DE733111C

DE733111C - Method and device for brazing metal bodies

Info

Publication number: DE733111C
Application number: DEL99919D
Authority: DE
Inventors: James Harold Bucknam
Original assignee: Linde Air Products Co
Current assignee: Linde Air Products Co
Priority date: 1939-01-14
Filing date: 1940-01-16
Publication date: 1943-03-19

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Brennschälen von Metallkörpern Bei dem Verfahren, Walzblöcke aus brennschneidbarem Metall zwecks Entfernung der mehr oder weniger fehlerhaften Walzhaut durch Sauerstoffstrahlen zu schälen, die-unter spitzem Winkel in Arbeitsrichtung auf die Oberfläche des Werkstückes gerichtet werden, hinterlassen die aus den Düsen austretenden Sauerstoffstrahlen auf der Werkstückoberfläche flache Rillen mit seitlichen Schlackenansätzen, die teils aus unvollständig verbranntetn, teils aus geschmolzenem Eisen bestehen. Wenn mehrere Sauerstoffstrahlen aus nebeneinander angeordneten Düsen gegen die Oberfläche des Werkstückes gerichtet werden, um in einem Arbeitsgang eine größere Fläche zu bearbeiten, bilden sich zwischen den einzelnen, sehr lachen Schälrinnen niedrige Grate, an denen ebenfalls leicht Schlackenreste haften bleiben, die sich schwer entfernen lassen und bei weiteren Walzvorgängen wieder Anlaß zu Fehlern im Werkstück geben können. Auch die Grate selbst, welche bei der Schälung von Flächen durch mehrere Gasströme, die aus nebeneinanderliegenden Düsen austreten, zwischen den von den Gasströmen ausgebrannten Rillen stehenbleiben, können für .die Weiterbearbeitung der geschälten Werkstücke störend sein, wenn sie besonders hoch sind. Man hat die Bildung der Grate und Ansätze bereits dadurch zu bekämpfen versucht, daß man die nebeneinanderliegenden Sauerstoffbrenner besonders dicht .aneinander rückt, so däß sich die einzelnen Sauerstoffstrahlen gewissermaßen überlappen. Ein gewisser Erfolg in -dem angestrebten Sinne ist zwar vorhanden, jedoch wird die mit einer bestimmten Düsenzahl bearbeitete Fläche dadurch schmäler und der verbrauchte Sauerstoff' je bearbeiteter Flächeneinheit größer.Method and device for burn peeling of metal bodies In the Process, billets made of flame-cuttable metal for the purpose of removing the more or less defective mill skin to peel by oxygen jets, the-under pointed Angle are directed in the working direction on the surface of the workpiece, leave behind the oxygen jets emerging from the nozzles flat on the workpiece surface Grooves with side slag attachments, some of which were incompletely burned, partly made of molten iron. When several jets of oxygen come out side by side arranged nozzles are directed against the surface of the workpiece to be in to work on a larger area in one operation is formed between the individual, very laugh peeling channels low ridges, on which also easily slag residues stick that are difficult to remove and during further rolling processes can again give rise to defects in the workpiece. Even the ridges themselves, which ones when peeling surfaces with several gas streams coming from adjacent Nozzles emerge, stop between the grooves burned out by the gas streams, can be disruptive for the further processing of the peeled workpieces if they are particularly high. You already have the formation of ridges and approaches tries to fight that one especially the adjacent oxygen burners moves close to one another, so that the individual oxygen jets so to speak overlap. A certain success in the intended sense is there, but is processed with a certain number of nozzles Area thereby narrower and the oxygen consumed 'per unit of area worked is greater.

Aufgabe der Erfindung ist die Vermeidung und Beseitigung störender Schlackenansätze an den Graten sowie die weitere Abflachung der zwischen den Schälrinnen liegenden Grate bei äußerst sparsamem Sauerstoffverbrauch. Die Erfindung besteht darin, dar seitlich neben dem oder den Hauptsauerstoffstrahlen mindestens auf einer Seite ein zusätzlicher, verhältnismäßig schwacher Hilfs sauerstoffstr alil an-5ewendet, auf die Werkstückoberfläche gerichtet und so gelenkt wird, daß die Randpartie der Schälrinne bestrichen wird, also jene Zone der Werkstückoberfläche, welche zu Grat- und Ansatzbildung neigt. In der Regel wird auf beiden Selten eines Hauptsauerstoffstrahles je ein Hilfssauerstoffstrahl angewendet. Die Hilfssauerstoffsirahlen «-erden zweckmäßig an den Hauptsauerstoftstralllen abgezweigt und müssen hinsichtlich der Sauerstoffmenge wesentlich schwächer als die Hauptstrahlen sein. Diese Hilfssauerstoffstralllen, welche niail zweckmäßig aus Düsenöffnungen austreten läßt, welche der Hauptsauerstoff düse unmittelbar benachbart sind, können konvergieren oder divergieren oder parallel zum Hauptsauerstoffstrahl verlaufen. Man kann die Hilfssauerstoffstrahlen auch unter dein gleichen spitzen Winkel auf das Werkstück richten wie den Hauptstrahl oder unter einem kleineren. Ein größerer Winkel hat keinen Zweck. Der Sauerstoffanteil der Hilfsstrahlen kann verschieden groß sein. Ferner können die Düsenöffnungen für die Hilfsstrahlen flach oder rund sein. Tede derartige Veränderung beeinflußt etwas das Ergebnis: Je mehr die Hilfsstrahlen divergieren, je flacher sie sind und je mehr Sauerstoff Minen zugeführt wird und unter je spitzerem Winkel sie auftreffen, 1t11-1 so mehr bewirken sie eine Abflachung der Grate. le geringer die Maßnahmen in dieser Richtung sind, um so mehr beschränkt sich die 1t irleung le(-liglicli auf die Beseitigung der Schlackenansätze.The object of the invention is to avoid and eliminate troublesome Slag deposits on the ridges as well as the further flattening of the between the peeling channels lying ridges with extremely economical oxygen consumption. The invention exists in it, to the side next to the main oxygen beam or beams at least on one Side uses an additional, relatively weak auxiliary oxygen stream, directed to the workpiece surface and is directed so that the edge portion of the Peeling channel is coated, i.e. that zone of the workpiece surface which leads to burrs and lump formation tends to occur. As a rule, a main oxygen beam is seldom on both an auxiliary oxygen jet is used. The auxiliary oxygen sirahls are useful branched off at the main oxygen streams and must with regard to the amount of oxygen be much weaker than the main rays. These auxiliary oxygen streams, which niail expediently can escape from nozzle openings, which the main oxygen nozzle are immediately adjacent, can converge or diverge or parallel run to the main oxygen beam. You can also use the auxiliary oxygen jets Point the same acute angle at the workpiece as the main beam or under a smaller one. A larger angle is of no use. The percentage of oxygen the auxiliary beams can be of different sizes. Furthermore, the nozzle openings for the auxiliary rays be flat or round. Any such change affects something the result: the more the auxiliary beams diverge, the flatter they are and ever more oxygen is supplied to mines and the more acute angle they hit, 1t11-1 the more they cause the burrs to flatten. le lower the measures are in this direction, the more the 1t irleung le (-liglicli on the elimination of the slag deposits.

Die Erfindung tiniiaPt mithin sowohl eiliverbessertes Verfahren zur Oberflächenbebandh,ng von brennschneidbaren Werkstücken mittels Sa tierstoffstrahlen und die z-tveclzinäßigeii Brennerausbildungen wie auch die nach dein erfindungsgemäßen '"-erfahren mit erfindungsgemäßen Brennern geschälten Werkstücke selbst.The invention thus tiniiaPt both an improved method for Surface banding of workpieces that can be flame-cut by means of sandblasting and the z-tveclzinäßigeii burner trainings as well as those according to your invention '"-Experienced workpieces peeled with torches according to the invention themselves.

Beispiele erfindungsgemäßer Schälbrenner <<:erden nachstehend all Hand der Zeichnungen iin Vergleich init den bekannten Schälbrenn#_ r11 (Patent 702 6.10) erläutert.Examples of peeling burners according to the invention are explained below in comparison with all of the drawings in comparison with the known peeling burners (patent 702 6.10).

Die Abb. i und 2 zeigen normale Schälbrenner bekannter Bauart in Arbeitslage. I Die Abb. 3 bis 6 zeigen Bauarten, die sich bei gleichzeitiger Beseitigung der Schlackenansät7e vorzugsweise zur Bekämpfung der zwischen den Schälrinnen sich bildenden Grate eignen, während Bauarten nach den Abb. 7 bis 1d. auf die Grate einen geringeren Einfluß haben.Figs. I and 2 show normal peeling burners of known design in the working position. I Figs. 3 to 6 show types which, with the simultaneous elimination of the Schlackenansät7e preferably to combat those that form between the peeling channels Burrs are suitable, while designs according to Figs. 7 to 1d. on the ridges a smaller one Have influence.

Abb. i stellt einen üblichen Brenner B dar, dessen Düse X in der Mitte ei4ie üffnung 0, für den Schälsauerstoff hat, die voll den Heizgasöffnungen H umgeben ist. Bei dem Schälvorgang bildet sich an der Oberfläche Z' des Werkstückes L' die flache Rille G. Neben der Schälrinne haften die Schlackenansätze F auf der Kante F der alten Werkstückoberfläche 7'.Fig. I shows a conventional burner B, the nozzle X of which has an opening 0 in the middle for the peeling oxygen, which is completely surrounded by the heating gas openings H. During the peeling process, the shallow groove G is formed on the surface Z 'of the workpiece L'. In addition to the peeling channel, the slag deposits F adhere to the edge F of the old workpiece surface 7 '.

Wenn mehrere Schälbrenner entsprechend Abb. 2 nebeneinander angeordnet sind. so entstellen auf der bearbeiteten Werkstiickoberfläche parallel verlaufende Rillen G. Zwischen diesen Rillen bilden sich Grate R, auf denen sich störende Ansätze FR festsetzen. An den Außenseiten der geschälten Fläche zeigen sich ebenfalls die störenden Ansätze F. Erfindungs-Cleinä ß sollen also die Schlackenansätze F und FR weitgehend beseitigt bzw. ihre Entstehung verhindert und die Grate R nach liögliclilkeit abgeflacht werden.If several peeling burners are arranged next to each other as shown in Fig. 2. in this way, parallel grooves G form on the machined surface of the workpiece. Between these grooves, ridges R form, on which interfering attachments FR attach themselves. On the outside of the peeled surface, the disturbing approaches F. Invention-Cleinä ß so the slag approaches F and FR should largely be eliminated or prevented their formation and the ridges R are flattened if possible.

Entsprechend Abb. 3 und .l ist der Brenner B mit einer Düse A', mit Bohrung O, versehen, durch welche der Sauerstoffschälstralil für die Oberflächenbehandlung des Werkstückes austritt. Die Düse 1"I hat zwei Schlitze S, welche, wie der Schnitt nach Abb. d. zeigt, in die Düsenwandung P eingechnitten sind und sich bis zur Düsenmündung in radialem Sinne atiseinanderlaufend erweitern. Die beiden Schlitze schließen miteinander einen Winkel von etwa 9o° ein und bilden mit der Oberfläche des Werkstückes je einen Winkel von etwa 45'. Der Hauptsauerstoffstrahl ist also bei dieser Anordnung von zwei seitlichen, keilförmige n Hilfssauerstoiistrahlen begleitet, welche auf das Werkstück geben dem Hauptstrahl auftreffen und so die Grat- und Ansatzbildung beschränken bzw. verhindern.According to Fig. 3 and .l is the burner B with a nozzle A ', with Bore O, through which the oxygen peeling strip for surface treatment of the workpiece emerges. The nozzle 1 "I has two slots S, which, like the cut according to fig. d. shows, are machined into the nozzle wall P and extend up to the nozzle mouth expand in a radial sense atis running one after the other. The two slots close together an angle of about 90 ° and form one each with the surface of the workpiece Angle of about 45 '. The main oxygen beam in this arrangement is from accompanied by two lateral, wedge-shaped auxiliary oxygen jets, which point to the Allow the main beam to hit the workpiece and thus limit the formation of burrs and lugs or prevent.

Abb. 5 stellt einen Brenner gemäß der Erfindung in Arbeitsstellung dar. Er wird während des Arbeitsvorgang: in Richtung der großen Pfeile relativ ztiin Werkstuck bewegt. J1 stellt die vor dem Sauerstoffstrahl hergetriebene Schlackenansammlung dar, jedoch ist die Entfernung zwischen Brenner und Sclilaclcenliaufen in der Praxis größer.Fig. 5 shows a burner according to the invention in the working position It becomes relatively ztiin during the work process: in the direction of the large arrows Workpiece moves. J1 represents the slag accumulation driven in front of the oxygen jet but the distance between Brenner and Sclilaclcenliaufen is in practice greater.

Wird zur Oberflächenschältmg eines Eisenkörpers eitle Mehrzahl von Brennern oder DiisVil X, verwendet, so überschneiden sich die lUilfs>auerstoffstrahlen benachbarter Brenner Und treffen auf die Werkstückoberflä che an den Stellen auf, wo sonst zwischen den Rillen die i Gratbildung vor sich gehen würde. In dieseni Falle verbrennt der Sauerstoff das ge-3climolzene 1Zetall zwischen .den Rillen und vermindert dadurch die Gratbildung, während die äußersten, seitlich .auftreffenden Hilfsstrahlen die Bildung von Ansätzen neben den geschälten Flächen verhindern; die geschälte Fläche wird im wesentlichen eben und sauber.Becomes vain plural of for the surface peeling of an iron body Burners or DiisVil X are used, the auxiliary oxygen beams overlap neighboring torch and hit the workpiece surface at the points where else between the grooves the i Burr formation would go on. In this case the oxygen burns the molten metal between the Grooves and thereby reduces the formation of burrs, while the outermost, laterally Auxiliary rays prevent the formation of deposits next to the peeled surfaces; the peeled surface becomes essentially flat and clean.

Abb. 6 stellt eine Schäldüse N'. dar, bei der die Schlitze S, zueinander in einem Winkel von i8o° anstatt go° angeordnet sind. Die Wirkung einer solchen Düse 1r2 ist ähnlich wie bei einer Düse nach den Abb. 3, 4. und 5, aber hinsichtlich der Abflachung der Grate schon nicht mehr so wirksam. Unter welchem Winkel die Schlitze S bzw. S2 zueinander am günstigsten anzuordnen sind, wird also zweckmäßig von Fall zu Fall, z. B, durch Au.swechshing der Düsen, in der Praxis zu erproben sein.Fig. 6 shows a peeling nozzle N '. is where the slots S, to each other are arranged at an angle of i8o ° instead of go °. The effect of such Nozzle 1r2 is similar to a nozzle according to Figs. 3, 4. and 5, but with regard to the flattening of the ridges is no longer as effective. At what angle the slots S and S2 are to be arranged in the most favorable manner with respect to one another, so it is expedient from the case to case, e.g. B, to be tested in practice by changing the nozzles.

Die Abb. ; bis 14 stellen weitere mögliche Ausführungsformen der Erfindung dar, bei denen die Hilfsstrahlen von dem Hauptsauerstoffstrahl im Innern der Düse abgezweigt werden und sodann getrennt austreten.The fig; 14 to 14 represent further possible embodiments of the invention represent, in which the auxiliary jets from the main oxygen jet inside the nozzle are branched off and then emerge separately.

Gemäß Abb. 7, 8 und g ist die Düse V3 mit zwei Hilfssauerstoffdüsen S, versehen, welche von der Hauptsauerstoffbohrung 0s bei 15 abgezweigt sind.According to Fig. 7, 8 and g, the nozzle V3 is provided with two auxiliary oxygen nozzles S, which branch off from the main oxygen bore 0s at 15.

Beim Arbeiten mit einem solchen Brenner streichen die H.ilfssauerstoffstrahlen in .einem spitzen Winkel über das Werkstück und zwar im wesentlichen an der Innenseite der vom Hauptsauerstoffstrahl gebildeten Rille. Diese Hilfsstrahlen blasen dabei die seitlichen Schlackenanteile unter weiterer Verbrennung der -Metalleinschlüsse nach innen in die Schälspur zurück und unterstützen so d en Schälvorgang.When working with such a burner, the auxiliary oxygen jets are extinguished at .ein an acute angle over the workpiece, essentially on the inside the groove formed by the main oxygen jet. These auxiliary beams blow in the process the side slag fractions with further combustion of the metal inclusions back inwards into the peeling track and thus support the peeling process.

Eine weitere Abänderung stellt Abb. i o dar. Die Düse V 4 ist mit parallel v erfaufenden.Hilfs-@auerstoffdüsen S4 versehen, so daß auch die 1:Iilfssauerstoffstrahlen parallel über die Schälkanten streichen.Another modification is shown in Fig. I o. The nozzle V 4 is with Auxiliary oxygen nozzles S4 parallel to it, so that also the auxiliary oxygen jets Stroke in parallel over the peeling edges.

Abb. i i stellt eine Düse V" dar, bei der die Abzweigung der Hilfsstrahlen durch ein eingesetztes und entsprechend gebogenes Rohrstück c bewirkt wird.Fig. I i shows a nozzle V ", in which the branching of the auxiliary jets is effected by an inserted and appropriately bent piece of pipe c.

Entsprechend Abb. 12 und 13 hat die Schälclüse 1'r, mit der Bohrung 0, eine bei 18 beginnende Abzweigung S5= für einen Hilfssauerstoffstrahl, der im wesentlichen parallel mit der Hauptsauerstoffbohrung 0, verläuft.According to Fig. 12 and 13, the peeling nozzle has 1'r, with the bore 0, a junction starting at 18 S5 = for an auxiliary oxygen beam, which in the runs essentially parallel to the main oxygen hole 0.

Abb. 14 stellt eine Schäldüse N, mit der Hauptsauerstoffbohrung 07 und zwei schräg nach außen verlaufenden Hilfsbohrungen S; dar, welche die Hilfssauerstoffstrahlen schräg auf die Grate richten. `renn man diese Düsenkonstruktion in einem Schälkopf anwendet, in dem eine Reihe von Brennern nebeneinander angeordnet sind, so wirken die nach schräg außen gerichteten Hilfsstrahlen benachbarter Düsen zusammen.Fig. 14 shows a peeling nozzle N, with the main oxygen hole 07 and two auxiliary bores S running obliquely outward; represents which the auxiliary oxygen rays Point at an angle at the ridges. `` Run this nozzle construction in a peeling head uses, in which a row of burners are arranged side by side, so act the outwardly directed auxiliary jets of adjacent nozzles together.

Claims

PATENT CLAIMS i. Process for peeling surfaces that can be burn-clined Metal body with the help of oxygen jets, which are at an acute angle are directed at the surface to be processed, characterized in that to the side next to the oxygen jet (s), at least on one side, an additional one Oxygen jet with a smaller cross-section on the one created during peeling Surface ridge is directed.

2. The method according to claim i when using a larger number of main oxygen beams, characterized in that simultaneously between .the main oxygen rays and to the side of the outermost main oxygen rays Auxiliary oxygen beams are used: those on between the main oxygen beams and directed to the side of the outer main oxygen jets are.

3. peeling burner for performing the method according to claim i or i and : 2, characterized in that the burner nozzle is on the side of the main outlet opening at least on one side an outlet opening for an auxiliary oxygen jet Has. .

4. peeling burner according to claim 3, characterized by two lateral auxiliary oxygen outlet openings, which with respect to the axis of the main oxygen opening in a downward opening Angles of 180 ° or less are arranged.

5. peeling burner according to claim 3 or 4., characterized in that the angle of the auxiliary oxygen nozzles with the to be peeled Surface is smaller than the acute angle of the main oxygen nozzle with the one below your lying workpiece surface.

6. peeling burner according to claim 3 or .4, characterized characterized in that lateral slots are used as nozzles for the auxiliary oxygen jets in the inside of the main oxygen nozzle -be used, with the slots facing the nozzle mouth to diverge.