DE1729903C

DE1729903C - Flame unit

Info

Publication number: DE1729903C
Authority: DE
Inventors: Thomas James East Orange N J Lytle (V St A)
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Publication date: 1972-08-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Flämmeinhcit mit einem über ihre Breite reichenden, ununterbrochenen Düsenschlitz für den Flämmsauerstoff.The invention relates to a scarfing unit with an uninterrupted nozzle slot extending over its width for the scarfing oxygen.

Es ist bekannt, bei einer solchen Flämmeinheit den Düsenschlitz durch parallel zueinander verlaufende »5 obere und untere Wände zu begrenzen, so daß der Düscnschlitz in Strömungsrichlung des Flämmsauerstoffes konstanten Querschnitt Hsitzt. Die Praxis hat gezeigt, daß bei derartigen Flämmeinheiten der Flämmsauerstoffstrom über die 3reite des Düsen-Schlitzes verhältnismäßig ungleichförmig ist, worunter die Güte der geflammten Werkstückoberfläche leidet, insbesondere wenn mit hoher Flämmgeschwindigkeit und infolgedessen mit vergleichsweise großer Sauerstoffdurchflußmenge gearbeitet wird.In such a scarfing unit, it is known to cut the nozzle slot by means of »5 to limit upper and lower walls, so that the nozzle slot in the flow direction of the scarfing oxygen constant cross-section. Practice has shown that with such scarfing units Scarfing oxygen flow across the width of the nozzle slot is relatively non-uniform, including the quality of the flamed workpiece surface suffers, especially if the flaming speed is high and as a result one works with a comparatively large oxygen flow rate.

Zur Erzielung eines über die Breite des Düsenschlitzcs gleichmäßigeren Sauerstoffdruckes ist es ferner bekannt, einen zum Flämmsauerstoffaustritt hin konvergierenden Düsenschlitz vorzusehen, in dessen hinterem Ende eine Folge von Aussparungen ausgebildet ist, die sich in Strömungsrichtung des Flämmsaucrstoffstromes keilförmig erweitern und in deren Rückwand je sine Sauerstoffzuleitung mündet. Bei dieser Ausführung läßt aber die Gleichmäßigkeit des Flämmsauerstoffstromes ebenfalls noch zu wünschen übrig.To achieve one over the width of the nozzle slot With a more uniform oxygen pressure, it is also known to have a scarfing oxygen outlet to provide converging nozzle slot, formed in the rear end of a series of recesses is, which is in the flow direction of the flame oxygen flow wedge-shaped widening and in the back wall of each opens its oxygen supply line. at In this embodiment, however, the uniformity of the scarfing oxygen flow also leaves something to be desired left over.

Flämmeinheiten werden auch bereits mit mehreren getrennten, nebeneinanderliegenden Kammern ausgestattet, die an ihrer oberen Wand mit Sauerstoffeinlaßöffnungen versehen und jeweils über eine Gruppe von parallelen Kanälen mit dem DUsenschlitz verbunden sind. Der Düsenschlitz selbst ist dabei durch in Strömungsrichtung des Flämmsauerstoffstromes verlaufende Trennwände in eine der Anzahl der Kammern entsprechende Anzahl von Abschnitten unterteilt. Es ist ferner bekannt, derartige Kammern als Expansionskammern auszubilden und den Querschnitt der die Expansionskammern mit den einzelnen Düsenschlitzabschnitten verbindenden Kanäle in Abhängigkeit von dem Abstand der Kanüle von den seitlichen Enden des Düsenschlitzes unterschiedlich groß zu bemessen. Dadurch wird die Verteilung des Flämmsauerstoffstromes zwar gleichmäßiger. Die Flämmeinhcit wird jedoch kompliziert und entsprechend teuer.Scarfing units are already equipped with several separate, adjacent chambers, which are provided with oxygen inlet openings on their upper wall and each via one Group of parallel channels connected to the DUsenschlitz. The nozzle slot itself is included by dividing walls running in the direction of flow of the scarfing oxygen flow into one of the number of Chambers divided according to number of sections. It is also known such chambers as expansion chambers and the cross section of the expansion chambers with the individual Channels connecting nozzle slot sections as a function of the distance of the cannula from the side ends of the nozzle slot to measure different sizes. This will reduce the distribution of the Scarfing oxygen flow is more uniform. However, the scarfing unit becomes complicated and corresponding expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flümmvorrichtung zu schaffen, bei der mit einfachen und dementsprechend kostensparenden Mitteln eine über die Breite der Flämmeinheit gleichmäßige Verteilung des Flämmsauerstoffes erzielt wird.The invention is based on the object of creating a flying device in which with simple and accordingly cost-saving means a uniform distribution over the width of the scarfing unit of the scarfing oxygen is achieved.

Ausgehend von einer Flämmeinheit der eingangs genannten Art soll diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst werden, daß in Strömungsnchtung des Flämmsauerstoffes gesehen unmittelbar vor dem zum Flämmsauerstoffaustritt hin konvergierenuen Düsenschlitz eine ebenfalls sich über die ganze Breite erstreckende, durchgehende, an ihrer Rückwand Sauerstoffcinlaßöffnungen aufweisende Expansionskammer angeordnet ist, die eine größere Höhe als der Dusenschlilz aufweist und in den Düsenschlilz übergeht. Es handelt sich dabei um eine Kombination von an sich nicht erfinderischen Merkmalen. Bei der Flamm· -.„h-ii „arh der Erfindung wird den über die Sauer· Stoffeinlaßöffnungen der hxpansionsKmum-. c_U6.· führten Sauerstoffstromen sowohl beim Übergang von der Expansionskammer in den Düsenschlitz als auch beim Durchlaufen des sich in Sirömungsrichtung verengenden Düscnschliizes ein Gegendruck entgegengesetzt. Dies hat, weil sowohl der Düsenschlitz als auch die Expansionskammer ununterbrochen über die volle Breite der Flämmeinheit reichen, eine innige Durchmischung der einzelnen in die Expansionskammer eintretenden Sauersloffströme zur Folge, bevor der Sauerstoff aus dem Düsenschlitz austritt. Selbst bei hohen Sauerstoffdurchflußmengen wird daher für eine gleichförmige Flämmsauerstoffverteilung am Austrinkende des Düsenschlitzes gesorgt. Dies wirkt sich auf die Oberflächengüte des zu bearbeitenden Werkstückes günstig aus. Gleichwohl ist die Flämmeinheii konstruktiv einfach.Starting from a scarfing unit of the type mentioned, this object is to be achieved according to the invention in that, viewed in the direction of flow of the scarfing oxygen, immediately in front of the nozzle slot converging towards the scarfing oxygen outlet, a continuous expansion chamber which also extends over the entire width and has oxygen inlet openings on its rear wall is arranged which has a greater height than the nozzle head and merges into the nozzle head. It is a combination of features that are not inventive per se. In the case of the flame -. "H-ii " arh of the invention, the expansion chamber is activated via the acidic substance inlet openings. C _U6 . · Oxygen streams carried an opposing counterpressure both when passing from the expansion chamber into the nozzle slot and when passing through the nozzle connection narrowing in the direction of flow. Because both the nozzle slot and the expansion chamber extend uninterruptedly over the full width of the scarfing unit, the individual oxygen streams entering the expansion chamber are thoroughly mixed before the oxygen exits the nozzle slot. Even with high oxygen flow rates, a uniform scarfing oxygen distribution is therefore ensured at the drinking end of the nozzle slot. This has a favorable effect on the surface quality of the workpiece to be machined. Nevertheless, the scarfing unit is structurally simple.

In der Praxis werden oft mehrere Flämmeinheiten nebeneinandergesetzt, wenn verhältnismäßig breite Werkstücke, z. B. Brammen, geflammt werden sollen.In practice there are often several scarfing units placed next to each other when relatively wide workpieces, e.g. B. slabs are flamed should.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigtIn the drawing, an embodiment of the invention is shown and explained in more detail below. It shows

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Flämmeinheit nach der Erfindung ohne Abschlußplatten, F i g. 2 eine seitliche Abschlußplatte.F i g. 1 is a perspective view of a scarfing unit according to the invention without end plates, F i g. 2 a side cover plate.

Gemäß F i g. 1 weist die Flämmeinheit einen Kopf 1, einen oberen Vorwärmblock 2, einen unteren Vorwärmblock 3 und einen Schuh 4 auf. Diese Bauteile sind alle mit einer nicht veranschaulichten Wasserkühlung ausgestattet. In bekannter Weise sind die Sauerstoffkanäle im Kopf 1 und die Brenngaskanäle im oberen und unteren Vorwärmblock 2 bzw. 3 in gesondert steuerbare Segmente unterteilt (nicht veranschaulicht), so daß die Flämmbreite voreinstellbar ist, um Werkstückabschnitte unterschiedlicher Breite bestreichen zu können.According to FIG. 1, the scarfing unit has a head 1, an upper preheating block 2 and a lower one Preheating block 3 and a shoe 4. These components are all with a not illustrated water cooling fitted. The oxygen channels in the head 1 and the fuel gas channels are known in the art in the upper and lower preheating blocks 2 and 3 divided into separately controllable segments (not illustrated), so that the flame width can be preset to work piece sections of different widths to be able to coat.

Die Unterseite 5 des Schuhs 4 wird mit dem zu flammenden Werkstück in Berührung gehalten, selbst wenn eine Überhöhung vorhanden ist, so daß für weitgehend konstante Verhältnisse zwischen dem Werkstück und dem aus dem durchgehenden Düsenschlitz austretenden Flämmsauerstoffstrom gesorgt wird. Der obere Vorwärmblock 2 ist mit nicht veranschaulichten Kanälen für Brenngas und/oder vorgemischten Sauerstoff ausgestattet. Diese Vorwärmgase treten aus einer Mehrzahl von öffnungen 6 aus, die entlang der vorderen Stirnfläche des oberen Vorwärmblockes 2 angeordnet sind. Der untere Vorwärmblock 3 ist ebenfalls mit mehreren Vorwärm-Brenngaskanälen (nicht veranschaulicht) versehen, die mit Vorwärmöffnungen 7 in Verbindung stehen,The underside 5 of the shoe 4 is kept in contact with the workpiece to be flamed, itself if there is an excess, so that for largely constant ratios between the Workpiece and the flow of scarfing oxygen emerging from the continuous nozzle slot will. The upper preheating block 2 is not shown with channels for fuel gas and / or premixed Oxygen equipped. These preheating gases emerge from a plurality of openings 6, which are arranged along the front face of the upper preheating block 2. The lower preheating block 3 is also provided with several preheating fuel gas ducts (not illustrated), which are connected to preheating openings 7,

die über die Breite der vorderen Stirnfläche des unteren Vorwärmblockes 3 verteilt angeordnet sind.which are arranged distributed over the width of the front face of the lower preheating block 3.

Die flache Unterseite 8 des oberen Vorwänn-Dlockes 2 und die flache Oberseite 9 des unteren Vorwärmblockes J sind derart gegeneinander geneigt, daß S der von den ebenen Seiten 8 und 9 gebildete Düsen· schlitz 11 in Richtung auf sein Auslaßende 10 gleichförmig konvergiert. Die Konvergenz des Düsenschlitzes 11 sollte ungefähr 5° nicht überschreiten; sie liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,0°. Das hintere Ende 12 des DUsenschlitzes U steht mit einer Expansionskammer 13 in Verbindung, die im Kopf 1 angeordnet ist und eine obere sowie eine untere Begrenzungsfläche 8' bzw. 9' aufweist Die Begrenzungs-The flat underside 8 of the upper pre-heating block 2 and the flat upper side 9 of the lower pre-heating block J are inclined towards one another in such a way that S the nozzle slot 11 formed by the flat sides 8 and 9 converges uniformly in the direction of its outlet end 10. The convergence of the nozzle slot 11 should not exceed approximately 5 °; it is preferably between 0.5 and 1.0 °. The rear end 12 of the DUsenschlitzes U is with a Expansion chamber 13 in connection, which is arranged in the head 1 and has an upper and a lower boundary surface 8 'and 9' respectively.

größeren Abstand voneinander angeordnet als die obere und die untere Begrenzungsfläche 8 bzw. 9 des hinteren Endes 12 des Düsenschlitzes II. Die Expansionskammer 13 ist ebenso lang wie der Düsenschlitz 11 und hat daher einen Querschnitt, der größer als der Querschnitt des Düsenschlitzes am hinteren Ende 12 isi. greater distance from each other than the upper and lower boundary surfaces 8 and 9 of the rear end 12 of the nozzle slot II. The expansion chamber 13 is just as long as the nozzle slot 11 and therefore has a cross section that is larger than the cross section of the nozzle slot at the rear end 12 isi.

Im Betrieb strömt Flämmsauerstoff mit hoher Geschwindigkeit durch eine Mehrzahl von Sauerstoffejnlaßöffnungen 14 an der Rückwand der Expansionskammer 13 in die Kammer 13 ein. In der Expansionskammer 13 mischen sich die aus den öffnungen 14 austretenden Sauerstoffströme miteinander. Der Flämmsauerstoff gelangt dann als eine einheitliche, über die Breite des durchgehenden Düsenschlitzes 11 gleichförmig verteilte Gasmasse aus der Expansionskammer 13 in den Düsenschlitz 11 und verläßt diesen am Auslaßende 10 in Form eines m-i,:_o«„ simm« Hm- iiher die vpUe Breite der Flämmeinheit im wesentlichen gleichförmige Geschwindigkeit und Durc- ilußmenge besitzt. In operation, scarfing oxygen flows into the chamber 13 at high speed through a plurality of oxygen inlet openings 14 on the rear wall of the expansion chamber 13. In the expansion chamber 13, the oxygen flows emerging from the openings 14 mix with one another. The scarfing oxygen then arrives as a uniform gas mass uniformly distributed over the width of the continuous nozzle slot 11 from the expansion chamber 13 into the nozzle slot 11 and leaves it at the outlet end 10 in the form of a mi,: _o "" simm "Hm- iiher the vpUe width of the Scarfing unit has substantially uniform speed and flow rate.

Die beiden Seiten der Fxpansionskammer 13 sind mit Abschlußklappen 18 versehen.The two sides of the expansion chamber 13 are provided with closure flaps 18.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Lift unit with one across its width reaching, uninterrupted nozzle slot for S the scarfing oxygen, characterized in that, that seen in the direction of flow of the scarfing oxygen immediately before towards the scarfing oxygen outlet, the nozzle slot (U) also converges over the to full width extending, continuous, on its rear wall having oxygen inlet openings (14) F. expansion chamber (13) is arranged, which has a greater height than the nozzle slot.

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