NO144621B - Oksygenutloepsdyse for selektiv hoevling av defekter - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en oksygenutløspdyse for selektiv høvling av defekter på overflaten til et metallisk arbeidsstykke, hvilken dyse er egnet for samtidig drift side om side med andre tilsvarende dyser for høvling av snitt som er minst like brede som bredden til de nevnte kombinerte dyser, hvilken dyse omfatter en oksygengasspassasje som ender i en dyseutløpsåpning, hvilken utløpsåpning har en sentral del og minst en endedel, hvor den sentrale del bestemmes av parallelle øvre og nedre kanter og er beregnet på utløp av en flat strøm av oksygen, og hvor endedelen har minst en av sine kanter skråstilt i en vinkel, slik at høyden til endedelen på utløpsåpningen gradvis reduseres til en mindre verdi mot sidekanten til åpningen, men forblir større enn null ved sidekanten for å begrense oksygenstrømmens intensitet mot kanten av åpningen, slik at den er tilstrekkelig til å tilveiebringe et gradfritt flammehøvlingssnitt minst så' bredt som bredden til dysen.

Ved selektiv, avgrenset flammehøvling, såsom flekk-flammehøvling, er et antall separate, tilgrensende høvledyser anordnet tvers over det metalliske arbeidsstykkes bevegelses-bane og drives selektivt, slik at bare de områder som inne-holder overflatedefekter blir høvlet i stedet for hele overflaten. Et krav ved slike flekkhøvlinger ér ikke bare at alle høvlesnitt må være gradfrie, men også at de hverken over-lapper nærliggende snitt eller fremkaller for store ribber mellom snittene. En dyse for avgrenset høvling av vilkårlig plasserte defekter på et metallegeme uten dannelse av grader eller ribber av uoksyderte metallavleiringer langs snittenes grenser er beskrevet i norsk utlegningsskrift nr. 144099.

Ved en foretrukket utførelse for en innretning for flekkflammehøvling benyttes et antall eller sett av nær hverandre liggende flammehøvlingsdyser, som hver er anordnet tilgrensende, side om side med andre enheter, slik at bredden av den metalloverflate som kan høvles i én omgang blir større. En slik innretning kan optimalt benyttes for høvling av hele arbeidsstykket eller kan selektivt høvle tilfeldig beliggende defekter. Slike innretninger er spesielt velegnet i kombina- sjonsjon med en automatisk styring som avgir signaler for inn-og utkobling av de enkelte flammehøvlingsenheter.

Flammehøvling med flere separate dyser for avgrenset høvling av den type som er omtalt i ovenstående utlegningsskrift medfører at et uhøvlet parti av arbeidsstykket gjenstår i området hvor dysene støter mot hverandre. Dette skyldes at de separate, gradfritt høvlende dyser fremkaller snitt som er smalere enn bredden til dysens utløpsåpning. Hvis to slike dyser er anordnet på linje, side om side, for opprettelse av to nærliggende snitt i en enkelt omgang, vil det gjenstå et uhøvlet parti mellom snittene. Hvis et defekt område som er like bredt eller bredere enn dysens bredde skal høvles, må dette gjøres ved at det gjennomføres to delvis overlappende snitt etter hverandre. Dette er uøkonomisk når det gjelder tid, driftsomkostninger og tap.

Den hensikt som ligger til grunn for oppfinnelsen er således å tilveiebringe en oksygenutløpsdyse for avgrenset høvling, som er istand til å danne et gradfritt snitt som er like bredt som selve dysen, idet flere dyser kan drives side om side med andre, tilsvarende dyser i en rekke for opprettelse av kontinuerlig gradfrie høvlesnitt uten dannelse av uakseptable rygger eller spor mellom de enkelte snitt.

Denne hensikt oppnås med en oksygenutløpsdyse av den innledningsvis nevnte art, som er kjennetegnet ved at kanten er skråstilt i en vinkel på ca. 5° - 30°.

I fordelaktig videre utforming av oppfinnelsen er forholdet mellom bredde og høyde for den skråstilte del av endedelen beliggende mellom ca. 2 : 1 og 10 : 1.

Dyseåpningen kan ha to endepartier i stedet for ett, slik at,dysen kan benyttes med maksimal fleksibilitet, dvs. for høvling av et enkelt snitt, såvel som for høvling i sett. I motsetning til dette kan en dyse som bare har ett endeparti bare brukes i settanordninger. Ved en slik anordning er den kant av dyseåpningen som mangler endeparti anordnet tilstøten-de til tilsvarende kant på en tilsvarende dyse. Endepartiet på dyseåpningen er enten fritt eller grenser til en annen dyse, avhengig av den ønskede bredde for snittet. Ved en dyse med bare ett endeparti svarer dyseåpningens midtparti til åpnings-bredden fra nevnte endeparti til motstående kant av åpningen. Ved en dyse med to endepartier omfatter midtpartiet åpningens bredde mellom de to endepartier.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til utførelseseksempler som er fremstilt på tegningene, som viser: fig. 1 et perspektivisk riss av en gruppe på tre flammehøvlingsenheter med ifølge oppfinnelsen utformede dyser,

fig. 2 et enderiss av tre til hverandre grensende dyser som benyttes ved enhetene ifølge fig. 1, sett i retning

A-A,

fig. 3 i tverrsnitt endeflaten til dyseutløpsåpnin-gen til ved siden av hverandre anordnede dyser i henhold til fig. 2,

fig. 4 og 5 tverrsnitt av endeflaten til ytterligere utførelsesformer for en dyseutløpsåpning ifølge oppfinnelsen,

fig. 6 et oppriss som viser hvorledes det ved hjelp av innretningen på fig. 1 utføres en selektiv flersnittsflekk-høvling av et materialstykke.

Som det fremgår av fig. 1 består de enkelte mot hverandre grensende flammehøvlingsenheter 10 av vanlige øvre og nedre forvarmingsblokker 1 og 2. Undersiden 5 til den øvre forvarmingsblokk 1 og oversiden 6 til den nedre forvarmingsblokk 2 danner en gjennomgående slissformet flammehøvlingsok-sygendyse 1 med en utløpsåpning 8.

Fig. 2, som er et riss sett fra linjen A - A på fig. 1, viser endeflaten til tre til hverandre grensende flam-mehøvlingsenheter 10 med øvre og nedre forvarmingsblokker 1 og 2, av hvilke hver er utstyrt med rekker av vanlige øvre og nedre utløp 3, 4 for etterblandede forvarmingsbrenngassflam-mer . Dyseutløpsåpningen 8 for hver flammehøvlingsenhet 10 har et midtparti C, i hvilket høyden for utløpsåpningen 8 er

konstant, slik at det trer ut en flateformet oksygenstrøm med jevn intensitet på tvers over materialoverflaten, hvis bredde svarer til bredden for midtpartiet. Gjennomstrømningsbegrens-ningselementer 11 og 12, ved hvilke det kan dreie seg om inn-

satsstykker, er anordnet ved sidekantene 15, henholdsvis 16 på hver utløpsåpning 8 for å redusere høyden til åpningen ved endene til en verdi som er tilstrekkelig liten til å redusere intensiteten for den oksygenstrøm som strømmer ut ved kantom-rådene 15 og 16 så meget at oksygengjennomløpsmengden ikke mer er tilstrekkelig til å opprettholde en flammehøvlingsreaksjon over grenseområdene til flammehøvlingssnittet, som svarer til bredden B for utløpsåpningen 8. Derimot er gjennomstrømnings-mengden av oksygen tilstrekkelig til å oksydere smelteflytende metall som eventuelt blåses ut over det foran nevnte snitt-grenseområde.

Blir flammedysene benyttet gruppevis eller i sett i samsvar med fig. 2, er den grad i hvilken oksygenstrømmen reduseres ved enden av utløpsåpningen bare kritisk ved de åpne eller frie ender 20 og 21 på flerdyseanordningen, hvor proble-met med graddannelse opptrer. Ved de mot hverandre grensende støtkanter 22 og 23 kan det ikke .danne^eg noen grader hvis bare gjennomstrømningsmengden ved de mot hverandre grensende ender på hver utløpsåpning er tilstrekkelig til å danne et flammehøvlingssnitt som minst har den samme bredde som bredden W for utløpsåpningen, slik at de hosliggende snitt delvis over-lapper hverandre eller akkurat treffer hverandre ved kantene 22 og 23. I praksis ville det derfor ikke være nødvendig med noen gjennomstrømningsbegrensningselementer ved sammenstøts-kantene, hvis enhetene hele tiden skulle drives gruppevis eller i sett, side ved side. For imidlertid under en flekkhøvling å sørge for en maksimal grad av fleksibilitet, dvs. at det i en enkelt gjennomgang skal kunne foretas en selektiv flekkhøv-ling av vilkårlig anordnede defekter med forskjellig bredde, som er vilkårlig fordelt over hele materialoverflaten, er det viktig at det ved begge ender av hver utløpsåpning er anordnet gjennomstrømningsbegrensningselementer, slik at dysene skal kunne drives i avhengighet av bredden til de feil som skal høv-les bort, enten som enkeltsnittdyser eller som dysegrupper.

Fig. 6 viser hvordan det i samsvar med fig. 2 benyttes i sett eller i grupper ved siden av hverandre anbragte dyser for å sørge for en selektiv flersnittsflekkhøvling av

vilkårlig fordelte feil i en enkelt gjennomgang. På fig. 6

er derfor flere ved siden av hverandre sittende flammehøvlings-enheter 71, 72, 73, 74 og 75 vist, som over gjennomganger 78 og 79 tilføres oksygen, henholdsvis brenngass. De vilkårlig fordelte feil på overflaten til materialet W, som skal fjernes ved hjelp av flekkhøvlingen, er antydet ved 81, 82, 83, 84 og 85. Den i det følgende forklarte flammehøvlingsprosess utgjør en foretrukket flekkhøvling, som utmerker seg ved en momentanstart. Til dette; iformål kan det på fordelaktig måte benyttes den metode som er angitt i US patent nr. 3966503.

Når den bevegede gruppe av hosliggende flammehøv-lingsenheter 71, 72, 73, 74 og 75 kommer i kontakt med materialet W, blir det ved hjelp av flammehøvlingsenheten 74 utført en momentanstart så snart denne flammehøvlingsenhet når det fremre område 86 av området 84. Flammehøvlingsenheten 74 forblir så innkoblet til den bakre ende 87 av området 84 er nådd. Deretter blir enheten 74 koblet ut, mens enhetene 71 og 72 kobles momentant inn. Mens gruppen av flammehøvlingsenheter løper over arbeidsstykket, forblir enheten 72 innkoblet til den bakre ende av defektområdet 82 er nådd. Deretter blir enheten enten av maskinføreren eller automatisk ved hjelp av et mekanisk eller elektrisk signal koblet ut, mens enheten 71 forblir innkoblet. Enheten 74 blir på nytt koblet inn for å be-gynne med flekkhøvlingen av området 85. Når gruppen av høvle-enheter når begynnelsen av området 83, blir enheten 73 koblet inn. Ved slutten av området 85 skjer utkoblingen av enheten 74. Enheten 71 blir koblet ut når enden av området 81 er nådd. Enheten 7 3 blir til slutt koblet ut når enden av området 83

er nådd. Under hele flekkhøvlingsprosessen forblir, i. dette spesielle tilfelle enheten 75 utkoblet, da det ikke befinner seg noen defekter i den sone som nås av denne enhet.

Et vesentlig trekk består deri at gjennomstrømnings-begrensningselementene for flammehøvlingsdysen ikke reduserer

åpningshøyden ved sidekantene helt til null. Derved forhindres at intensiteten for oksygenstrømmen synker så langt at det oppnådde snitt er smalere enn utløpsåpningsbredden. Det betyr at dysehøyden blir redusert ved endene eller sidekantene til en

verdi som er større enn null for å oppnå et gradfritt snitt, som er tilstrekkelig bredt til ved hjelp av et antall ved siden av hverandre plasserte, innbyrdes innrettede dyser å flam-mehøvle et arbeidsstykke uten at det dannes vulster eller for-dypninger mellom hosliggende snitt, som kan tilbakeføres til ikke høvlede materialdeler. Hvis ønsket kan snittet også gjø-res bredere, idet man lar en del av høvleoksygenstrømmen tre ut langs dysens sider. Sidene til dysen kan derfor eventuelt over gjennomstrømningsbegrensningselementene være åpne til en tilstrekkelig avstand bak utløpsåpningen for å ekspandere snittet til en forutbestemt bredde, mens samtidig dannelsen av grader langs grenseområdene av snittet unngås. Det skal for-stås at ved økende utbredelse av flammehøvlingssnittet over ut-løpsåpningens bredde, vil den oppnådde høvlereaksjon i tiltag-ende grad bli mindre stabil for dannelsen av et gradfritt snitt med nødvendig flammehøvlingsbetingelsesområde.

Formen til de av gjennomstrømningsbegrensningsele-mentene 11 og 12 samt av den øvre og den nedre forvarmingsblokk 1, henholdsvis 2 dannede utløpsåpning 8 er vist på fig. 3. Det dreier seg herved om et tverrsnittsriss av endeflaten til åpningen. Typisk har utløpsåpningen. en brédde'.W på ca.

200 - 300 mm, en høyde H på ca. 6,5 mm og en høyde d ved endene på ca. 2 mm. Ved den viste utførelsesform er underkanten av utløpsåpningen avskrånet i en avstand b fra åpningsendene med en vinkel a og løper ut i en kort del e som er parallelt rettet til kanten på midtdelen c. Lengden til delen e utgjør for-trinnsvis ca. 6,5 mm, men denne verdi kan imidlertid varieres mellom null og den doble verdi av høyden H. Ved fast gitt verdi for d og e avhenger verdien for avstanden b av helnings-vinkelen a, som skal ligge mellom ca. 5 og 30°. Forholdet d/H kan varieres mellom ca. 1 : 6 og 1 : 2. Som særlig hen-siktsmessig har det vist seg å benytte forholdstallene d/Hog b/H på 1 : 3, henholdsvis 5 : 1 ved en skråvinkel a på 10°. Størrelsen for bredden W kan ved opprettholdelse av gradfrie snitt varieres innenfor vide grenser, hvis størrelsene b, d og H bibeholder de foran nevnte verdier.

Fig. 4 viser en ytterligere utførelsesform svarende til utløpsåpningen ifølge fig. 3, med det unntak at de skrå kanter ved enden ikke løper ut i en relativt kort del som er rettet parallelt til kantene på midtdelen for åpningen. Som i tilfelle ved utførelsesformen ifølge fig. 3 kan skråvinkelen a varieres mellom 5 og 30°. Forholdstallene d/H og b/H på ca. 1:3, henholdsvis 4 : 1 er særlig fordelaktig ved en skråvinkel a pa 10°.

I samsvar med en ytterligere utførelsesform kan det i steden for de rettlinjet avskrånede åpningskanter ifølge fig. 3 og 4 også benyttes konkavt krummede flater b av den på fig. 5 antydede art. Ved alle utførelsesformer skal imidlertid forholdet mellom bredden for den avskrånede del av endedelen (definert ved størrelsen b-e) og høyden for den skrått forløpende del (H - d) være mellom ca. 1 : 2 og 1 : 10, hvorved forholdet 1 : 5 er foretrukket. Ved utførelsesformene ifølge fig. 4 og 5 er e lik null.

Claims (2)

1. Oksygenutløpsdyse for selektiv høvling av defekter på overflaten til et metallisk arbeidsstykke, hvilken dyse er egnet for samtidig drift side om side med andre tilsvarende dyser for høvling av snitt som er minst like brede som bredden til de nevnte kombinerte dyser, hvilken dyse omfatter en oksygengasspassasje som ender i en dyseutløpsåpning, hvilken ut-løpsåpning har en sentral del og minst en endedel, hvor den sentrale del bestemmes av parallelle øvre og nedre kanter og er beregnet på utløp av en flat strøm av oksygen, og hvor endedelen har minst en av sine kanter skråstilt i en vinkel, slik at høyden til endedelen på utløpsåpningen gradvis reduseres til en mindre verdi mot sidekanten til åpningen, men forblir størare enn null ved sidekanten for å begrense oksygenstrømmens intensitet mot kanten av åpningen, slik at den er tilstrekkelig til å tilveiebringe et gradfritt flammehøvlingssnitt minst så bredt som bredden til dysen,karakterisertved at kanten er skråstilt i en vinkel på ca. 5° - 30°.

2. Dyse ifølge krav 1,karakterisert vedat forholdet mellom bredde og høyde for den skråstilte del av endedelen ligger mellom ca. 2 : 1 og 10 : 1.