FI80396B - Baogbraennskaerningsfoerfarande och -anordning samt anvaendandet av flytande elektrolyt. - Google Patents

Description

t 1 80396

Kanripolttolei kkausmenetelmä ja —laite sekä nestemäisen elektrolyytin käyttö

Keksinnön kohteena on kaaripolttoleikkausmenetelmä ja —laite sekä nestemäisen elektrolyytin käyttö.

Perinteisissä kaaripolttoleikkausvälineissä käytetään joko happi-asetyleeni kaasuseosta, joka leikattavan kohteen välittömään läheisyyteen vietynä ja kehittämänsä suuren lämpötilan avulla sulattaa leikattavaa kohdetta, tai kuluvia polttoleik-kauselektrodeja kuten puikkoja, erityisesti hii1ipuikkoja, jolloin valokaarta ja paineista kaasua, erityisesti happea, hyväksikäyttämällä saadaan aikaan aineen polttoleikkautumi-nen.

Näille perinteisille menetelmille ja välineille on ominaista ja samalla haitallista se, että välineet on vietävä aivan leikattavan kohteen välittömään läheisyyteen, mikä ahtaista tiloista johtuen on aikaavievää ja hankalaa usein jopa mahdotonta. Perinteisiä menetelmiä käytettäessä aiheuttaa aineen palamisesta syntyvä savu omat haittansa, joista mainittakoon mm. vaikeat tuuletusongelmat ja haitat näkyväisyydel1 e. Edelleen on haitoista mainittava itse polttoleikkauksen hitaus ja tavallisesti epätarkka ja epätasainen 1 eikkuujäiki.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on eliminoida näitä ennestään tunnetuille kaaripolttoleikkausmenetelmi1le ja -välineine ominaisia haittoja ja heikkouksia ja saada aikaan täysin uudenlainen menetelmä ja väline kaaripolttoleikkauk- :. seen, jolloin etuina olisi nopeus, käsittelyn helppous sekä tarkempi työnjälki.

Nämä päämäärät on saavutettu keksinnön mukaisella kaaripolt--tol ei kkausmenetel mäl 1 ä ja -laitteella, Joille ominaiset eri-.·, tyispiirteet on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa-1...10.

Keksinnön eduista on mainittava; että sen mukainen laite1' 2 80396 mahdollistaa polttoleikkauksen etäisyyden, Joka voi olla suurikin, päässä 1 eikkauskohteesta, mikä olennaisesti helpot-taa ja nopeuttaa ahtaissa tiloissa olevien kohteiden polttoleikkausta; että laitteen rakenne on suhteellisen yksinker- täinen ja siten valmistuskustannuksiltaan edullinen; että laitteen käyttö on riippumaton ympäristöolosuhteissa, jolloin myös vedenalaista polttoleikkuutyötä voidaan merkittävästi yksinkertaistaa ja automatisoida robotilla suoritettavaksi verrattuna nykyisin käytössä oleviin menetelmiin ja välineisiin; ja vielä, että 1 eikkuunesteen kuluminen on varsin vähäistä leikkuujäljen pituuteen verrattuna.

Esillä olevan keksinnön kohteena on myös yleisesti nestemäisen elektrolyytin käyttö tunnusmerkillisestä suihkuna, edullisesti elohopeasuihkuna, vaiokaarileikkauksessa valokaaren synnyttämiseen ja sulan poistamiseen 1 eikkuukohteesta.

Keksintöä kuvataan seuraavassa esimerkinomaisesti sen eräiden edullisten toteutusmuotojen avulla oheiseen piirustukseen viittaamalla, jossa kuvio 1 esittää kaavi omaisesti sivukuvantoa keksinnön ensimmäisestä toteutusmuodosta, \ kuvio 2 esittää kaaviomaisesti keksinnön toista edullista : : toteutusmuotoa päältäpäin nähtynä ja kuvio 3 esittää poikkileikkausta säätösuuttimesta, jota käy-r tetään keksinnön kolmannessa toteutusmuodossa.

Keksinnön perusperiaatteen mukaisesti polttoleikkauslaitteel-la suunnataan sähköäjohtava nestesuihku polttolei kattavaan kohteeseen.

Kuvion 1 mukaisessa keksinnön ensimmäisessä toteutusmuodossa. . käytetään yhtä nestesuihkua 3, joka on yhteydessä sähkövirta-; . ; lähteen 5 positiiviseen napaan 51, ja polttoleikkauskohde ; joka tässä esimerkkitapauksessa on metallilevy, on liitetty-sähkökaapelilla sähkövi rtal ahteen 5 negatiiviseen napaan 52.:' 3 80396

Nestesuihkun 3 kohdatessa metallilevyn 4 syntyy valokaari, joka sulattaa levyä 4 ja mahdollistaa polttoleikkauksen.

Kuvion 2 mukaisessa keksinnön toisessa toteutusmuodossa polttoleikkauksen mahdollistava valokaari synnytetään poltto-1 eikkauskohteeseen 4, joka tässäkin esimerkkitapauksessa on metallilevy, kahdella polttoleikkuukohteessa yhtyvällä leik-kuunestesuihkulla 3 ja 3', joista toinen nestesuhku, so. suihku 3, on liitetty sähkövirtalahteen 5 positiiviseen napaan 51 ja toinen nestesuihku, so. suihku 3', on liitetty sähkövirtalähteen 5 negatiiviseen napaan 52. Tässä toisessa toteutusmuodossa korkean lämpötilan aikaansaava valokaari syntyy nestesuihkujen 3 ja 3' yhtymäkohtaan, mikä mahdollistaa myös ei-metallisten materiaalien leikkaamisen.

Näissä kuummassakin toteutusmuodossa paineinen 1 eikkuuneste-virtaus paitsi, että sen avulla aikaansaadaan valokaari leik-kuukohteeseen voidaan 1 eikkuunesteen liike-energialla poistaa sula leikatusta railosta. Valokaaren polttoleikkaustehon parantamiseksi on edullista käyttää sähköäjohtavassa neste-suihkussa mukana palamista edistävää jauhetta, edullisesti metallista tina-, lyijy-, alumiini-, magnesium-, kupari- tai vastaavaa jauhetta.

Kuvion 1 mukaisessa esimerkki tapauksessa keksinnön mukainen polttoleikkauslai te käsittää tartuntakahval1 a varustetun put-' kimaisen runko-osan, joka on valmistettu sähköäjohtamattomasta, edullisesti kumi- ja/tai muovipohjäisestä materiaalista, ja jonka toisessa päädyssä on 1 eikkuunesteen sisäänvirtausyh-de ja toisessa päädyssä 1 eikkuunesteen ulosvirtaussuutin 2. Suutinta 2 käytetään ohuen 1 eikkuunestesuihkun 3 suuntaamiseen 1 eikkuukohteeseen 4 ja siinä voidaan käyttää radiaali-säätöista suutinaukkoa. Käytettäessä 1 eikkuunesteenä eloho-; peaa ja kun leikattavana aineena on metalli on suutinaukon hai kai sijamitta edul1isesti - n . 0,5...1,0 mm. Välineinä x paineisen 1 ei kkuunestesui hkun 3 aikaansaamiseksi kuuluu k e k·-. -sinnön mukaiseen polttoleikkausvälineeseen vielä paineakulla - .· 13 paineistettu 1 eikkuunestesäi 1 iö 11, josta johtaa sähköä-· ; johtamatonta esim. kumi- ja/tai muovipohjäistä materiaalia -, 80396 oleva letku 12 1 eikkuunesteen sisäänvirtausyhteeseen, joka sijaitsee putkimaisen runko-osan toisessa päädyssä. Jotta keksinnön mukaisen laitteen käyttöturvallisuus olisi mahdollisimman suuri ja virtahäviöt mahdollisimman pieniä on myös itse säiliö 11 tehty sähköäjohtamattomaksi ja sen sisäpuolella oleva sähköäjohtava 1 eikkuuneste on liitetty säiliön li sisäpuolelle viedyllä sähkökaapelilla sähkövirtalähteen 5 positiiviseen napaan 51.

Polttoleikkuunesteen hallitun syötön mahdollistamiseksi voidaan putkimaiseen runko-osaan sijoittaa sulkuventtii1i , jonka asentoa ohjataan tartuntakahvaan asennetulla liipasimella tai käyttovi vulla.

Tässä yhteydessä on todettava, että paineakun 13 sijasta voidaan käyttää myös muita sopivaksi katsottavia välineitä leikkuunestevirtauksen aikaansaamiseksi säiliöstä 11 suutti-men 2 kautta polttolei kattavaan kohteeseen 4. Tällöin voidaan käyttää esim. sähkövirtalähteestä 5 käyttövoimansa saavaa nestepumppua, joka on toiminnallisesti liitetty tartuntakah-vassa olevaan liipasimeen tai käyttövipuun.

Kuvion 2 mukasessa toteutusmuodossa keksinnön mukainen polt- toleikkauslaite koostuu kahdesta putkimaisesta ja vipumaises- ti toistensa suhteen kulmaan käännettävästä runko-osasta, - joiden kummankin toisessa päädyssä on leikkuunesteen sisään- ·* virtausyhde ja toisessa vastakkaisessa päädyssä suutin 21, 22. Runko-osien käännettävyydellä on mahdollista asetella, leikkuunestesuihkujen 3 ja 3’ yhtymäkohdan etäisyyttä suuttimista 21 ja 22 tai vastaavasti polttoleikkauslaitteen etäisyyttä 1 eikkuukohteesta 4.

Kuten jo edellä on todettu on tässä toisessa toteutusmuodossa toinen suihkuista, so. suhku 3, yhteydessä sähkölähteen 5 positiiviseen napaan 51 ja töinen suihkuista, so. suihku 3’, yhteydessä sähkölähteen 5 negatiiviseen napaan 52. Tämän.·, aikaan saamiseksi on 1 ei kkunestesäi 1 i ön 11 runko tehty säh--köäjohtamattomaksi ja rakennettu kaksiosaiseksi, jolloin sea j-” toinen, 1 ei kkuunestet tä sisältävä sisätila on liitetty säh-;..;

Il 5 80396 kökaapeli11 a sähkövirtalähteen 5 positiiviseen napaan 51 ja toinen, 1 eikkuunestettä sisältävä sisätila sähkövirtalähteen 5 negatiiviseen napaan 52.

Kummastakin säiliön 11 osasta johtaa oma erillinen sähköäjoh-tamattomasta materiaalista valmistettu 1 eikkuunesteen vir-tausjohto tai -letku 12 sisäänvirtausyhteeseen, joka on putkimaisen ja vipumaisesti käännettävän runko-osan päädyssä.

Leikkuunestesäi1iön 11 paineistus ja lei kkuunesteen virtaus voidaan toteuttaa samoinkuin edellä paineakun 13 avulla tai esim. kahdella sähkövirtalähteestä voimansa saavalla pumpulla, jolloin virtausta voidaan säätää esim. putkimaisten runko-osien välikappaleeseen sovitetulla liipasimella tai käyt-tövivulla ohjaamalla paineakku-sovellutuksessa runko-osissa olevien sulkuventtii1ien asentoa ja pumppu-sovellutuksessa pumppujen ja niihin mahdollisesti liittyvien säätoventtii1ien asentoa.

Kuviossa 3 esitetty säätösuutin, jota käytetään keksinnön kolmannessa toteutusmuodossa vastaa toimintaperiaatteiltaan kuvion 2 mukaista keksinnön toista toteutusmuotoa eli siinä käytetään kahta nestemäisen elektrolyytin suihkua 3 ja 3’, joista toinen on yhteydessä sähkövirtalähteen positiiviseen napaan ja toinen negatiiviseen napaan, ja jotka toimivat siten sähkönjohtimina valokaaren synnyttämiseksi aseteltavan etäisyyden päässä suuttimen 2 päästä. Erona toiseen toteutus-,, muotoon on se, että suuttimet 21 ja 22 on sovitettu yhteisen putkimaisen runko—osan päätyyn, mikä olennaisesti helpottaa keksinnön mukaisen laitteen käsiteltävyyttä ahtaissa tilois- -sa.

Kuten kuviosta 3 ilmenee suuttimien 21 ja 22 väliin on sovi-" tettu kierrejousi 23, joka painaa niitä tiiviisti vasten suutinten 21 ja 22 ympärille sovitettua kierrettävää säätö-; hoikkia 24. Suutinten 21 ja 22 ui kopäätypi nnat on tehty'-'; kartiomaisesti kapeneviksi ja säätöholkkiin 24 on muodostettu- : radiaalinen, sisäpuolinen olake 25, joka suutinten 21 ja 22 ; kulman säätämiseksi tukeutuu vasten kartiopintaa 26, joi loin.-.1 6 80396 säätöholkin 24 aksiaali1iike kääntää suutinten 21 ja 22 päitä aksiaali1iikkeen suunnasta riippuvaisesti toisiaan kohti tai toisistaan poispäin.

Keksintöä on kuvattu edellä vain sen eräiden edullisten toteutusmuotojen ja käyttösovellutusten avulla. Tällä ei luonnollisestikaan ole haluttu rajata keksintöä vaan lukuisat muunnelmat ja yhdistelmät ovat mahdollisia oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä on erikseen korostettava että keksinnön toimivuuden mitenkään kärsimättä voidaan käyttää myös useampia kuin yhtä tai kahta nestesuihkua tai suutinta, että sähköjohtavana elektrolyyttinä voidaan käyttää mitä tahansa sopivaa ainetta eikä ainoastaan edellä mainittua elohopeaa. Muutoinkin on korostettava, että yksityiskohdiltaan keksintöä voidaan varioida erittäin laajoissa rajoissa.

i i

Claims (10)

1. Kaaripolttoleikkausmenetelmä, tunnettu siitä, että valokaari synnytetään polttolei kattavaan kohteeseen ainakin yhdellä polttoleikattavaan kohteeseen suunnatulla, sähköäjoh-tavalla nestesuihkulla joka on yhteydessä ainakin toiseen sähkövirtalähteen navoista, ja että sula poistetaan polttolei kkauskohteesta nestesuihkun liike-energian avulla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valokaari synnytetään ainakin kahdella polttolei-kattavaan kohteeseen suunnatulla sähköjohtavalla nestesuihkulla, jolloin yksi nestesuihku on yhteydessä sähkövirtalähteen positiiviseen napaan ja toinen nestesuihku sähkövirta-lähteen negatiiviseen napaan.

3. Sähkövirtalähteen kanssa käytettäväksi tarkoitettu valo-kaaripolttoleikkauslaite, tunnettu siitä, että polttolei kkauslaitteeseen kuuluu välineet (1,2) ainakin yhden sähköäjohtavan 1 eikkuunestesuihkun (3) ruiskuttamiseksi ja suuntaamiseksi leikkuukohteeseen (4), ja että sähkövirtalähteen (5) navoista (51,52) ainakin toinen napa on yhdistetty ainakin yhden leikkuunestesuihkun (3) kautta, polttoleikkaus-, kohteeseen (4).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen valokaaripolttoleikkauslai-te, t unnettu siitä, että polttoleikkauslaitteeseen kuuluu välineet (2) ainakin kahden sähköäjohtavan leikkuu-, . nestesuihkun (3,3*) suuntaamiseksi leikkuukohteeseen, jolloin sähkövirtalähteen (5) navat (51,52) on yhdistetty leikkuu-kohteeseen (4) mainittujen ainakin kahden, erillisen leikkuu-nestesuihkun (3,3*) kautta.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen valokaaripolttoleikkauslaite,. tunnettu siitä, että leikkuunestesuihkut (3,3') yhty- vät ainakin leikkuukohteessa (4), ja että palamistehokkuuden .- : lisäämiseksi leikkuunestesuihku (3,3') sisältää metallista jau--hetta edullisesti tinaa, lyijyä, alumiinia, magnesiumia, ku-paria tms. ainetta. ' . 8 80396

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen valokaaripolttoleikkauslai -te, tunnettu siitä, että välineisiin ainakin kahden polttoleikkuunestesuihkun (3,3’) suuntaamiseksi leikkuukoh-teeseen (4) kuuluu suutinyksikkö (2), Jossa olevien ainakin kahden suuttimen (21,22) välinen kulma on säädettävä leik-kuunestesuihkujen (3,3*) yhtymiskohdan etäisyyden asettelemi-seksi

7. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 3...6 mukainen valokaaripol ttoleikkauslai te, tunnettu siitä, että siihen kuuluu, edullisesti sähköäjohtamatonta materiaalia oleva leikkuunestesäiliö (11) ja, edullisesti sähköäjohtamattomat, välineet (12) 1 eikkuunesteen virtausyhteyden muodostamiseksi säiliön (11) ja 1 eikkuunestesuihkun (3) suuntausvälineiden (2) välille.

7 80396 Patentti vaati mukset

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen valokaaripolttoleikkauslaite, tunnettu siitä, että säiliö (11) on varustettu paine-akulla (13) leikkuunestevirtauksen aikaansaamiseksi, ja että säiliö (11) on kaksiosainen, jolloin säiliön (11) yhdessä osassa oleva leikkuuneste on yhteydessä sähkölähteen (5) positiiviseen napaan (51) ja toisessa osassa oleva leikkuu-neste vastaavasti sähkölähteen negatiiviseen napaan (52).

9. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 3...8 mukainen polt-toleikkauslaite, tunnettu siitä, että siinä olevaan suutinyksikköön (2) kuuluu vähintäin kaksi jousikuormitteista suutinta (21,22), joiden välinen kulma-asetus on säädettävissä suutinten ympärille sovitetun, kierrettävän säätöholkin (24) avulla. jq Nestemäisen elektrolyytin, edullisesti elohopean, käyttö suihkuna valokaaripolttoleikkauksessa valokaaren synnyttämiseen 1 eikkauskohteessa ja sulan poistamiseen leikkaukohtees-ta. Il 9 80396