CS208714B2 - Method of selective removing defects from the surface of the metal body and device for executing the same - Google Patents

Description

(54) Způsob selektivního odstraňování vad z povrchu kovového tělesa a zařízení k provádění tohoto způsobu

Vynález tr týká způsobu selektivního odstraňování vad z povrchu kovového tělesa, při kterém te plošný proud kyslíku teeruje z loupači trysky šikmo proti rrakčnímu páteu roztaveného kovu za účelem vyvolání trredchreické reakce na toeto kovu, přiCemž mezi proudem kyslíku a povrchem kovu te vyvolá relativní pohyb, aby reakce pokračovala po délce povrchu kovu za účelee vytvoření žádaného loupacího zářezu, a zařízení k provádění tohoto způtobu.

P4 telektivníe bodovém čištění plamenem je větší počet navzájem na tupo přilehlých loupačích trytek rozettaven napříč dráhy pohybu kovového obrobku a trytky jtou uváděny selektivně v činnost, aby č-t^il^y pouze ty oblaati, které obsalihuí vady povrchu, a nikoliv celý povrch obrobku. Nutný požadavek při tlllktivníe bodovém dštěni plmrnem záleží nejen v tom, že všechny loupači zářezy musí být prováděny bez otřepů, nýbrž také v tom, že ani nepřesahují sousední zářezy, ani nevyyvoávaaí meri nimi nadměrné. hluboké rýhy nebo vytoká ž^ebr^a. Sodov^á loupači tryska sc^uo^pn^v in^vidu^nílto odstrkování nahodá-le umístoný^ vad v kovovém tělesu, aniž by tr vytvooily otřepy nebo nánosy neokysličených kovových povlaků podél rozhraní čísíícíHo řezu, je již známa.

U výhodného provedení bodového loupacího ttroje sr používá většího počtu nebo lavice navzájem sousedících loupačích trytek, z nichž každá po straně na tupo přiléhá k jným podobným jednotkám zr tím účelem, aby sr zvěěšila šíika povrchu kovu, který může být očištěn v jednněm ·průchodu. Takového stroje lze tedy podle volby pouužt.· pro zpracování povrchu celého obrobku nebo pro selektivní odstraňování naho^le umístěných vad. Takový stroj je zvlášť užitečný v kombinaci tr saeídinndu řídicí soustavou, která signaaizuje, která určitá čisticí jednotka má být spuštěna nrbo zastavena.

Čištění plamenem na použití většího počtu jednotlivých bodových loupačích trysek typu popsaného má ten důsledek, Že v té oblasti, kde trysky navzájem přiléhají, zůstává neočištěný úsek obrobku. To je způsobeno skutečností, že shora uvedené jednotlivé bezotřepové loupači trysky vytvářejí zářezy, které jsou užší, než je Šířka výstupního otvoru trysky. Jestliže tedy dvě takové trysky leží vedle sebe za účelem provedení dvou přilehlých zářezů v jediném průchodu, zůstane mezi zářezy neočištěná oblast. Je-li tedy vada tak široká jako šířka trysky nebo je širší, musí být čištění plamenem provedené tak, že se provedou alespoň dva za sebou jdoucí, částečně se přesahující zářezy. To je nehospodářné z hlediska času, provozních nákladů a ztráty produktivity.

Účelem vynálezu je proto vytvořit způsob selektivního odstraňování vad z povrcku kovového tělesa, čili způsob bodového čistění plamenem, který umožňuje vytvářet loupači zářezy alespoň tak široké, jako je šířka loupači trysky a přitom zabrání vytvoření otřepů podél okrajů loupacího zářezu.

Vynález má také za účel vytvořit zařízení к provádění způsobu podle vynálezu.

Shora uvedených účelů i dalších účelů, které budou odborníku snadno pochopitelné, se dosáhne způsobem a zařízením podle vynálezu.

Vynález vychází ze shora uvedeného způsobu selektivného odstraňování vad z povrchu kovového tělesa, a záleží v tom, že se proud kyslíku zmenší na jeho okrajích do té míry, že nepostačuje pro loupání obrobku na šířce větší, než je šířka otvoru loupači trysky, avšak je dostatečný pro okysličení materiálu, vytlačeného z loupacího pásma na okrajích loupacího zářezu.

Vynález se dále týká zařízení к provádění způsobu podle vynálezu sestávajícího z kyslíkové trysky, uzpůsobené pro současnou činnost v kombinaci s jinými podobnými tryskami uspořádanými vedle sebe a obsahující vedení pro plynný kyslík, zakončené vypouštěcím otvorem trysky.

Podle vynálezu má vypouštěcí otvor středový úsek a alespoň jeden koncový úsek, přičemž středový úsek je omezen rovnoběžným horním a dolním okrajem a je konstruován pro vypouštění plošného proudu kyslíku o rovnoměrné intenzitě napříč loupaného kovového tělesa a koncový úsek má alespoň jeden z jeho okrajů tak nakloněný, že výška koncového úseku vypouštěcího otvoru postupně klesá na menší hodnotu směrem к bočnímu okraji otvoru, avšak zůstává na tomto postranním okraji větší než nula.

U výhodného provedení vynálezu je poměr šířky nakloněné části koncového úseku к její výšce 2 : 1 až 10 : 1.

Podle dalšího provedení vynálezu jsou okraje koncových úseků nakloněny pod úhlem o velikosti v rozsahu 5° až 30°.

Podle jiného provedení vynálezu končí nakloněné okraje na příslušných koncích vypouštěcího otvoru v poměrně krátkém úseku rovnoběžném s okraji středového úseku vypouštěcího otvoru.

Předložený vynález především umožňuje vytvářet loupači zářezy alespoň tak široké, jako je Šířka trysky, přičemž je i zabráněno vytváření otřepů podél okrajů loupacího zářezu.

Vynález bude blíže vysvětlen v souvislosti s příklady provedení znázorněnými na výkresech, kde obr. 1 je axonometrický průmět lavice se třemi čisticími jednotkami opatřenými tryskami podle vynálezu ve skupinovém uspořádání, obr. 2 je pohled zepřed.u na tři к sobě dosedající loupači trysky použité v čisticích jednotkách znázorněných v obr. 1 při pohledu podle čáry A-A, obr. 3 znázorňuje v průřezu přední stranu vypouštěcího otvoru trysky znázorněné ve skupinovém uspořádání na obr. 2, ob]?. 4 a 5 znázorňují v průřezu přední stranu Jiných provedení vypouštěcího otvoru trysky podle vynálezu, obr. 6 Je pohled shora a znázorňuje způsob, Jakým zařízení podle obr. 2 působí oa účelem vytvořeei.selektivního mnohozářtzrvkhr bodového očištění na obrobku.

Podle obi?. 1 sestávají Jednnolivé k sobě doseeaJJcí čističi Jednotky 10 z obvyklých horního a dolního předefúřívacího bloku £ a 2. Dolní povrch 5, horního předelhřívacího bloku !_ a horní povrch 6 dolního předeř^ívacího bloku 2 vymeeuuí spočtou štěrbinovou loupači kyslíkovou trysku 2, která má vypouštěcí otvor 8.

Obr. 2, což Je pohled na obr. 1 podél čáry A.A, znázorUuJe přední stranu tří k sobě doseedjících čisticích Jednotek 10 obsaauuících horní předežhívací blok £ a dolní předehřívací blok 2, přčeemž každá obsahuJe řady obvyklých horních a dolních otvorů 3 a 4 pro výstup plamene pro přede^ívš^, pochhzoeícího z dodatečně smíšeného předtlhívJcíhr paliva. Vypooštěcí otvor 8 trysky každé z loupačích Jednotek 10 má středový úsek C, . ve kterém Je výška vypouštěcího otvoru 8 kmntannní, takže vypouSší plošný proud kyslíku o rovnoměrné intenzitě napříč povrchu obrobku, který odpovídá uvedenému středovému úseku. Po straně okraJů 15 popřípadě 1 ž každého vypouštěcího otvoru 8 Jsou umístěny omezovače 11 a 12 proudění, které mohou být provedeny ·Jako vložky, za tím účelem, aby výška vypouštěcího otvoru 8 na koncích by£a zmenšena na dostatečně malou hodnotu, tak, aby se intenzita proudu kyslíku vypouštěného z okraJů 15 a 16 innžila do té máry, že proudění kyslíku nepostačí k tomu, aby udrželo loupači reakci za ohraničením loupacího zářezu 8, což· odpovídá šířce W vypouátěeího otvoru 8, avšak postačí k tomu, aby oxidoval ·JaírlUk)riv taveným nahoodle zavedenou za ohraničení loupacího řezu. 1

Už Je-li se loupačích trysek ve skupinovém uspořádání, Jak Je to znázorněno v obr. 2 pak mra, ve které proud kyslíku Je zmenšen na koncích otvoru 8, Je kritická pouze na otevřených nebo volných koncích 20 a 21 něкrlíannásobného tryskového uspořádání, kde se vyskytuJe problém tvoření otřepu. Na okrajích 22 a 23 k sobě doseedjících se nemohou vytv.oořt žádné otřepy, Je-li proud kyslíku vypouštěný na přilehlých kraJích každého vypouštěcího otvoru 8 poosačuuící pro vytvoření loupacího zářezu alespoň tak širokého, Jako Je šířka W vypouštěcího otvoru 8, čímž přilehlé loupači zářezy se mohou částečně přesahovat nebo se právě mohou setkávat na přilehých okraJích 22 a 23. Při praktikám provedení není zapotřebí užít na přilehlých okrajích omezovačů proudu, Jestliže Jednotky ííJí trvale pracovat vedle sebe ve skupinovém Uspořádání. Aby se však zajistila pružnost při bodovém loupání, tJ. aby bylo možno selektivně bodově odstraňovat nahondle umístěné vady různé šířky, rozmístěné na celém povrchu obrobku, v Jediném průchodu, Je nutné, aby omezovače proudu byly umístěny na obou kraJích každého vypouštěcího otvoru 8, čímž lze loupačích trysek užžt buU Jako Jednotlivých trysek pro Jednoolivé loupači zářezy, nebo ve skupinovém uspořádání, což závisí na šířce odstraňované vady.

Obr. 6 znázorUuJe způsob, Jakým loupači trysky k sobě doseedjící ve skupinovém uspořádání, Jak Je znázorněno v obr. 2, pracují za účelem dosažení selektivního, mnohazáiřezovкhr bodového odstraňování nal^c^c^dil^e rozmístěných vad v Jediném průchodu. Na obr. 6 Je znázorněno někkoik přilehlých loupačích Jednotek 71, 72, 73, 74 a 75, z nichž každá Ja zásobována kyslíkem a palVoovým plynem průchody označenými 78, popřípadě 79. Naaoodle rozmístěné vady na povrchu obrobku £0, které mají být bodově odstraněny, Jsou označeny 81, 82, 83, 84, 85. Dále popisovaný loupači děJ se týká výhodného provedení způsobu bodového loupání, vyznaauJícího se mžikovým startem. Toho lze s výhodou dosáhnout tím, že se způsob podle vynálezu a loupači tryska podle vynálezu kombinuJe s čisticím postupem s stahem, který Je popsán v USA patentním spisu č. 3 966 503.

Když pohhbbuící se skupina přilehlých loupačích Jednotek 71. 72. 73. 74 a 75 přijde do styku s obrobkem £0, provede se · letmý start Jednotkou 741 . když dosáhne předního konce 86 v o ЬЬээsi .84. načež Jednotka 74 zůstane v Uinnorli,až dosáhne zadního konce fiZ ohbísl! BA, v kterémžto okamžiku se jednotka 74 odpojí a u jednotek 71 a 72 se provede letmý start· Když skupina čisticích jednotek přechází přes obrobek, zůstane jednotka 72 v činnoosi, až dosáhne zadního konce vadné obbiassi 82, v kterémžto okamžiku se o^j^pojí, buá pracovníkem nebo mechanickým nebo elektrickým signálem, zatímco jednotka 71 zůstane v činnoosi· Jednotka 74 se opět spussí, aby započala bodově čistit oblast označenou 85_. Když se skupina čisticích jednotek přiblíží k začátku obbasti 83, spuusí se jednotka 73 a jednotka 74 se zastaví, když se dojde ke konci ^bass-i £2, a jednotka 71 se zastaví, když se dojde ke konci obbaasi 81. Jednotka 73 se zastaví, když se dojde ke konci oblasti 83. Pi celém průchodu bodového loupání zůstává.jednotka 75 vypojena, protože v té obbassi obrobku, přes kterou tato určitá jednotka přecházela, nejsou žádané vady. _t

Důležitým rysem vynálezu je okolnost, že ome^2^(^'/eče toku loupači trysky nezměnění výšku otvoru na jeho postranních okrajích na nulu. Je to za tím účelem, aby intenzita proudu kyslíku nemohla být zmenšena do té míry, že by výsledný zářez byl užší než šířka vypouštěcího otvoru g. To znamená, že výška vypouštěcího otvoru g trysky na koncích nebo na postranních okrajích je zmenšena na hodnotu větší než nulovou, takže vytváří bezotřepový zářez, který je dostatečně široký, aby souprava trysek mohla čistit obrobek ve voáežmném př^hl^ém sestavení, aniž by se vytvooily nadměrné rýhy nebo vyvýšeniny mezi při^ehlými zářezy, což je důsledkem neooištění některých úseků obrobku, V případě potřeby může být také loupači zářez rozšířen tím, že se šáat proudu čisticího kyslíku vypouuší podél stran trysky· Strany trysky mohou .být tedy podle volby otevřeny nad omeeovviči proudu na určité vzdšámoosi za vypouštěcím otvorem 8, aby se loupači zářez rozášířl na předem určenou šířku a píHom se zabránilo vytvoření otřepů podél okrajů loupacího zářezu. Je ovšem zřejmé, že tím, že loupači zářez se postupně rozšiřuje na šířku větší než je šířka vypouštěcího otvoru 8, stává se výsledná čisticí reakce postupně méně stabilní v rozmezí čisticích podmínek potřebných pro vytvoření bezotrepového zářezu.

Tvar vypouštěcího otvoru g. vytvořeného hmžeooači 11 a 12 toku a horním přede^^vscím blokem £ a dolním ořednhřřvacíe blokem g, je znázorněn v obr. 3, jako průřez přední stranou tohoto otvoru. Obvykle má vypouštěcí otvor g šířku W přiblžžně 200 až 300 mm, výšku H p^íbiižně 6,5 mm a ne koncích výšku g přibližně 2 mm. Dolní okraj vypouštěcího otvoru 8 je podle znázornění skloněn v úhlu a ve vzdálenoosi jb od konců vypouštěcího otvoru 8 a končí v krátkém úseku e, který je rovnoběžný s okraji středového úseku &. Délka úseku e je s výhodou asi 6,5 mm, avšak může kolísat od 0 do dvojnásobku hodnoty výšky H. Pro pevnou· hodnotu výšky d a krátkého úseku e, se bude hodnota vzdálenoosi b měnit v souhlasu s úhlem a sklonu, který je obvykle přibližně 5 až 30°; Poměr venčin d/H může kolísat od hodnoty přibližně 1 : 6 do hodnoty 1 ; 2. Pro dosažení ne^účinnější číooc^s^s^:í budou poměry d/H a b/H s Výhodou přibližné asi 1 : 3, popřípadě 5 : 1 při úhlu a sklonu rovném 10°. Rozměr šířky W může kolísat v širokých meezch, když hodnody b, d a H jsou definovány jako shora a stáře se může dosáhnout bezotřepového zářezu.

°br. ⁴ znázorňuje j:Ln^é povedení vynálezu, u ^ktnr^éhh je vy^poušt^ěcí otvor podobný otvoru znázorněnému v obr. 3 s tím rozdíem, že šilmé okraje na koncích nekončí v poměrně krá^ém úseku rovnoběžném s jkraji středového úseku otvoru. Stejně jako na obr. 3 může úhel a ^lo™ toKsat mezi holotami ⁵ až 30°. Pro ne jdě^z^^ ^pr^áci jsou ^měry d^/H a ^b/H s výhodou přibližně 1 : 3, popřípadě 1 : 4, přieemž úhel sklonu a je 10°.

U j0néíh možného provedeni vynálezu mohou být lineárně nakloněné okraje vypouštěcích otvorů trysek podle obr. 3 a 5 tvořeny rovnoměrně zakřivenými křivkami, jak je znázorněno na obr. 5. Avšak ve všech provedeních vynálezu musí poměr šířky šUmé čáási koncového úseku (představovaný obecným vzorcem d - e) k výšce uvedené šikmé čáási (H - d) mít hodnotu asi od 2 : 1 do asi 10 : 1; ne^výhodnněši je poměr 5:1.

Pro provedení znázorněná v obr. 4 a 5 je délka krátkého úseku e, rovna nule.

Vynález ovšem není omezen na popsaná a znázorněná provedení.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob selektivního odstraňování vad z povrchu kovového tělesa, při kterém se plošný proud kyslíku směruje z loupači trysky Šikmo proti reakčnímu pásmu roztaveného kovu za účelem vyvolání termochemické reakce na tomto kovu, přičemž mezi proudem kyslíku a povrchem kovu se vyvolává relativní pohyb, aby reakce pokračovala po délce povrchu kovu za účelem vytvoření žádaného loupacího zářezu, vyznačující se tím, že se proud kyslíku zmenší na jeho okrajích do té míry, že nepostačuje pro loupání obrobku na šířce větší, než je šířka otvoru loupači trysky, avšak je dostatečný pro okysličení materiálu, vytlačovaného z loupacího pásma na okrajích loupacího zářezu.
2. 2. Zařízení к provádění způsobu podle bodu 1, sestávající z kyslíkové trysky, uzpůsobené pro současnou činnost v kombinaci s jinými podobnými tryskami uspořádanými vedle sebe a obsahující vedení pro plynný kyslík, zakončené vypouštěcím otvorem trysky, vyznačující se tím, že vypouštěcí otvor (8) má středový úsek (c) a alespoň jeden koncový úsek, přičemž středový úsek (c) je omezen rovnoběžným horním a dolním okrajem (15, 16) a je konstruován pro vypouštění plošného proudu kyslíku o rovnoměrné intenzitě napříč loupaného kovového tělesa a koncový úsek má alespoň jeden z jeho okrajů tak nakloněný, že výška koncového úseku vypouštěcího otvoru postupně klesá na menší hodnotu směrem к bočnímu okraji otvoru, avšak zůstává na tomto postrannním okraji větší než nula.
3. 3. Zařízení podle bodu 2, vyznačující se tím, že poměr šířky nakloněné části koncového úseku к její výšce je 2 : 1 až 10 : 1.
4. 4. Zařízení podle bodu 2, vyznačující se tím, že okraje koncových úseků jsou nakloněny pod úhlem o velikosti v rozsahu 5 až 30°.
5. 5. Zařízení podle bodu 4, vyznačující se tím, že nakloněné okraje končí na příslušných koncích vypouštěcího otvoru v poměrně krátkém úseku rovnoběžném s okraji středového úseku vypouštěcího otvoru.