DE7822227U1

DE7822227U1 - Vorrichtung zum Flammen von Eisenhüttenprodukten

Info

Publication number: DE7822227U1
Application number: DE7822227U
Authority: DE
Original assignee: La Soudure Autogene Francaise
Current assignee: Lincoln Electric Co France SA
Priority date: 1977-07-26
Filing date: 1978-07-25
Publication date: 1979-03-15
Also published as: IT7825797A0; IT1097180B; FR2398574B1; FR2398574A1; JPS5448033U

Description

LA SOUDURE AUTOGENE FRANCAISE, 75 Quai d'Orsay 75ΟΟ7 Paris, Frankreich

Vorrichtung zum Flammen von Exsenhuttenprodukten

Die vorliegende Neuerung betrifft im wesentlichen eine Vorrichtung zur Bearbeitung, insbesondere zum Flammen, Entzundern bzxv. Brennputzen, eines Werkstückes, wie z.B. einer Bramme, eines Blockes, einar Stange usw., mit der Flamme, wobei das Werkstück erhalten wird durch Gießen eines Metalles oder einer metallischen Legierung, mit mindestens einem Schweißbrenner, der längs des Werkstückes verschiebbar ist und bezüglich des Werkstückes eine bestimmte Winkelposition einnimmt und auf dem Werkstück ein Bad einer Metallschmelze bildet.

Es ist schon bekannt, Schweißbrenner zum Flämmen mit Sauerstoff- oder Entgratungsluftstrahlen auszustatten, deren Zweck es ist, die Gratrippen bzw. Formfugen, die auf dem Metallwerkstück während der Flämmung erzeugt werden, dadurch zu eliminieren, daß sie verbrannt oder zurückgedrängt werden. Diese Strahlen werden ungefähr tangential zu diesen Gratrippen geführt.

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Es ist ebenfalls bekannt, vor die Flämmschweißbrenner und que^/zu diesen hohle oder volle, zylindrische Druckwasserstrahlen anzuordnen. Zweck dieser Strahlen ist es im wesentlichen, die Schlacken, die sich während des Flämmbetriebes auf der Metalloberfläche sowie aufstromig von dem aktiven Teil des Flüssigbades bilden, zu granulieren und dann durch Waschung zu beseitigen.

In jedem Falle haben die derzeit bekannten Flämmvorrichtungen, sei es, daß sie mit Entgratungssauerstoffstrahlen oder Granulierwasserstrahlen versehen sind oder nicht, im allgemeinen den Nachteil, auf den Rändern des Schmelzbades, also des Flämmungsdurchganges, Gratrippen mehr oder weniger auf dem zu flammenden Werkstück aufliegen zu lassen. Der Grund ist das Überlaufen des Schmelzbades bezüglich der aktiven Zone.

Das Auswerfen von Wasser allein scheidet die Schlacken aus und sogar die großen Gratrippen, läßt aber die kleinen Gratrippen stellen und stellt folglich eine ausreichende Säuberung des Werkstückes nicht sicher.

Die Verwendung von Strahlen von Entgratungssauerstoff allein nimmt durch Sekundärtätigkeit Metallvorsprünge mit, die gegen Ende einer bestimmten Betriebszeit die Öffnungen für die Sauerstoffzufuhr verstopfen.

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Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist die Beseitigung der verschiedenen Nachteile und die Schaffung einer Vorrichtung, die außerdem Schweißbrennermittel aufweist für das Auswerfen von Entgratungssauerstoff sowie Mittel zum Auswerfen von Granulierwasser, wobei diese Mittel die Sauerstoff- und Wasserstrahlen gleichzeitig auf das Bad und seitwärts zu diesem in einer Richtung führen, die im wesentlichen zu der der Flamme parallel ist, welche aus dem Schweißbrenner emittiert wird.

Das Auswerfen von Wasser schafft die Möglichkeit, das Bad von Schlacken zu befreien und ebenso die Beseitigung der größten Gratrippen, und das gleich, zeitige Auswerfen von Sauerstoff erlaubt die Beseitigung der ^'Spitze", welche das Schmelzbad umgibt, d.h. der kleinen Gratrippen, die stehenblieben und nicht durch das Wasser beseitigt sind. Die gleichzeitige Verwendung von Sauerstoff und Wasser stellt also eine bessere Endverarbeitung der Oberfläche sicher.

Ferner hat die Tätigkeit der Wasserstrahlen, welche die Schlakken und die großen Gratrippen beseitigen, zur Folge zu verhindern, daß die ausgeworfenen Stoffe die Öffnungen für die Sauerstoffzuführung nicht mehr wie bei den bekannten Vorrichtungen verstopfen.

Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung bestehen die genannten Einrichtungen aus mindestens einem Düsenrohr zum Auswerfen

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von Sauerstoff und mindestens einem Düsenrohr zum Auswerfen von Wasser, wobei die Düsenrohre regulierbar auf dem Körper ' des Schweißbrenners befestigt und derart angeordnet sind, daß die Achsen ihrer Ausgangsöffnungen im wesentlichen zur ' Achse der Ausgangsöffnung des Schweißbrenners parallel sind. ■

Die Vorrichtung gemäß der Neuerung schafft also die Möglichkeit, für ein- und denselben Bearbeitungsbetrieb Bedingungen für das Auswerfen von Sauerstoff und Wasser zu erhalten, die zuvor ausgewählt sind und im Verlaufe des Betriebs konstant gehalten werden.

Andererseits erlaubt jede Positions- und Ausrichtungsveränderung der Wasserstrahlen eine mehr oder weniger starke Verkleinerung der Breite des Flämmungsdurchganges und Modifikation des Durchgangsprofils, und zwar für eine konstante Einstellung des Flämmungsschweißbrenners und mit einer unveränderten Verschiebegeschwindigkeit des Brenners zu dem zu flammenden Werkstück.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung sind die Düsenrohre zum Auswerfen von Wasser Düsenrohre mit flachem Strahl, die derart angeordnet sind, daß die Wa ssse rf lachen, welche sie emittieren, auf das Werkstück in der Nachbarschaft des Randes des genannten Bades auftreffen.

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Diese Anordnung der Wasserstrahlen verhindert die Ausbreitung des Schmelzbades und folglich den Erhalt einer gewünschten Durchgangsbreite.

Vorteilhaft ist es gemäß der Neuerung insbesondere auch im Falle einer Vorrichtung zum Flämmen unter einem Winkel, wenn der Schweißbrenner mit zwei Anordnungen mit Düsenrohren versehen ist, die beidseitig symmetrisch am Körper des Schweißbrenners angeordnet sind, wobei jede Anordnung mindestens ein Düsenrohr zum Auswerfen von Sauerstoff und ein Düsenrohr zum Auswerfen von Wasser auffireist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Neuerung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung. Diese veranschaulicht nur zum besseren Verständnis und nicht im Sinne der Beschränkung schematisch und perspektivisch eine Vorrichtung gemäß der Neuerung, die für die Flämmung unter einem Winkel vorgesehen ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Flämmungsschweißbrenner 1 auf, der mit einer kreisförmigen Ausgangsöffnung 2 versehen ist, sie weist ferner Einrichtungen auf zum Auswerfen von Entgratungssauerstoff, welche aus Düsenrohren 3a und 3t> bestehen, und weist Einrichtungen auf zum Auswerfen von Granulierwasser, welche aus Düsen rohren ka und kh bestehen. Die Düsenrohre 3a, 3t> und 4a, kb

haben Achsen XX¹ und YY", die im wesentlichen parallel zur Achse ZZ' des Schweißbrenners liegen, und die Düsenrohre sind auf dem Körper des Schweißbrenners mittels Anbringungen 6a und 6b befestigt, die zur Achse ZZ¹ symmetrisch angeordnet sind. Die Düsenrohre 4a und 4b haben einen flachen Strahl, d.h* die Düsanrohre sind mit einer Ausgangsöffnung 5a und 5b in Form einer Mandel derart versehen, daß das Granulierwasser in Form von im wesentlichen ebenen Flächen ausgeworfen wird. Die Düsenrohre 4a und 4b sind derart ausgerichtet, daß die zwei emittierten Strahlen im wesentlichen parallel und symmetrisch zur Achse ZZ' angeordnet sind. Die Düsenrohre 3a und 3b sind unter den Düsenrohren 4a und 4b angeordnet, unter der Annahme, daß der Schweißbrenner in Betriebsstellung ist, im Falle des Flämmens unter einem Winkel über dem Werkstück gemäß Darstellung.

Die Vorrichtung bewegt sich entsprechend dem Pfeil F längs der Kante oder des Randes A des zu flammenden Werkstückes P und schließt mit dieser Kante A einen bestimmten Winkel o4 ein. Das Flämmungsbad weist einen ersten Teil B_ af der oberen ■ Fläche und einen zweiten Teil B_D auf dem Rand auf, wobei die

zwei Bäder B„ und Β_π bezüglich der Kante A unter der Schwer-

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kraftwirkung symmetrisch sind. Jede Anordnung mit den Düsenrohren 3a» 4a und 3b, 4b wirkt auf jedes Bad B bzw. B . Die Auftreffstellen der Granulierwasserstrahlen, welche durch die Düsenrohre 4a bzw. 4b

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auf die Bäder B und B₀ ausgeworfen sind, sind in der Zeichnung mit I_R und I_g bezeichnet. Die flachen Granulierwasserstrahlen erlauben gleichzeitig das Granulieren der Oxyde, welche durch das Schmelzbad ausgeworfen werden, und die Begrenzung der Ausbreitung dieses Bades und erlauben folglich den Erhalt der gewünschten Durchgangsbreite, und dies von der Vorlaufgeschwindigkeit der Vorrichtung unabhängig. Es versteht sich, daß beim Einwirken auf die Einstellung der Positionierung der Düsenrohre ha. und kh auf den Körper des Schweißbrenners die Auftreffstellen X_n und I_ variiert und

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somit die Durchgangsbreite und das Flämmungsprofil modifiziert werden können. Die Entgratungssauerstoffstrahlen wirken hinter den Granulierwasserstrahlen, und die Achsen YY¹ der Düsenrohre 3a und Jb treffen auf das zu flammende Werkstück bei I_n. bzw. I , , auf.

Die Stellen I₁₃₁ und I„, sind hinter den Stellen I_ und I„ in einem Abstand angeordnet, der durch die Größe des verwendeten Schweißbrenners definiert ist. Während der Verschiebung des Schweißbrenners bezüglich des zu flammenden Werkstückes hat die Anordnung der Stellen I_, einen Streckenabschnitt als Stütze, der im wesentlichen mit demjenigen Streckenabschnitt zusammenfällt, der als Stütze für die Anordnung der Punkte oder Stellen I_ dient. Dieselbe Anordnung der Stellen I„.

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hat als Stütze ein Segmentstück, das im wesentlichen mit demjenigen Segmentstück zusammenfällt, welches der Anordnung

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der Stellen I„ als Stütze dient. |

Das Granulierwasser eliminiert nicht nur die Oxyde, sondern ■-zerbricht und beseitigt auch die großen Gratrippen, die sich auf dem Rand der Bäder bilden, unter Vermeidung der Bildung von Metallauswürfen in Richtung des Schweißbrenners. Die ^: Sauerstoffstrahlen beseitigen die bestehenden kleinen Gratrippen oder "Spitzen" unter Verbrennen derselben. Man erhält also nach dem Flämmen ein Werkstück ohne jede Spur von Metalloder Oxydgratrippe. ;

Im Rahmen der Neuerung kann die Vorrichtung zahlreiche Varianten aufweisen.

Im Falle der Flämmung einer ebenen Oberfläche eines Eisenhüttenwerkstückes kann die Vorrichtung mit nur einer einzigen Anordnung von Mitteln zum Auswerfen von Wasser und Sauerstoff anstelle zweier symmetrischer Anordnungen versehen sein. Man ■ kann Vorrichtungen vorsehen, die mit mehreren Anordnungen zur f Erzeugung von Wasser und Sauerstoff versehen sind, wobei jede dieser Anordnungen selbst aus mehreren Düsenrohren für das Auswerfen von Wasser und Sauerstoff bestehen kann.

Schließlich kann man Vorrichtungen vorsehen, die mehrere Schweißbrenner aufweisen, die separat oder unabhängig arbeiten können, wobei jeder Schweißbrenner selbst mit Mitteln versehen ist zum Auswerfen von Wasser oder Sauerstoff,

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Das Arbeiten durch den jeweiligen Schweißbrenner wird nicht gestört durch das Arbeiten der oder des benachbarten Schweißbrenners. Der Grund für diese Besonderheit besteht in der Einstellung oder Anordnung der Schweißbrenner selbst, die mit ihren Wasser- und Sauerstoffdüsenrohren ausgestattet sind.

Es versteht sich, daß die Vorrichtung fest sein könnte, während] das zu flammende Werkstück sich in einer Richtung entgegengesetzt der des Pfeiles F bewegen könnte.

Die Neuerung richtet sich auf das Flammen einer Oberfläche oder einer Ecke oder eines Winkels von Eisenhüttenprodukten, insbesondere solche, welche durch kontinuierliches Gießen erhalten sind.

Claims

ti · · It· I I I I Dr. Hans-Heinrich Willrath f!''"' '" "" : d:,2ooTOSbaden>,13.dsz.197 Dr. Dieter Weber Postfach 6145 EtfpL-Phys. Klaus Seifert S/B 25 PATENTANWÄLTE ™TTm^ W1IU>ATENT G 78 22 227.2 - Serie 2.311 La Soudure Autogene Francaise 75, Quai d'Orsay, 75007 Paris / Frankreich Vorrichtung zum Flämmen von Eisenhüttenprodukten Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Bearbeitung, insbesondere zum Flämmen bzw. Entzundern oder Brennputzen eines Stückes, wie z.B. einer Bramme, eines Blockes usw., mit der Flamme, wobei das Werkstück erhalten ist durch Gießen eines Metalles oder einer metallischen Legierung, mit mindestens einem Schweißbrenner, der längs dieses Werkstückes verschiebbar ist und zum Werkstück eine bestimmte Winkelposition einnimmt und dabei auf dem Werkstück ein Bad geschmolzenen Metalles bildet, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Düsenrohr (3a, 3b) zum Auswerfen von Entgratungssauerstoff sowie mindestens ein Düsenrohr (4a, 4b) zum Auswer-

Postscheck: FMnkfurt/Main^rlsS-eiM' ,' Ba?K: Dfdsdncr Bank AG, Wiesbaden, Konto-Nr. 276 807

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fen von Granulierwasser vorgesehen sind zum gleichzeitigen Beschicken von Sauerstoff- und Wasserstrahlen auf das Flämmbad in ein und derselben Richtung, die im wesentlichen zu der der aus dem Schweißbrenner abgegebenen Flamme parallel ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenrohre (3a, 3b; 4a, 4b) einstellbar auf dem Körper des Schweißbrenners befestigt (6a, 6b) und derart angeordnet sind, daß dis Achsen (X, X¹, Y, Y") ihrer Austrittsöffnungen im wesentlichen parallel zur Achse (2, Z¹) der Austrittsöffnung des Schweißbrennars sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenrohre (4a, 4b) zum Auswerfen von Wasser mandelförmige Ausgangsöffnungen (5a, 5b) aufweisen und derart angeordnet sind, daß die ausgeworfenen Wasserflächen auf das Werkstück (P) in der Nachbarschaft des Randes des Bades (B_s, B_R) auftreffen (I_R, I₃).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zürn Flämmen unter einem Winkel mit einem Schweißbrenner mit rundem Strahl, der sich längs einer Kante des Werkstückes verschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißbrenner mit zwei Düsenrohranordnungen (3a, 3b; 4a, 4b) versehen ist, die beidseitig zum Körper des Schweißbrenners symmetrisch angeordnet sind, und daß jede Anordnung mindestens ein Düsenrohr zum Auswerfen von Sauerstoff und ein Düsenrohr zum Auswerfen von Wasser aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekannzeichnet, daß jedes Düsenrohr zum Auswerfen von Wasser ein Düsenrohr mit flachem Strahl ist und derart angeordnet und ausgerichtet ist, daß die Breite des Flämmdurchganges mehr oder weniger reduziert wird oder sein Profil modifiziert wird.

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