DE2238460B1 - Verfahren zum flaemmen von fehlerstellen - Google Patents

Description

pneumo-hydraulische Einrichtung, welche im Brennerwagen 24 untergebracht ist, vorgenommen. Bei Betätigung dieser Einrichtung bewegt sich der den Flämmbrenner 22 tragende Lagerarm 29 je nach Steuerrichtung in bezug auf den Wagen 24 auf und/oder ab. Weiterhin ist der Flämmbrenner 22 auch um eine in Flämmrichtung weisende Achse um sich selbst drehbar (z. B. um 90°), so daß auch — falls es erforderlich sein sollte — die Seitenflächen selektiv geflammt werden können.

In den F i g. 2 und 3 ist der Flämmbrenner 22 zusammen mit dem selektiv zu flammenden Werkstück 20 vergrößert dargestellt. Auf dem dem Werkstück zugeneigten, vorderen Flämmbrennerende ist eine Pulverharfe 26 angeordnet, aus der mittels eines Druckmediums (z. B. Druckluft) Eisenpulver 28 den aus dem Flämmbrenner austretenden Heizflammen zugeführt wird. Derartige Pulverharfen, wie sie bei der beschriebenen Flämmaschine Anwendung finden können, sind beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 016 102 und auch in der USA.-Patentschrift 3 230 117 beschrieben.

An den beiden Längsseiten des Flämmbrenners 22 sind mittels einer Halterung 31 Düsen angeordnet, die so einstellbar sind, daß während des Flämmvorganges ein seitliches Überlaufen der Flämmschlacke und des geschmolzenen Metalls durch die aus den Düsen 30 ausströmende Blasluft 5 verhindert wird.

Wie bereits erwähnt, ist es mit der zuvor beschriebenen Flämmaschine möglich, selektiv, d. h. nur einzelne Stellen 34, z. B. Risse oder Vertiefungen, zu flämmen.

Die beim selektiven Flämmen derartiger Oberflächenfehler 34 bisher aufgetretenen Nachteile, insbesondere am Ende der Fehlerstelle, werden durch das Flämmverfahren vermieden, welches an Hand der nachstehenden Tabelle zusammen mit dem in F i g. 4 dargestellten Diagramm nachstehend erläutert wird:

Medien- und	Verfahrensstufen	0	1	11	0
Flämmbrennerbewegungen		X	X
1		X	X
2		X
3	(X)		(χ)	(χ)
4		X	X
5		X	X
6		X	X
7		X
8			X
9			X
10

Hierin bedeuten:

a) Verfahrensstufen 0 = Startstellung

1 = Start mit fliegendem Über

gang zum Flämmen 11 = Flämmbahnende

b) Medien 1 = Heizsauerstoff

2 = Brenngas

3 = Förderluft für Fe-Pulver 28

4 = Spülluft

5 = seitliche Blasluft 32

6 = Vorflämm-O₂

7 = Flämm-Oä

c) Brennerbewegung 8 = Flämmvorschub

9 — Schnellvorschub 10 = Brennerhub

Vor Beginn des eigentlichen selektiven Flämmvorganges ist der Flämmbrenner 22 bereits an die zu flammende Fehlerstelle 34 auf dem Werkstück 20 herangefahren worden und nimmt die in F i g. 1 dargestellte Position ein (vgl. auch hierzu F i g. 2 und 3). Dies entspricht dann auch der Verfahrensstufe 0 (Startstellung), in welcher alle Medien und auch die Brennbewegung ausgeschaltet sind.
Lediglich die Spülluft 4, welche zur Reinigung des

ίο Austrittsschlitzes für das Fe-Pulver aus der Pulverharfe 26 dient, kann gegebenenfalls eingeschaltet sein. Bei Beginn des Flämmvorganges (Verfahrensstufe 1 = Start mit sofortigem Übergang zum Flämmen) werden gleichzeitig Heizsauerstoff 1, Brenngas 2 und die Förderluft 3 für das Eisenpulver 28 eingeschaltet.

Die bisher gegebenenfalls eingeschaltete Spülluft 4 für die Fe-Pulverleitung ist nun nicht mehr erforderlich und wird ausgeschaltet.

Außer diesen genannten Medien 1 bis 3 werden

ao weiterhin, wie F i g. 4 zeigt, der Flämmsauerstoff 6,7, und zwar zunächst mit einem niedrigen Druck 6 (z. B. 0,7 atü) zum Anflämmen eingeschaltet, der nach kurzer Zeit (beispielsweise etwa 2 Sekunden) auf den zum Flämmen erforderlichen Arbeitsdruck 7 (z. B. 4 atü) erhöht wird.

Da ohne merkliche Vorheizzeit sofort mit dem Flämmen der Fehlerstelle 32 begonnen wird, wird ebenfalls noch die Blasluft 5 eingeschaltet, die aus beiden, seitlich am Flämmbrenner 22 angeordneten Düsen 30 austritt. Diese die Flämmbahn begrenzenden Blasluftstrahlen 5 verhindern —· wie zuvor erwähnt — ein seitliches Weglaufen der flüssigen Flämmschlacke, die durch den Flämmsauerstoffstrom somit nur nach vorn geblasen wird.

Mit kurzer zeitlicher Verzögerung (etwa 1 Sekunde) nach Startbeginn wird der Flämmvorschub 8 eingeschaltet. Die für das Flämmen erforderliche Vorschubgeschwindigkeit (z. B. 10 m/Min.) ist in kürzester Zeit erreicht, wobei auch gleichzeitig dann der Flämmsauerstoff den für das Flämmen erforderlichen Arbeitsdruck (4 atü) aufweist. Etwa zu diesem Zeitpunkt wird die Förderluft 3 für das eine Erhöhung der Vorheizleistung bewirkende Eisenpulver ausgeschaltet, und die Pulverzuführung wird unterbrochen. Gleichzeitig kann die Spülluft 4 wieder eingeschaltet und gegebenenfalls bis zum Ende des Flämmvorganges in Betrieb bleiben.

Im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 ist dargestellt, daß das Flämmen einer Fehlerstelle 32 auf der Werkstückoberfläche nach 6 Sekunden beendet ist.

Es ist selbstverständlich, daß der Flämmvorgang bei anderen, z. B. größeren oder kleineren Fehlerstellen in einer anderen Zeitspanne zu Ende ist.

Bei Erreichen der Verfahrensstufe 11 (= Flämmbahnende) bleiben, wie aus F i g. 4 und der vorstehenden Tabelle ersichtlich, die Medien 1, 2, 6, 7, eventuell 4, und der Flämmbahnvorschub 8 eingeschaltet.

Der Flämmvorschub 8 wird über das Getriebe 13ö auf Schnellvorschub (z. B. 30 m/Min.) umgeschaltet.

Gleichzeitig mit dieser Vorschubgeschwindigkeitsänderung wird der Flämmbrenner 22 aus der in F i g. 2 dargestellten Position durch die pneumohydraulische Einrichtung vertikal nach oben bewegt. Durch diese beiden, gleichzeitig einsetzenden, in zwei Richtungen verlaufenden Brennerbewegungen (Schnellvorschub, Brennerhub) am Ende der Fehlerstelle wird die Wirkung des Flämmsauerstoffes auf das Werkstück allmählich vermindert; die Flämmsauer-

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Stoffenergie reicht zum Flämmen nicht mehr aus. selektiv geflammten Werkstückfläche nicht — wie

Jedoch ist der weiterhin der Flämmstelle zugeführte bisher — erforderlich ist.

Flämmsauerstoff ausreichend, um das beim Flämmen . Nach einer kurzen (gemäß F i g. 4 2 Sekunden) vorangetriebene, geschmolzene Metall vollständig zu Zeitspanne erfolgt die Umschaltung von Verfahrensverbrennen. 5 stufe 11 auf Stufe 0 (= Startstellung). In dieser Stufe

Die Schlacke kann dadurch anschließend ohne werden alle Medien (gegebenenfalls mit Ausnahme der

Schwierigkeiten, z. B. mittels eines Kratzers, von der Spülluft 4) sowie der Brennerschnellvorschub 9 und

Werkstückoberfläche entfernt werden. der Brennerhub 10 abgeschaltet. Der selektive Flämm-

An Stelle der vorbeschriebenen kombinierten Maß- Vorgang ist damit beendet. Die Flämmaschine 11 kann

nähme, d. h. Umschalten von Flamm- auf Schnell- io anschließend weiterbewegt werden, bis der Flämm-

vorschub bei gleichzeitigem Brennerhub, ist es gemäß brenner 22 eine neue Startstelle an einer anderen

der Erfindung auch möglich, lediglich eine der Maß- Fehlerstelle 32 des Werkstückes 20 einnimmt und der

nahmen, nämlich die Vorschubgeschwindigkeit (von Flämmvorgang nun von neuem eingeleitet wird.

Flamm- auf Schnellvorschub) am Flämmbahnende zu Dieses vorbeschriebene Verfahren, welches erfin-

erhöhen oder alternativ bei gleichbleibendem Vorschub 15 dungsgemäß sowohl auf der Oberfläche als auch an

den Brenner anzuheben, zu verwenden. , ' den Seitenflächen durchgeführt werden kann, hat den

Alle diese erwähnten Möglichkeiten gewährleisten, Vorteil, daß der Flämmvorgang gegenüber den bishedaß nach dem Flämmen keine verbrannten Metallreste rigen bekannten Verfahren zum selektiven Flämmen (Anhäufungen am Fehlerstellenende) auf der Werk- schneller, abläuft, wobei erfindungsgemäß gewährstückoberfläche verbleiben. Auch entsteht hierbei am 20, leistet ist, daß die geflammte Oberflächenstelle ein Ende des Fehlers kein Auslauf mit seitlichen, tiefer sauberes Flämmbild aufweist und keinerlei Nachliegenden Kanten, so daß eine. Nachbearbeitung der bearbeitung mehr bedarf.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche· ^11S ^es selektiven Flämmvorganges keine Eisenreste und Kanten am Ende der Fehlerstelle mehr vorhanden

1. Verfahren zum Flämmen von Fehlerstellen auf sind und eine nachbearbeitungsfreie Oberfläche erhaleinem Werkstück, insbesondere Block, Bramme ten wird.

oder dergleichen mittels wenigstens einem Flamm- 5 Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch brenner, dadurch gekennzeichnet, daß gelöst, daß am Ende der Fehlerstelle der Vorschub am Ende der Fehlerstelle der Vorschub des Flamm- des Flämmbrenners erhöht und/oder der Flämmbrenners erhöht und/oder der Flämmbrenner aus brenner ohne Änderung der anderen Flämmparameter seiner Flämmposition hochgefahren wird ohne aus seiner Flämmposition hochgefahren wird.
Änderung der anderen Flämmparameter. io Zur Erzielung eines guten Flämmstartes ist es weiter-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- hin günstig, wenn bei Beginn des Flämmvorganges an zeichnet, daß bei Beginn des Flämmvorganges an der Fehlerstelle gleichzeitig Heizgasgemisch, Blasluft, der Fehlerstelle gleichzeitig Heizgasgemisch, Blas- Flämmpulver sowie Flämmsauerstoff eingeschaltet luft, Flämmpulver' sowie Flämmsauerstoff einge- werden.

schaltet werden. 15 Von Vorteil ist es weiterhin, wenn als Arbeits-

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch vorschub 10 m/Min, und als Schnellvorschub 30 m/Min, gekennzeichnet, daß als Arbeitsvorschub 10 m/Min. vorgesehen werden.

und als Schnellvorschub 30 m/Min, vorgesehen Zur Erzielung einer glatten Oberfläche des Werkwerden. Stückes ist es weiterhin vorteilhaft, wenn ein seitliches

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, da- 20 Überlaufen der Flämmschlacke durch Blasluft verdurch gekennzeichnet, daß ein seitliches Über- hindert wird.

laufen der Flämmschlacke durch Blasluft ver- Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah-

hindert wird. rens kann jede Flämmaschine verwendet werden. Eine

derartige Flämmaschine ist in der Zeichnung darge-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Flämmen 25 stellt, in welcher zeigt

von Fehlerstellen auf einem Werkstück, insbesondere F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Flämm-

Block, Bramme od. dgl. mittels wenigstens einem maschine,
Flämmbrenner. F i g. 2 eine Seitenansicht des Flämmbrenners,

Die in Block- oder Brammengußanlagen hergestell- F i g. 3 eine Draufsicht gemäß F i g. 2 und

ten, metallenen Werkstücke weisen oft an ihrer Ober- 30 F i g. 4 ein Diagramm, in welchem die einzelnen fläche einzelne Fehlerstellen, wie z. B. Risse, auf, Phasen des Flämmablaufes dargestellt sind,
welche die Weiterbearbeitung des Werkstückes in In F i g. 1 ist eine FlämmascnirieTII zur Durch-

einem Walzwerk nicht erlauben. Diese Fehlerstellen, führung des selektiven Flämmverfahrens dargestellt, können dabei auf den großflächigen Blöcken oder Diese Flämmaschine ist auf Führungsschienen 12 Brammen relativ weit auseinanderliegen. Um alle 35 längsverfahrbar und weist eine Steuerkabine 14 auf, diese Fehlerstellen in den Oberflächen zu entfernen, in der eine die Maschine steuernde Bedienungsperson ist man dazu übergegangen, die Oberfläche(n) selektiv sitzt. Zum Verfahren der Flämmaschine auf den zu flämmen, d. h. nur dort zu flämmen, wo Ober- Schienen 12 dient ein in der Steuerkabine 14 angeordflächenf ehler vorhanden sind. Es ist wohl ohne Schwie- neter Antriebsmotor 13. Dem Antriebsmotor ist ein rigkeiten möglich, auch stets die gesamte Fläche eines 40 Getriebe 13 a zugeordnet, durch das es möglich ist, Werkstückes zu bearbeiten, dies wird aber insbesondere· die Flämmaschine mit unterschiedlichen Vorwärtsdann unwirtschaftlich, wenn eine solche Oberfläche und Rückwärtsgeschwindigkeiten zu verfahren, so z. B. nur eine einzige Fehlerstelle aufweist. z. B. eine normale Vorschubgeschwindigkeit, die zwi-

Das selektive Flämmen von Oberflächen ist bereits sehen 6 und 12 m/Min, liegen Jcann und während des bekannt (deutsche Auslegeschrift 1193 342). Bei die- 45 Flämmens gewählt wird. Die Vorschubgeschwindigsem bekannten selektiven Flämmverfahren wird der keit kann dann bis zu 35 m/Min, erhöht werden (EiI-Flämmsauerstofffluß auf einem Wert gehalten, der für gang). Das gleiche gilt sinngemäß auch für die Rückdas Flämmen der vollen Länge des Fehlers erforderlich bewegung der Flämmaschine. Auch hier können unterist. Am Ende des Fehlers wird der Sauerstofffluß all- schiedliche Geschwindigkeiten — falls es erforderlich mählich vermindert. Von Nachteil bei diesem bekann- 50 sein sollte — gewählt werden,
ten Flämmverfahren ist aber, daß nach Beendigung Wie F i g. 1 weiterhin zeigt, ist im Bereich der

des Flämmvorganges auf der Werkstückoberfläche Steuerkabine 14 an der Maschine ein Ausleger 16 annicht verbranntes, von Schlacke bedecktes Eisen geordnet, der sich über eine Werkstückauflage 18 zurückbleibt, das nachträglich durch zusätzliches erstreckt. Die Auflage 18 dient zur Lagerung eines Flämmen entfernt werden muß. Weiterhin ist hierbei 55 oder mehrerer Werkstücke 20. Querverschieblich am von Nachteil, daß auf Grund der Sauerstofffluß- Ausleger 16 ist mittels eines Brennerwagens 24 ein reduzierung am Flämmbahnende ein winkelförmiger Flämmbrenner 22 angeordnet, der über Leitungen 23 Auslauf entsteht, dessen Seitenkanten tiefer liegen als mit den Arbeitsmedien (Sauerstoff, Brenngas usw.) die nicht zu flammende Oberfläche. Vor der Weiter- versorgt wird. Ein derartiger Flämmbrenner ist beibearbeitung müssen diese Kanten nachgeflämmt wer- 60 spielsweise in der USA.-Patentschrift 3 398 898 beden, da diese Fehler beim Walzen des Werkstückes schrieben.

nicht ausgeglichen werden können. Durch diese meist Während die Querverschiebung (entlang des Ausmanuelle Nachbearbeitung des Werkstückes erfordert legers 16) des Brennerwagens 24 im Ausführungssomit der gesamte selektive Flämmvorgang verhältnis- beispiel gemäß F i g. 1 über einen von einem Handmäßig viel Zeit. 65 rad 27 betätigten Kettenantrieb 25 erfolgt, wird die

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Höhenverstellung des Flämmbrenners 22 in bezug auf ein Verfahren zum selektiven Flämmen von Werk- seinen am Ausleger 16 angeordneten Brennerwagen 24 Stückoberflächen vorzuschlagen, bei dem bei Beendi- durch eine der Einfachheit halber nicht dargestellte