FI68009C - Metallelektrod foer anvaendning vid baogskaerning samt en baogskaerningsanordning - Google Patents

Description

1 68009

Kaarileikkauksessa käytettäväksi tarkoitettu metalli-elektrodi sekä kaaripolttolaite Tämä keksintö kohdistuu kaarileikkauksessa käytettäväksi tarkoitettuun ja virtalähteen toiseen napaan yhdistettävään me-tallielektrodiin.

Tämä keksintö kohdistuu myös kaaripolttolaitteeseen, jossa on edellä mainittu metallielektrodi mahdollisine apuainei-neen, elimiä elektrodin siirtämiseksi työkohdetta pitkin ja elimiä elektrodin yhdistämiseksi sähkövirtalähteeseen.

Hitsaus jaetaan kahteen pääryhmään, nimittäin puristushitsa-ukseen ja sulahitsaukseen. Sulahitsauksessa metalli on sulassa tilassa ja liittäminen tapahtuu ilman puristusta tai lyöntiä. Sulahitaukseen kuuluvat mm. kaasuhitsaus ja kaari-hitsaus. Kaarihitsauksessa toimii lämmönlähteenä elektrodin ja työkappaleen välissä palava sähköinen valokaari. Elektrodi on liitetty virtalähteen napaan ja työkappale on kytketty sen toiseen napaan. Elektrodina käytetään apuaineella, kuten juoksutteella päällystettyä metallHankaa, josta täyteaineena toimiva sulava metalli ja juoksute siirtyvät valo-kaaren vaikutuksesta hitsisaumaan. Kaarihitsaus voidaan myös suorittaa suojakaasussa, jolloin valokaari palaa päättymättömän elektrodin ja työkappaleen välissä. Sula alue on suojattu ilmakehän vaikutukselta johtamalla hitsauskohtaan sopivaa inerttikaasua tai kaasuseosta. Metalleja voidaan myös leikata hitsaukselle sukua olevilla leikkaustavoilla, kuten kaasu- ja kaarileikkauksella. Kaarileikkauksessa valokaarta käytetään metallien leikkaamiseen. Sähköllä leikkaaminen voi tapahtua hiili- tai metallielektrodilla. Leikkaustehon parantamiseksi käytetään elektrodin yhteydessä apuna happi-kaasua, jota puhalletaan erityisen suuttimen tai elektrodin läpi poratun reiän kautta leikkauskohtaan. Happikaarileikka-uksessa käytetään valokaarta siten lämmönlähteenä ja leik- 2 68009 kaus tapahtuu happikaasulla. Leikkauselektrodit ovat tavallisesti putkimaisia suojapäällysteellä päällystettyjä elektrodeja ja tämä leikkaustapa onkin erityisen edullinen vedenalaisen polttoleikkauksen suorittamiseksi.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kaari-leikkauksessa käytettäväksi tarkoitettu metallielektrodi, jolla kaarileikkaus voidaan suorittaa entistä nopeammin ja varmemmin.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada edellä mainitulla metallielektrodilla varustettu kaaripolt-tolaite, joka on entistä yksinkertaisempi ja joka soveltuu asentohitsauksiin hyvin vaikeissakin olosuhteissa. Erityisesti tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kaari-polttolaite vedenalaista hitsausta ja polttoleikkausta varten. Laitteiston toiminta on lisäksi hyvin helposti ja yksinkertaisesti automatisoitavissa.

Keksinnön pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista.

Keksinnön mukaisessa kiekkomaisessa elektrodissa on laikan keskiosasta sen kehälle ulottuvia kanavia suojakaasun tai polttoleikkauksessa käytettävän paineilman tai -hapen johtamiseksi työkohteeseen sitä kohti suunnattua kanavaa tai kanavia pitkin. Tällöin voi joka toinen kanava olla lyhyempi ja yhdistetty ainakin yhteen viereiseen kanavaan, jolloin lyhyemmät kanavat päättyvät kiekon kehälle. Kiekkomaisen elektrodin kanavat voivat muodostua kahden lisäainekerrok-sen välisestä aaltolevystä.

Erityisesti vedenalaiseen polttoleikkaukseen soveltuvassa kiekkomaisessa elektrodissa muodostuvat kanavat ainakin osittain alumiinin ja messingin sekä rautaoksidin seoksesta, joka palaessaan synnyttää suuren kuumuuden, nk. ter- 3 68009 miittinen palaminen. Termiittisen palamisen synnyttämä kuuma kaasu ja sula puhalletaan paineilmalla laikan sisässä kulkevia kanavia pitkin työkohteeseen.

Yllä mainittua tyyppiä oleva kiekkomainen elektrodi on keksinnön mukaisessa kaaripolttolaitteessa kiinnitetty pyöritettävään akseliin, joka akseli on kiinnitetty sitä pyörittävään moottoriin ja sähköisiin johtoelimiin kiekkomaisen elektrodin yhdistämiseksi sähkövirtalähteeseen.

Keksintöä selostetaan alla lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuviot 1 ja 2 esittävät keksinnön mukaista kaaripolttolai-tetta edestäpäin kahdessa eri työasennossa, kuvio 3 esittää sivukuvantoa kahdesta keksinnön mukaisesta kaarileikkaukseen käytettävästä elektrodista, josta osa on leikattu pois ja jossa ylempi puolisko esittää eri suoritusmuotoa kuin alempi puolisko, kuvio 4 esittää etukuvantoa kuvion 3 kaarileikkaukseen käytettävästä elektrodista ja kuvio 5 esittää etukuvantoa kahdesta vaihtoehtoisesta kaari-leikkaukseen käytettävästä elektrodista, jolloin ylempi puolisko esittää eri suoritusmuotoa kuin alempi puolisko.

Kuten kuvioista 1 ja 2 nähdään muodostuu keksinnön mukainen kaaripolttolaite pituusakselinsa ympäri pyöritettävästä akselista 2, johon on kiinnitetty vaihdettava ja polttoleikkauksen edistyessä kehältään kuluva laikkamainen elektrodi 1 ja jota akselia 2 sekä siihen kiinnitettyä vaihdettavaa elektrodia 1 pyöritetään akselin 2 toisessa päässä olevan moottorin 6 avulla. Akseliin 2 on lisäksi kiinnitetty vir-tajohto 4, joka on yhdistetty sähkövirtalähteen (ei esitetty kuvassa) toiseen napaan sähkövirran johtamiseksi akselin 2 kautta elektrodiin 1 valokaaren muodostamiseksi elektrodin 1 kehän 11 ja työkappaleen 8 välille, joka työkappale on yh- 4 68009 distetty mainitun virtalähteen vastakkaiseen napaan. Syntyneen valokaaren ansiosta kiekkomainen elektrodi 1 sulaa kehältään 11. Keksinnön mukaisessa laitteessa akseli 2 on ontto paineilman tai -hapen johtamiseksi laikassa 1 oleviin kanaviin, jotka on tarkemmin esitetty kuvioissa 3-5.

Akseli 2 elektrodeineen 1 ja moottoreineen 6 on niveltyvästä tuettu kaarihitsaus- tai kaaripolttolaitteen runkoon, jota ei tarkemmin ole esitetty kuvioissa 1 ja 2. Tämä runko voi olla pyörillä liikkuva vaunu, joka on siirrettävissä eteenpäin hitsauksen tai polttoleikkauksen edistyessä ja johon akseli 2 on sovitettu niin, että se voi laskea alemmaksi sitä mukaa kuin elektrodi 1 kuluu kehältään 11.

Pyöritettävä akseli 2 on edullisesti elektrodin 1 ja moottorin 6 väliseltä osaltaan varustettu muovisella tai muulla sähköä johtamattomasta aineesta valmistetulla taivutusni-velellä 5, joka mahdollistaa asentohitsauksen, kuten kuviossa 2 on esitetty.

Keksinnön mukainen kaaripolttolaite on helposti sovitettavissa automaattikäyttöiseksi. Se on erittäin nopeatoiminen. Polttoleikkauksessa on mahdollista saavuttaa 60 % suurempia leikkaustehoja kuin tavanomaisilla leikkausmenetelmillä.

Kuvioissa 3-5 on esitetty erilaisia kiekkomaisia kaarileik-kauselektrodeja, jotka erityisesti soveltuvat vedenalaisten metallirakenteiden polttoleikkaukseen. Kuviossa 3 on esitetty kaksi eri suoritusmuotoa, joista alempi puolisko esittää kiekkomaista polttoleikkauslaikkaa, jossa kahden suoja-aine-kerroksen 16 välissä on kiekkomainen lisäainekerros 18, johon on muodostettu säteettäisiä tappimaisia kanavia 17, jotka ulottuvat kiekon 1 keskellä olevasta aukosta 10 sen kehälle 1 1 .

Näiden säteettäisten kanavien 17 väliin voidaan muodostaa 5 68009 lyhyempiä osakanavia 17', jotka yhtyvät viereisiin kanaviin 17, kuten kuvion 3 ylemmässä puoliskossa on esitetty.

Polttoleikkauslaikka on edullisesti termiittirakenteinen, jolloin osa siitä on alumiinia tai messinkiä, termiittisen palamisen aikaansaamiseksi, joka kehittää hyvin korkean lämpötilan. Näin muodostunut sula ja kuumat kaasut puhalletaan sitten paineilmalla tai -hapella laikassa 1 olevia kanavia 17, 17' pitkin polttoleikattavaan kohteeseen.

Paineilma tai -happi tuodaan kanaviin 17, 17' laikan 1 onttoa akselia pitkin ja ohjataan niihin kanaviin 17, 17', jotka kulloinkin ovat suunnattuja työkappaletta kohti.

Kuvioissa 4 ja 5 on esitetty erilaisia kanavamuotoja. Kuvion 5 ylemmän puoliskon esittämässä suoritusmuodossa on kanavat 17 muodostettu aaltopeltilevyllä 19, joka on sovitettu suoja-aineesta 16 ja sulan muodostavasta lisäaineesta muodostetun kerroksen 18 väliin.

Claims (7)

1. Kaarileikkauksessa käytettäväksi tarkoitettu ja virtalähteen toiseen napaan yhdistettävä metallielektrodi, joka on pyöritettävä laikka (1), jonka kehä (11) on tarkoitettu asetettavaksi työkappaletta (8) vasten ja liikkumaan sitä pitkin laikan pyöriessä poikittaisakselinsa ympäri, tunnettu laikan (1) keskiosasta (10) sen kehälle (11) ulottuvista kanavista (17) paineilman tai -hapen johtamiseksi työkohteeseen (8) sitä kohti suunnattua kanavaa (17) tai kanavia pitkin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaarileikkauksessa käytettävä elektrodi, tunnettu siitä, että joka toinen kanava (17') on lyhyempi ja yhdistetty ainakin yhteen viereiseen kanavaan (17).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaarileikkauksessa käytettävä elektrodi, tunnettu siitä, että kanavat (17) muodostuvat kahden lisäainekerroksen (18) välisestä aaltolevystä (19).

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että aine (18), josta kanavat (17, 17') muodostuvat on ainakin osittain termiittirakenteinen termiittisen palamisen aikaansaamiseksi.

5. Kaaripolttolaite, jossa on metallielektrodi (1) mahdollisine apuaineineen, elimiä (2, 6) elektrodin (1) siirtämiseksi työkohdetta (8) pitkin ja elimiä (4) elektrodin yhdistämiseksi säh-kövirtalähteeseen, jossa elektrodi on olennaisesti pyöreä laikka (1) ja elektrodin siirtoelimet ovat pyöritettävä akseli (2), johon laikka (1) on kiinnitettävissä ja moottori (6) akselin (2) pyörittämiseksi, joka akseli on yhdistetty sähkövirran johtoelimiin (4), tunnettu laikan (1) keskiosasta (10) sen kehälle (11) ulottuvista kanavista (17) paineilman tai -hapen johtamiseksi työkohteeseen (8) sitä kohti suunnattua kanavaa (17) tai kanavia pitkin.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että akseli (2) on niveltyvästi (5) taittuva.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että akseli (2) on ontto paineilman tai -hapen johtamiseksi laikassa (1) oleviin kanaviin (7, 7'). 7 68009