NO128344B - - Google Patents

Description

Oksygengasskjærehode for termokjemisk bearbeidelse.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer skjærehoder for termokjemisk bearbeidelse, som utfores ved hjelp av en oksygengasstråle,

såkalt "skjærende oksygengass", som tilfores gjennom en aksial kanal i hodet og forlater hodet gjennom en sentral åpning om-sluttet av flammer frembragt ved forbrenning av en blanding av et gassformet brennstoff og forbrenningsunderstottende gass,

Denne blanding forlater skjærehodet gjennom en ringformet sliss eller en ring av kanaler omkring den sentrale åpning. Bearbeidelsen kan enten være en skjærende bearbeidelse, f.eks. hovling eller annen overflateavvirkning eller -behandling, eller kan også f.eks. være en sammenfoyningsoperasjon.

Ved en kjent anordning av dette slag innesluttes en sentral oksygengasstråle av en kontinuerlig eller diskontinuerlig ring av flammer, som tjener til å oke temperaturen for metallet, som skal bearbeides, til en temperatur som tillater hurtig forbrenning i oksygengasstrålen. Anordninger av dette slag har den ulempe at gassene fra flammene sprer ut den skjærende oksygengass, hvilket reduserer metalloksyderingsevnen og forer til uregelmessigheter i metallflaten ef.ter bearbeidelsen.

Oppfinnelsen har til formål å tilveiebringe ét skjærehode som

ikke er beheftet med disse ulemper. Skjærehodet ifolge oppfinnelsen er anordnet for å tilveiebringe et teppe av oksygengass, som strommer med lavere hastighet enn den skjærende oksygengass og avskjermer denne fra oppvarmningsflammene. Oksy-gengasshodet ifolge oppfinnelsen kjennetegnes ved at den aksiale kanal inneholder et oksygengasskjæremunnstykke i endepartiet som ligger ved gassutlopet, hvilket munnstykke for oppdeling av oksygengass trommen i en sentral stråle og en gass trom,, som omgir denne sentrale stråle, har et sentralt stråleutlop og et supplementært utlop omkring det sentrale stråleutlop, idet forbindelse mangler mellom det supplementære utlop og nevnte ringformige sliss eller ring av kanaler eller med en ledning for gasstilforsel til de sistnevnte. Ved denne anordning frembringes under oppvarmningsperiodene ikke noe oksygengassteppe, som kan hindre avkjoling av metallet eller smeiten under denne periode.

Skjærehodet ifolge oppfinnelsen er ved sin konstruksjon enkelt

å fremstille og kan tilvirkes til en billig pris. Det kan er-statte skjærehodet i allerede i bruk værende skjærebrennere uten noen endring av skjærebrenneren forovrig.

Ifolge en foretrukket utforelse er skjæregassmunnstykket ved

siden av gassutlopet utformet således at det er anbragt med en liten forskyvning bakover ved enden av den aksiale kanal, f.eks. ca. 0,5 - 1 mm. Ved denne anordning okés skjærehodets levetid vesentlig, da den sterkeste varme frembringes ved enden av den aksiale kanal, som forer den skjærende oksygengass til utiops-åpningen for denne i de perioder, da; oppvarmningsf lammer ut-sendes men tilforselen av skjærende oksygengass er null. Uten denne forskyvning - bakover, ville enden av skjæregassmunhstykket'

forandres og skjærehodet arbeide ineffektivt.

Oppfinnelsen beskrives nærmere i det efterfolgende under henvis-ning til tegningen, hvor et utforelseseksempel av et skjærehode ifolge oppfinnelsen vises i aksialsnitt.

Det viste skjærehode er beregnet på å monteres i et skjærebren-nerapparat for fra dette å tilfores gass på den måte som beskrives i det efterfolgende og er vanlig ved skjærebrennere eller såkalte blåserbr.

Hodet omfatter et hylseparti 2, et oppvarmingsmunnstykke 4 med en aksial kanal 6 og et skjæremunnstykke 46, som ligger i det endeparti av kanalen 6 hvor gassene slippes ut. Dette skjæremunnstykke består av et materiale, som er en god varmeleder, f.eks. kobber. Gjennom hele munnstykkets 46 lengde går det en boring 11.

Hylsepartiet 2 og oppvarmingsmunnstykket 4 har ved det endeparti hvor gassene innfores, dvs. den venstre ende på tegningen, tre koniske lagerflater, på hvilke skjærebrennerlegemet (ikke vist), gjennom hvilket gassene .separat fores til skjærehodet, er tett fastspent.

Mellom hylsepartiet 2 og munnstykkepartiet 4 er det anordnet langsgående kamre 12. Disse kamre er ved hjelp av kanaler 14, 16 forbundet med et utvendig spor 18, som tilfores acetylen gjennom skjærebrennerlegemet. Ved hjelp av andre kanaler 20, 22 for-bindes kamrene 12 med et annet utvendig spor 24, som er anordnet for å tilfores oppvarmingsoksygengass gjennom skjærebrennerlegemet. Gassene som strommer gjennom disse kanaler 14, 16, 20 og 22, blandes i kamrene 12 og forlater kamrene gjennom kanaler 26 og 28. Den utstrommende blanding antennes og frembringer oppvarmi ngs f1ammer.

Den skjærende oksygengass innfores i den aksiale kanal 6 og fores gjennom boringen 11 til det sentrale utlop 48 i oksygen-gas skjæremunnstykket 46. En del av denne oksygengass avledes gjennom boringer 32, 34, som er utformet i munnstykkets 46 vegg. Disse boringer munner ut i et ringformet rom 36 mellom strålemunnstykket 46 og oppvarmingsmunnstykket 4. Fra dette mellomrom strommer et sjikt av oksygengass ut og danner et beskyttende teppe for avskjerming av oppvarmingsflammene fra den skjærende oksygengasstråle. Istedenfor en ringformet sliss for å lede ut den beskyttende oksygengass kan kanaler anvendes.

En serie kanaler i likhet med kanalene 26 og 28 kan således anvendes istedenfor den ringformede sliss 36.

Strålemunnstykket 46 er innfestet i oppvarmingsmunn-

stykket 4 ved at dets i stromningsretningen foran kanalene 32, 34 beliggende del er ekspandert, hvorved også oppnås en meget

god termisk kontakt. Slik ekspandering kan imidlertid erstattes av sveising.

Den forreste ende 48 av strålemunnstykket 46 er for-

skjøvet bakover et lite stykke i forhold til enden 30 av opp-varmingsmunns tykket 4. Denne forskyvning er av størrelsesorden 1 mm. Det beste resultat fås vanligvis med en forskyvning på mellom 0,5 og 1 mm.

Som eksempel kan nevnes at ved hjelp av et skjærehode av et bestemt slag, hvor utlopet fra boringen 11 har en diameter av 1,3 mm, kan stålplate med en tykkelse av 15 mm gjennomskjæres med en hastighet av 45 m/time istedenfor 30 m/time uten anvend-else av beskyttelsesteppe. Gasstilfbrselstrykket er da for den skjærende oksygengass 5 bar, for oppvarmingsoksygengassen 1,5 bar og for acetylengassen 0,160 bar.

Skjærehodet ifolge oppfinnelsen kan modifiseres med hensyn til dimensjoner og form innenfor oppfinnelsens ramme. Som eksempel kan nevnes at hodet 2, 4, 46 kan fremstilles av én eller to metallblokker, i hvilke de nodvendige kanaler kan utformes ved boring. Som brennbar gass kan andre gasser enn acetylen anvendes, f.eks. propangass, naturgass, en blanding av metyl og acetylen m.v. Skjærehodet kan anvendes for materialavvirkende bearbeidelse av metaller på termokjemisk vis og ifolge mange forskjellige metoder f.eks. avskjæring, sammenfSyning, hovling av halvferdige produkter, m.v.

Boringene 32 og 34, gjennom hvilke det ringformede mellomrom

36 tilfores oksygengass, kan erstattes av andre kanaler som munner ut i boringen 11 eller i kanalen 6 i stromningsretningen foran strålemunnstykket. Ett eller flere spor kan f.eks. utformes i munnstykkets 4 eller munnstykkets 46 over-flate. Videre kan sporene 12 erstattes av ett enkelt ringformet kammer.

Skjærehodet ifolge oppfinnelsen kan tilfores oppvarmingsgasser som blandes for de tilfores hodet.

Claims (7)

1. Skjærehode for termokjemisk bearbeidelse ved hjelp av en stråle av oksygengass, som fores gjennom en aksial kanal i hodet og forlater dette gjennom et sentralt utlop omgitt av flammer frembragt ved forbrenning av en blanding av gassformet brennstoff og forbrenningsunderstottende gass, hvilken blanding ledes ut fra hodet gjennom en ringformet sliss eller ring av slisser omkring det sentrale utlop, karakterisert ved at det i den aksiale kanals (6) nærmest utlopet (ved 48) beliggende endeparti er anordnet et strålemunnstykke (46) med et sentralt stråleutlop (ved 48) og et supplementært utlop (36) rundt det sentrale stråleutlop for oppdeling av oksygen-gasstrbmmen fra den aksiale kanal (6) i en sentral stråle og en gasstrbm, som omgir denne stråle, idet det supplementære utlop (36) mangler forbindelse med nevnte ringformede sliss eller ring av kanaler (26, 28) eller med en for gasstilforsel til disse anordnet ledning.

2. Skjærehode som angitt i krav 1, karakterisert ved at strålemunnstykkets (46) ved gassutlopet (30) beliggende ende (48) er anordnet således at den er forskjbvet bakover eller innover i forhold til munningen av den aksiale kanal (6).

3. Skjærehode som angitt i krav 2, karakteri-sert ved at nevnte munnstykkeende (48) er forskjovet bakover et stykke av størrelsesorden 1 mm.

4. Skjærehode som angitt i krav 1, karakterisert ved at strålemunnstykket i det ytre endeparti av den aksiale kanal (6) har en aksielt gjennom hele munnstykket forlopende kanal, hvis munning dannes av nevnte sentrale stråleutlop og hvis ytre endeparti er vesentlig smalere enn den aksiale kanal (6) i området for dette endeparti for avgrensing av et mellomrom, som danner nevnte supplementære utlop og er forbundet med den aksiale kanal (-6) ved hjelp av en eller flere kanaler (32, 34).

5. Skjærehode som angitt i krav 4, karakterisert ved at nevnte forbindelseskanaler (32, 34) utgjores av hull boret i strålemunnstykkets (46) vegg.

6. Skjærehode som angitt i krav 1, karakterisert ved at strålemunnstykket (46) er fiksert til veggen omkring den aksiale kanal (6) for å sikre en meget god termisk kontakt, f.eks. ved sveising, krymping eller ekspandering av et parti av veggen eller munnstykket utenfor området for nevnte mellomrom, hvis munning danner det supplementære utlop.

7. Skjærehode som angitt i krav 1, karakterisert ved at strålemunnstykket i det minste i et vesentlig parti av sin lengde på utlopssiden består av et. materiale med meget god varmeledningsevne, f.eks. kobber.