JP6814755B2 - 鍛造ダイの加熱装置及びその使用方法 - Google Patents
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Description
、特定の鍛造技術は、加工物(図示せず)を鍛造する前、鍛造ダイ4の多く又は全てを予熱するため鍛造ダイ4に向けた単一のトーチ2を採用する。この単一のトーチ2は、例えば、天然ガス又はプロパン空気吸引式トーチとすることができる。単一のトーチ2が使用されるため、この鍛造ダイの予熱技術は、数時間以上掛かり、また、鍛造ダイ4を例えば、315.56−426.67℃(600−800゜F)の範囲の温度にまでしか加熱することができない。ほとんどの場合、鍛造ダイ4は、鍛造ダイ4の頂部分6及び底部分8が閉じ、又は実質的に閉じた位置にあるとき、加熱される。従って、単一のトーチ2は、例えば、矢印「A」及び矢印「B」にて示した方向に向けて鍛造ダイ4の頂部分6及び底部分8の側面9の回りを垂直に移動し、鍛造ダイ4を加熱することができる。また、単一のトーチ2は、矢印「C」及び矢印「D」で示した方向に向けて鍛造ダイ4の頂部分6及び底部分8の側面9の回りを水平に移動して鍛造ダイ4を加熱することができる。勿論、単一のトーチ2は、任意のその他の適当な方向に向けて鍛造ダイ4の側面9の回りにて移動させ又は静止したままであるようにすることができる。
の炎を鍛造ダイの鍛造ポートの第一の領域と衝突させる形態とされている。バーナヘッドは、少なくとも2つの炎ポートから成る第二の組みの炎ポートを有する第二の部分を更に備えている。第二の組みの炎ポートは、マニホルドと流体的に連通しており、第二の組みの炎ポートは、少なくとも2つの炎を鍛造ダイの鍛造面の第二の領域と衝突させる形態とされており、該バーナヘッドの向きは、鍛造ダイの鍛造面の少なくとも第一の領域の向きに順応する。
ナヘッドに入るのを許容する形態とされた空気吸引器と、可燃性ガスが貫通して流れるのを許容する形態とされたオリフィスとを備えている。
るならば、鍛造面16、18と接触する加工物の部分は、過度に急速に冷却され、その結果、例えば、加工物に表面亀裂を生じさせ、且つ(又は)加工物に介在物が含まれることとなる。
において、液体は、バーナヘッド22内の2つ以上の通路又は流路を通り、バーナヘッド22又はその一部分を冷却することができる。1つの非限定的な実施の形態において、管25、25´は剛性とし、これらの管を使用して、鍛造ダイ10の頂部分12と底部分14との少なくとも部分的に中間の位置にバーナヘッド22が入り且つその位置から出るよう動かすことができる。
な実施の形態において、マニホルド21´´´及び通路23´´´は、バーナヘッド22´´´を横断する交番的なパターンにて配置し、通路23´´´を通って流れる水、又はその他の液体、蒸気、及び(又は)ガスによってマニホルド21´´´の壁31´´´及び(又は)炎ポート26´´´の壁を少なくとも多少均一に冷却することができる。従って、壁31´´´及び(又は)炎ポート26´´´の壁内の熱の少なくとも一部分を、液体がバーナヘッド22を通って流れるとき、液体に伝達し且つ、バーナヘッド22´´´から除去することができる。
ができる。該マニホルド21は、複数の炎ポート26と流体的に連通し、該マニホルドが酸化性気体及び燃料の混合した供給分を炎ポート26に送り出し、炎ポート26にて燃焼するようにすることができる。上述した通路23´、23´´及び(又は)23´´´は、例えば、マニホルド21を通って伸び、且つ(又は)その一部を取り囲み、通路23´、23´´及び(又は)23´´´を通って流れる液体、蒸気、及び(又は)ガスに対する熱伝達を介してバーナヘッド22を冷却することができる。マニホルド21は、バーナヘッド22の1つの面28上にて炎ポート26と流体的に連通した状態にて図示されているが、本明細書から、マニホルドは、例えば、バーナヘッド22の2つの対向した面の各々にて炎ポートと流体的に連通したものとすることができることは明らかであろう。更に、マニホルド21は、本明細書にて説明した各非限定的な実施の形態に関して図示し、且つ説明しないが、当業者は、マニホルドは本明細書に記載した各バーナヘッド内に提供することができることが理解されよう。1つの非限定的な実施の形態において、バーナヘッド22は、マニホルド21から酸化性気体及び燃料の混合した供給分を受け取り、且つ燃焼させ、炎ポート26にて炎29を発生させる形態とすることができる。炎29を使用して、鍛造ダイ10の少なくとも第一の鍛造面16及び(又は)第二の鍛造面18の少なくとも1つの領域を予熱することができる。
ナヘッドは、円弧状断面、V字形断面、U字形断面、凸型断面、凹型断面、及び(又は)色々な鍛造ダイの第一及び(又は)第二の鍛造面の1つのに順応し、鍛造面又は鍛造面の1つのの実質的に均一な予熱を促進する形態とされたその他の適当な形状の断面を有することができることは明らかであろう。1つの非限定的な実施の形態において、管125を使用して液体をバーナヘッド122内に流し、バーナヘッド122を冷却することができ、且つ(又は)管を使用して、バーナヘッド122を鍛造ダイ110の第一及び第二の鍛造面116、118の中間の位置に入り且つその位置から出るようにすることができる。
ナヘッドから除去して第一の鍛造面216及び第二の鍛造面218を加熱する間、バーナヘッド222を冷却することができる。1つの非限定的な実施の形態において、弁233を管225の一端に配置することができる。該弁225は、例えば、液体をバーナヘッド222の第一の部分232及び(又は)第二の部分234内に導き、且つこれらの部分から排出することができる。
造ダイ310の頂部分及び底部分312、314の互いに向けた相対的な動きにより圧縮及び(又は)損傷されないようバーナヘッド322を適宜に保護することができる。1つの非限定的な実施の形態において、鍛造ダイの加熱装置320は、離間器を備えることができ及び(又は)離間器を、例えば、鍛造ダイの加熱装置320及び(又は)バーナヘッド322と一体に形成し、これらに装着し又はこれらから分離し且つ(又は)これらと作用可能に係合するようにすることができる。1つの非限定的な実施の形態において、鍛造ダイの加熱装置320は、少なくともバーナヘッド322を鍛造ダイ310の頂部分312と底部分314との間の中間の位置に入り且つ該位置から出るよう使用可能な形態とされた手動又は自動式起動アーム339を備えることもできる。
示したように)の頂部分312´と底部分314´を少なくとも中間の位置に配置される第一の位置と、離間器388´が鍛造ダイ310´の頂部分312´と底部分314´との中間に配置されない第二の位置との間にて離間器338´を軸線381の回りにて自在動作させるべく使用することができる。自在部材388は、手動にて起動させ又は自動的に作動するようにすることができる。鍛造ダイのドリフト装置安全ハードストッパ380は、停電時、又は例えば、鍛造ダイ310´がバーナヘッド322により加熱されているようなときのような、その他の適当な時点にて、鍛造ダイ310´がバーナヘッド322を圧縮するのを防止し又は少なくとも阻止する形態とすることができる。鍛造ダイのドリフト装置ハードストッパ380は、鍛造ダイ310´と共に使用する状態にて図示されているが、鍛造ダイのドリフト装置ハードストッパ380は、以下に開示する色々な鍛造ダイの任意のもの、又はその他の適当な鍛造ダイと共に使用することができることを理解すべきである。
置420は、少なくとも1つのバーナヘッド422を動かして、鍛造ダイ410又は410の頂部分412又は412´と底部分414、414´との中間の位置に入り且つこの位置から出るようにする形態とされた手動又は自動起動アーム439又は439´を備えることもできる。
の部分532´´、534´´は、互いに独立的とし、第一及び第二の部分532´´、534´´が互いの回りにて且つ(又は)鍛造ダイの鍛造面に対してより大きい程度動くのを許容することが望ましいであろう。換言すれば、第一及び第二の部分532´´、534´´を接続しないことにより、鍛造ダイの加熱装置520´´を使用する操作者は、鍛造ダイの加熱装置520´´の第一及び第二の部分532´´、534´´を任意の適当な形態及び(又は)向きとなる形態とすることができる。
は鍛造ダイの鍛造面の少なくとも1つの領域を加熱する方法に関するものである。該方法は、少なくとも2つの炎ポートを有するバーナヘッドを鍛造ダイの鍛造面の少なくとも1つの領域に近接する位置に配置するステップと、例えば、酸素燃料のような燃料及び酸化性気体を少なくとも2つの炎ポートに供給するステップとを備えることができる。次に、酸素燃料は、少なくとも2つの炎ポートにて燃焼させ、例えば、少なくとも2つの炎ポートの各々にて酸素燃料の炎のような炎を発生させることができる。次に、少なくとも2つの炎を鍛造ダイの鍛造面の少なくとも1つのに衝突させ、鍛造ダイの鍛造面の1つのを均一に又は実質的に均一に加熱することができる。
ここで、nは適当な整数である)にて示した2つ以上の温度センサを例えば、鍛造ダイの頂部分612に且つ(又はその内部に)配置することができる。温度センサ670は、頂部分612に穴を開け、次に、温度センサ670を例えば、その穴に挿入することにより頂部分612内に配置することができる。勿論、同様の温度センサ又はその他の型式の温度センサを鍛造ダイの底部分(図示せず)に且つ(又は)その内部に、又はその他の部分に配置することができる。温度センサ1−nの位置は、鍛造ダイの頂部分612及び(又は)頂部分612の鍛造面616の絶対値、差又は勾配であるかどうかを問わず、温度又は温度範囲を正確に監視することを許容することができる。温度センサ1−nを使用して、例えば、酸素−燃料のような特定の燃料を使用するとき、鍛造ダイの加熱量を検定することもできる。当業者は、温度センサ670を頂部分612(及び(又は)底部分)内に、且つ(又は)頂部分612(及び(又は)底部分)の鍛造面616付近にて、任意の適当な位置、配置及び(又は)向きに配置することが可能であることが理解されよう。
、センサ又はその他の適当な温度感知装置(共に、本明細書にて、「温度センサ」と称する)を配置し、バーナヘッド22及び炎の温度T1、及び(又は)鍛造面616の温度を測定することができる。その他の非限定的な実施の形態において、バーナヘッド22の炎ポートから伸び又は該炎ポート内に配置された2つ以上の炎内に2つ以上の温度センサ676を設けることができる。適当な温度センサは、例えば、マイクロン(Mikron)、アメテック(Ametek)、又はオメガインスツルメンツ(Omega Instruments)から商業的に入手可能である。かかる温度センサは、例えば、炎又は鍛造面の熱エネルギに比例する電気信号を提供することができる。1つの非限定的な実施の形態において、上述した閉ループオン/オフ炎衝突システム内に温度センサ676を含め、操作者に対し炎の温度、及び(又は)鍛造面の温度T1のフィードバックを提供することができる。1つの非限定的な実施の形態において、例えば、液晶ディスプレイのようなディスプレイ678上に炎の温度及び(又は)鍛造面の温度T1のフィードバックを表示することができる。当業者は、温度センサの電気エネルギ出力は、ディスプレイ678内に設けられた回路により直接、読み取ることができることが理解されよう。本発明の1つの非限定的な実施の形態に関して、閉ループオン/オフ炎衝突システムを説明したが、このシステムは、各非限定的な実施の形態又はその他の色々な実施の形態と共に使用可能であることを理解すべきである。
の適当な弁を制御する(すなわち、開放及び(又は)閉じる)のに適した一連のパルス又はその他の信号に変換し、特定の時点にて混合トーチ824内に供給される酸化性気体及び燃料の量を制御することもできる。酸化性気体810の供給分と混合トーチ824との間、及び燃料812の供給分と混合トーチ824との間の管に電磁弁808を配置することができる。混合トーチ824内に供給される酸化性気体及び燃料の量は、鍛造面716の温度に比例したものとすることができる。換言すれば、混合トーチ824内に供給される酸化性気体及び燃料の量は、鍛造面716の温度と所定の要求される温度との差、又は鍛造面716の所定の要求された温度範囲に基づくものとすることができる。従って、鍛造面716の温度が所定の要求された温度又は所定の要求された温度範囲よりも低い場合、論理コントローラ804からのパルス又はその他の信号が電磁弁に対し、開放し、部分的に開放し又は開放したままであるように命令するとき、酸化性気体及び燃料を混合トーチ824内に供給することができる。鍛造面716の温度が所定の要求された温度又は所定の要求された温度範囲よりも高い場合、論理コントローラ804からのパルス又は信号が電磁弁808に対し閉じ、部分的に閉じ又は閉じたままであるように命令するとき、酸化性気体及び燃料が混合トーチ824内に供給されないようにする。本発明を検討するならば、当業者は、鍛造面716の温度を所定の要求された温度、又は所定の要求された温度範囲に保つよう、論理コントローラ804から色々なパルス又はその他の信号を受信した後、電磁弁808が開放し且つ(又は)閉じるとき、色々な量の酸化性気体及び燃料を混合トーチ824内に間欠的に供給することができることを理解すべきである。
の電子部品及び光学素子の潜在的な熱的劣化のため、例えば、75フィート立方/時間のブロアのような小型のブロア921を使用して、高温の気体を2つ以上のIR温度計914から偏向させることができる。ブロア921は、例えば、図19の矢印で示したように、例えば、面918に沿って又は実質的に該面に沿った方向に空気の流れを提供するよう配置することができる。鍛造面916の温度監視及び温度制御は、炎929を通してのIR温度計による検知、又は時間設定した炎パルスサイクルの間、バーナの不作動サイクル中、IR温度計による検知を通じて可能である。炎929を通して鍛造面916の温度を検知することは、リアルタイムのオンオフ設定点制御を可能にする一方、炎パルスの休止を通して検知することは、炎の検知技術を使用する場合よりも、長い加熱サイクルにてより基本的なオンオフ設定点の制御を可能にする。
底部分1014に向けて偏位するのを防止し又は少なくとも阻止する形態とすることができる。
施の形態において、各鍛造ダイのドリフトハードストッパシステム1018の離間器1026、アーム1028及び(又は)レバー1030は、単一対の電気スイッチを使用して第一の非係合位置から第二の係合した位置まで同時に動かし又はその逆に動かし、これにより鍛造ダイのドリフトハードストッパシステム1018が操作し易いようにすることができる。
、例えば、約30ミルから約100ミルの範囲の直径を有するものとすることができる。オリフィスは、組立体1124を通る可燃性燃料の流れを調節し且つ(又は)制限して、適当な量の可燃性燃料をバーナヘッド部分1118に提供することができる。1つの非限定的な実施の形態において、組立体1124は、雰囲気空気を組立体1124に吹き出し又は流れるのを許容する形態とされた空気吸引器を備えることもできる。空気吸引器は、例えば、組立体1124を少なくとも部分的に取り囲み、雰囲気空気を任意の適当な方向から組立体1124内に流し又は吹き込むことができる。空気吸引器の結果として、可燃性燃料は、複数の管1126内にて雰囲気空気(すなわち、酸化性気体)と混合させることができる。複数の管1126は、バーナヘッド部分1118上に配置された少なくとも1つのバーナノズル1128と流体的に連通することができる。1つの非限定的な実施の形態において、複数の管1126は、例えば、バーナヘッド部分1118内にて3つ以上のバーナノズル1128と流体的に連通することができる。ハウジング部分1116は、殻体1130を備えることができ、該殻体は、導管1122、組立体1124、及び(又は)管1126を少なくとも部分的に取り囲み、バーナヘッド1112の使用又は格納中、導管1122、組立体1124、及び(又は)管1126を保護し、且つ(又は)例えば、導管1122、組立体1124、及び(又は)管1126に対する熱遮蔽体を提供する
[0094] 上述したことに加えて、図21を更に参照すると、バーナヘッド部分1118は、2つ以上のバーナノズル1128を備えることができる。特定の1つの非限定的な実施の形態において、複数の第一のバーナノズル1128をバーナヘッド部分1118の第一の側部1132に配置し、第二の複数のバーナノズル1128をバーナヘッド部分1118の第二の側部1134に配置することができる。1つの非限定的な実施の形態において、9つのバーナノズル1128をバーナヘッド部分1118の第一の側部1132に配置し、9つのバーナノズル1128をバーナヘッド部分1118の第二の側部1134に配置することができる。色々なバーナノズル1128を管1126と流体的に連通させ、バーナノズル1128が可燃性燃料と空気の混合体を受け取り、且つ燃焼させることができるようにする。1つの非限定的な実施の形態において、3つのバーナノズル1128が例えば、各バーナノズル1128に近接する位置にて管1126の開口部又はオリフィスを介して1つの管1126と流体的に連通するようにすることができる。色々なバーナノズル1128は、可燃性燃料と空気の混合体を着火して、バーナノズル1128が炎を発生させることができるようにする形態とされた着火装置を備えることができる。
mm(8インチ)の間の距離の位置に配置することができ、また、同様に、バーナヘッド部分1118の第二の側部1134におけるバーナノズル1128は、鍛造面から約102mm(4インチ)から約203mm(8インチ)の間の距離の位置に配置することができる。1つの非限定的な実施の形態において、第一の側部1132及び第二の側部1134におけるバーナノズル1128の各々は、例えば、鍛造ダイの頂部及び底部鍛造面から約152mm(6インチ)の距離の位置に配置することができる。
側部1134における2つ以上のバーナノズル1128は、第一の側部1132及び(又は)第二の側部1134上に配置されたその他のノズル1128と比べて、第一の側部1132及び(又は)第二の側部1134から異なる距離を伸びて、例えば、V字形ダイ又は別の鍛造ダイの鍛造面を加熱することができる。その他の非限定的な実施の形態において、バーナノズル1128は、第一の側部1132及び第二の側部1134に対し色々な角度にて配置し、この場合にも、バーナヘッド1112は、例えば、V字形ダイ又は別の鍛造ダイを加熱する形態とすることができる。一例として非限定的な実施の形態において、バーナヘッド部分1118の第一の側部1132及び第二の側部1134にて一列当たり3つのバーナノズル1128から成るノズルの列を3列設けることができる。第一の列のバーナノズル1128及び第三の列のバーナノズル1128は、第一の側部1132及び(又は)第二の側部1134から第一の距離を伸び、第二の列のバーナノズル1128は、第一の側部1132及び(又は)第二の側部1134から第二の距離を伸びるようにすることができる。第一の距離は、第二の距離よりも長く又は短くし、バーナヘッド1112は、色々な形態、向き及び(又は)形状を有する鍛造ダイの面と共に使用できるような形態とすることができる。その他の1つの非限定的な実施の形態において、各列内のバーナノズル1128は、第一の側部1132及び(又は)第二の側部1134から異なる距離を伸び、且つ(又は)例えば、第一の側部1132及び(又は)第二の側部1134に対し異なる角度にて伸びるようにすることができる。当業者は、本発明を検討したとき、色々なバーナノズル1128は、色々な形状の鍛造面又は鍛造ダイを適宜に加熱する任意の適当な形態又は向きとすることができることを認識すべきである。
(請求項1)
鍛造ダイの加熱装置において、
複数の炎ポートを有するバーナヘッドを備え、
該バーナヘッドは、鍛造ダイの鍛造面の少なくとも1つの領域の向きに順応する向きとされ、
前記バーナヘッドは、酸化性気体の供給分及び燃料の供給分を受け取り、且つ燃焼させ、また、炎ポートにて炎を発生させる形態とされ、
前記複数の炎ポートは、炎を鍛造ダイの鍛造面と衝突させ、鍛造ダイの鍛造面の少なくとも1つの領域を実質的に均一に加熱する形態とされる、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項2)
請求項1に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
前記バーナヘッドは、少なくとも2つの炎ポートから成る第一の組みの炎ポートを有する第一の部分と、
少なくとも2つの炎ポートから成る第二の組みの炎ポートを有する第二の部分とを備える、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項3)
請求項2に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
前記バーナヘッドは、少なくとも2つの炎ポートから成る第三の組みの炎ポートを有する第三の部分を更に備える、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項4)
請求項2に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
前記少なくとも第一の部分は、前記鍛造面に対して動いて、前記第一の組の炎ポートの向きを前記鍛造面の前記領域の向きに少なくとも部分的に順応させる形態とされる、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項5)
請求項2に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
前記第一の部分と前記第二の部分との間の中間に配置された可動部材を備え、前記第一の部分は、該可動部材の回りにて前記第二の部分に対して動いて、前記少なくとも第一の組の炎ポートの向きを前記鍛造面の前記領域の向きに少なくとも部分的に順応させる形態とされる、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項6)
請求項2に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
前記第一の部分と作用可能に係合したアクチュエータを備え、
該アクチュエータは、前記第一の部分を前記鍛造面及び前記第二の部分の一方に対して動かして、少なくとも前記第一の組の炎ポートの向きを前記鍛造面の前記領域の向きに少なくとも部分的に順応させる形態とされる、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項7)
請求項2に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
酸化性気体の供給分を燃料の供給分と混合させて混合した供給分を提供する形態とされた混合装置と、
前記混合装置、前記第一の組の炎ポート及び前記第二の組の炎ポートと流体的に連通したマニホルドと、を備え、該マニホルドは、前記混合した供給分を前記第一の組の炎ポート及び前記第二の組の炎ポートに提供する形態とされ、該組の炎ポートは、混合した供給分を燃焼させ、且つ炎を前記鍛造面の前記領域に衝突させるようにした、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項8)
請求項1に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
前記バーナヘッドの少なくとも一部分を少なくとも第一の形態と、第二の形態との間にて動かし前記複数のポートを前記鍛造面の1つの領域の向きに対して少なくとも部分的に順応させる形態とされたアクチュエータを備える、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項9)
請求項1に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
前記バーナヘッドと流体的に連通した混合装置を備え、該混合装置は、酸化性気体の供給分を燃料の供給分と混合させて混合した供給分を形成する形態とされ、
前記バーナヘッドは、
少なくとも2つの炎ポートから成る第一の組みの炎ポートを有する第一の側部と、
少なくとも2つの炎ポートから成る第二の組みの炎ポートを有する第二の側部と、を備え、前記第一の組みの炎ポート及び前記第二の組みの炎ポートは、前記混合した供給分を受け取り、且つ燃焼させて、前記第一の組みの炎ポート及び前記第二の組みの炎ポートにて炎を発生させる形態とされ、
前記第一の組みの炎ポートは、少なくとも2つの炎を前記鍛造ダイの第一の鍛造面に衝突させる形態とされ、
前記第二の組みの炎ポートは、少なくとも2つの炎を前記鍛造ダイの第二の鍛造面に衝突させる形態とされる、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項10)
請求項1に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
前記鍛造ダイは、第一の鍛造面と、第二の鍛造面とを備え、該第一の鍛造面と、該第二の鍛造面とは、互いに動くような形態とされ、
該第一の鍛造面と、該第二の鍛造面との間の少なくとも部分的に中間に配置された離間器(spacer)であって、前記バーナヘッドが、該第一の鍛造面と、該第二の鍛造面との間の少なくとも部分的に中間に配設されたとき、該第一の鍛造面が該第二の鍛造面に向けて動くのを少なくとも阻止するような形態とされた離間器を備える、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項11)
請求項1に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
酸化性気体は、実質的に酸素から成り、前記バーナヘッドは、酸素燃料を受け取り、且つ燃焼させて炎ポートにて炎を発生させる形態とされた、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項12)
請求項1に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
複数の炎ポートは、前記バーナヘッドの表面の少なくとも1つの領域にて互いに実質的に同一の距離だけ隔てられる、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項13)
請求項1に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
複数の炎ポートの各々は、実質的に均一な寸法の炎を提供する形態とされた、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項14)
鍛造ダイの加熱装置において、
複数の炎ポートを有するバーナヘッドを備え、該バーナヘッドは、鍛造ダイの鍛造面の1つの領域の向きに少なくとも部分的に順応する形態とされ、
前記バーナヘッドは、酸化性気体の供給分及び燃料の供給分を受け取り、且つ燃焼させ、また、炎ポートにて炎を発生させる形態とされており、
前記複数の炎ポートは、炎を鍛造ダイの鍛造面の少なくとも前記領域と衝突させ、鍛造ダイの鍛造面の前記領域を実質的に均一に加熱する形態とされる、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項15)
請求項14に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
酸化性気体は、実質的に酸素から成り、前記バーナヘッドは、酸素燃料を受け取り、且つ燃焼させて炎ポートにて炎を発生させる形態とされた、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項16)
請求項14に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
前記バーナヘッドの少なくとも一部分を動かして、前記複数の炎ポートの向きを前記鍛造面の前記領域の向きに少なくとも部分的に順応させる形態とされたアクチュエータを更に備える、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項17)
請求項14に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
前記バーナヘッドの少なくとも一部分は動いて、前記複数の炎ポートの向きを前記鍛造面の前記領域の向きに少なくとも部分的に順応させることができる、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項18)
開放面式鍛造ダイの加熱装置において、
バーナを備え、該バーナは、
酸化性気体の供給分及び燃料の供給分を受け取る形態とされたマニホルドと、
バーナヘッドとを備え、該バーナヘッドは、
少なくとも2つの炎ポートから成る第一の組みの炎ポートを有する第一の部分を備え、該第一の組みの炎ポートは、マニホルドと流体的に連通し、該第一の組みの炎ポートは、少なくとも2つの炎を鍛造ダイの鍛造面の第一の領域と衝突させる形態とされ、
少なくとも2つの炎ポートから成る第二の組みの炎ポートを有する第二の部分を備え、該第二の組みの炎ポートは、マニホルドと流体的に連通し、該第二の組みの炎ポートは、少なくとも2つの炎を鍛造ダイの鍛造面の第二の領域と衝突させる形態とされ、
前記バーナヘッドの向きは、鍛造ダイの鍛造面の少なくとも第一の領域の向きに順応するようにした、開放面式鍛造ダイの加熱装置。
(請求項19)
請求項18に記載の開放面式鍛造ダイの加熱装置において、
前記バーナヘッドの少なくとも第一の部分は、前記鍛造ダイの鍛造面の第一の領域に対して動く形態とされた、開放面式鍛造ダイの加熱装置。
(請求項20)
請求項18に記載の開放面式鍛造ダイの加熱装置において、
前記バーナヘッドと作用可能に係合したアクチュエータを更に備え、
該アクチュエータは、前記第一の部分及び第二の部分の少なくとも一方を前記鍛造ダイの鍛造面の少なくとも第一の領域に対して動かし、前記第一の組の炎ポート及び前記第二の組の炎ポートの少なくとも一方の向きを前記鍛造ダイの前記鍛造面の少なくとも第一の領域の向きに順応させる形態とされた、開放面式鍛造ダイの加熱装置。
(請求項21)
請求項18に記載の開放面式鍛造ダイの加熱装置において、
前記酸化性気体は、実質的に酸素から成り、前記バーナヘッドは、酸素燃料を受け取り、且つ燃焼させて第一の組の炎ポート及び第二の組の炎ポートにて酸素燃料の炎を発生させる形態とされた、開放面式鍛造ダイの加熱装置。
(請求項22)
鍛造ダイの予熱装置において、
バーナヘッドを備え、該バーナヘッドは、
第一の炎ポートと、
第二の炎ポートと、
第三の炎ポートとを有し、該第二の炎ポートは、前記第一の炎ポート及び前記第三の炎ポートから実質的に等距離にあり、
前記バーナヘッドは、酸化性気体の供給分と、燃料の供給分とを受け取り、且つ燃焼させて、第一の炎ポート、第二の炎ポート及び第三の炎ポートの各々にて炎を発生させる形態とされ、
前記第一の炎ポート、前記第二の炎ポート及び前記第三の炎ポートの各々は、加工物を鍛造ダイにて鍛造する前、炎を鍛造ダイの鍛造面の少なくとも1つの領域と衝突させ、且つ鍛造面の1つの領域を予熱する形態とされた、鍛造ダイの予熱装置。
(請求項23)
請求項22に記載の鍛造ダイの予熱装置において、前記バーナヘッドは、
少なくとも第一の炎ポートを有する第一の部分と、
少なくとも第二の炎ポートを有する第二の部分と、を備え、
バーナヘッドと作用可能に係合したアクチュエータを更に備え、該アクチュエータは、前記第一の部分及び第二の部分の少なくとも一方を動かし、前記第一の炎ポート及び前記第二の炎ポートの少なくとも一方の向きを前記鍛造面の前記領域の向きに順応させる形態とされた、鍛造ダイの予熱装置。
(請求項24)
請求項22に記載の鍛造ダイの予熱装置において、前記バーナヘッドは、
少なくとも第一の炎ポートを有する第一の部分と、
少なくとも第二の炎ポートを有する第二の部分と、を備え、
バーナヘッドと作用可能に係合したアクチュエータを更に備え、該アクチュエータは、前記第一の部分及び第二の部分の少なくとも一方を第一の形態と第二の形態との間にて動かして、前記少なくとも第一の炎ポートの向きを前記鍛造面の少なくとも前記領域の向きに少なくとも部分的に順応させる形態とされた、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項25)
請求項22に記載の鍛造ダイの予熱装置において、
前記酸化性気体は、実質的に酸素から成り、前記バーナヘッドは、酸素燃料を受け取り、且つ燃焼させて第一の炎ポート、第二の炎ポート及び第三の炎ポートにて酸素燃料の炎を発生させる形態とされた、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項26)
鍛造ダイを加熱する方法において、
少なくとも2つの炎ポートを有するバーナヘッドを鍛造ダイの鍛造面の1つの領域に近接して配置するステップと、
酸素燃料を少なくとも2つの炎ポートに供給するステップと、
酸素燃料を少なくとも2つの炎ポートにて燃焼させ、少なくとも2つの炎ポートの各々にて酸素燃料の炎を発生させるステップと、
少なくとも2つの酸素燃料の炎を鍛造ダイの鍛造面の前記領域と衝突させ、鍛造ダイの鍛造面の前記領域を実質的に均一に加熱するステップと備える、鍛造ダイを加熱する方法。
(請求項27)
請求項26に記載の方法において、
前記バーナヘッドは、
少なくとも2つの炎ポートから成る第一の組みの炎ポートを有する第一の部分と、
少なくとも2つの炎ポートから成る第二の組みの炎ポートを有する第二の部分とを備え、
第一の部分及び第二の部分の少なくとも一方を動かし、第一の組みの炎ポート及び第二の組みの炎ポートの少なくとも一方の向きを鍛造面の前記領域の向きに少なくとも部分的に順応させるステップを更に備える、方法。
(請求項28)
請求項26に記載の方法において、
前記バーナヘッドは、
少なくとも2つの炎ポートから成る第一の組みの炎ポートを有する第一の部分と、
少なくとも2つの炎ポートから成る第二の組みの炎ポートを有する第二の部分とを備え、
前記バーナヘッドと作用可能に係合したアクチュエータを作動させて、前記バーナヘッドを第一の形態から第二の形態まで動かし、少なくとも第一の組の炎ポートの向きを鍛造ダイの鍛造面の前記領域の向きに少なくとも部分的に順応させるステップを更に備える、方法。
(請求項29)
請求項26に記載の方法において、
前記鍛造ダイは、第一の鍛造面と、第二の鍛造面とを備え、
前記バーナヘッドを第一の鍛造面と第二の鍛造面との中間に配置するステップと、少なくとも2つの酸素燃料の炎ポートを第一の鍛造面の少なくとも第一の領域及び第二の鍛造面の少なくとも第二の領域に衝突させるステップとを更に備える、方法。
(請求項30)
請求項26に記載の方法において、
少なくとも2つの酸素燃料の炎を鍛造面の領域に衝突させる前、前記バーナヘッドを鍛造面の領域から12.7mm(0.5インチ)から203.2mm(8インチ)の距離に配置するステップを更に備え、
少なくとも2つの炎ポートを有するバーナヘッドの面は、鍛造面の領域の平面に対して実質的に平行に配置される、方法。
(請求項31)
請求項26に記載の方法において、
鍛造ダイの温度を監視するステップと、
該監視に基づいて、少なくとも2つの酸素燃料の炎を鍛造面の前記領域に間欠的に衝突させ、鍛造面の温度を少なくとも最小の所望の温度に調節するステップとを更に備える、方法。
(請求項32)
開放面式鍛造ダイを予熱する方法において、
少なくとも2つの炎ポートを備えるバーナヘッドを鍛造ダイの第一の鍛造面と鍛造ダイの第二の鍛造面との少なくとも部分的に中間の位置に配置するステップを備え、前記バーナヘッドは、第一の鍛造面及び前記第二の鍛造面の少なくとも一方の向きに少なくとも部分的に順応する向きとされ、
燃料を少なくとも2つの炎ポートに供給し、且つ燃料を燃焼させて少なくとも2つの炎ポートの各々にて炎を発生させるステップと、
少なくとも2つの炎を第一の鍛造面及び第二の鍛造面の少なくとも一方に衝突させるステップとを備える、方法。
(請求項33)
請求項32に記載の方法において、
前記燃料は酸素燃料であり、
少なくとも2つの炎ポートの各々は、酸素燃料の炎を発生させ、
少なくとも2つの酸素燃料の炎を第一の鍛造面及び第二の鍛造面の少なくとも一方に衝突させ、第一の鍛造面及び第二の鍛造面の少なくとも一方を実質的に均一に予熱するステップを更に備える、方法。
(請求項34)
請求項33に記載の方法において、
前記予熱するステップは、第一の鍛造面及び第二の鍛造面の少なくとも一方を10分以下にて、雰囲気温度から648.889℃(1200°F)以上まで加熱する、方法。
(請求項35)
請求項32に記載の方法において、
離間器を第一の鍛造面と第二の鍛造面との間に配置し、前記バーナヘッドが第一の鍛造面と第二の鍛造面との間の少なくとも部分的に中間に配置されたとき、第一の鍛造面が第二の鍛造面に向けて動くのを少なくとも阻止するステップを更に備える、方法。
(請求項36)
請求項32に記載の方法において、前記バーナヘッドは、
少なくとも2つの炎ポートから成る第一の組みの炎ポートを有する第一の部分と、
少なくとも2つの炎ポートから成る第二の組みの炎ポートを有する第二の部分とを備え、
前記第一の部分を第二の部分及び第1の鍛造面の少なくとも一方に対して動かし、第一の組みの炎ポートの向きを第一の鍛造面の向きに少なくとも部分的に順応させるステップを更に備える、方法。
(請求項37)
請求項32に記載の方法において、前記バーナヘッドは、
少なくとも2つの炎ポートから成る第一の組みの炎ポートを有する第一の部分と、
少なくとも2つの炎ポートから成る第二の組みの炎ポートを有する第二の部分とを備え、
前記バーナヘッドの部分と作用可能に係合したアクチュエータを使用して、第一の部分を第一の鍛造面に対して動かし、第一の組みの炎ポートの向きを第一の鍛造面の向きに少なくとも部分的に順応させるステップを更に備える、方法。
(請求項38)
頂部鍛造部分と、底部鍛造部分とを含む鍛造ダイ装置用の鍛造ダイのドリフトハードストッパシステムにおいて、
該頂部鍛造部分は、クロスヘッドに装着され、
第一の端部と、第二の端部とを有するアームであって、該アームの第二の端部は鍛造ダイ装置の一部分に回動可能に装着された、前記アームと、
アームの第一の端部に装着された離間器と、を備え、
前記アームは、離間器が鍛造ダイ装置の一部分及びクロスヘッドの一部分との係合から自由となる、第一の位置と、離間器が鍛造ダイ装置の部分、及びクロスヘッドの部分と係合し、頂部鍛造部分が底部鍛造部分に向けて動くのを阻止する、第二の位置との間にて可動である、ドリフトハードストッパシステム。
(請求項39)
請求項38に記載の鍛造ダイのドリフトハードストッパシステムにおいて、
第一の端部と第二の端部との中間の位置にてアームに装着されたレバーを備え、
該レバーは、
ハンドルと、
前記アームが第一の位置にあるとき、前記鍛造ダイ装置の固形部分と係合して、離間器を鍛造ダイ装置の部分及びクロスヘッドの部分との係合から自由な状態に維持する形態とされた係合部材とを備える、鍛造ダイのドリフトハードストッパシステム。
(請求項40)
鍛造ダイの加熱装置において、
アームと、
該アームに可動に装着したバーナヘッドとを備え、
該バーナヘッドは、アームに対する第一の位置と、アームに対する第二の位置との間にて動く形態とされ、
バーナヘッドに配置された複数のバーナノズルと、
該複数のバーナノズルと流体的に連通した少なくとも1つの組立体とを更に備え、該少なくとも1つの組立体は、
空気がバーナヘッドに入るのを許容する形態とされた空気吸引器と、
可燃性燃料が貫通して流れるのを許容する形態とされたオリフィスとを備える、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項41)
請求項40に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
少なくとも一つの組立体及び複数のバーナノズルと流体的に連通した管を更に備え、
該管は、可燃性燃料及び空気を受け取る形態とされた、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項42)
請求項40に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
前記複数のバーナノズルは、
前記バーナヘッドの第一の側部における第一の複数のバーナノズルと、
前記バーナヘッドの第二の側部における第二の複数のバーナノズルとを備える、鍛造ダイの加熱装置。
(請求項43)
請求項40に記載の鍛造ダイの加熱装置において、
支持部材を更に備え、
前記アームは、該支持部材に回動可能に装着され、該アームは、第一の格納位置と、第二の配備した位置との間にて動く形態とされた、鍛造ダイの加熱装置。
Claims (8)
- 鍛造ダイの加熱装置(520、520´、520´´)において、
複数の炎ポート(526、526´)を有するバーナヘッド(522、522´、522´´、722、822、918)を備え、
該バーナヘッド(522・・・)は、酸化性気体の供給分及び燃料の供給分の混合気を受け取り、且つ燃焼させて複数の炎ポート(526、526´)の各々にて炎を発生させる形態とされ、
前記混合気中の酸化性気体は、実質的に酸素のみから成り、
前記複数の炎ポート(526、526´)は、炎を鍛造ダイの少なくとも1つの鍛造面(416、418;416´、418´)に衝突させ、鍛造ダイの少なくとも1つの鍛造面を均一に加熱する形態とされ、
前記鍛造ダイ(410、410´)は、第一の鍛造面(416、418;416´、418´)と、第二の鍛造面(416、418;416´、418´)とを備え、
該第一の鍛造面及び第二の鍛造面は、互いに対して動く形態とされ、
前記加熱装置(520、520´、520´´)は、
第一の鍛造面と第二の鍛造面との中間に少なくとも部分的に配置された離間器(338、338´;438、438´)であって、バーナヘッド(522・・・)が第一の鍛造面と第二の鍛造面との中間に少なくとも部分的に配設されたとき、第一の鍛造面(416、418;416´、418´)が第二の鍛造面(416、418;416´、418´)に向けて動くのを少なくとも阻止する形態とされた前記離間器(338、338´;438、438´)を備え、
前記離間器(338、338´;438、438´)は前記第一の鍛造面(416、418;416´、418´)及び第二の鍛造面(416、418;416´、418´)に対して直接接触し、
前記鍛造ダイ(410、410´)上に温度センサ(670、770)を備え、
前記温度センサ(670、770)と信号的に連携する論理コントローラ(672、804)を備え、
前記温度センサ(670、770)と信号的に連携する電磁弁(674、808)を備え、
前記論理コントローラ(672、804)は前記電磁弁(674、808)を制御して、前記バーナヘッドへ供給される酸化性気体の量と燃料の量とを調節するようプログラム可能である、前記装置。 - 請求項1に記載の鍛造ダイの加熱装置(520、520´、520´´)において、
酸化性気体の供給分を燃料の供給分と混合させ、混合した供給分を提供する形態とされた混合装置(24、124、224、224´)と、
前記混合装置(24、124、224、224´)及び複数の炎ポート(526、526´)と流体的に連通したマニホルド(21´、21´´、21´´´、1120)とを備え、該マニホルドは、混合した供給分を複数の炎ポートに提供する形態とされ、
前記複数の炎ポートは、混合した供給分を燃焼させ、且つ炎を鍛造ダイの少なくとも1つの鍛造面(416、418;416´、418´)に衝突させるようにした、前記装置。 - 請求項1に記載の鍛造ダイの加熱装置(520、520´、520´´)において、
前記複数の炎ポート(526、526´)は、加工物を鍛造ダイ(410、410´)にて鍛造する前、前記鍛造ダイの少なくとも1つの鍛造面(416、418;416´、418´)を予熱する形態とされた、前記装置。 - 請求項1に記載の鍛造ダイの加熱装置(520、520´、520´´)において、
前記バーナヘッド(522・・・)は、動いて前記複数の炎ポート(526、526´)の向きを鍛造面(416、418;416´、418´)の領域の向きに少なくとも部分的に順応させることができるようにした、前記装置。 - 請求項2に記載の鍛造ダイの加熱装置(520、520´、520´´)において、
前記バーナヘッド(522・・・)は、第一の組の炎ポート(526、526´)を有する第一の部分(532、532´´)と、第二の組の炎ポート(526、526´)を有する第二の部分(534、534´´)とを備え、
該第一の組の炎ポートは、少なくとも2つの炎を鍛造面(416、418;416´、418´)の第一の領域に衝突させる形態とされ、
前記第二の組の炎ポートは、少なくとも2つの炎を鍛造面(416、418;416´、418´)の第二の領域に衝突させる形態とされ、
第一の組の炎ポートの向きは、鍛造面(416、418;416´、418´)の少なくとも第一の領域の向きに順応可能であるようにした、前記装置。 - 請求項5に記載の鍛造ダイの加熱装置(520、520´、520´´)において、
前記バーナヘッド(522・・・)の少なくとも第一の部分(532、532´´)は、鍛造面(416、418;416´、418´)の第一の領域に対して動く形態とされた、前記装置。 - 鍛造ダイ(410、410´)の加熱方法において、
少なくとも2つの炎ポート(526、526´)を有するバーナヘッド(522、522´、522´´、722、822、918)を鍛造ダイ(410、410´)の鍛造面(416、418;416´、418´)に近接する位置に配置するステップと、
酸素及び燃料の混合気を少なくとも2つの炎ポートに供給するステップと、を備え、該酸素及び燃料の混合気は、実質的に酸素のみから成る酸化性気体と燃料とからなり、
前記酸素及び燃料の混合気を少なくとも2つの炎ポート(526、526´)にて燃焼させ、炎ポートの各々にて酸素及び燃料の混合気の炎を発生させるステップと、
前記少なくとも2つの酸素及び燃料の混合気の炎を鍛造面(416、418;416´、418´)に衝突させるステップとを備え、
前記バーナヘッド(522・・・)の向きが、前記鍛造面(416、418;416´、418´)の向きに対して少なくとも部分的に順応され、
前記鍛造面は、第一及び第二の鍛造面(416、418;416´、418´)を具備し、
前記バーナヘッド(522・・・)の向きが、前記第一及び第二の鍛造面(416、418;416´、418´)の少なくとも一つの向きに対して少なくとも部分的に順応され、
前記バーナヘッド(522・・・)を、前記第一及び第二の鍛造面(416、418;416´、418´)の少なくとも部分的な中間に位置決めするステップと、
離間器(338、338´;438、438´;1026)を前記第一及び第二の鍛造面(416、418;416´、418´)の間に、該離間器が前記第一の鍛造面(416、418;416´、418´)及び第二の鍛造面(416、418;416´、418´)に対して直接接触する状態で、配置することにより、前記バーナヘッド(522・・・)が前記第一及び第二の鍛造面の少なくとも部分的な中間に配置されたとき、少なくとも、前記第一の鍛造面が前記第二の鍛造面の方へ移動するのを禁止するステップとを更に備え、
前記鍛造ダイ(410、410´)の温度を監視するステップ(670、770)と、
前記温度の監視に基づいて、前記少なくとも2つの酸素及び燃料の混合気の炎を前記鍛造面に対して間欠的に衝突させて、前記鍛造面の温度を少なくとも最小の所望の温度に調節するステップと、を備える、前記方法。 - 請求項7に記載の方法において、
前記バーナヘッド(522・・・)は、第一の組の炎ポート(526、526´)を有する第一の部分(532、532´´)と、第二の組の炎ポート(526、526´)を有する第二の部分(534、534´´)とを備え、該第一の組の炎ポートは、少なくとも2つの炎を鍛造面(416、418;416´、418´)の第一の領域に衝突させる形態とされ、前記第二の組の炎ポートは、少なくとも2つの炎を鍛造面(416、418;416´、418´)の第二の領域に衝突させる形態とされ、前記第一の組の炎ポートが複数の第一の炎ポートを備え、且つ前記第二の組の炎ポートが複数の第二の炎ポートを備える、前記方法。
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