NL8001818A - METHOD AND APPARATUS FOR BURNING A METAL WORKPIECE - Google Patents

METHOD AND APPARATUS FOR BURNING A METAL WORKPIECE Download PDF

Info

Publication number
NL8001818A
NL8001818A NL8001818A NL8001818A NL8001818A NL 8001818 A NL8001818 A NL 8001818A NL 8001818 A NL8001818 A NL 8001818A NL 8001818 A NL8001818 A NL 8001818A NL 8001818 A NL8001818 A NL 8001818A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
auxiliary
flow
oxygen
intensity
workpiece
Prior art date
Application number
NL8001818A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/091,162 external-priority patent/US4243436A/en
Priority claimed from US06/121,606 external-priority patent/US4287005A/en
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of NL8001818A publication Critical patent/NL8001818A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K7/00Cutting, scarfing, or desurfacing by applying flames
    • B23K7/06Machines, apparatus, or equipment specially designed for scarfing or desurfacing

Description

** —I·* H.O. 28933** —I · H.O. 28933

Werkwijze en inrichting voor het inbranden van een metalen werkstuk.Method and device for burning in a metal workpiece.

De uitvinding heeft betrekking op, het inbranden van een metalen werkstuk, waarbij gebreken op het oppervlak van een werkstuk worden verwijderd door een stroom inbrandend zuurstofgas. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze en 5 inrichting voor het vlekvormig inbranden van één of meer gebieden van het oppervlak van het werkstuk, terwijl de inbrandinrichting en het werkstuk ten opzichte van elkaar in beweging zijn bij een normale inbrandsnelheid.The invention relates to the burning-in of a metal workpiece, wherein defects on the surface of a workpiece are removed by a flow of burning oxygen gas. More particularly, the invention relates to a method and device for spot-burning one or more areas of the surface of the workpiece, while the burn-in device and the workpiece are moving relative to each other at a normal burn-in speed.

Ingebrande sneden worden zoals bekend gestart door het 10 eerst voorverwarmen van een band van metaal op het oppervlak van een werkstuk tot zijn zuurstof-ontbrandingstemperatuur. De breedte van de band is gewoonlijk gelijk aan de breedte van de gewenste ingebrande snede. Een stroom van inbrandend zuurstof wordt daarna gericht op de voorverwarmde band en een relatieve beweging wordt tot 15 stand gebracht tussen de inbrandende zuurstofstroom en het werkstuk, waardoor de gewenste ingebrande snede wordt voortgebracht. Tijdens de voorverwarmingsstap van zulk een bekende werkwijze die 20 seconden of meer in beslag kan nemen, kan er geen relatieve beweging tussen het werkstuk en de inbrandinrichting zijn, aangezien een re-20 latieve beweging zou verhinderen dat de band wordt voorverwarmd tot de gewenste temperatuur. Deze periode gedurende welke er geen relatieve beweging kan zijn maakt zulke bekende starten onpraktisch voor het vlekvormig inbranden van afzonderlijke gebreken, omdat de frequente noodzaak de relatieve beweging te stoppen voor het voor-25 verwarmen zou veroorzaken dat het vlekvormig inbranden te veel in beslag zou nemen, indien diverse gebreken zouden moeten worden ingebrand. Indien voorts diverse inbrandeenheden zij aan zij worden opgesteld om een gekoppelde loop over het oppervlak van het werkstuk tot stand te brengen, zou het stoppen van een relatieve bewe-50 ging om met één eenheid een start uit te voeren, terwijl een andere eenheid een inbrandsnede voortbrengt,veroorzaken dat de inbrand-stroom van de eenheid die de snede maakt, een onaanvaardbare diepe groef in het werkstuk zou uithollen gedurende de periode van geen relatieve beweging.Burnt-in cuts are, as is known, started by first preheating a metal band on the surface of a workpiece to its oxygen ignition temperature. The width of the tape is usually equal to the width of the desired burn-in cut. A burn-in oxygen stream is then directed to the preheated belt and relative movement is established between the burn-in oxygen stream and the workpiece, producing the desired burn-in cut. During the preheating step of such a known method which may take 20 seconds or more, there can be no relative movement between the workpiece and the firing device, since a relative movement would prevent the belt from preheating to the desired temperature. This period during which there can be no relative motion makes such known starts impractical for the spot-burning of individual defects, since the frequent need to stop the relative motion before preheating would cause the spot-burning to take up too much , if various defects should be burned in. Furthermore, if several burn-in units were arranged side by side to effect a coupled run across the surface of the workpiece, stopping a relative motion would start with one unit, while another unit would do a burn-in cut. causes the burn-in current of the cutting unit to erode an unacceptably deep groove in the workpiece during the period of no relative movement.

jcj De Amerikaanse octrooischriften 3*991 »985 en 3*996.503» alsmede 4*038.108 beschrijven werkwijzen en inrichtingen voor het ogenblikkelijk starten van inbrandreactie zonder stoppen voor voor-verwarming. Hoewel deze uitvindingen belangrijke vooruitgangen in de techniek voorstellen, hebben zij het nadeel, dat relatief dure en 800 1 8 18 -2- gecompliceerde inrichtingen nodig zijn. De inrichting volgens de Amerikaanse octrooischriften 3«991»985 en 3*996.503 vereisen een draadtoevoermechanisme en die volgens het Amerikaanse octrooischrift 4*038.108 een laser. Bovendien vereisen heide uitvindingen het 5 starten van een nieuwe reactie ep elk moment dat een inbrandsnede moet worden uitgevoerd, waardoor een frequent gebruik van de draad-toevoerinrichting of laser nodig is.US Pat. Nos. 3,999,985 and 3,996,503 as well as 4 038,108 disclose methods and apparatus for instantaneous firing reaction without stopping for preheating. While these inventions represent significant advances in the art, they have the drawback of requiring relatively expensive and complicated devices. The apparatus of U.S. Pat. Nos. 3,999,985 and 3,996,503 require a wire feed mechanism and that of U.S. Patent 4,038,108 a laser. In addition, the inventions require starting a new reaction at any time that a burn-in cut must be performed, requiring frequent use of the wire feeder or laser.

Derhalve heeft de uitvinding ten doel te voorzien in een werkwijze en inrichting voor het vlekvormig inbranden van het opper- 10 vlak van een werkstuk zonder de normale relatieve bewegingssnelheid tussen het werkstuk en de inrichting te onderbreken en zonder toepassing van een draadtoevoerinrichting of laser.Therefore, the object of the invention is to provide a method and device for spot-burning the surface of a workpiece without interrupting the normal relative speed of movement between the workpiece and the device and without using a wire feeder or laser.

Deze en andere doeleinden die voor een deskundige duidelijk zijn, worden bereikt door de onderhavige uitvinding, waarvan een as- 15 peot een werkwijze omvat voor het vlekvormig inbranden van het oppervlak van een metalen werkstuk, bestaande uit: (a) het richten van een hulpstroom van zuurstofgas op een deel van het werkstuk, dat zich ten minste op de zuurstofontbran-dingstemperatuur bevindt, welke hulpstroom van zuurstofgas smaller 20 is dan de breedte van een gewenste inbrandsnede; (b) het tot stand brengen van een relatieve beweging tussen het werkstuk en de hulpstroom van zuurstofgas, teneinde continu een hulpplas van gesmolten metaal tot stand te brengen langs een gekozen baan op het oppervlak van het werkstuk; 25 (o) het in contact brengen van de hulpplas met een stroom van zuurstofgas van een hoge intensiteit, teneinde de plas uit te breiden tot een voorafbepaalde breedte, wanneer de plas een gebied op het oppervlak van het werkstuk bereikt, dat moet worden ingebrand; en 50 (d) het inbranden van het genoemde gebied door het richten van een stroom inbrandende zuurstofgas op de uitgebreide plas, welke stroom van inbrandend zuurstofgas breder is dan de hulpstroom van zuurstof.These and other objects apparent to one skilled in the art are accomplished by the present invention, one of which comprises a method of spot-burning the surface of a metal workpiece, comprising: (a) directing an auxiliary stream of oxygen gas on a part of the workpiece, which is at least at the oxygen ignition temperature, which auxiliary flow of oxygen gas is narrower than the width of a desired burn-in cut; (b) establishing a relative movement between the workpiece and the auxiliary oxygen gas stream, to continuously create an auxiliary molten metal pool along a selected path on the surface of the workpiece; (O) contacting the auxiliary pool with a flow of high intensity oxygen gas to expand the pool to a predetermined width when the pool reaches an area on the surface of the workpiece to be burned in; and 50 (d) burning in said region by directing a stream of burn-in oxygen gas to the expanded pool, which stream of burn-in oxygen gas is wider than the auxiliary stream of oxygen.

Een tweede aspect van de uitvinding omvat een werkwijze 55 voor het vlekvormig inbranden van het oppervlak van een metalen werkstuk bestaande uit: (a) het richten van een hulpstroom van zuurstofgas op een deel van het werkstuk dat ten minste de zuurstofontbrandingstempera-tuur heeft, waardoor een thermochemisohe reactie wordt opgewekt; 40 (b) het tot stand brengen van een relatieve beweging tussen 800 1 8 18 t 4 -3- het werkstuk en de hulpstroom van zuurstofgas, teneinde continu een hulpplas van gesmolten metaal voort te brengen met een breedte van ongeveer 10 tot 30 mm langs een gekozen baan op het oppervlak van het werkstuk; 5 (o) het in contact brengen van de hulpplas met een stroom zuurstofgas met een eerste intensiteit die hoger ligt dan de intensiteit van een stroom van inbrandend zuurstofgas, teneinde de plas uit te breiden tot een voorafgekozen breedte van ongeveer 100 tot 300 mm, wanneer de plas het gebied op het werkstuk bereikt dat vlek- 10 vormig moet worden ingebrand; (d) het verlagen van de eerste intensiteit van de genoemde stroom van zuurstofgas volgens (c) tot een tweede intensiteit met een waarde tot die van de intensiteit van de stroom van inbrandend zuurstofgas op de plas die tot de voorgeschreven breedte is uitge- 15 breid; en (e) het inbranden van het gebied door het richten van de stroom van inbrandend zuurstofgas op de uitgebreide plas.A second aspect of the invention includes a method 55 for spot-burning the surface of a metal workpiece comprising: (a) directing an auxiliary flow of oxygen gas onto a portion of the workpiece having at least the oxygen ignition temperature, whereby a thermochemistry is generated; 40 (b) establishing a relative movement between 800 1 8 18 t 4 -3- the workpiece and the auxiliary flow of oxygen gas to continuously produce a molten metal auxiliary puddle about 10 to 30 mm wide along a selected path on the surface of the workpiece; (O) contacting the auxiliary pool with a stream of oxygen gas of a first intensity greater than the intensity of a burn-in oxygen gas stream, to expand the pool to a preselected width of about 100 to 300 mm, when the puddle reaches the area on the workpiece to be spot-burned; (d) decreasing the first intensity of said oxygen gas stream of (c) to a second intensity by a value to that of the intensity of the burn-in oxygen gas stream on the puddle extended to the prescribed width. ; and (e) burning the area by directing the flow of burning oxygen gas to the expanded pool.

Het deel van het werkstuk waarop de hulpstroom van zuurstofgas is gerichtr bevindt zich bij voorkeur op zijn smelttemperatuur.The part of the workpiece to which the auxiliary oxygen gas flow is directed is preferably at its melting temperature.

20 Een derde aspect van de uitvinding omvat een inrichting voor het vlekvormig inbranden bestaande uit: (a) een middel voor het verhogen van de temperatuur van een deel van het oppervlak van een metalen werkstuk: tot ten minste zijn zuurstofontbrandingst emperatuur; 25 (b) een middel voor het richten van een hulpstroom van zuurstofgas tegen het verwarmde gedeelte, teneinde een hulpplas te vormen en voortdurend te onderhouden, welk.middel een stroom van zuurstof kan afleveren die smaller is dan de breedte van de gewenste in te branden vlek; 30 (c) een middel voor het uitbreiden van de plas tot een voor geschreven breedte, welk middel een stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit kan afleveren, die gericht is op de hulpplas; en (cL) een middel voor het vlekvormig inbranden van een snede breder dan de genoemde hulpplas, welk middel een stroom van inbran- 35 dend zuurstofgas kan afleveren, die gericht is op de uitgebreide plas.A third aspect of the invention includes a spot burn-in device comprising: (a) a means for raising the temperature of a portion of the surface of a metal workpiece to at least its oxygen ignition temperature; (B) a means for directing an auxiliary flow of oxygen gas against the heated portion to form an auxiliary pool and to maintain it continuously, which means can deliver a flow of oxygen narrower than the width of the desired burn-in stain; (C) a means for expanding the pool to a prescribed width, which means can deliver a stream of high intensity oxygen gas directed to the auxiliary pool; and (cL) a spot burn-in means of a cut wider than said auxiliary puddle, which agent can deliver a stream of combustion oxygen gas directed to the expanded puddle.

Een vierde aspect volgens de uitvinding omvat een inrichting voor het vlekvormig inbranden van een metalen werkstuk bestaande uit: 40 (a) een inbrandeenheid gevormd door: 800 1 8 18 ' / -4- (i) een bovenste voorverwarmingsblok met een lager oppervlak; (ii) een onderste voorverwarmingsblok met een bovenste oppervlak dat gelegen is onder het onderste oppervlak van het boven- 5 ste voorverwarmingsblok en daarvan op afstand ligt om een sleufvormig mondstuk te vormen voor het richten van een bandvormige stroom van zuurstofgas met inbrandintensiteit op het werkstukopper-vlak; 00 een hulpmondstukorgaan voor zuurstof met een centrale is 10 hartlijn die zodanig gericht, dat deze het werkstukoppervlak snijdt onder een scherpe hoek voor het afleveren van een hulpstroom van zuurstofgas aan het werkstukoppervlak, teneinde een hulpplas daarop te vormen; (c) een blaaspijporgaan met een afleveropening met een 15 vormfactor van 4rrtot ongeveer 25 en met een centrale hartlijn die het werkstukoppervlak onder een scherpe hoek snijdt voor het afleve-r ren van een stroom zuurstofgas met een eerste intensiteit die hoger ligt dan de intensiteit van de inbrandende zuurstof en die gericht is op de hulpplas op het werkstukoppervlak; en 20 (d) een middel voor het verlagen van de eerste intensiteit van de stroom van zuurstofgas volgens (c) tot een tweede intensiteit met een waarde tot de intensiteit van het inbrandende zuurstof.A fourth aspect of the invention includes a spot-on metal workpiece apparatus comprising: 40 (a) a burn-in unit formed by: 800 1 8 18 '/ -4- (i) a lower surface upper preheating block; (ii) a lower preheating block with an upper surface located below the lower surface of the upper preheating block and spaced therefrom to form a slit nozzle for directing a band flow of oxygen gas with burn-in intensity to the workpiece surface. flat; 00 an auxiliary oxygen nozzle member with a center is centerline oriented to cut the workpiece surface at an acute angle to deliver an auxiliary flow of oxygen gas to the workpiece surface to form an auxiliary puddle thereon; (c) a blowpipe member having a delivery orifice having a form factor of 4 to about 25 and having a central axis intersecting the workpiece surface at an acute angle to deliver a stream of oxygen gas of a first intensity greater than the intensity of the burning oxygen and which is aimed at the auxiliary pool on the workpiece surface; and (d) a means for reducing the first intensity of the oxygen gas stream of (c) to a second intensity by a value to the intensity of the burn-in oxygen.

De uitvinding is gebaseerd op de vinding, dat een zeer smalle hulpplas op het oppervlak van een werkstuk dat met een nor-25 male inbrandsnelheid beweegt, kan worden onderhouden met een stroom van zuurstofgas van een lage intensiteit en dat de afmeting van de hulpplas plotseling kan worden uitgebreid tot de volledige breedte van een gewenste inbrandsnede door het richten van een stroom van zuurstof met een hoge intensiteit op de hulpplas. Nadat de hulpplas 30 tot de gewenste breedte is uitgebrèid wordt het gebied van het werkstuk dat vlekvormig moet worden ingebrand, met een stroom van inbrandend zuurstofgas ingebrand. Bij het onderhouden van de hulpplas, dat wil zeggen bij het voortdurend voortbrengen van een hulpplas van gesmolten metaal langs een gekozen baan op het oppervlak van het werkstuk, zal een zeer smalle en ondiepe snede op het 35 oppervlak van het werkstuk worden gemaakt. Echter is deze "hulpsne-de" zo smal, dat zeer weinig metaal wordt verkwist en de hulpsnede op zichzelf niet een ongewenst oppervlaktegebrek zal worden.The invention is based on the finding that a very narrow auxiliary puddle on the surface of a workpiece moving at a normal burn-in speed can be maintained with a flow of low intensity oxygen gas and that the size of the auxiliary puddle can suddenly expanded to the full width of a desired burn-in cut by directing a stream of high intensity oxygen at the auxiliary pool. After the auxiliary puddle 30 has expanded to the desired width, the area of the workpiece to be spot-burned is burned in with a stream of burning oxygen gas. In the maintenance of the auxiliary pool, that is, in the continuous production of an auxiliary molten metal pool along a selected path on the surface of the workpiece, a very narrow and shallow cut will be made on the surface of the workpiece. However, this "auxiliary cut" is so narrow that very little metal is wasted and the auxiliary cut per se will not become an undesirable surface defect.

Met de uitdrukking ’’stroom van zuurstof met een hoge intensiteit", zoals gebruikt in deze beschrijving en conclusies, is be- 8001818 f « -5- doeld een stroom van zuurstof met een intensiteit die hoger ligt dan die van de stroom van inbrandende zuurstof. Door het in aanraking brengen van de hulpplas met zulk een stroom zal de breedte van de plas plotseling worden uitgebreid tot een voorgeschreven breedte; 5 bij voorkeur die van de gewenste inbrandsnede.By the term "high intensity oxygen flow" as used in this specification and claims, 8001818 f -5- is intended to mean a flow of oxygen having an intensity higher than that of the burning oxygen flow. By contacting the auxiliary pool with such a current, the width of the pool will suddenly expand to a prescribed width, preferably that of the desired burn-in cut.

Met de uitdrukking " hulpstroom van zuurstof" zoals gebruikt in de beschrijving en conclusies wordt bedoeld een stroom van zuurstofgas waarvan de breedte wezenlijk smaller is dan de breedte van een gewenste inbrandsnede.By the term "oxygen auxiliary stream" as used in the specification and claims is meant a stream of oxygen gas the width of which is substantially narrower than the width of a desired burn-in cut.

10 Met de uitdrukking "stroom van inbrandende zuurstof" zoals hier gebruikt, is bedoeld een stroom van zuurstofgas met een in-brandintensiteit voor het thermochemisch verwijderen van gebreken van het oppervlak.By the term "burn-in oxygen stream" as used herein, it is intended a stream of oxygen gas with a burn-in intensity for thermochemically removing defects from the surface.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de 15 hand van de tekeningen, waarin;The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings, in which;

Fig. 1 een zijaanzicht van een inbrandinrichting volgens de uitvinding toont, die een hulpplas kan ondersteunen en plotseling deze kan uitbreiden tot een voorgeschreven breedte; 3Pig.1A is een vooraanzicht van een deel van de inrichting 20 volgens fig. 1 genomen vanaf de lijn 1A-1A;Fig. 1 shows a side view of a burn-in device according to the invention, which can support an auxiliary pool and suddenly expand it to a prescribed width; 3Pig.1A is a front view of a portion of the device 20 of FIG. 1 taken from line 1A-1A;

Fig. 2 een aanzicht van een deel van de inrichting volgens fig. 1 illustreert genomen vanaf de lijn II-II;Fig. 2 illustrates a view of part of the device of FIG. 1 taken from line II-II;

Fig. 3 de wijze aangeeft, waarop vlekvormig ingebrande sneden op het oppervlak van een werkstuk kunnen worden gemaakt door-25 toepassing van de inrichting volgens de fig. 1 en 2;Fig. 3 illustrates the manner in which spot-burned cuts can be made on the surface of a workpiece by using the apparatus of FIGS. 1 and 2;

Fig. 4-6 uitvoeringsvormen van het hulpmondstuk voor zuurstof voorstellen, die bij de uitvinding worden toegepast;Fig. 4-6 represent embodiments of the oxygen auxiliary nozzle used in the invention;

Fig. 7 vlekvormige inbrandsneden illustreren die volgens de uitvinding zijn gemaakt, wanneer diverse inbrandeenheden worden toe-50 gepast die zij aan zij in een gekoppelde opstelling zijn gemonteerd;Fig. 7 illustrate spot-shaped burn-in cuts made according to the invention when using various burn-in units mounted side by side in a coupled arrangement;

Fig. 8 inbrandsneden volgens de gekoppelde methode weergeven, die door een inbrandmachine volgens de uitvinding zijn gemaakt, welke machine is ingesteld om het verbruik aan zuurstof en brandstof gas zo laag mogelijk te houden; 55 Fig. $ een subinrichting illustreert die toepasbaar is voor het omzetten van een bekende inbrandinrichting om de werkwijze volgens de uitvinding te kunnen uitvoeren; enFig. 8 show burn-in cuts according to the coupled method made by a burn-in machine according to the invention, which machine is set to keep the consumption of oxygen and fuel gas as low as possible; Fig. 55 $ illustrates a sub-device useful for converting a known burn-in device to perform the method of the invention; and

Fig. 10 schematisch een thermochemische hulpreactie met zuurstof op het oppervlak van een metalen werkstuk toont volgens een 4O bepaalde uitvoeringsvorm van de uitvinding.Fig. 10 schematically shows a thermochemical auxiliary reaction with oxygen on the surface of a metal workpiece according to a 40 certain embodiment of the invention.

800 1 8 18 -6-800 1 8 18 -6-

De fig. 1 en 2 tonen een bij voorkeur toe te passen uitvoeringsvorm van de uitvinding. In beginsel bestaat een inbrandeenheid U uit een kop 1, een schoen 2, een bovenste voorverwarmings-blok 5 ien een onderste voorverwarmingsblok 4· Een sleufvormig in-5 brandmondstuk 9 waaruit een bandvormige stroom van inbrandende zuurstof wordt afgeleverd, wordt gevormd door het bovenste oppervlak 7 van het onderste voorverwarmingsblok 4 dat geplaatst is onder en op afstand ligt van het onderste oppervlak 8 van het bovenste voorverwarmingsblok 3· De schoen 2 schuift over het oppervlak van het •jO werkstuk ¥, waardoor de afstand tussen het werkoppervlak en de in-brandeenheid U constant wordt gehouden. De zuurstof en brandstofgas worden aan de eenheid U toegevoerd via de pijpen 5 respectievelijk 6 en daarna aan de diverse geschikte mondstukken via bekende doorgangen en stroombesturingsmiddelen (niet volledig getoond) die voor 15 een deskundige bekend zijn. Bijen van poorten 10 en 16 (zie fig.2) in het bovenste voorverwarmingsblok 3 leveren een brandstofgas respectievelijk zuurstof af. Een rij poorten 11 in het onderste voorverwarmingsblok 4 levert brandstofgas af.Figures 1 and 2 show a preferred embodiment of the invention. In principle, a burn-in unit U consists of a head 1, a shoe 2, an upper preheating block 5 and a lower preheating block 4. A slit-shaped in-5 nozzle 9 from which a band-like stream of burning oxygen is delivered, is formed by the upper surface. 7 of the lower preheating block 4 which is placed under and spaced from the lower surface 8 of the upper preheating block 3 · The shoe 2 slides over the surface of the • workpiece ¥, leaving the distance between the working surface and the burn-in unit You are kept constant. The oxygen and fuel gas are supplied to the unit U via the pipes 5 and 6, respectively, and then to the various suitable nozzles via known passages and flow control means (not fully shown) known to a person skilled in the art. Bees from ports 10 and 16 (see fig. 2) in the upper preheating block 3 deliver a fuel gas and oxygen, respectively. A row of ports 11 in the lower preheating block 4 delivers fuel gas.

De leiding voert zuurstof toe aan het hulpmondstuk 14 20 (zie fig. 2), dat een smalle hulpstroom van zuurstofgas aflevert om de hulpplas te onderhouden. Het hulpmondstukl4 is ondergebracht 4 binnen het sleufmondstuk 9 voor inbrandende zuurstof. De leiding Cg voert zuurstof toe aan de delen van het sleufmondstuk 9 dat buiten het hulpmondstuk 14 is geplaatst en de kleppen Y^ en Y^ besturen de 25 stroom van hulpzuurstof respectievelijk inbrandende zuurstof. Er kunnen meer dan een toevoorleidingen voor zuurstof aanwezig zijn, die zuurstof naar de inbrandeenheid transporteren en de kleppen Y^ en Y^ kunnen buiten de inbrandeenheid worden geplaatst.The line supplies oxygen to the auxiliary nozzle 14 (see Fig. 2), which delivers a narrow auxiliary flow of oxygen gas to maintain the auxiliary puddle. The auxiliary nozzle 14 is housed 4 within the slit nozzle 9 for burning oxygen. The conduit Cg supplies oxygen to the parts of the trench nozzle 9 placed outside the auxiliary nozzle 14 and the valves Y 1 and Y 1 control the flow of auxiliary oxygen and burning oxygen, respectively. More than one oxygen feed lines may be present, transporting oxygen to the burn-in unit, and valves Y ^ and Y ^ may be located outside the burn-in unit.

De blaaspijp 12 levert een stroom van zuurstof met een hoge 50 intensiteit af om de hulpplas die door het mondstuk 14 wordt onde3> houden, uit te breiden tot de breedte gewenst voor een inbrandsne-de. Bij deze uitvoeringsvorm is de blaaspijp 12 buiten de inbrandeenheid U gemonteerd, dat wil zeggen door middel van een steun 80 die deze aan de kop 1 bevestigt.The blowgun 12 delivers a flow of oxygen of high intensity to expand the auxiliary puddle maintained by the nozzle 14 to the width desired for a burn-in cut. In this embodiment, the blow pipe 12 is mounted outside the burn-in unit U, i.e. by means of a support 80 which secures it to the head 1.

55 Yoor de beschrijving en de conclusies wordt de "vormfactor” van een vlakke geometrische figuur hier gedefinieerd als de verhouding tussen het quadraat van zijn omtrek en het oppervlak binnen deze omtrek; dat wil zeggen de vormfactor van een cirkel is gelijk 2 2 2 aan 'tr d gedeeld door 0,25wd , dat wil zeggen 4rr · Om redenen die ^0 hierna zullen worden toegelicht moet de stroom van zuurstof met een 800 1 8 18 -7- r ft. * hoge intensiteit afgevoerd nit de "blaaspijp 12 een.zodanige door-snedevorm loodrecht op zijn centrale hartlijn hebben, dat zijn vorm-factor ligt tussen 4rr en 25, waarbij 4 π de voorkeur verdient. Het aflevermondstuk 70 van de blaaspijp 12 moet derhalve een vormfactor 5 van 4rr tot 25 hebben en bij voorkeur een vormfactor van 4i* ·For the description and claims, the "form factor" of a planar geometric figure is defined here as the ratio of the square of its circumference to the area within this circumference, that is, the form factor of a circle equals 2 2 2 to ' tr d divided by 0.25wd, ie 4rr · For reasons which will be explained hereinafter, the flow of oxygen must be discharged with a 800 1 8 18 -7 ft. high intensity at the blowpipe 12 a. have a cross-sectional shape perpendicular to its central axis, such that its shape factor is between 4rr and 25, 4 π being preferred. Therefore, the delivery nozzle 70 of the blowpipe 12 should have a form factor 5 of 4rr to 25 and preferably a form factor of 4i * ·

Het verlengde 72 van de centrale hartlijn 71 van de blaasp#p-12 ligt in een vlak dat loodrecht staat op het oppervlak van het werkstuk ¥ en is bij voorkeur evenwijdig aan de richting van de in-brandweg (pijl A in fig. 1 en 10). Het verlengde 72 sluit bij voor-10 keur een scherpe hoek α met het werkstukoppervlak in van ongeveer 50° tot 80°; bij voorkeur tussen ongeveer 50° tot 60°. Dienovereenkomstig maakt de centrale hartlijn van de stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit (die hoofdzakelijk samenvalt met het verlengde 72) op dezelfde wijze een hoek van ongeveer 30° tot 80° (bij 15 voorkeur 50° tot 60°) met het werkstukoppervlak.The extension 72 of the central axis 71 of the blow p # 12 lies in a plane that is perpendicular to the surface of the workpiece ¥ and is preferably parallel to the direction of the firing path (arrow A in fig. 1 and 10). The elongated 72 preferably includes an acute angle α to the workpiece surface from about 50 ° to 80 °; preferably between about 50 ° to 60 °. Accordingly, the central axis of the flow of high intensity oxygen gas (which mainly coincides with the elongated 72) likewise makes an angle of about 30 ° to 80 ° (preferably 50 ° to 60 °) with the workpiece surface.

Het verlengde 77 van de centrale hartlijn 76 van het hulp-mondstuk 14 ligt in een vlak dat loodrecht staat op het oppervlak van het werkstuk ¥ en is evenwijdig aan de richting van de inbrand-weg en maakt bij voorkeur een scherpe hoek β met het werkstukopper-20 vlak die ligt tussen 15° tot 80° (bij voorkeur 30° tot 35°)· Derhalve sluit de centrale hartlijn van de smalle hulpstroom van zuurstof (die hoofdzakelijk samenvalt met het verlengde 77) op dezelfde wijze een hoek van ongeveer 15° tot 80° (bij voorkeur 30° tot 35°) met het werkstukoppervlak in. Het verlengde 72 van de centrale hart-25 lijn 71 van de blaaspijp 12 ligt bij voorkeur hoofdzakelijk in hetzelfde vlak als het hierboven genoemde verlengde 77 van de centrale hartlijn 76 van het hulpmondstuk 14·The extension 77 of the central axis 76 of the auxiliary nozzle 14 lies in a plane perpendicular to the surface of the workpiece ¥ and is parallel to the direction of the burn-in path and preferably makes an acute angle β with the workpiece surface -20 plane lying between 15 ° to 80 ° (preferably 30 ° to 35 °) · Thus, the central axis of the narrow auxiliary flow of oxygen (which mainly coincides with the extended 77) similarly closes an angle of about 15 ° up to 80 ° (preferably 30 ° to 35 °) with the workpiece surface in. The extension 72 of the central axis-line 71 of the blowpipe 12 preferably lies substantially in the same plane as the above-mentioned extension 77 of the central axis 76 of the auxiliary nozzle 14 ·

Hoewel niet essentieel voor de praktijk van de uitvinding is het voordelig dat het vlak waarin de centrale hartlijnen van de sjO stroom van zuurstof met een hoge intensiteit en de smalle hulpstroom van zuurstof bij voorkeur liggen, hoofdzakelijk samenvalt met een vlak dat de laterale centrale lijn C-C van het sleufvormige mondstuk 9 bevat, zoals getoond is in fig. 2.While not essential to the practice of the invention, it is advantageous that the plane in which the central axes of the high intensity oxygen sjO flow and the narrow auxiliary flow of oxygen preferably lies substantially coincides with a plane of the lateral central line CC of the slot-shaped nozzle 9, as shown in Fig. 2.

Bij voorkeur is het bovenste voorverwarmingsblok 3 zodanig 35 ontworpen, dat een achteraf gemengde voorverwarmingsvlam wordt opgewekt volgens ÜPuhrhop Amerikaans ootrooisohrift 4·115·154» waarvan de gehele beschrijving als referentie hier kan worden ingelast.Preferably, the upper preheating block 3 is designed such that a post-mixed preheating flame is generated in accordance with United States Patent No. 4,115,154, the entire description of which may be incorporated herein by reference.

Het functioneren van de inrichting wordt het duidelijkst begrepen aan de hand van fig. 3» die bepaalde vlekvormige inbrand-40 sneden illustreert, die op het oppervlak van een werkstuk door mid-The operation of the device is most clearly understood from FIG. 3 which illustrates certain spot-shaped burn-in cuts cut on the surface of a workpiece by means of

Oflfl 1 QOflfl 1 Q

-8- del van de in de fig· 1 en 2 beschreven inrichtingen zijn gemaakt·-8- part of the devices described in fig.1 and 2 are made

De inbrandsneden 23 en 25 volgens fig. 3 zonden als volgt kunnen worden gemaakt. Het einde 20 van een werkstuk W wordt in lijn gebracht met een inbrandeenheid U (aan het einde van het werkstuk 5 dat tegenover het in de tekening getoonde ligt) en een relatieve beweging tussen het werkstuk en de inbrandeenheid wordt voor de eerste maal en slechts eenmaal gedurende de vlekvormige inbrandbewerking gestopt.Brandstof en zuurstof worden afgeleverd uit de poorten 10 en 16 en ontstoken, waarbij een voorverwarmingsvlam wordt gevormd 10 die gericht is op het kleine gebied 21 .aan het einde 20 van het werkstuk .· De vlam verwarmt het deel 21(P in fig. 1) voor tot ten minste zijn zuurstofontbrandingstemperatuur, bij voorkeur tot zijn smelttemperatuur. Een smalle hulpstroom van zuurstof gericht op het verwarmde deel 21 wordt daarna afgeleverd uit het hulpmondstuk 15 14 door het gedeeltelijk openen van de klep Yy De hulpzuurstof reageert exothermisch met het verwarmde deel 21 van het werkstuk, waarbij een gesmolten plas wordt gevormd. Een relatieve beweging tussen de inbrandeenheid U en het werkstuk V bij een normale in-brandsnelheid wordt begonnen. De inbrandeenheid passeert over het 20 werkstuk in de algemene richting van de pijl A. De hulpstroom levert voortdurend een hulpplas van gesmolten metaal langs de gekozen baan 22 op het oppervlak van het werkstuk W. Vlammen gevormd door ontbrandings gas sen uit de mondstukken 16,10 en 11 kunnen worden gebruikt om een bijdrage te leveren aan het ondersteunen van de hulp-25 plas , hoewel zulke vlammen niet noodzakelijk zijn.The burn-in cuts 23 and 25 of Figure 3 sins can be made as follows. The end 20 of a workpiece W is aligned with a burn-in unit U (at the end of the workpiece 5 opposite the one shown in the drawing) and a relative movement between the workpiece and the burn-in unit is made for the first time and only once stopped during the stain burn-in operation. Fuel and oxygen are delivered from ports 10 and 16 and ignited, forming a preheating flame 10 which is directed to the small area 21 at the end 20 of the workpiece. · The flame heats the part 21 (P in Fig. 1) to at least its oxygen ignition temperature, preferably to its melting temperature. A narrow auxiliary flow of oxygen directed to the heated portion 21 is then delivered from the auxiliary nozzle 15 by partially opening the valve Yy. The auxiliary oxygen reacts exothermally with the heated portion 21 of the workpiece to form a molten pool. A relative movement between the burn-in unit U and the workpiece V at a normal burn-in speed is started. The burn-in unit passes over the workpiece in the general direction of the arrow A. The auxiliary current continuously supplies an auxiliary puddle of molten metal along the selected path 22 on the surface of the workpiece W. Flames formed by combustion gases from the nozzles 16.10 and 11 can be used to help support the auxiliary pool, although such flames are not necessary.

Wanneer de hulpplas het gebied 23 bereikt, dat een in te~ branden gebrek bevat, vindt de volgende volgorde van gebeurtenissen plaats zonder onderbreking van de relatieve beweging. De blaaspijp 12 levert een stroom van zuurstof met een hoge intensiteit af, die 30 invalt op de hulpplas 22. De hulpplas wordt abrupt uitgebreid tot de breedte X, een voorgeschreven breedte, die gelijk is aan die van de gewenste inbrandsnede. Een stroom van inbrandende zuurstof wordt tegelijkertijd afgeleverd uit het sleufmondstuk 9 en toegevoerd aan de uitgebreide plas door het openen van de klep V^ en de klep V^ 35 wordt volledig geopend, zodat de zuurstofstroom uit het mondstuk 14 wordt vergroot van de intensiteit van de hulpzuurstof tot de in-brandintensiteit. Terwijl de relatieve beweging in de richting van de pijl A voortduurt, wordt het gebied 23 uitgebrand. De voorverwar-mingsvlammen uit de poorten 11 dragen bij aan het ondersteunen van 40 de inbrandreactie.When the auxiliary puddle reaches the area 23 containing a defect to be burned in, the following sequence of events occurs without interruption of the relative movement. The blowpipe 12 delivers a high intensity stream of oxygen incident on the auxiliary puddle 22. The auxiliary puddle is expanded abruptly to width X, a prescribed width equal to that of the desired burn-in cut. A stream of burning oxygen is simultaneously delivered from the slot nozzle 9 and supplied to the expanded pool by opening the valve V ^ and the valve V ^ 35 is fully opened, so that the oxygen flow from the nozzle 14 is increased with the intensity of the auxiliary oxygen to the burn-in intensity. As the relative movement continues in the direction of arrow A, area 23 is burned out. The preheating flames from the ports 11 contribute to supporting the burn-in reaction.

800 1 8 18 t * * -9-800 1 8 18 t * * -9-

Nadat de stroom van zuurstofgas met hoge intensiteit die uit de blaaspijp 12 stroomt de hulpplas uitbreidt tot de voorgeschreven breedte, wordt de intensiteit van de stroom van zuurstofgas met hoge intensiteit bij voorkeur verlaagd tot ten minste de intensi- 5 teit van inbrandende zuurstof, hoewel deze op bevredigende wijze kan worden verlaagd tot elke waarde tussen de intensiteit van het inbrandende zuurstof en nul (dat wil zeggen afgesloten). Met andere woorden komt de hulpplas in aanraking met een stroom zuurstofgas met een eerste intensiteit die hoger ligt dan de intensiteit van de 10 stroom van inbrandends zuurstofgas, teneinde de hulpplas uit te breiden tot de voorgeschreven breedte. Nadat de hulpplas tot de v voorgeschreven breedte is uitgebreid, wordt de eerstgenoemde intensiteit (dat wil zeggen hoge intensiteit) verlaagd tot een tweede intensiteit die kan liggen tussen nul tot de intensiteit van het in-or 15 brandende zuurstofgas. Bij voorkeur toe te passen intensiteiten voor de stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit (dat wil zeggen de eerste intensiteit) geleverd uit de blaaspijp 12, de stroom van inbrandend zuurstofgas en de hulpstroom van zuurstofgas worden hierna beschreven.After the flow of high intensity oxygen gas flowing from the blowpipe 12 expands the auxiliary puddle to the prescribed width, the intensity of the flow of high intensity oxygen gas is preferably reduced to at least the intensity of burning oxygen, although this can be satisfactorily reduced to any value between the intensity of the burning oxygen and zero (i.e., occluded). In other words, the auxiliary pool contacts a stream of oxygen gas having a first intensity higher than the intensity of the burn-in oxygen gas stream, in order to extend the auxiliary pool to the prescribed width. After the auxiliary pool has been expanded to the prescribed width, the former intensity (ie high intensity) is reduced to a second intensity, which may range from zero to the intensity of the burning oxygen gas. Preferred intensities for the flow of high intensity oxygen gas (i.e., the first intensity) supplied from the blower pipe 12, the burn-in oxygen gas flow and the auxiliary oxygen gas flow are described below.

20 De eerste en tweede intensiteiten van de stroom van zuur stofgas geleverd uit de blaaspijp 12, kunnen bijvoorbeeld worden geregeld door een klep (fig. 1). 2e klep Y^ zou bijvoorbeeld op ge schikte wijze kunnen worden geautomatiseerd, doordat deze op bekende wijze wordt bestuurd door een reeks van tijdvolgordeinrichtingen, 25 relais en solenoide kleppen (niet getoond), zodat een bedieningsper-soon of een geschikt signaal het invallen van de stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit zal starten, wanneer de hulpplas een. vlekvormig in te branden gebied bereikt en de beschreven volgorde van gebeurtenissen zal automatisch worden uitgevoerd.For example, the first and second intensities of the flow of oxygen gas delivered from the blow pipe 12 can be controlled by a valve (Fig. 1). For example, 2nd valve Y ^ could be appropriately automated in that it is controlled in known manner by a series of time-sequencing devices, relays and solenoid valves (not shown) so that an operator or a suitable signal invades the flow of high intensity oxygen gas will start when the auxiliary puddle is a. stained in area to be burned and the described sequence of events will be performed automatically.

50 2e intensiteit van de stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit wordt verlaagd tot ten minste de intensiteit van de stroom van inbrandende zuurstof of uitgeschakeld nadat de hulpplas is uitgebreid tot de voorgeschreven breedte, aangezien hun voortgezette aflevering van de stroom van zuurstof met een hoge intensiteit 35 uit de blaaspijp 12 de neiging zou vertonen de reeds uitgebreide plas verder te spreiden en ongewenste vinnen aan de laterale randen van de inbrandsnede tot stanl'brengen, ongewenst uithollen en onregelmatigheden op het oppervlak van de inbrandsnede zouden eveneens het gevolg zijn van zulk een voortgezette aflevering. Yoorts 40 wordt een besparing bereikt in het gebruik van zuurstofgas.50 2nd intensity of the flow of high intensity oxygen gas is reduced to at least the intensity of the burn-in oxygen flow or turned off after the auxiliary puddle is extended to the prescribed width, as their continued delivery of the flow of high intensity oxygen 35 from the blowpipe 12 would tend to further spread the already enlarged puddle and tailor unwanted fins on the lateral edges of the burn-in cut, unwanted hollowing and irregularities on the surface of the burn-in cut would also result from such continued delivery. Fever 40 saves the use of oxygen gas.

800 1 8 18 -10-800 1 8 18 -10-

Indien een inbrandsnede met een hoofdzakelijk uniform oppervlak gewenst is, zon de intensiteit van de stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit worden verlaagd tot nagenoeg nul, dat wil zeggen afgeschakeld en een uniforme, bandvormige stroom van inbran-1 5 dend zuurstof, zoals geleverd door een sleufvormig mondstuk, zou worden gebruikt voor het inbranden.If a burn-in cut with a substantially uniform surface is desired, the intensity of the flow of high intensity oxygen gas will be reduced to substantially zero, i.e., turned off and a uniform, band-shaped flow of burn-in oxygen, as provided by a slotted nozzle, would be used for burn-in.

De aflevering van het inbrandende zuurstofgas kan worden begonnen nadat de hulpplas is uitgebreid tot de voorgeschreven breedte. De stroom van inbrandend zuurstof kan worden ingeschakeld tege-10 lijkertijd met de stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit; de stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit zal een groter botsingsvermogen hebben en zal het verloop van de thermochemische reactie regelen, dat wil zeggen, zal de hulpplas van gesmolten materiaal snel uitbreiden tot de voorgeschreven breedte. Wanneer de Ijj intensiteit van de stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit is verlaagd tot ten minste de inbrandintensiteit, of is afgescha-keld, zal de stroom van inbrandende zuurstof de reactie op snelle wijze overnemen.Burn-in oxygen gas can be delivered after the pilot pool has expanded to the prescribed width. The flow of burning oxygen can be turned on at the same time as the flow of high intensity oxygen gas; the flow of high intensity oxygen gas will have a greater collision ability and will control the course of the thermochemical reaction, that is, the auxiliary pool of molten material will rapidly expand to the prescribed width. When the intensity of the flow of high intensity oxygen gas is reduced to at least the burn-in intensity, or is turned off, the flow of burn-in oxygen will rapidly take over the reaction.

Nadat de inbrandsnede 23 is gemaakt,yordt het mondstuk 9 20 voor inbrandende zuurstof afgeschakeld door het sluiten van de klep Y^ en door het gedeeltelijk sluiten van de klep Y^, zodat de stroom van zuurstof uit het mondstuk 14 wordt verminderd tot de intensi*· teit van de hulpstroom van zuurstof. De stroom van zuurstofgas afgeleverd door de blaaspijp 12 wordt eveneens afgeschakeld, indien / 25 dit nog niet^uitgevoerd. Warm of gesmolten metaal blijft aan de rand 23 A van de snede 23. Hulpzuurstof uit,het mondstuk 14 wordt gericht op de warme of gesmolten rand 23A en een hulpplas wordt onderhouden langs de gekozen baan 24, op dezelfde wijze als voor de baan 22. De baan waarlangs de hulpplas voortdurend wordt voortgebracht behoeft 30- geen rechte lijn te zijn, maar kan elke gekozen baan op het werkop-pervlak volgen. Wanneer het gebied 25 dat een ander gebrek bevat, wordt bereikt, wordt de hulpplas plotseling uitgebreid door een stroom van zuurstof met een hoge intensiteit afgeleverd door de blaaspijp 12 en het gebied 25 wordt ingebrand door het weer volle-33 dig openen van de kleppen en Y^. Nadat deze tweede inbrandsnede is gemaakt, kan de hulpplas 26 worden onderhouden door zuurstof uit het mondstuk 14 totdat de inbrandeenheid over het werkstuk is gebracht .After the burn-in cut 23 is made, the burn-in oxygen nozzle 9 is turned off by closing the valve Y ^ and by partially closing the valve Y ^, so that the flow of oxygen from the nozzle 14 is reduced to the intensi · The auxiliary flow of oxygen. The flow of oxygen gas delivered through the blowpipe 12 is also turned off, if not already performed. Warm or molten metal remains at the edge 23A of the cut 23. Auxiliary oxygen, the nozzle 14 is directed to the warm or molten edge 23A, and an auxiliary puddle is maintained along the selected path 24, in the same manner as for the path 22. The path along which the auxiliary puddle is continuously produced need not be a straight line, but can follow any selected path on the work surface. When the area 25 containing another defect is reached, the auxiliary puddle is suddenly expanded by a flow of high intensity oxygen delivered through the blowgun 12 and the area 25 is burned in by fully opening the valves again and Y ^. After this second burn-in cut is made, the auxiliary puddle 26 can be maintained by oxygen from the nozzle 14 until the burn-in unit is brought over the workpiece.

Bij voorkeur worden hulpplassen van ongeveer 10 tot 30 nim 40 breed uitgebreid tot een voorgeschreven breedte van ongeveer 100 tot 800 1 8 18 -11- 300 mm volgens de praktijk van de uitvinding en om redenen die hierna worden beschreven.Preferably, auxiliary pools from about 10 to 30 µm wide are extended to a prescribed width of about 100 to 800 1 8 18 -11-300 mm according to the practice of the invention and for reasons described below.

De inrichting volgens de fig. 1 en 2 kan worden gemonteerd om individueel vlekvormig gebreken in te branden die ergens op het 5 oppervlak van een werkstuk zich bevinden. Een voorbeeld van zulk een montage is getoond in fig. 7 van het Amerikaanse octrooischrift 3·991»985· Indien een afzonderlijke vinvrije snede gewenst is, kan de inbrandwerkwijze volgens het Amerikaanse octrooischrift 4.040.871 worden toegepast.The device of FIGS. 1 and 2 can be mounted to burn in individual spot defects located anywhere on the surface of a workpiece. An example of such an assembly is shown in FIG. 7 of U.S. Pat. No. 3,991,985. If a separate fin-free cut is desired, the burn-in method of U.S. Pat. No. 4,040,871 may be used.

10 Voor de beste resultaten moeten de intensiteit en de breedte van de hulpstroom van zuurstofgas afgeleverd uit het mondstuk 14» juist voldoende zijn om de hulpplas te onderhouden. Op deze wijze zou zeer weinig metaal uit de baan worden verwijderd, die door de hulpplas wordt gevolgd. Bij de inrichting volgens de fig. 1 en 2 15 verdient het de voorkeur dat de afleveropening van het hulpmondstuk 14 een vierkant is met een afmeting van 6 mm per zijde.For best results, the intensity and width of the auxiliary flow of oxygen gas delivered from the nozzle 14 »should be just sufficient to maintain the auxiliary pool. In this way very little metal would be removed from the web followed by the auxiliary puddle. In the device according to Figs. 1 and 2, it is preferable that the delivery opening of the auxiliary nozzle 14 is a square with a size of 6 mm per side.

Eig. 10 illustreert een voortschrijdende thermochemische reactie met hulpzuurstof op het oppervlak van een metalen werkstuk V. Een hulpstroom van zuurstof P wordt onder een scherpe hoek op 20 het werkstuk gericht, waarbij een exothermische reactie wordt onderhouden in een reactiezone R. Gesmolten metaal en oxyde slak, bijvoorbeeld gesmolten ijzer en gesmolten ijzeroxyde worden voortdurend voorwaarts gedrukt vanaf de reactiezone R door botsing van de hulpstroom van zuurstof P, waarbij metaal van het oppervlak van het 25 werkstuk wordt verwijderd tot een diepte voorgesteld door Z, Een bepaalde diepte van metaalverwijdering kan 1,5 tot 2 mm zijn.Owner. 10 illustrates a progressive thermochemical reaction with auxiliary oxygen on the surface of a metal workpiece V. An auxiliary stream of oxygen P is directed at an acute angle to the workpiece, maintaining an exothermic reaction in a reaction zone R. Molten metal and oxide slag, for example, molten iron and molten iron oxide are continuously pressed forward from the reaction zone R by collision of the auxiliary flow of oxygen P, removing metal from the surface of the workpiece to a depth represented by Z, A given depth of metal removal can be 1.5 up to 2 mm.

De stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit voor het uitbreiden van de hulpplas tot de voorgeschreven breedte kan worden gericht op het oppervlak van het werkstuk achter (dat wil zeggen 30 tegengesteld aan de richting van de pijl A) de reactiezone R, dat wil zeggen tot 15 cm achter R; in de reactiezone R; of in het gesmolten metaal en oxydeslak S voorwaarts van de reactiezone R.The flow of high intensity oxygen gas to extend the auxiliary puddle to the prescribed width can be directed to the surface of the workpiece behind (ie, 30 opposite to the direction of the arrow A) the reaction zone R, i.e. 15 cm behind R; in the reaction zone R; or in the molten metal and oxide slag S forward of the reaction zone R.

3?ig. 10 geeft schematisch een uitvoeringsvorm van de uitvinding weer, waarbij het verlengde 72 van de centrale hartlijn 71 van 55 de blaaspijp 12 zodanig is gericht, dat de stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit (dat wil zeggen de eerste intensiteit) geleverd uit de blaaspijp 12, in aanraking komt met de hulpplas vóór (de richting van de pijl A) de reactie zone R. Aldus snijdt in deze uitvoeringsvorm van de uitvinding de centrale hartlijn 71 en het ver-40 lengde 72 daarvan van de blaaspijp 12 het oppervlak van het werkstuk β Λ Λ 4 O 4 0 -12- vóór de centrale hartlijn 76 en het verlengde 77 daarvan van het hulpmondstuk 14 (in fig. 10 niet getoond).3ig. 10 schematically illustrates an embodiment of the invention, wherein the extension 72 of the central axis 71 of 55 directs the blowpipe 12 such that the flow of high intensity oxygen gas (i.e., the first intensity) is supplied from the blowpipe 12 , contacts the auxiliary puddle before (the direction of the arrow A) the reaction zone R. Thus, in this embodiment of the invention, the central axis 71 and its extension 72 of the blowpipe 12 intersects the surface of the workpiece β Λ Λ 4 O 4 0 -12- in front of the central axis 76 and its extension 77 of the auxiliary nozzle 14 (not shown in Fig. 10).

Indien de begintemperatuur van het werkstuk beneden 760°C. ligt, zal de intensiteit van de hulpstroom van de zuurstof binnen 5 het gebied van 40 tot 70 Nm3h/cm van het afleveroppervlak van het mondstuk zijn; bij voorkeur ongeveer 65 Nm3h/cm . Indien de temperatuur van het werkstuk boven 760° ligt, zou de intensiteit van de 2 hulpstroom van zuurstof van 30 - 45 Nm3h/cm van het afleveropper- 2 vlak van het mondstuk zijn, bij voorkeur ongeveer 40 Nm3h/cm . Bij 10 deze intensiteiten zal een vierkant hulpmondstuk aangebracht zoals in de figuren 1 en 2 getoond, een hulpplas van ongeveer 10 tot 20 mm breed tot stand brengen. Naarmate de afstand tussen het werkstuk en de opening van het hulpmondstuk groter is, is een grotere intensiteit van de hulpstroom van zuurstof vereist. Verschillende 15 inrichtingen van het hulpmondstuk worden hierna aan de hand van de fig. 4, 5> 6 en 9 besproken.If the starting temperature of the workpiece is below 760 ° C. the intensity of the auxiliary flow of the oxygen will be within the range of 40 to 70 Nm3h / cm from the nozzle delivery surface; preferably about 65 Nm3h / cm. If the workpiece temperature is above 760 °, the intensity of the auxiliary oxygen flow would be from 30 - 45 Nm3h / cm from the nozzle delivery surface, preferably about 40 Nm3h / cm. At these intensities, an auxiliary square nozzle as shown in Figures 1 and 2 will create an auxiliary puddle about 10 to 20 mm wide. The greater the distance between the workpiece and the opening of the auxiliary nozzle, the greater the intensity of the auxiliary oxygen flow is required. Various devices of the auxiliary nozzle are discussed below with reference to Figs. 4, 5> 6 and 9.

Wanneer de begintemperatuur van het werkstuk beneden 760°C. ligt, moet de stroom van zuurstof met een hoge intensiteit bij voor-keur een intensiteit hebben van 100 tot 200 Nm3h/cm van het afle-20 veroppervlak van het mondstuk, waarby 115 Nmjh/cm de meeste voorkeur verdient. In dit geval is gevonden, d.w.z. wanneer de begintemperatuur van het werkstuk lager ligt dan 760°C., dat een inten-siteit van 115 Nm3h/cm geleverd door de blaaspijp met een diameter van 20 mm een hulpplas zal uitbreiden tot een breedte van ongeveer 25 100 mm. Voor vele toepassingen zal een vlekvormige inbrandsnede van • deze breedte voldoende zijn, echter zal indien een bredere snede gewenst is, een blaaspijp van .35 10111 diameter die een intensiteit levert van 115 Nm3h/cm een hulpplas uitbreiden tot een breedte van ongeveer 200 mm; of een blaaspijp van 45 nun diameter zal deze plas uit-30 breiden tot een breedte van ongeveer 300 mm. De intensiteit van de stroom van zuurstof met een hoge intensiteit moet by voorkeur 70 -150 Nm3h/cm van het afleveroppervlak van het mondstuk zyn, wanneer de temperatuur van het werkstuk boven 760° C. ligt, waarbij 95 Nm3h/ 2 cm de meeste voorkeur verdient. In dit geval, d.w.z. wanneer de 35 begintemperatuur van het werkstuk boven 760° C. ligt, zal de inten- p siteit van 95 Nm3h/cm geleverd door een blaaspijp van 20 mm diameter, een hulpplas uitbreiden tot een breedte van ongeveer 100 mm en indien geleverd door een pijp van 35 mm of 45 mm diameter zal een hulpplas worden uitgebreid tot een breedte van ongeveer 200 mm 40 respectievelijk 300 mm.When the starting temperature of the workpiece is below 760 ° C. the flow of high intensity oxygen should preferably have an intensity of 100 to 200 Nm3h / cm from the delivery surface of the nozzle, 115 Nm / h / cm being most preferred. In this case, it has been found, that is, when the workpiece initial temperature is less than 760 ° C., That an intensity of 115 Nm3h / cm supplied by the 20 mm diameter blow pipe will expand an auxiliary puddle to a width of approximately 25 100 mm. For many applications, a spot-shaped burn-in cut of this width will suffice, however, if a wider cut is desired, a .35 10111 diameter blowpipe providing an intensity of 115 Nm3h / cm will extend an auxiliary pool to a width of about 200 mm; or a blow pipe of 45 nun diameter will expand this puddle to a width of about 300 mm. The intensity of the flow of high intensity oxygen should preferably be 70-150 Nm3h / cm from the nozzle delivery surface when the workpiece temperature is above 760 ° C, 95 Nm3h / 2 cm being most preferred deserves. In this case, ie when the initial workpiece temperature is above 760 ° C., the intensity of 95 Nm3h / cm supplied by a blow pipe of 20 mm diameter will extend an auxiliary puddle to a width of about 100 mm and if supplied by a pipe of 35 mm or 45 mm diameter, an auxiliary pool will be extended to a width of approximately 200 mm 40 and 300 mm, respectively.

800 1 8 18 4 » -13-800 1 8 18 4 »-13-

De intensiteit van de stroom van inbrandend zuurstof moet by 2 voorkeur van 40 tot 100 Hm3h/cm van het afleveroppervlak van het mondstuk zyn, wanneer het in te branden werkstuk een begintempera- tuur onder J60°C. heeft, waarby 85 ïïm^h/om de meeste voorkeur ver- 5 dient. Wanneer de begintemperatuur van het werkstuk boven J60° C.The intensity of the burn-in oxygen flow should preferably be from 40 to 100 Hm3h / cm from the nozzle delivery surface when the workpiece to be burned has an initial temperature below J60 ° C. is most preferred. When the starting temperature of the workpiece is above J60 ° C.

ligt, moet de intensiteit van de stroom van inbrandend zuurstof 2 2 by voorkeur van 45 - 70 Nmjh/cm zijn, waarbij 55 Nm3h/cm de meeste voorkeur verdient.the intensity of the burn-in oxygen flow should preferably be from 45 - 70 Nmjh / cm, with 55 Nm3h / cm being most preferred.

Het uitbreiden van de hulpplas vindt plotseling plaats, dat 10 wil zeggen bijna onmiddellijk en is onafhankelijk van de breedte van de hulpplas. Indien als voorbeeld de relatieve beweging tussen het werkstuk en de inbrandinrichting ongeveer 6 meter per minuut is, de begintemperatuur van het staal onder 760°G. ligt (koud staal) en de hulpplas 10 - 30 mm breed is, kan een stroom van zuurstof met een 15 hoge intensiteit van 115 Nm3h/cm geleverd door een blaaspyp van 35 mm diameter de hulpplas uitbreiden tot een gekozen breedte (afmeting X in fig. 3) van 200 mm over een afstand T (fig. 3) van ongeveer 100 mm en het tijdinterval voor het uitbreiden van de hulpplas tot de gekozen breedte zou ongeveer 1 seconde zijn. Indien de rela-20 tieve beweging zou worden verhoogd tot ongeveer 20 meter per minuut kan op dezelfde wyze de hulpplas worden uitgebreid tot een breedte van 200 mm (afmeting X in fig. 3) over een afstand T(fig. 3) van ongeveer 200 mm en het tijdinterval voor het uitbreiden van de hulpplas tot de gekozen breedte zou in dit geval ongeveer 0,6 sec. zyn.The auxiliary pool is expanded suddenly, that is to say almost immediately, and is independent of the width of the auxiliary pool. As an example, if the relative movement between the workpiece and the burn-in device is about 6 meters per minute, the starting temperature of the steel is below 760 ° G. (cold steel) and the auxiliary puddle is 10 - 30 mm wide, a flow of oxygen with a high intensity of 115 Nm3h / cm supplied by a blowpump of 35 mm diameter can extend the auxiliary puddle to a chosen width (dimension X in fig. 3) of 200 mm over a distance T (Fig. 3) of about 100 mm and the time interval for extending the auxiliary pool to the selected width would be about 1 second. If the relative movement were to be increased to about 20 meters per minute, the auxiliary pool can be expanded in the same way to a width of 200 mm (dimension X in fig. 3) over a distance T (fig. 3) of approximately 200 mm and the time interval for extending the auxiliary pool to the selected width would in this case be about 0.6 sec. his.

25 Dit vormt een extreem snel uitbreiden van de hulpplas op koud staal. Wanneer het in te branden staal een begintemperatuur van meer dan 760°C. heeft (warm staal), zullen de afmeting T en het tijdinterval voor het uitbreiden korter zyn.25 This forms an extremely rapid expansion of the auxiliary pool on cold steel. When the steel to be fired has an initial temperature of more than 760 ° C. (hot steel), the dimension T and the time interval for expansion will be shorter.

Zoals hierboven beschreven moet de zuurstofstroom van hoge 30 intensiteit geleverd door de blaaspyp 12 een doorsnedevorm loodrecht op zyn centrale hartlyn hebben,zodanig dat zijn vormfactor tussen 4 ff en ongeveer 25 ligt, waarby 4lKle voorkeur verdient. Een zuurstofstroom met een hoge intensiteit die zulk een doorsnede geometrie heeft, is vereist om het hierboven beschreven snel uitbreiden van 35 een hulpplas met een breedte van ongeveer 10 - 30 mm tot een voorge-schrevsn breedte van ongeveer 100 tot 300 mm te bereiken. De toepassing van andere doorsnede geometrieën, zoals een blaaspyp met een langgerekte afleveropening, zal niet resulteren in het snel uitbreiden van de hulpplas volgens de uitvinding.As described above, the high intensity oxygen flow supplied by the blowpipe 12 should have a cross-sectional shape perpendicular to its central heart lyn, such that its form factor is between 4 ff and about 25, with which 4Kle is preferred. A high intensity oxygen stream having such a cross-sectional geometry is required to achieve the above-described rapid expansion from an auxiliary pool of about 10 - 30 mm width to a prescribed width of about 100 to 300 mm. The use of other cross-sectional geometries, such as a blowpipe with an elongated delivery opening, will not result in the rapid expansion of the auxiliary puddle of the invention.

40 Alle voorverwarmingspoorten 10 en 16'kunnen worden gebruikt om 8001818 -14- het voorverwarmen uit te voeren, of de inbrandeenheid kan zijn voorzien van besturingsmiddelen (niet getoond), zodat slechts de voor-verwarmingspoorten nabij het mondstuk 14 worden gebruikt voor het voorverwarmen. Een vooraf gemengde vlam, dat wil zeggen een vlam 5 kan worden toegepast die gevormd wordt door ontbranding van zuurstof en brandstofgas, die binnen de inbrandeenheid is gemengd.All preheating ports 10 and 16 'can be used to perform preheating, or the burn-in unit may be provided with control means (not shown) so that only the preheating ports near the nozzle 14 are used for preheating. A premixed flame, that is, a flame 5 can be used which is formed by ignition of oxygen and fuel gas mixed within the burn-in unit.

Om redenen van grotere veiligheid verdient het echter de voorkeur een achteraf gemengde vlam toe te passen, waarbij zuurstof en brand-stofgas buiten de eenheid worden gemengd. Acceptabele werkwijzen en 10 inrichtingen voor het achteraf gemengd voorverwarmen zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3*231.431 en 3*752.460. Zoals hierboven is genoemd, heeft de werkwijze volgens het Amerikaanse octrooischrift 4*115*154 de voorkeur voor het opwekken vaneen achtsr-af gemengde vlam. Echter kan elke werkwijze voor het verwarmen van 15 een gedeelte van het oppervlak van het werkstuk tot zijn zuurstof-ontbrandingstemperatuur of smelttemperatuur worden toegepast, hetzij met behulp van een electrische boog of elk ander energieconcentre-rend stelsel.However, for reasons of greater safety, it is preferable to use a post-mixed flame where oxygen and fuel gas are mixed outside the unit. Acceptable methods and post-mixed preheating devices are described in U.S. Pat. Nos. 3 * 231,431 and 3 * 752,460. As mentioned above, the method of U.S. Patent 4 * 115 * 154 is preferred for generating an eighth-eight mixed flame. However, any method of heating a portion of the surface of the workpiece to its oxygen ignition temperature or melting temperature can be used, either by using an electric arc or any other energy-concentrating system.

De fig. 4 t/m 6 illustreren andere bij voorkeur toe te passen 20 uitvoeringsvormen voor het toevoeren van hulpzuurstofgas aan het oppervlak van het werkstuk. Volgens fig. 4 is het hulpmondstuk 14A aangebracht binnen het bovenste voorverwarmingsblok 3* De in fig. 5 getoonde inrichting heeft het hulpmondstuk 14B binnen het onderste voorverwarmingsblok 4* 25 Fig. 6 is een zijaanzicht dat nog een andere inrichting voor het leveren van hulpzuurstof illustreert. In fig. 6 is het hulpmondstuk een pijp 14C, aangebracht buiten de inbrandeenheid en boven het bovenste voorverwarmingsblok 3* Elke mondstukinrichting kan worden toegepast, die hulpzuurstof kan toevoeren aan een op geschik-30 te wijze gelocaliseerd verwarmd gedeelte op het oppervlak van het werkstuk.Figures 4 through 6 illustrate other preferred embodiments for supplying auxiliary oxygen gas to the surface of the workpiece. According to FIG. 4, the auxiliary nozzle 14A is disposed within the upper preheating block 3 *. The device shown in FIG. 5 has the auxiliary nozzle 14B within the lower preheating block 4 * 25. 6 is a side view illustrating yet another auxiliary oxygen delivery device. In Fig. 6, the auxiliary nozzle is a pipe 14C disposed outside the burn-in unit and above the upper preheating block 3. Any nozzle device may be used which can supply auxiliary oxygen to a suitably located heated portion on the surface of the workpiece.

Twee of meer inbrandeenheden geconstrueerd volgens de uitvinding, kunnen evenwijdig aan elkaar worden gemonteerd om een gekoppelde loop tot stand te brengen, d.w.z. gelijktijdig evenwijdige loop 35 van diverse inbrandeenheden over het werkstuk. Aldus opgestelde mondstukken kunnen worden gemonteerd op een stellage zoals getoond in fig. 9 van het Amerikaanse octrooischrift 3*991*985* Indien vin-vrije sneden gewenst zijn kunnen de gekoppeld gemonteerde mondstukken van het in het Amerikaanse octrooischrift 4*013*486 beschreven 40 type zijn.Two or more burn-in units constructed in accordance with the invention can be mounted parallel to each other to effect a coupled loop, i.e. simultaneously parallel run of several burn-in units across the workpiece. Nozzles thus arranged can be mounted on a rack as shown in Fig. 9 of U.S. Pat. No. 3 * 991 * 985 * If fin-free cuts are desired, the coupled-mounted nozzles of the U.S. Pat. No. 4 * 013 * 486 may be described. type.

800 1 8 18 -15- »800 1 8 18 -15- »

De werkwijze en inrichting volgens de uitvinding zijn op voordelige wijze aanpasbaar voor de toepassing by twee of meer inbrandeen-heden die gekoppeld zijn gemonteerd.The method and device according to the invention are advantageously adaptable for the use of two or more burn-in units which are coupled mounted.

Bij voorkeur wordt volgens de uitvinding een hulpplas met een 5 voorkeursbreedte van ongeveer 10 tot 50 mm in contact gebracht met de stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit en snel uitgebreid tot een voorkeursbreedte van ongeveer 100 - 300-mm zoals hierboven is beschreven. De volgende voordelige resultaten worden bereikt. Het starten van het vlekvormig inbranden kan worden bereikt 10 zonder de relatieve beweging tussen het werkstuk en de inbrandeen-heid te onderbreken.Preferably, according to the invention, an auxiliary pool of a preferred width of about 10 to 50 mm is contacted with the flow of high intensity oxygen gas and rapidly expanded to a preferred width of about 100-300 mm as described above. The following beneficial results are achieved. Starting the spot-shaped burn-in can be achieved without interrupting the relative movement between the workpiece and the burn-in unit.

Dit resultaat is van bijzonder belang bij het gekoppeld vlekvormig inbranden zoals hierna wordt beschreven. De zeer smalle hulpplas van ongeveer 10 tot 30 mm breed heeft een minimaal verlies van 15 goed metaal op het werkstukoppervlak tot gevolg. De minimale breedte van de hulpplas is ongeveer 10 mm, aangezien een smallere hulpplas moeilijk op het werkstukoppervlak continu kan worden gehandhaafd. De maximale breedte van de hulpplas is ongeveer 30 mm, aangezien een grotere breedte zou resulteren in onnodig verkwisten van 20 goed metaal zonder opwegende voordelen. De toepassing van een hulpplas van zulk een kleine breedte is mogelijk omdat volgens de uitvinding gevonden is dat de hierboven beschreven stroom van zuur- di& stofgas met een hoge intensiteix een zodanige doorsnedevorm loodrecht op zyn centrale hartlijn heeft, dat zijn vormfactor tussen 25 en ongeveer 25 ligt, de smalle hulpplas zal uitbreiden tot een voorafgekozen breedte van ongeveer 100 tot 300 mm. Brede hulpplas-sen zijn niet nodig, aangezien zoals hierboven is beschreven, gevonden is dat het snel uitbreiden van de hulpplas tot breedten van ongeveer 100 tot 3'0Q mm door toepassing volgens de uitvinding van 30 de stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit onafhankelijk is van de breedte van de hulpplas. Uitgebreide piasbreedten van ongeveer 100 - 300 mm zouden worden gebruikt om gebreken in te branden die een breedte hebben die gelijk is aan of kleiner is dan de breedte van de uitgebreide plas, door middel van een inbrandmondstuk 35 dat een stroom van inbrandeid zuurstof levert met wezenlijk de breedte van de uitgebreide plas. Indien rekening moet worden gehouden met een gebrek dat breder is dan de voorafgekozen breedte van de uitgebreide plas, zal een aangrenzende gekoppelde inbrandinrichting geconstrueerd volgens de uitvinding tegelijkertijd kunnen worden toe-40 gepast zoals hierboven is beschreven. Inbrandbreedten van ongeveer 800 1 8 18 -16- 100 tot 300 mm zyn voordelig by gekoppelde inbrandinrichtingen, aangezien gebreken met een smalle breedte kannen worden ingebrand zonder onnodig verlies van goed metaal aangrenzend aan het gebrek, ter-wyl bredere gebreken kunnen worden ingebrand door toepassing van 5 twee of meer aan elkaar grenzende gekoppelde inbrandeenheden indien het gewenst zou zyn. Derhalve is de uitvinding gemakkelijk en voordelig aanpasbaar by de toepassing van in een gekoppelde opstelling gemonteerde inbrandeenheden. De uitvinding bereikt het starten van het inbranden met een inbrandbreedte die gewoonlyk en voordelig in 10 een gekoppelde inbrandinrichting wordt toegepast, zonder dat het nodig is de relatieve beweging tussen het werkstuk en de gekoppelde inbrandinrichting te onderbreken en wel op een eenvoudige betrouwbare wijze zonder de noodzaak van een complexe inrichting. Bovendien bereikt de uitvinding zulk een starten en op een zodanige wijze, 15 waarbij verlies van goed metaal op het werkstukoppervlak zo klein mogelijk wordt gehouden.This result is of particular importance in the coupled spot burn-in as described below. The very narrow auxiliary pool of about 10 to 30 mm wide results in a minimal loss of 15 good metal on the workpiece surface. The minimum width of the auxiliary pool is about 10 mm, since a narrower auxiliary pool is difficult to maintain continuously on the workpiece surface. The maximum width of the auxiliary puddle is about 30 mm, since a larger width would result in unnecessary wastage of good metal without significant advantages. The use of an auxiliary pool of such a small width is possible because, according to the invention, it has been found that the above described flow of high intensity oxygen gas has a cross-sectional shape perpendicular to its central axis that its form factor is between 25 and about 25 the narrow auxiliary pool will expand to a pre-selected width of about 100 to 300 mm. Wide auxiliary pools are not necessary, as as described above, it has been found that rapidly expanding the auxiliary pool to widths of about 100 to 30 mm by using the invention the flow of high intensity oxygen gas is independent. of the width of the auxiliary pool. Expanded pias widths of about 100-300 mm would be used to burn in defects having a width equal to or less than the width of the expanded puddle, through a burn-in nozzle 35 which provides a flow of burn-in oxygen with substantial the width of the extensive pool. If a defect wider than the preselected width of the expanded pool is to be taken into account, an adjacent coupled burn-in device constructed in accordance with the invention may be used simultaneously as described above. Burn-in widths of about 800 1 8 18 -16- 100 to 300 mm are advantageous by coupled burn-in devices, since narrow width defects can be burned in without unnecessary loss of good metal adjacent to the defect, while wider defects can be burned in by application of two or more adjacent coupled burn-in units if desired. Therefore, the invention is easily and economically adaptable by using burn-in units mounted in a coupled arrangement. The invention achieves the starting of the burn-in with a burn-in width which is usually and advantageously applied in a coupled burn-in device, without the need to interrupt the relative movement between the workpiece and the coupled burn-in device in a simple reliable manner without the need of a complex design. In addition, the invention achieves such starting and in such a manner as to minimize loss of good metal on the workpiece surface.

Het zal duidelyk zyn, dat het snel uitbreiden van de smalle hulpplas door de zuurstofstroom met een hoge intensiteit volgens de uitvinding eveneens van een critisch belang is. Indien het uit-20 breiden langzaam zou verlopen, zou de bewerking van het uitbreiden moeten beginnen ver voor een in te branden gebied met gebreken. Derhalve zou goed metaal gedurende de uitbreidbewerking worden verspild.It will be understood that rapidly expanding the narrow auxiliary pool through the high intensity oxygen stream of the invention is also of critical importance. If the extension were to proceed slowly, the extension operation should begin well before a burn-in defective area. Therefore, good metal would be wasted during the expanding operation.

Fig. 7 illustreert inbrandsneden gemaakt door de inrichting 25 bestaande uit drie eenheden (31, 32 en 33) die zij aan zy voor een gekoppelde loop over het werkstuk V zijn gemonteerd. De inbrandeenheden 31» 32 en 33 zyn op dezelfde wyze als in de fig. 1 en 2 geconstrueerd en functioneren op dezelfde wyze. Fig. 7 illustreert de positie van de inrichting nadat de inbrandbewerking is voltooid. 30 Het inbranden geschiedt als volgt: De rand 34 van het werkstuk W wordt in lyn gebracht met de drie inbrandeenheden. De delen 35 en 36 van de rand 34 worden verwarmd tot ten minste de zuurstofont-brandingstemperatuur door middel van de eenheden 3*1 respectievelyk lyk 32» zoals hierboven is beschreven. Aangezien een gebied 37 dat 35 een gebrek bevat, zich nabij de rand 34 bevindt, verwarmen de vlammen geleverd door de poorten 10 en 16 van de eenheid 33 de band 38A op het oppervlak by de rand 34 tot zijn zuurstofontbrandingstempera-tuur over een breedte 36 die gelijk is aan de volledige breedte van de gewenste inbrandsnede. Alle drie eenheden -voeren tegelijkertijd de 40 verwarming uit van hun respectievelijke delen van het oppervlak van 800 1 8 18 -17- het werkstuk dat aan de rand 34 grenst. Daarna worden de hulpstro-men van zuurstof van de inbrandeenheden 31 en 32 en de stroom van inbrandend zuurstof van de eenheid 33 aangeschakeld en de eenheden worden langs het werkstuk in de richting van de pijl A bewogen met 5 de inbrandsnelheid. De stromen van hulpzuurstof uit de eenheden 31 en 32 onderhouden hulpplassen langs de banen 39 en 40» terwijl de eenheid 33 een inbrandsnede 37 met een stroom van inbrandend zuurstof maakt. Wanneer het gebied 41 is bereikt wordt de eenheid 31 aangeschakeld en plotseling wordt zijn hulpplas uitgebreid met be-10 hulp van zijn blaaspijp met hoge intensiteit tot de breedte van de gewenste inbrandsnede en brandt het gebied 41 in· Nadat het gebied 41 is ingebrand wordt de stroom van inbrandende zuurstof van de eenheid 31 afgeschakeld, echter blijft de hulpstroom van zuurstof aangeschakeld en onderhoudt een hulpplas langs de baan 42. Nadat 15 het gebied 37 is ingebrand wordt het inbrandend zuurstof van de eenheid 33 afgeschakeld, waarbij de hulpzuurstof overblijft om de hulpplas langs de baan 43 ie onderhouden. Wanneer het gebied 44 is bereikt breidt de eenheid 33 zijn hulpplas plotseling uit tot de gewenste breedte en het gebied 44 wordt ingebrand. Aangezien er geen 20 gebrek in het oppervlak aanwezig is, waarover de eenheid 32 loopt, voert deze eenheid geen inbrandbewerking tijdens de gehele loop uit.Fig. 7 illustrates burn-in cuts made by the device 25 consisting of three units (31, 32 and 33) mounted side by side for a coupled loop over workpiece V. The burn-in units 31, 32 and 33 are constructed in the same mode as in Figures 1 and 2 and function in the same mode. Fig. 7 illustrates the position of the device after the burn-in operation is completed. Burn-in takes place as follows: The edge 34 of the workpiece W is aligned with the three burn-in units. The parts 35 and 36 of the rim 34 are heated to at least the oxygen decomposition temperature by means of the units 3 * 1 or type 32 »as described above. Since an area 37 containing a defect is located near the rim 34, the flames supplied by the ports 10 and 16 of the unit 33 heat the belt 38A on the surface by the rim 34 to its oxygen ignition temperature over a width 36 equal to the full width of the desired burn-in cut. All three units simultaneously heat their respective parts of the surface of the workpiece adjacent to edge 34. Thereafter, the auxiliary oxygen streams from the burn-in units 31 and 32 and the burn-in oxygen flow from the unit 33 are turned on and the units are moved along the workpiece in the direction of the arrow A at the burn-in speed. The auxiliary oxygen streams from units 31 and 32 maintain auxiliary pools along paths 39 and 40 while unit 33 makes a burn-in cut 37 with a stream of burn-in oxygen. When the area 41 is reached, the unit 31 is turned on and suddenly its auxiliary pool is expanded using its high intensity blowpipe to the width of the desired burn-in cut and the area 41 burns in. After the area 41 is burned in, Burn-in oxygen flow from the unit 31, however, the auxiliary flow of oxygen remains turned on and maintains an auxiliary pool along the path 42. After the region 37 has been burned in, the burn-in oxygen from the unit 33 is turned off, leaving the auxiliary oxygen around the auxiliary pool. maintained along the runway 43 ie. When the area 44 is reached, the unit 33 suddenly expands its auxiliary pool to the desired width and the area 44 is burned in. Since there is no defect in the surface over which unit 32 passes, this unit does not perform a burn-in operation throughout the course.

Het is van belang, dat nadat de relatieve beweging tussen de inbrandeenheden en het werkstuk is gestart, de beweging ononderbroken wordt voortgezet met de gewenste inbrandsnelheid over de gehele 25 baan. Indien de beweging moet worden onderbroken, bijvoorbeeld om de snede 41 te beginnen, zou het inbrandend zuurstof van de eenheid 33 een diepe groef in het gebied 37 van het werkstuk uithollen.It is important that after the relative movement between the burn-in units and the workpiece is started, the movement is continued continuously at the desired burn-in speed along the entire path. If the movement is to be interrupted, for example to start the cut 41, the burning oxygen of the unit 33 would hollow out a deep groove in the area 37 of the workpiece.

De relatieve beweging tussen het werkstuk en de inbrandin-richting kan langs elke gekozen baan plaatsvinden en kan door elk 30 gewenst middel worden tot stand gebracht; de ene kan bewegen terwijl de ander stationair is, of beide kunnen tegelijkertijd bewegen. Het middel voor het tot stand brengen van de beweging kan een integraal deel van de inbrandmachine zijn, bij voorkeur zoals getoond is in de fig. 7 en 9 van het Amerikaanse octrooischrift 3*991«985° Als 35 uitvoeringsvorm of in combinatie met het hierboven vermelde, kan het middel voor de relatieve beweging buiten de inbrandmachine zijn aangebracht, bijvoorbeeld een staalwalsroltafel die een werkstuk ten opzichte van een inbrandinrichting beweegt.The relative movement between the workpiece and the burn-in device can take place along any selected path and can be accomplished by any desired means; one can move while the other is stationary, or both can move at the same time. The means for effecting the movement may be an integral part of the burn-in machine, preferably as shown in Figures 7 and 9 of U.S. Patent 3,991,985 ° As an embodiment or in combination with the above mentioned, the means for relative movement may be located outside the burn-in machine, for example, a steel rolling roller moving a workpiece relative to a burn-in device.

Fig. 8 'illustreert een werkstuk dat door de inrichting 40 volgens de uitvinding wordt ingebrand, die is ingesteld om aan 300 1 8 18 -18- zuurstof en brandstofgas te besparen.Fig. 8 'illustrates a workpiece fired by the device 40 according to the invention, which is set to save 300 1 8 18-18 oxygen and fuel gas.

In plaats van het bij de rand 50 starten van de hulpplassen kan de inbrandinrichting worden geplaatst aan de rand van het eerste in te branden gebied 56 en wel op een afstand "d" van de rand 50 en 5 aldaar worden stopgezet. Terwijl de inrichting wordt stilgezet verwarmen de eenheden 31 en 35 de delen 51 en 52 voor en elk hulpzuur-stof van de eenheden wordt aangesohakeld. Tegelijkertijd wordt een bekende inbrandstart uitgevoerd door de eenheid 32 door het voorverwarmen van het gebied 53 en het aanschakelen van het inbrandend zuur 10 stof. De relatieve beweging tussen de gekoppelde inrichting en het werkstuk wordt daarna onmiddellijk begonnen, waarbij de hulpplassen langs de banen 54 en 55 worden onderhouden en een inbrandsnede over het gebied 56 wordt gemaakt. Nadat het gebied 56 is ingebrand wordt het inbrandend zuurstof van de eenheid 32 afgeschakeld, terwijl 15 hulpzuurstof overblijft om een hulpplas langs de baan 58 te onderhouden. Wanneer het gebied 57 dat een gebrek bevat, wordt tegengekomen, breidt de eenheid 31 zijn hulpplas uit en brandt het gebrek in. Op dezelfde wijze brandt de eenheid 33 het gebied 66 in, wanneer dat gebied wordt tegengekomen. Nadat het gebied 57 is inge-20 brand wordt de eenheid volledig afgeschakeld, aangezien de eenheid geen andere gebreken moet inbranden. Wanneer het gebied 59 wordt tegengekomen, wordt dit door de eenheid 32 ingebrand.Instead of starting the auxiliary pools at the edge 50, the burn-in device may be placed at the edge of the first burn-in area 56 and be stopped at a distance "d" from the edge 50 and 5 there. While the device is shut down, units 31 and 35 preheat portions 51 and 52 and each auxiliary oxygen of the units is turned on. At the same time, a known burn-in start is performed by the unit 32 by preheating the area 53 and turning on the burn-in oxygen. The relative movement between the coupled device and the workpiece is then immediately started, maintaining the auxiliary pools along tracks 54 and 55 and making a burn-in cut across area 56. After the region 56 is burned in, the burn-in oxygen of the unit 32 is turned off, leaving auxiliary oxygen to maintain an auxiliary pool along the path 58. When the area 57 containing a defect is encountered, the unit 31 expands its auxiliary pool and burns the defect. Likewise, the unit 33 burns the area 66 when that area is encountered. After the area 57 is burned in, the unit is completely turned off, since the unit must not burn in other defects. When the area 59 is encountered, it is burned in by the unit 32.

De instelwerkwijze toegepast voor het regelen van de stromen van gassen uit de diverse mondstukken vormt geen deel van de 25 uitvinding. Zulk een instelling zou met de hand kunnen worden uitgevoerd door een bedieningspersoon die de gasstroom uit de geschikte mondstukken start en stopt op de geschikte tijdstippen. Bij voorkeur zullen de volgorden voor het starten en onderhouden van de hulpplas, voor het uitbreiden van de hulpplas en voor het inbranden 30 van een gebrek automatisch worden uitgevoerd door middel van volgorde inrichtingen. Een, een gebrek detecterende inrichting zou kunnen worden gebruikt om gebreken te detecteren en zou signalen kunnen uitzenden naar de volgordeinrichting, met behulp waarvan de gebreken zutomatisch in het werkstuk kunnen worden ingebrand. Een in-35 stelinrichting waarin het patroon van gebreken op een werkstuk vooraf is geregistreerd alvorens het werkelijk inbranden plaatsvindt, kan eveneens worden gebruikt.The adjustment method used to control the flows of gases from the various nozzles is not part of the invention. Such an adjustment could be made manually by an operator who starts and stops the flow of gas from the appropriate nozzles at the appropriate times. Preferably, the orders for starting and maintaining the auxiliary puddle, for extending the auxiliary puddle, and for burning in a defect will be automatically performed by sequencing devices. A defect detecting device could be used to detect defects and send signals to the sequencer, by means of which the defects can be burned into the workpiece automatically. An adjustment device in which the pattern of defects on a workpiece is pre-registered before actual burn-in can also be used.

De uitvinding kan worden gebruikt samen met de onmiddellijke startwerkwijzen omschreven in de Amerikaanse octrooischriften 40 3·996.503 en 4.Ο38.108. Een eerste inbrandsnede kan worden gestart 800 1 8 18 -19- hetzij door de draad of laserwerkwij ze beschreven in de genoemde octrooischriften. Nadat een snede is gemaakt wordt een hulpplas onderhouden bijvoorbeeld op dezelfde wijze als die bij het onderhouden langs de baan 24 van fig. 3· Daaropvolgende inbrandsneden 5 worden gemaakt door het uitbreiden van de hulpplas met een zuurstof-stroom met een hoge intensiteit en door het inbranden van het gewenste gebied zoals hierboven is beschreven. Deze werkwijze heeft het voordeel dat geen vertraging optreedt voor het vooraf verwarmen voor de eerste inbrandsnede, terwijl ook niet de draadtoevoer-10 inrichting of laser behoeft te worden toegepast om opeenvolgende sneden te starten.The invention can be used in conjunction with the instantaneous start methods described in U.S. Pat. Nos. 40 3,996,503 and 4, 38, 108. A first burn-in cut can be started 800 1 8 18 -19- either by the wire or laser method described in the said patents. After a cut has been made, an auxiliary pool is maintained, for example, in the same manner as that when maintained along the path 24 of Fig. 3. Subsequent burn-in cuts 5 are made by expanding the auxiliary pool with a high intensity oxygen stream and by burning in the desired area as described above. This method has the advantage that there is no delay for preheating for the first burn-in cut, nor does the wire feeder or laser need to be used to start successive cuts.

Fig. 9 illustreert een subinrichting die bruikbaar is om bekende inbrandinrichtingen de werkwijze volgens de uitvinding te laten uitvoeren· 15 stelt een bekende inbrandeenheid met middelen (niet ge toond) voor het voorverwarmen van een gedeelte van het oppervlak van een werkstuk tot zijn zuurstofontbrandingstemperatuur en een inbrand mondstuk 9 voor. De subinrichting S is verbonden met de zuurstof-toevoerpijp of -bron 130. De zuurstof wordt van de pijp 130 af 20 geleid naar het hulpmondstuk 14d en de blaaspijp 12d. De subinrichting is gemonteerd op de inbrandeenheid , zodanig dat de zuurstof-stromen geleverd door de mondstukken 12d en 14d in dit geval invallen op de vlek op het werkstuk dat door de eenheid wordt voorverwarmd. De inrichting werkt als volgt. De eenheid verwarmt de 25 vlek P op het oppervlak van het werkstuk voor tot zijn zuurstofont-brandingstemperatuur. De klep Yg heeft slechts een smalle stroomope-ning waardoor slechts een stroom van zuurstof met een lage intensiteit kan stromen vanaf het hulpmondstuk 14d. Een kleine hulpplas wordt langs een gekozen baan onderhouden. Een zuurstofstroom met 30 een hoge intensiteit wordt gericht op de hulpplas door het openen van de klep Y^, waarbij de plas tot een voorafgekozen breedte wordt uitgebreid. De klep Y^ heeft een grote stroomopening waardoorheen een zuurstofstroom met hoge intensiteit van het mondstuk 12d af kan stromen. Het gebreken vertonende gebied wordt ingebrand met behulp 35 van een stroom van inbrandende zuurstof geleverd door het mondstuk 9.Fig. 9 illustrates a sub-device useful for having known burn-in devices perform the method of the invention. 15 sets a known burn-in unit with means (not shown) for preheating a portion of the surface of a workpiece to its oxygen ignition temperature and a burn-in nozzle. 9 for. The sub-device S is connected to the oxygen supply pipe or source 130. The oxygen is led from the pipe 130 to the auxiliary nozzle 14d and the blow pipe 12d. The sub-device is mounted on the burn-in unit such that the oxygen streams supplied by the nozzles 12d and 14d in this case are incident on the spot on the workpiece preheated by the unit. The device works as follows. The unit preheats the spot P on the surface of the workpiece to its oxygen decomposition temperature. The valve Yg has only a narrow flow opening through which only a flow of low intensity oxygen can flow from the auxiliary nozzle 14d. A small auxiliary pool is maintained along a chosen track. A high intensity oxygen stream is directed to the auxiliary pool by opening the valve Y ^, expanding the pool to a preselected width. The valve Y ^ has a large flow opening through which a high intensity oxygen flow can flow from the nozzle 12d. The defective area is burned in using a flow of burning oxygen supplied through the nozzle 9.

Uiteraard kunnen de mondstukken 12d en 14d afzonderlijke toevoerpijpen hebben en de kleppen Y^ en Yg of andere middelen voor het regelen van de zuurstofstroom kunnen buiten de subinrichting 40 worden geplaatst.Of course, the nozzles 12d and 14d may have separate supply pipes and the valves Y1 and Yg or other means for controlling the oxygen flow may be placed outside the sub-device 40.

80018188001818

Claims (35)

1. Werkwijze voor het vlekvormig inbranden van het oppervlak van een metalen werkstuk gekenmerkt door: (a) het richten van een hulpstroom van zuurstofgas op een gedeelte van het werkstuk dat zich ten minste op zijn zuurstof- 5 ontbrandingstemperatuur bevindt, welke hulpstroom smaller is dan de breedte van de gewenste in te branden snede.; (b) het tot stand brengen van de relatieve beweging tussen het werkstuk en de hulpstroom, teneinde continu een hulpplas van gesmolten metaal langs een gekozen baan op het oppervlak van het 10 werkstuk voort te brengen; (c) het in aanraking brengen van de hulpplas met een stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit om de hulpplas uit te breiden tot een voorafgekozen breedte, wanneer de plas een gebied op het oppervlak van het werkstuk bereikt dat moet worden ingebrand;en 15 (d) het inbranden van het gebied door het richten van een stroom van inbrandendTzuurstofgas op de uitgebreide plas, welke stroom van inbrandend zuurstofgas breder is dan de hulpstroom van zuurstof.Method for spot-burning the surface of a metal workpiece characterized by: (a) directing an auxiliary flow of oxygen gas at a portion of the workpiece that is at least at its oxygen ignition temperature, which auxiliary flow is narrower than the width of the desired cut to be burned in .; (b) establishing the relative movement between the workpiece and the auxiliary stream to continuously produce an auxiliary molten metal pool along a selected path on the surface of the workpiece; (c) contacting the auxiliary pool with a stream of high intensity oxygen gas to expand the auxiliary pool to a preselected width, when the pool reaches an area on the surface of the workpiece to be burned in; and d) burning in the area by directing a flow of burning oxygen gas to the expanded pool, which flow of burning oxygen gas is wider than the auxiliary flow of oxygen. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het ken- 20. e r k, dat het gedeelte van het werkstuk zich op zijn smelttempe-ratuur bevindt. i2. Method according to claim 1, characterized in that the part of the workpiece is at its melting temperature. i 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, gekenmerkt door: (e) het afsluiten van de stroom van inbrandend zuurstofgas gj. nadat het gekozen gebied is ingebrand, terwijl de relatieve beweging tussen het werkstuk en de hulpstroom van zuurstof wordt voortgezet om continu de hulpplas van gesmolten metaal tot stand te brengen langs een gekozen baan op het oppervlak van het werkstuk,en (f) het herhalen van de stappen (o) en (d), wanneer een an-30 der in te branden gebied door de hulpplas wordt tegengekomen.A method according to claim 1 or 2, characterized by: (e) shutting off the flow of burning oxygen gas gj. after the selected area is burned in, while the relative movement between the workpiece and the auxiliary flow of oxygen is continued to continuously effect the auxiliary molten metal pool along a selected path on the surface of the workpiece, and (f) repeating steps (o) and (d), when another area to be burned in is encountered by the auxiliary puddle. 4· Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de plas ongeveer 10 tot 20 mm breed is, waarbij de stroom van inbrandende zuurstof ongeveer 100 tot 300 mm breed is.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the pool is about 10 to 20 mm wide, the flow of burning oxygen being about 100 to 300 mm wide. 5. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2,met het ken-35 merk, dat de begintemperatuur van het werkstuk lager is dan 760°C, de intensiteit van de hulpstroom 40 tot 70 Nm^h/cm^ van het afleveroppervlak van het mondstuk is, de intensiteit van de stroom van inbrandend zuurstof 70 tot 100 Hm h/cm van het afleveroppervlak van het mondstuk is en de intensiteit van de zuurstofstroom 800 1 8 18 -21- met de hoge intensiteit 100 tot 200 Nm^h/cm2 van het afleveroppervlak van het mondstuk is.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the starting temperature of the workpiece is less than 760 ° C, the intensity of the auxiliary flow is 40 to 70 Nm ^ h / cm ^ of the nozzle delivery surface. , the intensity of the burn-in oxygen flow is 70 to 100 Hm h / cm from the nozzle delivery surface, and the oxygen flow intensity is 800 1 8 18 -21- with the high intensity 100 to 200 Nm ^ h / cm2 of the delivery surface of the mouthpiece. 6. Werkwijze volgens conclusie 3> m e t het kenmerk, dat de begintemperatuur van het werkstuk lager is dan o 3 2 5 760°C, de intensiteit van de hulpstroom 40 tot 70 Nnrh/cm van het afleveroppervlak van het mondstuk is, de intensiteit van de stroom van inbrandend zuurstof 70 tot 100 Nm\/cm2 van het afleveroppervlak van het mondstuk is en de intensiteit van de zuurstofstroom met 3/2 eem hoge intensiteit 100 tot 200 Nnrh/cm van het afleveroppervlak 10 van het mondstuk is.6. Method according to claim 3, characterized in that the starting temperature of the workpiece is lower than o 3 2 5 760 ° C, the intensity of the auxiliary flow is 40 to 70 Nnrh / cm of the nozzle delivery surface, the intensity of the burn-in oxygen flow is 70 to 100 Nm / cm 2 of the nozzle delivery surface and the intensity of the 3/2 high intensity oxygen flow is 100 to 200 N / hr / cm 2 of the nozzle delivery surface. 7· Werkwijze volgens conclusie 4» ® e t het kenmerk, dat de begintemperatuur van het werkstuk lager is dan 76o°C, de intensiteit van de hulpstroom 40 tot 70 Nm\./cm2 van het afleveroppervlak van het mondstuk is, de intensiteit van de stroom 3 / 2 15 van inbrandend zuurstof 70 tot 100 Im h/cm van het afleveroppervlak van het mondstuk is en de intensiteit van de zuurstofstroom 3/2 met een hoge intensiteit 100 tot 200 Nm h/cm van het afleveroppervlak van het mondstuk is.Method according to claim 4, characterized in that the starting temperature of the workpiece is less than 76 ° C, the intensity of the auxiliary flow is 40 to 70 Nm / cm2 of the nozzle delivery surface, the intensity of the flow 3/2 of the burn-in oxygen is 70 to 100 µm h / cm of the nozzle delivery surface and the intensity of the high intensity oxygen flow 3/2 is 100 to 200 Nm h / cm of the nozzle delivery surface. 8. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2,met het ken-20 m e r k, dat de begintemperatuur van het werkstuk hoger is dan 760°C, dat de intensiteit van de hulpstroom 30 tot 45 Nnr h/cm van het afleveroppervlak van het mondstuk is, de intensiteit van de stroom van inbrandend zuurstof 45 tot 70 Nnrh/cm van het afleveroppervlak van het mondstuk is en de intensiteit van de zuurstof- 3/2 25 stroom met een hoge intensiteit 70 tot 150 Nm h/cm van het afleveroppervlak van het mondstuk is.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the initial temperature of the workpiece is higher than 760 ° C, that the intensity of the auxiliary flow is 30 to 45 Nnr h / cm of the nozzle delivery surface, the intensity of the burn-in oxygen flow is 45 to 70 Nnrh / cm from the nozzle delivery surface and the intensity of the high intensity oxygen 3/2 flow from 70 to 150 Nm h / cm from the nozzle delivery surface is. 9· Werkwijze volgens conclusie 3, m e t het kenmerk, dat de begintemperatuur van het werkstuk hoger is dan 760°C, de intensiteit van de hulpstroom 30 tot 45 Nm^h/cm2 van het 30 afleveroppervlak van het mondstuk is, dat de intensiteit van de 3/2 stroom van inb randend zuurstof 45 tot 70 Nm h/cm van het afleveroppervlak van het mondstuk is en de intensiteit van de zuurstof-stroom met de hoge intensiteit 70 tot 150 Nnrh/cm van het afleveroppervlak van het mondstuk is.Method according to claim 3, characterized in that the starting temperature of the workpiece is higher than 760 ° C, the intensity of the auxiliary flow is 30 to 45 Nm ^ h / cm2 of the nozzle delivery surface, the intensity of the 3/2 flow of invading oxygen is 45 to 70 Nm h / cm from the nozzle delivery surface, and the intensity of the high intensity oxygen flow is 70 to 150 Nm / h / cm from the nozzle delivery surface. 10. Werkwijze volgens conclusie 4t n e t het ken merk, dat de begintemperatuur van het werkstuk hoger is dan 760°C, de intensiteit van de hulpstroom 30 tot 45 Nm^h/cm2 van het afleveroppervlak van het mondstuk is, de intensiteit van de stroom 3/2 van inbrandend zuurstof 45 tot 70 Nm h/cm van het afleveropper-40 vlak van het mondstuk is en de intensiteit van de zuurstofstroom 800 1818 -22- 3 / 2 met een hoge intensiteit 70 tot 150 Nm h/cm van het afleveropper-vlak van het mondstuk is.Method according to claim 4, characterized in that the starting temperature of the workpiece is higher than 760 ° C, the intensity of the auxiliary flow is 30 to 45 Nm ^ h / cm2 of the nozzle delivery surface, the intensity of the flow 3/2 of the burn-in oxygen is 45 to 70 Nm h / cm from the delivery surface of the nozzle and the intensity of the oxygen flow is 800 1818 -22-3 / 2 with a high intensity 70 to 150 Nm h / cm from the delivery surface of the mouthpiece. 11. Werkwijze voor het vlekvormig ihbranden van het oppervlak van een metalen werkstuk gekenmerkt door: 5 (a) het richten van een hulpstroom van een zuurstofgas op een deel van het werkstuk dat ten minste de zuurstofontbrandings-temperatuur heeft, waardoor een thermochemische reactie wordt tot stand gebracht; (b) het tot stand brengen van een relatieve beweging tussen 10 het werkstuk en de hulpstroom van zuurstofgas om continu een hulp- plas van gesmolten metaal met een breedte van ongeveer 10 tot 30 mm voort te brengen langs een gekozen baan langs het oppervlak van een werkstuk; (c) het in contact brengen van de hulpplas met een stroom 15 van zuurstofgas met een eerste intensiteit die hoger is dan de intensiteit van een stroom van inbrandende zuurstofgas om de plas uit te breiden tot een voorafgekozen breedte van ongeveer 100 tot 300 mm, wanneer de plas een gebied op het werkstuk bereikt dat moet worden ingebrand; 20 (d) het verlagen van de eerste intensiteit van een stroom van zuurstofgas volgens de stap (c) tot een tweede intensiteit tot-aan de intensiteit van de stroom van inbrandend zuurstofgas, nadat de genoemde plas is uitgebreid tot een voorafgekozen breedte; en (e) het inbranden van het gebied door het richten van de 25 stroom van inbrandend zuurstofgas op de uitgebreide plas.A method for spot-burning the surface of a metal workpiece characterized by: (a) directing an auxiliary flow of an oxygen gas onto a part of the workpiece having at least the oxygen ignition temperature, thereby causing a thermochemical reaction to accomplished; (b) establishing a relative movement between the workpiece and the auxiliary flow of oxygen gas to continuously produce an auxiliary molten metal pool of about 10 to 30 mm in width along a selected path along the surface of a paper; (c) contacting the auxiliary pool with a stream of oxygen gas of a first intensity greater than the intensity of a burn-in oxygen gas stream to expand the pool to a preselected width of about 100 to 300 mm, when the pool reaches an area on the workpiece to be burned in; (D) decreasing the first intensity of an oxygen gas flow according to step (c) to a second intensity up to the intensity of the burn-in oxygen gas flow, after said pool is expanded to a preselected width; and (e) burning the area by directing the burn-in oxygen gas stream at the expanded pool. 12. Werkwijze volgens conclusie 11,met het kenmerk, dat de stroom van zuurstofgas volgens de stap (c) met de eerste intensiteit een zodanige doorsnede-vorm· loodrecht op zijn centrale hartlijn heeft, dat zijn vormfactor ligt tussen 4tr en on- 30 geveer 25·12. A method according to claim 11, characterized in that the flow of oxygen gas according to the step (c) with the first intensity has a cross-sectional shape perpendicular to its central axis, such that its form factor lies between 4tr and about 25 13· Werkwijze volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk, dat bij de stap (d) de tweede intensiteit van de stroom van zuurstofgas nagenoeg nul is.A method according to claim 11 or 12, characterized in that in step (d) the second intensity of the oxygen gas flow is substantially zero. 14· Werkwijze volgens conclusie 11 of 12, met.het 35 kenmerk, dat de stroom van zuurstofgas volgens de stap (c) met de eerste intensiteit in contact wordt gebracht met de hulpplas van gesmolten metaal vóór de thermochemische reactie.14. A method according to claim 11 or 12, characterized in that the oxygen gas stream according to step (c) is contacted at the first intensity with the auxiliary molten metal pool before the thermochemical reaction. 15· Werkwijze volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk, dat de stroom van zuurstofgas volgens de stap (c) 40 met de eerste intensiteit wordt gericht om in aanraking te komen 800 1 8 18 -23- met de hulpplas uit een zodanige positie, dat de schuine hoek geme-teniin een vlak loodrecht op het oppervlak van het werkstuk en gevormd door de centrale hartlijn van de stroom en het oppervlak van het werkstuk ligt tussen 30° en 80°.Method according to claim 11 or 12, characterized in that the flow of oxygen gas according to step (c) 40 is directed with the first intensity to contact 800 1 8 18 -23- with the auxiliary pool from such a position that the bevel angle measured in a plane perpendicular to the surface of the workpiece and formed by the central axis of the flow and the surface of the workpiece is between 30 ° and 80 °. 16. Werkwijze volgens conclusie 15, i e t het ken merk, dat het vlak evenwijdig aan de inbrandrichting is.16. Method according to claim 15, characterized in that the plane is parallel to the burn-in direction. 17· Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de ingesloten hoek ligt tussen 50° en 60°.Method according to claim 15, characterized in that the enclosed angle is between 50 ° and 60 °. 18. Inrichting voor het vlekvormig inbranden g e k e n-10 merkt door: (a) een middel voor het verhogen van de temperatuur van een gekozen gedeelte van het oppervlak van een metalen werkstuk tot ten minste zijn zuurstofontbrandingstemperatuur; (¾) een middel voor het vormen en continu onderhouden van 15 een hulpplas door het richten van een hulpstroom van zuurstofgas op het verwarmde gedeelte op het werkstukoppervlak, welk middel een zuurstofstroom kan afleveren die smaller is dan de breedte van de gewenste vlekvormig in te branden snede; (o) een middel voor het—uitbreiden van de plas tot een voor-20 afgekozen breedte, welk middel een stroom van zuurstofgas met een hoge intensiteit kan afleveren, die op de hulpplas is gericht; U) een middel voor het tot stand brengen van een vlekvormig ingebrande snede van een voorafgekozen breedte, welk middel een stroom van inbrandend zuurstofgas kan afleveren, die gericht is 25 op de uitgebreide plas.18. The spot-burn-in device is characterized by: (a) a means for raising the temperature of a selected portion of the surface of a metal workpiece to at least its oxygen ignition temperature; (¾) a means for forming and continuously maintaining an auxiliary puddle by directing an auxiliary flow of oxygen gas onto the heated portion on the workpiece surface, which means can deliver an oxygen flow narrower than the width of the desired spot burn-in cut; (o) means for expanding the pool to a preselected width, which means can deliver a stream of high intensity oxygen gas directed to the auxiliary pool; U) a means for effecting a spot-shaped burned-in cut of a preselected width, which means can deliver a stream of burning oxygen gas directed to the expanded pool. 19· Inrichting volgens conclusie 18,met het kenmerk, dat het middel voor het tot stand brengen van een vlekvormig ingebrande snede bestaat uit seen sleufvormig mondstuk gevormd door het onderoppervlak van een bovenste voorverwarmingsblok en het 50 bovenoppervlak van een onderste voorverwarmingsblok.Device according to claim 18, characterized in that the means for producing a spot-shaped burnt-in cut consists of a slotted nozzle formed by the bottom surface of an upper preheating block and the upper surface of a lower preheating block. 20. Inrichting volgens conclusie 19,met het kenmerk, dat het middel voor het vormen en onderhouden van een hulpplas is ondergebracht binnen het bovenste voorverwarmingsblok.The device according to claim 19, characterized in that the auxiliary puddle forming and maintenance means is housed within the upper preheating block. 21. Inrichting volgens conclusie 19,met het ken-55 m e r k, dat het middel voor het vormen en onderhouden van een hulpplas is ondergebracht binnen het onderste voorverwarmingsblok.21. Device according to claim 19, characterized in that the auxiliary puddle forming and maintenance means is housed within the lower preheating block. 22. Inrichting volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat het middel voor het vormen en onderhouden van een hulpplas is ondergebracht binnen het middel voor het tot stand 40 brengen van een vlekvormig in te branden snede en bestaat uit ge- , 800 1 8 18 -24- scheiden leidingmiddelen voor het transporteren van zuurstof naar elk van de middelen.The device according to claim 18, characterized in that the auxiliary puddle forming and maintenance means is housed within the spot-forming burn-in means 40 and comprises 800 1 8 18 Separate conduit means for transporting oxygen to each of the means. 23· Suhinriohting voor de toepassing in combinatie met themnochemische inbrandinrichtingen, die een hulpplas kunnen tot 5 stand brengen en deze tot een voorafgekozen breedte kunnen uitbreiden, gekenmerkt door: (a) een middel voor het vormen en continu onderhouden van een hulpplas door het richten van een hulpstroom van zuurstofgas op een gekozen gedeelte van het oppervlak van een werkstuk dat tot 10 ten minste zijn zuurstofontbrandingstemperatuur is verwarmd, welk middel een zuurstofstroom kan afleveren die smaller is dan de breedte van een gewenste in te branden snede; (b) een middel voor het uitbreiden van de plas tot een voorafgekozen breedte, welk middel een stroom van zuurstofgas met een <15 hoge intensiteit kan afleveren gericht op de hulpplas; en (c) een middel voor het toevoeren van zuurstofgas aan de middelen (a)eg (b).23 · Suhinriohting for use in combination with themnochemical burn-in devices, capable of creating an auxiliary puddle and extending it to a preselected width, characterized by: (a) a means of forming and continuously maintaining an auxiliary puddle by directing an auxiliary flow of oxygen gas on a selected portion of the surface of a workpiece heated to at least its oxygen ignition temperature, which means can deliver an oxygen flow narrower than the width of a desired cut to be burned in; (b) a means for expanding the pool to a preselected width, which means can deliver a flow of oxygen gas of <15 high intensity directed to the auxiliary pool; and (c) a means for supplying oxygen gas to the means (a) harrow (b). 24· Inrichting voor het vlekvormig inbranden van een metalen werkstuk, gekenmerkt door: 20 (a) een inbrandeenheid bestaande uit: (i) een bovenste voorverwarmingsblok met een onderopper- vlak; (ii) een onderste voorverwarmingsblok met een bovenoppervlak dat onder het onderoppervlak van het bovenste voorverwarmings- 25 blok en op afstand daarvan is geplaatst om een sleufvormig mondstuk te vormen voor het richten van een bandvormige stroom van zuurstofgas met een inbrandintensiteit op het oppervlak van het werkstuk; (*) een hulpmondstuk met een centrale hartlijn die zodanig is gericht dat deze het werkstukoppervlak onder een scherpe hoek 30 snijdt, voor het afleveren van een hulpstroom van zuurstofgas aan het werkstukoppervlak, teneinde een hulpplas daarop te vormen; (c) een blaaspijp met een afleveropening met een vormfactor van tot ongeveer 25 en met een centrale hartlijn die zodanig is gericht dat deze het werkstukoppervlak onder een scherpe hoek snijdt 35 welke blaaspijp een stroom van zuurstofgas aflevert met een eerste intensiteit die hoger is dan de intensiteit van het inbrandende zuurstof en die gericht is op de hulpplas op het werkstukoppervlak; en (a) een middel voor het verlagen van de eerstgenoemde in-40 tensiteit van de stroom van zuurstofgas uit (c) tot een tweede 800 1 8 18 -25- intensiteit totaan de intensiteit van het inbrandende zuurstof*24. Device for spot-burning a metal workpiece, characterized by: (a) a burn-in unit consisting of: (i) an upper preheating block with a lower surface; (ii) a lower preheating block with an upper surface placed below the lower surface of the upper preheating block and spaced therefrom to form a slit nozzle for directing a band flow of oxygen gas with a burn-in intensity to the surface of the workpiece ; (*) an auxiliary nozzle having a central axis aligned so that it cuts the workpiece surface at an acute angle 30, to deliver an auxiliary flow of oxygen gas to the workpiece surface, to form an auxiliary puddle thereon; (c) a blowpipe with a delivery orifice with a form factor of up to about 25 and with a central axis aligned so that it cuts the workpiece surface at an acute angle, which blowpipe delivers a flow of oxygen gas of a first intensity higher than the intensity of the burning oxygen and aimed at the auxiliary pool on the workpiece surface; and (a) a means for decreasing the former intensity of the oxygen gas flow from (c) to a second 800 1 8 18 -25 intensity to the intensity of the burning oxygen * 25· Inrichting volgens conclusie 24» met het kenmerk, dat de afleveropening van de blaaspijp (c) cirkelvormig is.Device according to claim 24, characterized in that the delivery opening of the blowpipe (c) is circular. 26. Inrichting volgens conclusie 24, met het k e n- 5 merk, dat de scherpe hoek (c) ligt tussen 50° er* 80°·26. Device according to claim 24, characterized in that the acute angle (c) is between 50 ° * 80 ° 27· Inrichting volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat de scherpe· hoek ligt tussen 50° en 60°.Device according to claim 26, characterized in that the acute angle is between 50 ° and 60 °. 28. Inrichting volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat de scherpe hoek van (b) ligt tussen 15° en 80°. 10 29 o Inrichting volgens conclusie 28,methetken- m e r k, dat de scherpe hoek ligt tussen 30° en 35°·Device according to claim 24, characterized in that the acute angle of (b) is between 15 ° and 80 °. 29. Device according to claim 28, characterized in that the acute angle is between 30 ° and 35 ° 30. Inrichting volgens conclusie 24, m e t het kenmerk, dat het verlengde van de centrale hartlijn van de blaaspijp (©) zodanig is gericht, dat dit het werkstukoppervlak snijdt 15 vóór de centrale hartlijn van het hulpmondstuk (b)030. Device according to claim 24, characterized in that the extension of the central axis of the blowpipe (©) is oriented such that it cuts the workpiece surface in front of the central axis of the auxiliary nozzle (b). 31. Inrichting volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat het verlengde van de centrale hartlijn van de blaaspijp (c) en de centrale hartlijn van het hulpmondstuk (b) een vlak defineren dat loodrecht staat op het oppervlak van het werkstuk en 20 evenwijdig aan de richting van de inbrandweg is.31. Device according to claim 24, characterized in that the extension of the central axis of the blowpipe (c) and the central axis of the auxiliary nozzle (b) define a plane perpendicular to the surface of the workpiece and parallel to is the direction of the burn-in route. 32. Inrichting volgens conclusie 31, met het kenmerk, dat het genoemde vlak verloopt door de laterale centrale lijn van het slujefvormige mondtuk.Device according to claim 31, characterized in that said plane extends through the lateral central line of the slipper-shaped mouthpiece. 33· Inrichting volgens conclusie 24, met het ken- 25 merk, dat het hulpmondstuk (b) is ondergebracht in het bovenste voorverwarmingsblok (a)(i)·Device according to claim 24, characterized in that the auxiliary nozzle (b) is housed in the upper preheating block (a) (i) 34· Inrichting volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat het hulpmondstuk (b) is geplaatst in het onderste voorverwarmingsblok (a)(ii). 30 35· Inrichting volgens conclusie 24, met het ken merk, dat het hulpmondstuk (b) is aangebracht binnen het sleufvormige mondstuk (a)(ii).Device according to claim 24, characterized in that the auxiliary nozzle (b) is placed in the lower preheating block (a) (ii). Device according to claim 24, characterized in that the auxiliary nozzle (b) is arranged within the slot-shaped nozzle (a) (ii). 36. Inrichting volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat het hulpmondstuk (b) is aangebracht buiten de inbrand- 35 eenheid (a).36. Device according to claim 24, characterized in that the auxiliary nozzle (b) is arranged outside the burn-in unit (a). 37· Inrichting volgens conclusie 24,met het kenmerk, dat de blaaspijp (c) is aangebracht buiten de inbrand-eenheid (a). 800 1 8 18Device according to claim 24, characterized in that the blow pipe (c) is arranged outside the burn-in unit (a). 800 1 8 18
NL8001818A 1979-03-28 1980-03-27 METHOD AND APPARATUS FOR BURNING A METAL WORKPIECE NL8001818A (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2459779A 1979-03-28 1979-03-28
US2459779 1979-03-28
US06/091,162 US4243436A (en) 1979-11-05 1979-11-05 Instantaneous scarfing by means of a pilot puddle
US9116279 1979-11-05
US12160680 1980-03-04
US06/121,606 US4287005A (en) 1979-11-05 1980-03-04 Instantaneous scarfing by means of a pilot puddle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8001818A true NL8001818A (en) 1980-09-30

Family

ID=27362353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8001818A NL8001818A (en) 1979-03-28 1980-03-27 METHOD AND APPARATUS FOR BURNING A METAL WORKPIECE

Country Status (12)

Country Link
AR (1) AR222379A1 (en)
AU (1) AU533950B2 (en)
BR (1) BR8001845A (en)
CA (1) CA1142067A (en)
DE (1) DE3011648C2 (en)
ES (3) ES8102873A1 (en)
FR (1) FR2452348B1 (en)
GB (1) GB2045143B (en)
IT (1) IT1127016B (en)
MX (1) MX150221A (en)
NL (1) NL8001818A (en)
TR (1) TR21139A (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3231431A (en) * 1964-06-24 1966-01-25 Union Carbide Corp Post-mixed fuel gas preheat scarfing
SE341508B (en) * 1965-11-22 1971-12-27 Union Carbide Corp
FR1536584A (en) * 1967-08-29 1968-08-16 Union Carbide Corp Method and apparatus for peeling or de-surfacing a metal body without auxiliary metal powder
YU159370A (en) * 1969-06-25 1977-06-30 Union Carbide Corp Device for preheating and melting the surface layer of metal blocks
SE373057C (en) * 1973-05-21 1977-06-16 Centor Maskin Goteborg Ab PROCEDURE FOR INITIATING AND MAINTAINING A THERMOCEMICAL PROCESS FOR GAS PLATING THE SURFACE ON A PIECE OF WORK AND DEVICE FOR PERFORMING THE KIT
US4139757A (en) * 1977-03-14 1979-02-13 Centro-Maskin Goteborg Ab Method and device for igniting gas planing

Also Published As

Publication number Publication date
DE3011648C2 (en) 1984-11-15
TR21139A (en) 1983-11-22
ES8106428A1 (en) 1981-06-16
ES489930A0 (en) 1981-02-16
GB2045143B (en) 1982-12-08
ES8102873A1 (en) 1981-02-16
DE3011648A1 (en) 1980-10-02
BR8001845A (en) 1980-11-18
CA1142067A (en) 1983-03-01
IT8048274A0 (en) 1980-03-27
ES8106848A1 (en) 1981-09-01
ES494708A0 (en) 1981-06-16
FR2452348A1 (en) 1980-10-24
AU533950B2 (en) 1983-12-22
FR2452348B1 (en) 1985-07-12
AR222379A1 (en) 1981-05-15
IT1127016B (en) 1986-05-21
MX150221A (en) 1984-04-03
GB2045143A (en) 1980-10-29
AU5688380A (en) 1980-10-02
ES494709A0 (en) 1981-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4038108A (en) Method and apparatus for making an instantaneous thermochemical start
US5304256A (en) Scarfing method
US2309096A (en) Method and apparatus for conditioning metal bodies
AU602730B2 (en) Improved scarfing nozzle
NL8001818A (en) METHOD AND APPARATUS FOR BURNING A METAL WORKPIECE
US2288027A (en) Method of and apparatus for initiating desurfacing operations
JPS621545Y2 (en)
US4243436A (en) Instantaneous scarfing by means of a pilot puddle
CA1079181A (en) Method and apparatus for producing a post-mixed, stabilized scarfing preheating flame
US3966503A (en) Method for making instantaneous scarfing starts
US3455747A (en) Thermochemical scarfing method and apparatus
US4287005A (en) Instantaneous scarfing by means of a pilot puddle
CA1091557A (en) Method and apparatus for making an instantaneous thermochemical start
US3608879A (en) Device for trimming flash from metal which has been worked with a machining torch
US2184560A (en) Method of and apparatus for forming shaped edge on metal members
US3991985A (en) Apparatus for making an instantaneous scarfing start
CA1320122C (en) Process and device for the longitudinal cutting of continuous castings
KR840002339B1 (en) Instantaneous scarfing by meaus of a pilot puddle
US2125179A (en) Method of and apparatus for removing metal from the surfaces of metallic bodies
US2349902A (en) Deseaming and desurfacing apparatus
RU1830319C (en) Method of oxygen cutting of steel blooms
EP1075344B1 (en) Cutting
US3322578A (en) Thermochemical desurfacing method
US2208139A (en) Apparatus for flame machining
KR800000860B1 (en) Method for making instantaneous scarfing starts

Legal Events

Date Code Title Description
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
A85 Still pending on 85-01-01
BC A request for examination has been filed
CNR Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection)

Free format text: L-TEC COMPANY

BN A decision not to publish the application has become irrevocable