DE2712282A1

DE2712282A1 - Gas actuated planing ignition system - uses high energy electromagnetic rays to heat metal to ignition temp. (SW 25.4.77)

Info

Publication number: DE2712282A1
Application number: DE19772712282
Authority: DE
Inventors: Ladislav Sipek
Original assignee: Centro Maskin I Goteborg AB
Current assignee: Centro Maskin I Goteborg AB
Priority date: 1977-03-21
Filing date: 1977-03-21
Publication date: 1978-09-28

Abstract

The system ignites gas planing equipment for a metal workpiece by preheating a set amt. of the metal to ignition temp. Radiation is effected by one or more high-energy electromagnetic rays irradiating the point on the workpiece surface, ignition being produced with an energy flux of more than 1000 watts per sq. cm. There can be a burner directing a current of oxygen to the planing zone of the workpiece and a radiation device to pre-heat the metal. An optical system connected to the radiation source directs radiation from the latter to the workpiece. The source can be of the spot or linear type, the optical system (11, 12, 13) in the latter case transmitting a linear pattern onto the workpiece.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Zünden von GashobelungMethod and device for igniting gas planing

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum momentanen Zünden von Gashobelung und eine Vorrichtung zur Durch führung des Verfahrens.The present invention relates to a method for instantaneous ignition of gas planing and a device to carry out the process.

In Walzwerken werden Oberflächenfehler auf Werkstücken durch sog. Hobeln entfernt, dem ein Ausbrennen des Fehlers mittels Sauerstoffstrom zugrundeliegt. Die Entzündungstemperatur des Eisens liegt ungefähr bei 1500 K, und auf diese Temperatur muß eine gewisse Mindestmenge von Eisen auf der Oberfläche des Werkstückes erwärmt werden, damit eine exotherme Verbrennung im Sauerstoffstrom beginnen kann.In rolling mills, surface defects on workpieces are caused by so-called Removed planing, which is based on burning out the defect by means of a stream of oxygen. The ignition temperature of iron is around 1500 K, and at this temperature A certain minimum amount of iron must be heated on the surface of the workpiece so that an exothermic combustion in the oxygen stream can begin.

Eine direkte örtliche Vorwärmung mit einer Wärmeflamme zum Zünden des Prozesses ist relativ gesehen am einfachsten.Diese Methode wird bei sog. Warmhobelung angewendet, bei der das gehobelte Werkstück ca. 1000 K warm ist. Dieses Werkstück wird in der Regel auf seiner ganzen Oberfläche gehobelt, und zur Beschleunigung des Zündens des Hobelungsprozesses wird mit dem Hobeln von der Vorderkante begonnen, wo die Wärmeverluste bei Vorwärmung am geringsten sind. Um das Zünden noch zusätzlich zu beschleunigen, wird Eisenpulver der Vorwärmflamme zugegeben. Aber auch in diesem Fall muß damit gerechnet werden, daß das Zünden einige Sekunden dauert, während derer der Brenner sich zum llobelbrenner im Stillstand befinden muß.Direct local preheating with a heat flame for ignition The process is the easiest in relative terms. This method is known as hot planing used where the planed workpiece is approx. 1000 K warm. This workpiece is usually planed on its entire surface, and for acceleration the ignition of the planing process is started with the planing from the leading edge, where the heat losses are lowest when preheating. In addition to the ignition To accelerate, iron powder is added to the preheating flame. But also in this one Case must be expected that the ignition takes a few seconds while which the burner to the llobel burner must be at a standstill.

Die Lage ist noch ungünstiger bei Kalthobciung, wo die Temperatur des Wcrkstückes nahe der Raumtemperatur liegt. Dies ist bei Hobelung von Hand und dort der Fall, wo als Hilfsmittel Eisendraht angewendet wird, der an der Stelle, an der das Zünden erfolgen soll, abgeschmolzen wird. Um das Zünden in der Kaithobelungsmaschine zu beschleunigen, wurde die Anwendung eines Lichtbogens vorgeschlagen, der zwischen einer verbrauchbaren oder nicht verbrauchbaren Elektrode und einem Werkstück an der Stelle brennt, wo das Zünden erfolgen soll.The situation is even worse at Kalthobciung, where the temperature of the workpiece is close to room temperature. This is with planing by hand and the case where iron wire is used as an aid, which is at which the ignition is to take place is melted. About the ignition in the quay planing machine To speed it up, it has been proposed to use an electric arc between a consumable or non-consumable electrode and a workpiece the place burns where the ignition is to take place.

In diesem Fall kann mittels gewisser technischer Verbesserungen praktisch ein sog. fliegender Start erreicht werden, d.h.In this case, some technical improvements can come in handy a so-called flying start can be achieved, i.e.

der Hobelungsbrenner und das Werkstück befinden sich während des Zündungsprozesses in einer relativen Bewegung zueinander.the planing burner and the workpiece are during the ignition process in relative motion to each other.

Dies ist von großer Bedeutung für die Leistungserhöhung von Punkthobelungsmaschinen, wo der Hobelungsprozeß bei jedem entdeckten Oberflächenfehler gezündet werden soll.This is of great importance for increasing the performance of point planing machines, where the planing process is to be triggered for every surface defect discovered.

Fliegender Start ist überdies eine absolute Voraussetzung für die Konstruktion einer Rampenhobelmaschine, die aus einer Reihe, die ganze Breite des Werkstückes deckender Hobelungsbrenner besteht. Das Werkstück und die Hobelrampe befinden sich in einer kontinuierlichen relativen Bewegung. Jeder Brenner kann unter sich einen auf der Oberfläche des Werkstückes liegenden Streifen hobeln und individuell gezündet und gelöscht werden. Der Hobelungsprozeß wird bei jeder Annäherung eines OberflAchenfehlers zu einem gewissen Brenner gezündet und nach Abbrennen des Fehlers gelöscht. Die Forderung fliegenden Startes ergibt sich aus der starken Abhängigkeit der Tiefe der Hobelungsnut von der relativen Geschwindigkeit zwischen Brenner und Werkstsick. Es ist leicht begreiflich, daß jedes Bremsen oder jede Unterbrechung dieser Bewegung bei Zündung einer neuen Nut eine tiefere Ausbrennung in der Nut, in der das Hobeln bereits erfolgt, zur Folge hat.A flying start is also an absolute requirement for the Construction of a ramp planer consisting of a row, the full width of the Workpiece covering planing burner. The workpiece and the planing ramp are in continuous relative motion. Each burner can take plane a strip lying on the surface of the workpiece and individually ignited and extinguished. The planing process becomes one with each approach Surface flaw at a certain burner ignited and after the flaw has burned off turned off. The requirement for a flying start results from the strong dependency the depth of the planing groove on the relative speed between torch and Werkstsick. It is easy to understand that every braking or every interruption this movement causes a deeper burnout in the groove when a new groove is ignited, in which the planing has already taken place.

Die Forderung fliegenden Startes wird bei den bekannten Zündmethoden nur von denen erfüllt, die einen elektrischen Lichtbogen anwenden. Aber auch diese Methode weisen Mängel auf.The requirement of a flying start is used with the known ignition methods met only by those who apply an electric arc. But this too Method have flaws.

Eines der Probleme liegt im Schutz des Zündgerätes selber, das notwendigerweise vor dem Brenner angeordnet werden muß.One of the problems lies in protecting the ignitor itself, that is necessarily must be placed in front of the burner.

Dort ist es Wärmestrahlung und Spritzern von aus der liobelungszone strzmender und sprühender Schlacke ausgesetzt. Der Schutz des ZündgerAtes ist noch beschwerlicher bei Rampenhobelmaschinen, wo jedes Zündgerät nicht nur vom eigenen Brenner, sondern auch von angrenzenden Brennern, wenn sie in Betrieb sind, bedroht ist. Ein weiterer Nachteil mit dem Lichtbogenzündgerät hängt mit dem Streben nach einer feineren Einteilung der Rampe in eine größere Anzahl schmalerer Brenner zusammen, die eine größere Selektivität des Iiobelns zulassen. Das größte Hindernis in dieser Hinsicht ist, daß die Anzahl Lichtbogenzündgeräte und die Forderung an die geometrische Abmessung jedes Zündgerätes zu hoch ist.There is heat radiation and splashes from the liobelungszone exposed to pouring and spraying slag. The ignition device is still protected more cumbersome with ramp planers, where each ignitor is not just its own Burners, but also from adjacent burners when they are in operation is. Another disadvantage with the arc ignitor has to do with the pursuit a finer division of the ramp into a larger number of narrower burners together, which allow a greater selectivity of the Iobelns. The biggest obstacle in this Respect is that the number of arc starters and the requirement on the geometric Dimension of each ignitor is too high.

Das Verfahren zur Zündung des Hobeln nach der Erfindung weist genannte Nachteile nicht auf und ermöglicht sowohl fliegenden Start als auch die Konstruktion eines Zündgerites, das der Wirkung von Wärme und Schlacke von der Hobelungszone nicht ausgesetzt ist. Der Erfindung liegt die Anwendung mindestens eines energiereichen Lichtstrahles zugrunde, mit dessen Wirkung die Stelle, an der das Hobeln beginnen soll, auf Zündungstemperatur erwärmt wird.The method for igniting the planer according to the invention has said There are no disadvantages and allows both a flying start and construction an igniter that is exposed to the action of heat and slag from the planing zone is not exposed. The invention is based on the application of at least one energy-rich Light beam, with the effect of which the point at which the planing begin should, is heated to ignition temperature.

Das Prinzip der Erfindung wird anhand von Fig. 1 und 2 erklärt, die Beispiele einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen. Fig. 1 zeigt die Vorrichtung, bei der als energiereiche Lichtstrahlquelle eine kraftvolle und praktisch punktförmige Lichtnuelle, z.B. Laser, angewendet wird. Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Vorrichtung mit Anwendung einer linearen Lichtquelle.The principle of the invention is explained with reference to FIGS. 1 and 2, the Show examples of a device for carrying out the method according to the invention. Fig. 1 shows the device in which the high-energy light beam source is a powerful and practically punctiform light sources, e.g. lasers, are used. Fig. 2 shows an example of the device using a linear light source.

In Fig. 1 bezeichnet 1 den Hobelbrenner, der Sauerstoffstrom auf die Mobeluneszone richtet. Das Werkstück 2 bewegt sich während des Zündens und während des Hobelns relativ zum Brenner mit der Geschwindigkeit 3. Ein von der Lichtquelle 6 ausgehender Lichtstrahl 4 ist auf die Stelle am Werkstück gerichtet, die mit Hilfe eines optischen Systemes 5 auf die Zündtemperatur erwärmt werden soll. Der Sauerstoffstrom zum Hobelbrenner wird von einem Ventil 7 gesteuert.In Fig. 1, 1 denotes the planer burner, the flow of oxygen to the Mobeluneszone sets up. The workpiece 2 moves during ignition and during of planing relative to the torch at speed 3. In from the light source 6 outgoing Light beam 4 is directed to the point on the workpiece which is to be heated to the ignition temperature with the aid of an optical system 5. The flow of oxygen to the planer burner is controlled by a valve 7.

In Fig. 2 bezeichnet 8 den L1obelbrenner, 9 das zu hobelnde Werkstück, das sich während des Zündens und des Hobelns mit der relativen Geschwindigkeit 10 zum Brenner bewegt. Elliptische Spiegel 11,12,13 konzentrieren Lichtstrahlung von linearen Strahlungsquellen 14,15,16 zu der Stelle auf der Werkstoffoberfläche, die auf Zündtemperatur vorerwärmt werden soll. Als lineare Lichtquellen können Tnfrarot(IR)-Erhitzer oder kraftvolle Entladungsröhren angewendet werden.In Fig. 2, 8 denotes the plane burner, 9 the workpiece to be planed, that during ignition and planing with the relative speed 10 moved to the burner. Elliptical mirrors 11,12,13 concentrate light radiation from linear radiation sources 14,15,16 to the point on the material surface that should be preheated to ignition temperature. Infrared (IR) heaters can be used as linear light sources or powerful discharge tubes are used.

Das Prinzip der Erfindung wird mittels des Beispieles einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gem. der Erfindung in Fig. 2 veranschaulicht. Das Werkstück 2, auf dessen Oberfläche früher lokalisierte Oberflächenfehler vorkommen, bewegt sich mit einer gewissen Geschwindigkeit 3 zum Hobelbrenner.The principle of the invention is illustrated by means of the example of a device for carrying out the method according to the invention is illustrated in FIG. That Workpiece 2, on the surface of which previously localized surface defects occur, moves at a certain speed 3 to the planer burner.

In dem Augenblick, in dem ein Oberflächenfehler sich dem Arbeitsbereich eines Hobelbrenners 1 nähert, wird die Lichtquelle 6 aktiviert. Der von dieser Quelle erzeugte Lichtstrahl 4 wird von einem optischen System 5 auf die Stelle an der Oberfläche des Werkstückes gerichtet, die auf Zündtemperatur vorerwärmt werden soll. Als Lichtquelle kann Laser oder eine Entladungslampe z.B. vom Xenon-Typ angewendet werden. In Fig.The moment a surface defect hits the work area a planer burner 1 approaches, the light source 6 is activated. The one from this source generated light beam 4 is from an optical system 5 to the point on the surface of the workpiece, which is to be preheated to the ignition temperature. As a light source For example, a laser or a discharge lamp of the Xenon type, for example, can be used. In Fig.

1 ist nur eine Lichtquelle eingezeichnet, das Prinzip der Erfindung wird aber nicht dadurch beeinflußt, wenn anstelle einer zwei oder mehr Lichtquellen parallel angewendet werden.1 shows only one light source, the principle of the invention but is not affected if two or more light sources are used instead of one can be used in parallel.

Das optische System 5 in Fig. 1 ist zu nur einem Spiegel vereinfacht, während es in der Praxis aus mehreren Spiegeln und Linsen bestehen kann, die zur Steuerung des Lichtstrahles und ggf. zur Fokussierung des Strahles auf den Arbeitspunkt angewendet werden.The optical system 5 in Fig. 1 is simplified to only one mirror, while in practice it may consist of several mirrors and lenses that are used to Control of the light beam and, if necessary, to focus the beam on the working point be applied.

Infolge der relativen Bewegung des Werkstückes 3 zum Brenner 1 und zu der in Beziehung zum Brenner praktisch stationären Lichtquelle 6 bewegt sich das Werkstück auch zum Lichtstrahl 4. Bei kurzer Aktivierungszeit der Lichtquelle im Vergleich zur Geschwindigkeit der relativen Bewegung hat die vorerwärmte Stelle auf der Werkstoffoberfläche die Form eines mehr oder weniger ovalen Fleckes, von dem der Verbrennungsprozeß entzündet wird. Bei höheren relativen Geschwindigkeiten wird die Fläche vorerwärmter Oberfläche proportional größer. Bei unveränderten Intensität der Lichtquelle kann es dann geschehen, daß die Oberfläche des Werkstückes die kdtemperatur nicht erreicht. In diesem Fall kann erfindungsgemäß das optische System 5 zur Steuerung des Lichtstrahles so angewendet werden, daß der Strahl während der Aktivierungszeit auf ungefähr dieselbe Stelle an der Oberfläche des Werkstückes gerichtet wird. Die effektive Vorwärmzeit der genannten Stelle kann in solchem Fall um ein Vielfaches im Vergleich mit unbeweglichem Strahl verlängert werden. Die Vorrichtung zur Steuerung des Strahles ist an und für sich bekannt und deshalb in Fig.As a result of the relative movement of the workpiece 3 to the torch 1 and to the light source 6, which is practically stationary in relation to the burner, moves the workpiece also to the light beam 4. At short activation time the light source compared to the speed of relative movement has the preheated point on the material surface the shape of a more or less oval spot from which the combustion process is ignited. At higher relative Speeds, the area of the preheated surface increases proportionally. at unchanged intensity of the light source it can then happen that the surface the workpiece does not reach the kd temperature. In this case, according to the invention the optical system 5 for controlling the light beam can be applied so that the beam at approximately the same point on the surface during the activation time of the workpiece is straightened. The effective preheating time of the named place can in such a case elongated many times that of the immobile beam will. The device for controlling the beam is known per se and therefore in Fig.

1 nicht eingezeichnet und braucht auch nicht im einzelnen beschrieben zu werden.1 is not shown and does not need to be described in detail to become.

Praktische Versuche zeigen auch, daß bei in Betracht kommenden Geschwindigkeiten eine Effektdichte von über 1 kW/cm2 erforderlich ist, um das Werkstück bis zu einer Tiefe von 0,5 cm auf die Zündtemperatur zu erwärmen. Ein nicht unwesentlicher Teil der zugeführten Wärme wird durch die Wärmeleitfähigkeit des Werkstückes abgeleitet. Um diese Verluste zu vermindern, kann erfindungsgemäß auch Eisenpulver als Zusatz angewendet werden, das eine wesentlich geringere Wärmeleitfähigkeit als massives Eisen hat, und Verluste durch Wärmeleitung deshalb minimal sind.Practical tests also show that at possible speeds an effect density of over 1 kW / cm2 is required to make the workpiece up to a Depth of 0.5 cm to heat to the ignition temperature. A not insignificant part the supplied heat is dissipated by the thermal conductivity of the workpiece. In order to reduce these losses, iron powder can also be used as an additive according to the invention be used, which has a much lower thermal conductivity than massive Has iron, and losses due to heat conduction are therefore minimal.

Das Eisenpulver kann praktisch auf jede beliebige bekannte Weise und mit jeder beliebigen bekannten Vorrichtung zum Zündungspunkt auf der Oberfläche des Werkstückes.transportiert werden. Die Vorrichtung ist deshalb in Fig. 1 nicht eingezeichnet. Bei Anwendung eines Trägergases als Transportmittel kann nach der Erfindung vorteilhaft Sauerstoff zur Anwendung kommen.The iron powder can be used in virtually any known manner with any known device to the point of ignition on the surface of the workpiece. The device is therefore not shown in FIG drawn. When using a carrier gas as a means of transport, according to the Invention advantageous oxygen are used.

Eisenpulverpartikel werden nämlich auf der Oberfläche bereits während der Erwärmung oxydiert, bevor die Zündtemperatur erreicht wurde, und oxydierte Oberfläche absorbiert Strahlung besser. Gleichzeitig trägt auch die Reaktionswärme der Oxydation zur Erwärmung des Pulvers bei. Sobald das Pulver Zündtemperatur erreicht, wird es spontan entzündet. Die Verbrennung des Pulvers trägt wirksam zur Vorwärmung des Werkstückes im Zündpunkt bei.Iron powder particles are namely on the surface already during the heating oxidizes before the ignition temperature is reached became, and oxidized surface absorbs radiation better. At the same time, the The heat of reaction of the oxidation contributes to the warming of the powder. As soon as the powder ignition temperature reached, it is spontaneously ignited. The combustion of the powder effectively contributes Preheating of the workpiece at the ignition point.

Wenn mittels eines Lichtstrahles 4 eine Stelle auf der OberflAche des Werkstückes, die sich im Bereich des Hobelbrenners 1 befindet, auf Zündtemperatur vorerwärmt ist, wird als nächster Schritt im Zündprozeß das Sauerstoffventil 7 geöffnet. Im Sauerstoffstrom vom Brenner wird die Schmelze entzündet und unter Wärmeentwicklung verbrannt. Bei einer passenden Einstellung des Brenners ist der Prozeß selbstunterhaltend. Infolge der relativen Bewegung des Werkstückes im Verhältnis zum Brenner setzt das Hobeln längs der Oberfläche des Werkstückes fort, bis es durch Sperrung der Sauerstoffzuführung mit dem Ventil 7 beendet wird.If by means of a light beam 4 a point on the surface of the workpiece, which is located in the area of the planer burner 1, to ignition temperature is preheated, the next step in the ignition process, the oxygen valve 7 is opened. The melt is ignited in the flow of oxygen from the burner and generates heat burned. With an appropriate setting of the burner, the process is self-sustaining. This is due to the relative movement of the workpiece in relation to the torch Planing along the surface of the workpiece continues until it is blocked by oxygen supply with the valve 7 is ended.

In Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Alternative, bei der als Lichtquellen zum Zünden des Hobelns lineare Lichtquellen 14,15,16 dienen. Zu diesem Zweck können IR-Erhitzer, Entladungsröhren o.dgl. angewendet werden. Der Lichtfluß von genannten Quellen wird auf die Stelle an der Oberfläche des Werkstückes konzentriert, die vorerwärmt werden soll, und die von gleicher Breite wie der Brenner selber zu sein pflegt. Für die Lichtstrahlfokussierung werden elliptische Spiegel 11,12,13 in Fig.In Fig. 2 shows an apparatus for carrying out the invention An alternative method in which linear light sources are used to ignite the planer Light sources 14,15,16 are used. For this purpose, you can use IR heaters, discharge tubes or the like. be applied. The light flow from said sources is on the spot concentrated on the surface of the workpiece that is to be preheated, and which tends to be of the same breadth as Brenner himself. For beam focusing elliptical mirrors 11, 12, 13 in Fig.

2 angewendet, es können aber auch andere bekannte geeignete optische Einrichtungen zur Anwendung kommen. In Fig. 2 sind es insgesamt drei Lichtquellen, die für die Erzielung der zur Erwärmung auf Zündtemperatur notwezEwn Effektdichte erforderlich sind. Das Prinzip der Erfindung wird durch die Anwendung einer größeren oder kleineren als der gezeigten Anzahl Quellen nicht geändert.2 applied, but other known suitable optical Facilities come into use. In Fig. 2 there are a total of three light sources, the effect density required for heating to the ignition temperature required are. The principle of the invention is made through the application of a larger or less than the number of sources shown.

Das Werkstück 9 bewegt sich, wie im vorhergehenden Beispiel, mit der relativen Geschwindigkeit 10 zum Brenner 8. Bei einer genügend hohen Lichtquellenintensität reicht auch in diesem Fall eine kurze Aktivierungszeit der Quelle, um den bestrahlten Teil der Werkstückoberfläche auf Zündtemperatur zu erwärmen.The workpiece 9 moves, as in the previous example, with the relative speed 10 to the burner 8. With a sufficiently high light source intensity In this case, too, a short activation time of the source is sufficient for the irradiated Heat part of the workpiece surface to the ignition temperature.

Wenn die Geschwindigkeit 10 der Relativbewegung des Werkstückes im Verhältnis zur Aktivierungszeit niedrig ist, hat der vorerwärmte Teil der Oberfläche eine Form, die der Abbildung der Lichtquellen an genannter Stelle entspricht. Bei höherer relativer Geschwindigkeit 10 oder bei Anwendung eines geringeren Effektes in den Lichtquellen kann es geschehen, daß die notwendige Effektdichte nicht erreicht werden kann. In solchem Fall kann erfindungsgemäß die Bestrahlung der vorerwärmten Stelle synchron mit der Bewegung des Werkstückes verlagert werden, so daß während der ganzen Aktivierungszeit dieselbe Stelle bestrahlt, und die Wärmewirkung des Strahles dabei akkumuliert wird. Für die genannte Verlagerung des Lichtstrahles können entweder optische Mittel, wie Spiegel, Linsen u.dgl. angewendet werden, oder die Lichtquelle kann während der Aktivierungszeit synchron mit dem Werkstück mechanisch verlagert werden. Diese Methode sind an und für sich bekannt und werden deshalb in Fig. 2 nicht gezeigt.If the speed 10 of the relative movement of the workpiece in The ratio to the activation time is low, the preheated part of the surface has a shape that corresponds to the image of the light sources at the point mentioned. at higher relative speed 10 or when applying a lesser effect In the light sources it can happen that the necessary effect density is not achieved can be. In such a case, according to the invention, the irradiation of the preheated Place can be shifted synchronously with the movement of the workpiece, so that during the same place irradiates the entire activation time, and the heat effect of the Ray is accumulated in the process. For the aforementioned shifting of the light beam Either optical means such as mirrors, lenses and the like can be used, or the light source can be mechanically synchronized with the workpiece during the activation time be relocated. These methods are known in and of themselves and are therefore used not shown in FIG.

Wie im Beispiel in Fig. 1 kann auch im Beispiel gem. Fig. 2 Eisenpulver als Zusatz zur Verminderung der Wärmeverluste bei der Vorwärmung angewendet und z.B. mit Druckluft oder Sauerstoff zur Vorwärmzone geblasen werden. Für den Eisenpulvertransport kann entweder eine Hilfsdüse oder die Hobelungsdüse zur Anwendung kommen. Die Anwendung von Sauerstoff für den Eisenpulvertransport trägt zur Beschleunigung des Zündprozesses bei, da Verbrennung von Zusatzpulver die Wärmebilanz des Zündprozesses verbessert. Bei Anwendung von Eisenpulver als Zusatz kann der Lichtstrahl und der Transport des Pulvers vorteilhaft so orientiert werden, daß sich das Pulver so lange wie möglich im Lichtfeld befindet. Dies verlängert die effektive Vorwärmzeit des Pulvers und verkürzt das Entzünden.As in the example in FIG. 1, iron powder can also be used in the example according to FIG used as an additive to reduce heat losses during preheating and e.g. be blown with compressed air or oxygen to the preheating zone. For iron powder transport Either an auxiliary nozzle or the planing nozzle can be used. The application of oxygen for iron powder transport helps accelerate the ignition process because the combustion of additional powder improves the heat balance of the ignition process. When using iron powder as an additive, the light beam and the transport of the powder are advantageously oriented so that the powder remains as long as possible located in the light field. This extends the effective preheating time of the powder and shortens the ignition.

In den in Fig. 1 und 2 gezeigten Beispielen ist die Erfindung bei einzelnen Brennern gezeigt. Das Prinzip der Erfindung wird durch die Anordnung mehrerer solcher Brenner in einer Reihe, z.fl. bei Rampenbrennern, nicht beeinflußt. Alternativ ist erfindunsmß die Anwendung eines einzigen Lichtzündertes für zwei oder mehr Brenner möglich. Die letztere Alternative ist besonders günstig und wirtschaftlich für einen Betrieb, bei den das gleichzeitige Zünden der von ein und demselben Zündgerät bedienten Brenner nicht absolut notwendig ist. Das Lichtzündgerat nach der Erfindung eignet sich besonders für die Alternative mit der Bedienung mehrerer Brenner durch ein und dasselbe Zündgerät, aufgrund der einfachen Weise, mit der die Verlagerung des Lichtstrahles von der einen zu der anderen Stelle durchgeführt werden kann.In the examples shown in Figs. 1 and 2, the invention is at individual burners shown. The principle of the invention is through the arrangement of several such burner in a row, z.fl. for ramp burners, not affected. Alternatively According to the invention, a single light igniter is used for two or more burners possible. The latter alternative is particularly cheap and economical for one Operation in which the simultaneous ignition is operated by one and the same igniter Burner is not absolutely necessary. The light igniter according to the invention is suitable especially for the alternative with the operation of several burners through one and the same ignitor, due to the ease with which the relocation of the Light beam can be carried out from one point to the other.

Die genannten Beispiele haben Möglichkeiten für Anwendung der Erfindung aufgezeigt. Die Vorteile mit dem Zündverfahren nach der Erfindung gehen aus der Beschreibung klar hervor. Es ist z.B. außerordentlich leicht und einfach ~den Zündstrahl auf der Werkstückoberfläche zu verlagern und genau zu steuern.The examples mentioned have possibilities for applying the invention shown. The advantages with the ignition method according to the invention go from Description clearly visible. For example, it is extremely easy and simple - the pilot jet to be shifted on the workpiece surface and controlled precisely.

Ferner ermöglicht Energie in Strahlform sowohl im Prinzip als auch in der Praxis den Parallelbetrieb mehrerer Zündlichtquellen mit einer nahezu uneingeschrSnkten Möglichkeit zur Erhöhung der Zündgeschwindigkeit. Ein weiterer großer Vorteil liegt darin, daß Energieübertragung in Strahlungsform die Anordnung des eigentlichen Zündgerätes in großem Abstand von der Hobelungszone zuläßt, wo es weder Wärmestrahlung noch Schlackespritzern ausgesetzt ist. Dies gilt vor allem für Warmhobelung, wo Wärmestrahlung vom warmen Werkstück beschwerlich sein kann. Außerdem wird der Energiebedarf für das eigentliche Zünden bei Warmhobelung beträchtlich vermindert, so daß ein begrenzter Effekt der Lichtquelle genügt. Hiervon abgesehen ist das Zündvcrfahren nach der Erfindung für Warm-und Kalthobelung, für Finzelnut- und Rampenhobelmaschinen geeignet.Furthermore, enables energy in beam form both in principle and in practice the parallel operation of several ignition light sources with an almost unrestricted one Possibility to increase the ignition speed. Another great benefit lies in the fact that energy transfer in radiation form the arrangement of the actual ignition device at a great distance from the planing zone, where there is neither thermal radiation nor Is exposed to slag splashes. This is especially true for hot planing, where thermal radiation from the warm workpiece can be cumbersome. In addition, the energy requirements for the actual ignition during hot planing is considerably reduced, so that a limited The effect of the light source is sufficient. Apart from this, the ignition process is according to the Invention for hot and cold planing, suitable for Finzelnut- and ramp planing machines.

Aus der Beschreibung der Erfindung wird ferner deutlich, daß sie nicht auf einen bestimmten Brennertyp begrenzt ist. Die Erfindung kann außerdem in Kombination mit anderen bekannten Methoden für Werkstückvorwärmung angewendet werden. Es kann z.B. eine Wärmeflamme für örtliche Vorwärmung des Werkstückes, und ein Lichtzündgerät zur Erhöhung der Temperatur auf Zündtemperatur angewendet werden.From the description of the invention it is also clear that she is not limited to any particular type of torch. The invention can also used in combination with other known methods for workpiece preheating will. For example, a heat flame can be used to preheat the workpiece locally, and a light igniter can be used to increase the temperature to the ignition temperature.

LeerseiteBlank page

Claims

Claims 1. Method for ignition by means of radiation from gas planing on a metal workpiece by preheating a certain amount of the metal Ignition temperature, that the radiation by means of at least one high-energy electromagnetic beam is executed, the the point on the surface of the workpiece where irradiated with a flow of energy of over 1000 W / cm2 ignition should take place.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, consisting from a burner unit for radiation of oxygen flow to the planing zone a workpiece and a radiation-generating means for emitting radiation for the purpose of preheating the metal to ignition temperature i c h n e t that the radiation generating means includes a radiation source, the at least one electromagnetic beam with an energy flow of over 1000 w / cm² emits, and an optical system t-5, 11,12,13) following the radiation source is arranged that directs the radiation from the radiation source to the workpiece.

3. Apparatus according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c That is, the radiation source is of the point type.

4. Apparatus according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c That is, the radiation source is of the linear type and the optical system (11,12,13) gives a linear image on the workpiece.

5. Device according to claims 3 and 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that an optical system (5,11,12, 13) an image of the radiation source projected onto the workpiece moving relative to the torch assembly so that the image of the source is stationary in relation to the workpiece.

6. Apparatus according to claim 2 or 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that to the point where the image of the radiation source the workpiece hits, iron powder is arranged for feed.

7. Apparatus according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c It should be noted that the iron powder is supplied by means of gas.

8. Apparatus according to claim 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c Note that said gas is oxygen.

9. Device according to claims 2-8, d a d u r c h g e k e n n notices that an optical ignition means two or more #Iobel burners in one Ramp planer operated.