DE2720793A1 - PROCESS AND DEVICE FOR PERFORMING THERMOCHEMICAL QUICK START - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL.-INC. GERHARD SCHWANPATENT Attorney DIPL.-INC. GERHARD SCHWAN

BÜRO: «000 MÜNCHEN 83 ■ ELFENSTH.ASSE 32 2720/93OFFICE: “000 MÜNCHEN 83 ■ ELFENSTH.ASSE 32 2720/93

L-1O617-1-GL-1O617-1-G

UNION CARBIDE CORPORATION 270 Park Avenue, New York, N.Y. 10017, V.St.A.UNION CARBIDE CORPORATION 270 Park Avenue, New York, N.Y. 10017, V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen von thermochemischen SchnellstartsMethod and device for performing thermochemical quick starts

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FERNSPRECHER.: 0811/6012039 · KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHENTELEPHONE: 0811/6012039 CABLE: ELECTRICPATENT MUNICH

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Die Erfindung befaßt sich allgemein mit dem thermochemischen Abtragen von Metall von einer Werkstücksoberfläche, ein Verfahren, das allgemein als "Flammen" bezeichnet wird. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Durchführen von Schnellstarts oder fliegenden Starts bei Flämmoperationen. Unter einem fliegenden Start soll vorliegend das praktisch augenblickliche Einleiten einer thermochemischen Reaktion auf einem Werkstück verstanden werden, das sich gegenüber der Flämmaschine mit seiner normalen Flämmgeschwindigkeit bewegt, d. h. einer Geschwindigkeit zwischen ungefähr 6 und 45 m/min. Mit Geschwindigkeiten am unteren Ende dieses Bereichs wird beim Flämmen von kalten Werkstükken gearbeitet, während die Geschwindigkeiten am oberen Bereichsende für das Flämmen von warmen Werkstücken benutzt werden.The invention is generally concerned with the thermochemical removal of metal from a workpiece surface, a process commonly referred to as "flaming". In particular, the invention relates to a method for performing quick starts or flying starts in scarfing operations. In the present case, a flying start is to be understood as the practically instantaneous initiation of a thermochemical reaction on a workpiece which moves at its normal scarfing speed compared to the scarfing machine, ie a speed between approximately 6 and 45 m / min. The speeds at the lower end of this range are used when scarfing cold workpieces, while the speeds at the upper end of this range are used for scarfing warm workpieces.

Es ist bekannt, eine Flämmreaktion einzuleiten, indem das metallische Werkstück auf seine Schmelz- oder Zündtemperatur vorgewärmt wird, was normalerweise mit Hilfe von auf einen relativ kleinen Bereich gerichteten Vorwärmflammen geschieht, bevor auf das Schmelzbad ein schräg verlaufender Flämmsauerstoffstrom aufgeblasen wird. Der Flämmsauerstoffstrom hat eine zweifache Aufgabe: zum einen soll er eine thermochemische Reaktion mit dem Metall bewirken; zum anderen soll er das in Reaktion gegangene Metall wegblasen, wodurch für die Flämmreaktion frisches Metall freigelegt wird.It is known to initiate a scarfing reaction by the metallic workpiece is preheated to its melting or ignition temperature, which is usually done with the help of a Relatively small area directed preheating flames happens before an inclined one on the weld pool Scarfing oxygen flow is inflated. The flame oxygen flow has a twofold task: on the one hand, it should bring about a thermochemical reaction with the metal; on the other hand it is intended to blow away the metal that has undergone the reaction, thereby exposing fresh metal for the scarfing reaction.

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Es ist seit langem bekannt (beispielsweise US-PS 2 205,890), Metallstäbe zu verwenden, um bei Handflämmvorgängen raschere Starts zu erzielen. In diesem Fall muß das Werkstück
stillstehen; der Flömmer muß entsprechend geschickt sein,
um sowohl die Zeitdauer des Flämmsauerstoffstroms vorzugeben, als auch den Brenner und den Stab in geeignetem Winkel zu halten. Es ist auch bekannt (US-PS 2 3O9 O96), maschinelle Flämmreaktionen mit Drähten oder Stäben einzuleiten.
Die dort, beschriebenen Flämmstarts sind jedoch gleichfalls
nur bei stillstehenden Werkstücken möglich.It has long been known (e.g., US Pat. No. 2,205,890) to use metal rods to provide quicker starts in hand-flaming operations. In this case the workpiece must
stand still; the Flömmer must be skilled accordingly,
both to set the duration of the scarfing oxygen flow and to keep the burner and the rod at a suitable angle. It is also known (US Pat. No. 2,309,096) to initiate mechanical scarfing reactions with wires or rods.
The scarfing starts described there are, however, also
only possible with stationary workpieces.

Es ist bekannt, fliegende Starts mit Hilfe von Metallpulver (US-PS 3 216 867) oder durch Verwendung einer mit Strom gespeisten Elektrode (US-PS 2 513 425 und 3 658 599) durchzuführen. Pulverstarts sind wegen der raschen Abnutzung der
Pulverzuführung unzuverlässig; deshalb sowie angesichts der Kosten des Metallpulvers sind Pulverstarts nicht befriedigend. Die Durchführung von Starts unter Zufuhr von elektrischem Strom ist mit verhältnismäßig komplexen Problemen.verbunden .It is known to carry out flying starts with the aid of metal powder (US Pat. No. 3,216,867) or by using a current-fed electrode (US Pat. No. 2,513,425 and 3,658,599). Powder starts are due to the rapid wear and tear of the
Powder feed unreliable; therefore, as well as the cost of the metal powder, powder starts are not satisfactory. Carrying out starts with the supply of electrical power is associated with relatively complex problems.

Übertragene elektrische Lichtbögen, bei denen das Werkstück ein Teil des elektrischen Stromkreises ist, machen einen
elektrischen Kontakt mit dem bewegten Werkstück erforderlich. Bei nichtübertragenen elektrischen Lichtbogen, bei denen das Werkstück nicht im Stromkreis liegt, ist es notwendig, die Elektrode extrem dicht an die WerkstücksoberflächeTransmitted electric arcs, where the workpiece is part of the electrical circuit, make one
electrical contact with the moving workpiece is required. In the case of non-transmitted electric arcs, in which the workpiece is not in the electrical circuit, it is necessary to place the electrode extremely close to the workpiece surface

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heranzubringen, um ausreichend Wärme zu übertrogen-und auf diese Weise das Werkstück auf die Zündtemperatur aufzuheizen. Dies ist wegen der räumlichen Beschränkungen und auch deshalb unpraktisch, weil die extrem starke Spritzerbildung der Flämmreaktion den Lichtbogenbrenner zerstören würde.bring in enough heat to deceive and on in this way the workpiece is heated to the ignition temperature. This is because of space restrictions as well therefore impractical because the extremely strong spattering of the scarfing reaction would destroy the arc torch.

In jüngerer Zeit wurde gefunden (US-PS 3 966 503 und 3 991 985), daß fliegende Starts durchgeführt werden können, indem die zu flammende Metalloberfläche mit einem heißen Draht in Berührung gebracht wird. Der heiße Draht wird durch die Wärme der Vorwärmflammen der Flämmeinheit oder durch eine externe Wärmequelle auf Zündtemperatur gebracht. Es zeigte sich zwar, daß dieses Verfahren in Fällen mit Erfolg durchgeführt werden kann, bei denen mehrere Fleckflämmoperationen vorgenommen werden müssen; es ist jedoch erforderlich, eine der Anzahl der Flämmeinheiten entsprechende Anzahl von Drahtvorschubeinheiten vorzusehen.More recently, it has been found (U.S. Patents 3,966,503 and 3,991,985) that flying starts can be performed by bringing the metal surface to be flamed into contact with a hot wire. The hot wire will by the heat of the preheating flames of the scarfing unit or brought to ignition temperature by an external heat source. It has been shown that this procedure is successful in cases can be performed that require multiple spot flaming operations; however, it is necessary to provide a number of wire feed units corresponding to the number of scarfing units.

Bisher war es also stets notwendig, einen Hilfswerkstoff, beispielsweise Metallpulver oder Drähte, zu verwenden, um das Werkstück auf Zündtemperatur zu bringen.So far it has always been necessary to use an auxiliary material for example, metal powder or wires to be used to bring the workpiece to the ignition temperature.

Vorliegend soll mit dem Begriff Hochintensitätsstrahl zum Ausdruck gebracht werden, daß die durch die Ausbreitdüse hindurchtretende Sauerstoffdurchflußmenge größer als die Sauerstoff durchflußmenge durch eine Flämmdüse von entsprechender Breite ist.In the present case, the term high-intensity jet is intended to express that the oxygen flow rate passing through the spreading nozzle is greater than the oxygen flow rate through a scarfing nozzle of a corresponding width.

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Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß ein Hochintensitäts-Laserstrahl auf einem zu flammenden metallischen Werkstück auf einen sehr kleinen Fleck fokussiert werden kann, auf den bereits ein intensiver Sauerstoffstrahl auftrifft oder der gleichzeitig mit einem solchen Strahl in Kontakt gebracht wird, wobei an dem sehr kleinen Fleck für eine augenblickliche Einleitung einer thermpchemischen Reaktion gesorgt wird, die dann auf die volle Breite eines Fleckflämmdurchgangs ausgebreitet wird, d. h. eine Breite, die für gewöhnlich zwischen 5 und 25 cm liegt. Es war bekannt, daß ein Laserstrahl einen kleinen Fleck (0,1 bis 1 mm Durchmesser und 1 mm bis 0,1 mm tief) augenblicklich auf seine Schmelztemperatur bringen kann. Unerwartet war jedoch die Feststellung, daß ein derart kleiner und flacher Bereich an schmelzflüssigem Metall mittels eines Hochintensitäts-Sauerstoffstrahls auf die volle Breite des Fleckflämmschnittes ausgebreitet werden kann. Man hatte angenommen, daß ein Sauerstoffstrahl hoher Intensität eine derart kleine Menge an schmelzflüssigem Metall wegblasen würde, bevor die thermochemische Reaktion eingeleitet ist, oder daß der Sauerstoffstrahl den Fleck so weit abkühlen würde, daß das Einleiten der Reaktion verhindert wird.The invention is based on the discovery that a high intensity laser beam be focused on a very small spot on a metallic workpiece to be flamed that is already being hit by an intense jet of oxygen or that is simultaneously with such a jet in Is brought into contact, at the very small spot for an instantaneous initiation of a thermpchemical reaction which is then taken to cover the full width of a spot flaming passage is spread, d. H. a width that is usually between 5 and 25 cm. It was known that a laser beam hits a small spot (0.1 to 1 mm in diameter and 1 mm to 0.1 mm deep) instantly Can bring melting temperature. What was unexpected, however, was the finding that such a small and flat area molten metal by means of a high intensity oxygen jet can be spread to the full width of the spot flaming cut. It was assumed that a jet of oxygen high intensity would blow away such a small amount of molten metal before the thermochemical Reaction is initiated, or that the oxygen jet would cool the stain so far that initiation the reaction is prevented.

Es sind grundsätzlich zwei unterschiedliche Arten von Lasern bekannt, nämlich kontinuierliche Laser und gepulste Laser. Gepulste Laser geben ihre Energie, wie der Name andeutet, in Form von sehr kurzen Stößen hoher Intensität ab. Bei denThere are basically two different types of lasers known, namely continuous lasers and pulsed lasers. As the name suggests, pulsed lasers emit their energy in the form of very short bursts of high intensity. Both

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Schnellstarts der vorliegend betrachteten Art handelt es sich ebenso wie bei einem gepulsten Laser um intermittierende Vorgänge. Daher wird vorliegend vorzugsweise mit gepulsten Lasern gearbeitet. Es versteht sich jedoch, daß auch ein kontinuierlicher Laser eingesetzt werden kann, indem er über eine Blende oder andere äquivalente Maßnahmen gepulst wird. Ein kontinuierlicher Laser wird vorzugsweise bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen.It concerns quick starts of the type considered here As with a pulsed laser, it is about intermittent processes. Therefore, pulsed is preferred in the present case Lasers worked. It will be understood, however, that a continuous laser can also be used by is pulsed via a diaphragm or other equivalent measures. A continuous laser is preferably used in a modified one Embodiment of the invention provided.

Mit der Erfindung sollen ein einfaches und verläßliches Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die es erlauben, einen Schnellstart oder fliegenden Start an einem Werkstück ohne Zufuhr von Hilfsstoffen (z. B. Pulver oder Draht) oder eines elektrischen Lichtbogens durchzuführen. Individuelle gratfreie Fleckflämmschnitte sollen an einem metallischen Werkstück sofort vorgenommen werden können, ohne daß es der Verwendung von Hilfsstoffen oder elektrischen Lichtbogen bedarf. Im Verlauf eines einmaligen Überfahrens der Werkstückoberfläche sollen mehrere augenblicklich eingeleitete, willkürlich angeordnete selektive Flämmschnitte auf der Oberfläche eines Werkstückes ausgeführt werden können, das sich mit normaler Flämmgeschwindigkeit bewegt. Daneben sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die es erlauben, Sofort- oder fliegende Flämmschnitte auszuführen, ohne daß es eines Hochintensitäts-Sauerstoffstrahls bedarf, um das Startschmelzbad auszubreiten.The invention aims to provide a simple and reliable method and to provide a device which allows a quick start or a flying start on a workpiece without addition of auxiliary materials (e.g. powder or wire) or an electric arc. Individual It should be possible to make burr-free spot flame cuts on a metallic workpiece immediately without it the use of auxiliary materials or electric arcs requirement. In the course of a one-time run over the On the workpiece surface, several arbitrarily arranged selective scarfing cuts should be initiated immediately the surface of a workpiece that moves at normal scarfing speed. Besides a method and a device are to be created that allow immediate or flying scarfing cuts to be made, without there being a high intensity jet of oxygen needed to spread the starting molten bath.

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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Durchführen eines thermochemischen Schnellstarts auf der Oberfläche eines Eisenmetallwerkstücks ist dadurch gekennzeichnet, daßA method according to the invention for performing a thermochemical Quick starts on the surface of a ferrous metal workpiece is characterized in that

(a) eine vorbestimmte Stelle der Oberfläche, an der die Reaktion beginnen soll, mit einem Laserstrahl in Berührung gebracht wird,(a) a predetermined location on the surface where the reaction occurs is to begin, is brought into contact with a laser beam,

(b) ein Sauerstoffgasstrahl hoher Intensität an der Stelle der Oberfläche unter Einleiten einer sofortigen Flämmreaktion und Ausbildung eines Schmelzbades an der Stelle zum Auftreffen gebracht wird und(b) a high intensity jet of oxygen gas at the site the surface while initiating an immediate scarfing reaction and formation of a weld pool is brought to impinge at the point and

(c) ein Hochintensitäts-Sauerstoffstrahl weiter zum Auftreffen auf dem Schmelzbad gebracht wird, bis sich das Schmelzbad auf eine vorbestimmte Breite ausgedehnt hat.(c) a high intensity jet of oxygen continued to impinge is brought on the weld pool until the weld pool has expanded to a predetermined width.

Eine Vorrichtung zum Durchführen eines Schnellstarts ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine Flämmaschine mit einer Flämmeinheit mit Mitteln, die eine Vorwärmflamme und einen Flämmsauerstoffstrom in Richtung auf ein zu flammendes Werkstück austreten lassen; eine auf der Flämmaschine montierte und vor der Flämmeinheit sitzende Sauerstoffausbreitdüse, die an ihrem Austrittsende derart geneigt ist, daß ein Sauerstoffstrahl hoher Intensität unter einem Winkel zur Werkstückoberfläche in einem vorbestimmten Abstand vor dem Flämmsauerstoffstrom ausgebildet wird,sowie einen auf derA device for performing a quick start is characterized according to the invention by a scarfing machine with a scarfing unit with means which allow a preheating flame and a scarfing oxygen flow to escape in the direction of a workpiece to be flamed; an oxygen spreading nozzle mounted on the scarfing machine and seated in front of the scarfing unit, which is inclined at its outlet end in such a way that a high-intensity oxygen jet is formed at an angle to the workpiece surface at a predetermined distance in front of the scarfing oxygen flow, and one on the

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Flämmaschine sitzenden Laser mit zugeordnetem optischem System zum Fokussieren eines Laserstrahls auf der Werkstücksoberfläche. Scarfing machine seated laser with an associated optical system for focusing a laser beam on the workpiece surface.

Nachdem das Schmelzbad auf seine vorgewählte Breite ausgebreitet ist, ist der Schnellstart abgeschlossen. Der Ausbreitsauerstoffstrahl kann dann eingeschaltet bleiben und benutzt werden, um die Flämmreaktion durchzuführen; er kann aber auch abgeschaltet werden, und es kann ein anderer Sauerstoffstrom zum Auftreffen auf dem ausgebreiteten Schmelzbad unter einem spitzen Winkel zur Werkstücksoberfläche gebracht werden, um die Flämmreaktion zu übernehmen und durchzuführen. Die Art des gewünschten Flämmschnittes bestimmt die Art des Flämmsauerstoffstroms, der vorgesehen wird, um die Flämmreaktion von dem Ausbreitstrahl zu übernehmen.After the weld pool is spread out to its preselected width the quick start is complete. The propagating oxygen beam can then be left on and used to perform the scarfing reaction; he can but can also be switched off and a different flow of oxygen can be used brought to impinge on the expanded weld pool at an acute angle to the workpiece surface to take over and carry out the scarfing reaction. The type of scarf cut required determines the type of scarfing oxygen flow that is provided to to take over the scarfing reaction from the spreading jet.

Entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Durchführen eines Sofortflämmschnitts auf der Oberfläche eines metallischen Werkstücks dadurch gekennzeichnet, daßAccording to a modified embodiment of the invention is a method for making an instant flame cut on the surface of a metallic workpiece characterized in that

(a) für eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und einem Flämmsauerstoffgasstrom gesorgt wird und gleichzeitig damit(a) for relative movement between the workpiece and a Scarfing oxygen gas flow is provided and simultaneously in order to

(1) zur Ausbildung einer aufgeheizten Strecke von gewünschter Länge quer zur Oberfläche bezüglich deren(1) to form a heated stretch of desired Length across the surface with respect to it

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Bewegungsrichtung mindestens ein Laserstrahl auf der Werkstücksoberfläche zum Auftreffen gebracht wird, wobei die aufgeheizte Strecke dadurch erzeugt wird, daß dar Laserstrahl eine Folge von Punkten auf der Oberfläche auf ihre Sauerstoffzündtemperatur bringt, undDirection of movement brought at least one laser beam to impinge on the workpiece surface is, the heated path is generated by the fact that the laser beam is a series of points on the surface to its oxygen ignition temperature brings, and

(2) zum Einleiten eines Sofortflämmschnitts entlang der Strecke ein Flämmsauerstoffstrom zum Auftreffen auf der aufgeheizten Strecke gebracht wird, und daß(2) to initiate an instant flame cut along the Stretch, a flow of scarfing oxygen is brought to impinge on the heated stretch, and that

(b) der Flämmsauerstoffstrom fortgesetzt wird, bis die gewünschte Schnittlänge erzeugt ist.(b) the flow of scarfing oxygen is continued until the desired Cutting length is generated.

Entsprechend dieser abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist die Flämmvorrichtung gekennzeichnet durchAccording to this modified embodiment of the invention the scarfing device is characterized by

(a) eine Flämmdüsenanordnung, mittels deren ein gesteuerter Flämmsauerstoffstrom auf die Oberfläche eines zu flammenden Werkstückes richtbar ist,(A) a scarfing nozzle arrangement, by means of which a controlled Scarfing oxygen flow onto the surface of something to be flamed Workpiece can be straightened,

(b) eine Einrichtung, die für eine Relativbewegung zwischen der Düsenanordnung und dem Werkstück sorgt, und(b) a device that allows relative movement between the nozzle arrangement and the workpiece, and

(c) eine Laseranordnung, mittels deren zur Ausbildung einer aufgeheizten Strecke von gewünschter Länge quer zur Oberfläche bezüglich deren Bewegungsrichtung mindestens(C) a laser arrangement, by means of which to form a heated distance of the desired length transversely to the surface with respect to the direction of movement at least

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ein Laserstrahl auf der Werkstücksoberfläche zum Auftreffen bringbar ist, wobei der Laserstrahl eine Folge von Punkten auf der Oberfläche auf ihre Sauerstoffzündtemperatur erhitzt und die aufgeheizte Strecke nahe der Mittellinienprojektion des Flämmsauerstoffstroms auf der Werkstücksoberfläche liegt.a laser beam can be brought to impinge on the workpiece surface, the laser beam causing a sequence of points on the surface heated to their oxygen ignition temperature and the heated stretch near the Center line projection of the scarfing oxygen flow the workpiece surface.

Bei Anwendung dieser abgewandelten Ausführungsform besteht das bevorzugte Verfahren der Erhitzung der Werkstücksoberfläche mittels Laser auf ihre Sauerstoffzündtemperatur darin, da3 ein kontinuierlicher Laserstrahl derart verstellt wird, daß der Strahl ein Kontinuum von Punkten quer zur Oberfläche des Werkstückes trifft.When using this modified embodiment, the preferred method is to heat the workpiece surface to its oxygen ignition temperature by means of a laser in that a continuous laser beam is adjusted in such a way that the beam is a continuum of points across meets the surface of the workpiece.

Der vorliegend verwendete Begriff "Schnellstart" soll sowohl fliegende Starts als auch Starts einschließen, bei denen zwischen dem Werkstück und der Flämmvorrichtung keine Relativbewegung erfolgt, bis der Laserstrahl mit der vorgewählten Stelle in Berührung kommt. Im Augenblick des Kontakts wird jedoch sofort mit der normalen Flämmgeschwindigkeit begonnen (ohne daß in der bekannten Weise auf die Ausbildung des Schmelzbades gewartet wird), so daß der Start erfolgt, während sich Werkstück und Flämmvorrichtung gegeneinander bewegen. Würde die Vorschubbewegung nicht sofort beim Auftreffen des Laserstrahls eingeleitet, würde der Sauerstoffstrahl innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne in dem Werkstück ein Loch ausbilden. Es versteht sich, daß die Re-The term "quick start" as used herein is intended to include both flying starts and starts in which there are none between the workpiece and the scarfing device Relative movement takes place until the laser beam comes into contact with the preselected point. At the moment of contact, however, the normal scarfing speed is started immediately (without waiting in the known manner for the formation of the weld pool), so that the start takes place while the workpiece and scarfing device move against each other. The feed motion would not be immediate initiated when the laser beam hits, the oxygen beam would be within a very short period of time Form a hole in the workpiece. It goes without saying that the

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lativbewegung erfolgen kann, indem entweder die Werkstücksoberfläche gegenüber einer stillstehenden Flämmvorrichtung bewegt wird, oder umgekehrt.relative movement can be done by either touching the workpiece surface is moved in relation to a stationary scarfing device, or vice versa.

Unter dem Begriff "Flämmsauerstoffstrom" soll vorliegend ein Sauerstoffgasstrom verstanden werden, der schräg auf die Werkstücksoberfläche gerichtet wird und ausreichende Intensität hat, um auf thermochemischem Wege eine Metalloberflächenschicht abzutragen, und zwar für gewöhnlich bis zu einer Tiefe von ungefähr 1 bis 8 mm, wobei ein Flämmschnitt von mindestens 25 mm Breite ausgeführt wird. Flämmsauerstof f ströme sind vorzugsweise flächig ausgebildet, können jedoch auch kreisförmig oder von anderer Form sein.The term "scarfing oxygen flow" is intended to be used in the present case an oxygen gas flow can be understood, which obliquely on the workpiece surface is straightened and sufficient Intensity has to thermochemically form a metal surface layer to be removed, usually to a depth of about 1 to 8 mm, with a scarf cut at least 25 mm wide. Scarfing oxygen flows are preferably flat, however, they can also be circular or of a different shape.

Ein einzelner gratfreier Fleckflämmschnitt läßt sich durchführen, indem auf das Schmelzbad ein schräger, flächiger Flämmsauerstoffgasstrom gerichtet wird, dessen Strömungsintensität in Richtung auf die Ränder des Stroms allmählich vermindert wird, um an den Seitenkanten der Düsenöffnung, aus welcher er austritt, die Intensität Null zu erreichen. Dabei wird ein Schnitt erhalten, dessen Breite kleiner als die Breite der Austrittsöffnung ist. Ein derartiger Flämmschnitt läßt sich mit Düsen ausführen, wie sie in der DT-OS 2 638 3O4 beschrieben sind.A single burr-free spot flame cut can be carried out, by directing an inclined, planar flow of scarfing oxygen gas onto the molten bath, the intensity of which gradually increases in the direction of the edges of the flow is reduced in order to reach zero intensity at the side edges of the nozzle opening from which it emerges. A section is obtained, the width of which is smaller than the width of the outlet opening. Such a scarf cut can be implemented with nozzles as described in DT-OS 2 638 3O4.

Soll ein selektives Fleckflämmen der gesamten Oberfläche eines Werkstückes in einem einzigen Durchgang erfolgen, müssenIf a selective spot scarfing of the entire surface of a workpiece is to be carried out in a single pass

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die Flämmschnitte nicht nur gratfrei sein, sondern auch in der Weise ausgebildet werden, daß einander benachbarte Schnitte sich weder überlappen noch übermäßig hohe Wülste oder tiefe Auskehlungen zwischen den Schnitten entstehen. Dies erfordert die Möglichkeit, am Schmelzbad seitlich aneinander angrenzende Flämmsauerstoffströme austreten zu lassen, deren Strömungsintensität jeweils in Richtung auf ihre Ränder allmählich abnimmt und von denen jeder einen Flämmschnitt erzeugt, der mindestens ebenso breit wie die betreffende Austrittsöffnung ist. Düsen zur Durchführung derartiger Flämmschnitte sind in der US-PS 4 013 486 beschrieben. Wenn diese Flämmeinheiten mit normaler Flämmgeschwindigkeit über das Werkstück laufen, können sie in vorgewählter Weise ein- und ausgeschaltet werden, um jede beliebige willkürliche Verteilung von Fehlerstellen auf der Werkstücksoberfläche auszuflammen.the scarf cuts not only be free of burrs, but also in are formed in such a way that adjacent cuts neither overlap nor excessively high bulges or deep flutes arise between the cuts. This requires the possibility of side by side at the weld pool to allow adjacent scarfing oxygen streams to escape, whose flow intensity gradually decreases in the direction of their edges and each of which makes a scarf cut generated that is at least as wide as the outlet in question. Nozzles for carrying out such Scarfing cuts are described in U.S. Patent 4,013,486. When these scarfing units run over the workpiece at normal scarfing speed, they can be used in a preselected manner can be switched on and off to any arbitrary distribution of flaws on the workpiece surface to flare out.

Soll ein herkömmlicher Flämmvorgang ausgeführt werden, kann dies erfolgen, indem ein schräg verlaufender, flächiger Flämmsauerstoffstrom, dessen Strömungsintensität über die volle Breite im wesentlichen gleichförmig ist, von einer herkömmlichen rechteckförmigen Düse aus auf das Schmelzbad gerichtet wird. In einem solchen Fall bietet der Flämmschnellstart den Vorzug, daß die Flämmreaktion auf einem Werkstück eingeleitet werden kann, wenn dieses mit den Flämmeinheiten in entsprechende Ausrichtung kommt, ohne daß das Werkstück oder die Flämmeinheiten verlangsamt oder angehalten zu wer-If a conventional scarfing process is to be carried out, can this is done by using a sloping, flat Scarfing oxygen flow, the flow intensity of which is substantially uniform over the full width, from a conventional one rectangular nozzle is pointed out at the weld pool. In such a case, the scarfing offers a quick start the advantage that the scarfing reaction can be initiated on a workpiece when this is with the scarfing units comes into appropriate alignment without slowing down or stopping the workpiece or the scarfing units

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den brauchen, um die Fldmmreaktion beginnen zu lassen, wie dies bei der Verwendung von herkömmlichen Vorwärmflammen erforderlich ist. Der Schnellstart erlaubt es, mit dem Flämmvorgang unmittelbar auf den Kontakt der Vorrichtung mit dem Werkstück hin zu beginnen.the need to get the flame reaction to begin, like this is necessary when using conventional preheating flames. The quick start allows the scarfing process to come into contact with the device To begin the workpiece.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments. In the enclosed Drawings show:

Fig. 1 eine Seitenansicht, aus der das Verfahren und die dabei verwendete Vorrichtung zum Durchführen eines einzelnen gratfreien Fleckflämmschnitts mit einem Schnellstart entsprechend der Erfindung zu erkennen sind,Fig. 1 is a side view from which the method and the device used for performing a single burr-free spot flame cut with a quick start accordingly the invention can be recognized,

Fig. 2 eine Stirnansicht der Flämmsauerstoffdüsen-Fig. 2 is an end view of the scarfing oxygen nozzle

bffnung entsprechend der Linie 2-2 der Fig. 1 ,opening according to line 2-2 of Fig. 1,

Fig. 3, 4, schematische Darstellungen, die,von oben ent-5 und 6 lang der Linie 3-3 der Fig. 1 gesehen,die Folge von Reaktionen erkennen lassen, die auf dem Werkstück bei der Durchführung eines erfindungsgemäSen Schnellstarts stattfinden,3, 4 are schematic representations which, viewed from above along the line 3-3 of FIG. 1, show the Reveal the sequence of reactions that occur on the workpiece when performing a quick starts according to the invention take place,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung be-Fig. 7 is a perspective view of a loading for carrying out the method according to the invention

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stimmten Vorrichtung, die zum Zwecke der Fernsteuerung an einem Ausleger montiert ist,agreed device mounted on a boom for remote control purposes is,

Fig. 8 und 9 abgewandelte Ausführungsformen der Vorrichtung nach Fig. 7,8 and 9 modified embodiments of the device according to Fig. 7,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer weiterenFig. 10 is a perspective view of another

bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der mehrere einander benachbarte Flämmeinheiten vorgesehen sind, um in einem einzigen Durchgang für ein selektives Mehrschnitt-Fleckflammen der vollen Werkstücksbreite mit Schnellstart zu sorgen,preferred embodiment of the invention, in which several adjacent scarfing units are intended to be used in a single pass for a selective multi-cut spot flaming to ensure the full width of the workpiece with quick start,

Fig. 11 eine abgewandelte Ausführungsform der Laseranordnung nach Fig. 10,11 shows a modified embodiment of the laser arrangement according to Fig. 10,

Fig. 12 eine Stirnansicht der bei den Flämmeinhei-Fig. 12 is an end view of the scarfing units

ten nach Fig. 10 verwendeten Flämmsauerstoffdüsenöf fnungen,ten scarfing oxygen nozzles used according to FIG openings,

Fig. 13 eine Draufsicht auf die Anordnung nach13 is a plan view of the arrangement according to FIG

Fig. 1O, aus der zu erkennen ist, wie mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung mehrere Fleckflämmschnitte mit Schnellstart in einem einzigen Durchgang über die volle Werk-Fig. 1O, from which it can be seen how with With the help of the method according to the invention several spot flaming cuts with quick start in a single pass over the full factory

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stücksbreite hinweg durchgeführt werden,be carried out piece width,

Fig. 14 eine Seitenansicht, aus der eine abgewandelte Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung zu erkennen sind, bei der kein Hochintensitätssauerstoffstrahl erforderlich ist,14 is a side view showing a modified one Embodiment of the method and the device can be seen in which no High intensity oxygen beam is required

Fig. 15 eine Stirnansicht (ohne Flämmeinheit) der Anordnung nach Fig. 14, die eine bevorzugte Ausführungsform der Anwendung eines Lasers erkennen läßt, um eine Folge von Punkten auf der Oberfläche eines Werkstücks nacheinander auf ihre Sauerstoffzündtemperatur zu erhitzen ,15 shows an end view (without scarfing unit) of the arrangement 14, which shows a preferred embodiment of the use of a laser reveals a sequence of points on the surface of a workpiece one after the other to heat them to their oxygen ignition temperature,

Fig. 16 eine abgewandelte Ausführungsform zum Erhitzen der Oberfläche des Werkstücks mittels Laser, und16 shows a modified embodiment for heating the surface of the workpiece using a laser, and

Fig. 17 die Form eines Flämmschnitts, die erhaltenFig. 17 shows the shape of a scarf cut obtained

wird, wenn die Anordnung gemäß Fig. 16 zur Durchführung eines fliegenden Starts verwendet wird.when the arrangement of FIG. 16 for Performing a flying start is used.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist eine Lasereinheit 1 mit einer Fokussierlinse 4 entweder auf der Flämmaschine oderIn the embodiment according to FIG. 1, there is a laser unit 1 with a focusing lens 4 either on the scarfing machine or

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entfernt von dieser montiert und derart angeordnet, daß ein Laserfleck die Oberfläche des Werkstücks W an dem Punkt A trifft, d. h. dem Punkt, an dem die Flämmreaktion unmittelbar vor der Fehlerstelle beginnen soll. Es ist ferner eine Sauerstoffausbreitdüse 2 vorgesehen, bei der es sich um eine einfache Runddüse mit einer Bohrung von 1 bis 5 cm handeln kann. Die Düse bildet Schmelzbäder mit einer Breite von ungefähr 5 cm bis 25 cm aus. Die Düse 2 ist an ihrem austrittsseitigen Ende unter einem solchen Winkel gegenüber der Werkstücksoberfläche geneigt, daß die projizierte Mittellinie des aus der Ausbreitdüse austretenden Sauerstoffstrahls 30 die Werkstücksoberfläche an dem Punkt B trifft, der im folgenden als Sauerstoffauftreffstelle bezeichnet ist. Der Punkt A kann in einem Bereich liegen, der von einer Position vor dem Punkt B bis zu einer Position reicht, die bis zum Punkt C hinter dem Punkt B liegt. Bei dem Punkt C handelt es sich um die Projektion des Innendurchmessers der Ausbreitdüse 2. Eine Flämmeinheit 3 weist herkömmliche obere und untere Vor-^ wärmblöcke 12 bzw. 13 auf, die mit einer Reihe von Vorwärmflammenauslässen 14 bzw. 15 für vorvermischte oder nachvermischte Vorwärmflammen sowie mit zweckentsprechenden Gasdurchlässen versehen sein können. Wird mit nachvermischten Vorwärmflammen gearbeitet, was im Hinblick auf eine größtmögliche Sicherheit vorzuziehen ist, tritt aus den Auslässen 14 und ein Brenngas aus, das nach Zünden durch Vermischen mit einem langsamen Sauerstoffstrom brennt, der den Flämmsauerstoffdüsenschlitz 16 verläßt, der von der Unterseite 17 des oberenmounted away from this and arranged so that a laser spot the surface of the workpiece W at the point A hits, d. H. the point at which the scarfing reaction should begin immediately before the fault location. It is also a Oxygen spreading nozzle 2 is provided, which is a simple round nozzle with a bore of 1 to 5 cm. The nozzle forms melt pools approximately in width 5 cm to 25 cm. At its outlet end, the nozzle 2 is at such an angle with respect to the workpiece surface inclined that the projected center line of the oxygen jet emerging from the spreading nozzle 30 hits the workpiece surface at point B, hereinafter referred to as the oxygen impact point. The point A can be in a range from a position before point B to a position up to the point C is behind point B. The point C is around the projection of the inner diameter of the spreading nozzle 2. A scarfing unit 3 has conventional upper and lower Vor ^ heat blocks 12 and 13, which are equipped with a number of Vorwärmflammenauslaß 14 or 15 for premixed or post-mixed preheating flames and with appropriate gas passages can be provided. Is worked with post-mixed preheating flames, which is with a view to the greatest possible Safety is preferable, exits the outlets 14 and a fuel gas, which after ignition by mixing with a slow stream of oxygen burning the scarfing oxygen nozzle slot 16 leaves from the bottom 17 of the upper

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Vorwärmblockes 12 und der Oberseite 18 des unteren Vorwärmblockes 13 gebildet wird. Die schlitzförmige Sauerstoffdüse 16 endet in einer Auslaßöffnung 19. Um einen einzelnen gratfreien Fleckflämmschnitt zu erzeugen, ist die Öffnung 19 in der in Fig. 2 veranschaulichten Weise geformt. Sauerstoff und Brenngas werden der Flämmeinheit 3 in benannter Weise über Zuleitungen 20 bzw. 21 zugeführt.Preheating block 12 and the top 18 of the lower preheating block 13 is formed. The slot-shaped oxygen nozzle 16 ends in an outlet opening 19. Around a single burr-free To produce a spot flame cut, the opening 19 is shaped in the manner illustrated in FIG. 2. oxygen and fuel gas are the scarfing unit 3 in the named manner supplied via feed lines 20 and 21, respectively.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 arbeitet wie folgt: Zunächst werden die von der Flämmeinheit 3 ausgehenden Vorwärmflammen gezündet, indem man Brenngas aus den Reihen der Vorwärmauslässe 14 und 15 austreten läSt und einen schwachen Sauerstoff gasstrom über die Öffnung 19 zuführt. Diese bei 22 angedeuteten Vorwärmflammen erreichen die Werkstücksoberfläche und werden nach oben und hinten umgelenkt. Wenn der auszuflammende fehlerhafte Bereich des sich bewegenden Werkstücks W eine Stelle erreicht, die kurz vor dem Punkt B liegt, wird ein Hochintensitäts-Sauerstoffstrahl aus der Düse 2 abgegeben und zum Auftreffen auf der Werkstücksoberfläche am Punkt B gebracht. Wenn der fehlerhafte Bereich den Punkt A erreicht, wird der Laserstrahl gepulst, wodurch der betreffende Fleck sofort auf Zündtemperatur gebracht und eine Flämmreaktion augenblicklich eingeleitet wird. Der die Düse 2 verlassende Sauerstoffstrahl bewirkt, daß das von dem Laserimpuls gebildete kleine Schmelzbad sehr rasch auf seine volle Breite ausgebreitet wird, worauf dieser Sauerstoffstrahl abgeschaltet und der aus der Öffnung 19 austretendeThe device according to FIG. 1 operates as follows: First, the preheating flames emanating from the scarfing unit 3 are ignited by letting fuel gas escape from the rows of preheating outlets 14 and 15 and supplying a weak oxygen gas stream through the opening 19. These preheating flames indicated at 22 reach the workpiece surface and are deflected upwards and backwards. When the defective area of the moving workpiece W to be flame-out reaches a point just before the point B, a high-intensity oxygen jet is emitted from the nozzle 2 and made to strike the workpiece surface at the point B. When the defective area reaches point A, the laser beam is pulsed, as a result of which the relevant spot is immediately brought to the ignition temperature and a scarfing reaction is initiated immediately. The oxygen jet leaving the nozzle 2 has the effect that the small molten bath formed by the laser pulse is expanded very quickly to its full width, whereupon this oxygen jet is switched off and the one emerging from the opening 19

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Flämmsauerstoffstrom , der auf den Punkt D auf der Werkstücksoberfläche gerichtet ist, auf seine Flämmdurchflußmenge gesteigert wird, um die Reaktion von der Ausbreitdüse zu übernehmen. Der Flämmsauerstoffstrom bleibt eingeschaltet, solange der Flämmschnitt fortgeführt werden soll.Scarfing oxygen flow to point D on the workpiece surface is directed to its scarfing flow rate is increased to the reaction of the spreading nozzle to take over. The scarfing oxygen flow remains switched on, as long as the scarfing cut is to be continued.

Die Schritte, die dem Zünden der von der Flämmeinheit 3 abgegebenen Vorwärmflammen folgen, lassen sich automatisieren und beispielsweise über eine Reihe von Taktfolgezeitgliedern, Relais und Magnetventilen so steuern, daß ein Flämmer oder ein zweckentsprechendes Signal die oben erläuterte Schrittabfolge einleitet, die dann selbsttätig durchgeführt wird. Ein zweites Signal ist erforderlich, um den Schnitt zu beenden, indem der Flämmsauerstoffgasstrom abgeschaltet oder auf einen Wert herabgesetzt wird, der gerade ausreicht, um die Vorwärmflammen weiterbrennen zu lassen. In diesem Zustand ist die Vorrichtung bereit, um sofort einen weiteren Fleckflämmvorgang durchzuführen.The steps that follow the ignition of the preheating flames emitted by the scarfing unit 3 can be automated and controlled, for example, via a series of clock sequence timers, relays and solenoid valves so that a flamer or an appropriate signal initiates the sequence of steps explained above, which is then carried out automatically . A second signal is required to end the cut by switching off the scarfing oxygen gas flow or reducing it to a value just sufficient to keep the preheating flames burning. In this state the device is ready to carry out another spot scarfing process immediately.

Entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform der vorstehend erläuterten Schrittabfolge wird der Flämmsauerstoffstrom gleichzeitig mit dem Ausbreitstrahl eingeschaltet. Letzterer hat eine wesentlich größere Wucht oder Stoßkraft und steuert daher den Ablauf der thermochemischen Operation; das heißt, er bewirkt die Ausbreitung des aufgeschmolzenen Fleckes. Wenn dann der Sauerstoffstrahl der Ausbreitdüse abgeschaltet wird, übernimmt der Flämmsauerstoffstrom die Reaktion sehr allmäh-According to a modified embodiment of the sequence of steps explained above, the scarfing oxygen flow is switched on at the same time as the spreading jet. The latter has a much greater force or impact force and therefore controls the course of the thermochemical operation; that is, it causes the melted spot to spread. When the oxygen jet of the spreading nozzle is switched off, the scarfing oxygen flow takes over the reaction very gradually.

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lieh und gleichmäßig, jedoch gleichwohl rasch.borrowed and steady, but nevertheless quick.

Fig. 2 zeigt die Flämmdüsenöffnung 19, die bei der Flämmeinheit nach Fig. 1 verwendet wird, um einen einzelnen gratfreien Flämmschnitt auszubilden. Andere Flämmdüsen, die sich für die vorliegenden Zwecke eignen, sind im einzelnen in der DT-OS 2 638 304 erläutert. Hervorzuheben, ist, daß ein kritisches Merkmal einer solchen Düse darin besteht, daß der erzeugte Schnitt eine geringere Breite als die Düse selbst hat. Dies ist notwendig, um einen gratfreien Fleckflämmschnitt zu erzielen. Gleichzeitig wird es dadurch jedoch unmöglich, solche Düsen Seite an Seite mit einer weiteren derartigen Düse zu benutzen, weil die dabei erhaltenen parallelen Schnitte zwischen den einzelnen Schnitten einen nichtgeflammten Oberflächenbereich stehenlassen würden. Infolgedessen eignen sich derartige Düsen nur zur Ausbildung von einzelnen gratfreien Schnitten. Fig. 2 laßt den oberen und den unteren Vorwärmblock 12 und 13 erkennen, die mit den Reihen von oberen und unteren Vorwärmbrenngasauslässen 14 bzw. 15 ausgestattet sind. An beiden Enden der Öffnung 19 der Sauerstoffdüse befinden sich dreieckige Einsätze 25, die bewirken, daß die Intensität der Randteile des die Öffnung 19 verlassenden SauerstoffStroms allmählich abnimmt, d. h. die auf die Werkstücksoberfläche übertragene Stoßkraft geringer wird.Fig. 2 shows the scarfing nozzle opening 19 in the scarfing unit 1 is used to form a single burr-free scarf cut. Other scarfing nozzles that are suitable for the present purposes are explained in detail in DT-OS 2,638,304. It should be emphasized that a critical one A feature of such a nozzle is that the cut produced has a smaller width than the nozzle itself. This is necessary to achieve a burr-free spot flame cut. At the same time, however, this makes it impossible to use such nozzles side by side with another such nozzle because of the parallel cuts obtained between the individual cuts a non-flamed one Would leave surface area. As a result, such nozzles are only suitable for the formation of individual burr-free cuts. Fig. 2 let the upper and lower preheating blocks 12 and 13 recognize, which correspond to the rows of upper and lower preheating gas outlets 14 and 15, respectively. At both ends of the opening 19 of the oxygen nozzle there are triangular inserts 25 which cause the intensity of the edge parts of the opening 19 to leave Oxygen flow gradually decreases, d. H. those on the workpiece surface transmitted impact force is lower.

Während bei der Anordnung nach Fig. 1 der Punkt A hinter dem Punkt B liegt, kann die gegenseitige Lage und Entfernung die-While in the arrangement according to Fig. 1 point A is behind point B, the mutual position and distance of the-

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ser Punkte so variiert werden, daß der Punkt A von ungefähr 10 cm vor dem Punkt B bis zu einem Abstand hinter dem Punkt B liegen kann, der durch die Projektion des Innendurchmessers der Düse 2 bestimmt wird (vergleiche Punkt C). Der Punkt C hängt also von der Größe und der Form der Düse 2 ab. Vorzugsweise ist der gegenseitige Abstand zwischen den Punkten A und B so gewählt, daß der Punkt A ungefähr 1 cm vor dem Punkt B liegt. Der günstigste Bereich für den Abstand zwischen dem Punkt A und B hängt von dem Winkel cc ab, unter dem der Sauerstoffstrahl auf die Werkstücksoberfläche gerichtet wird; er ist ferner eine Funktion der Größe der Strahldüse. Der Winkel oc kann zwischen ungefähr 30° und 80° schwanken; vorzugsweise liegt der Winkeioc zwischen 50° und 60°. Wenn der Winkel oC der Düse 30 beträgt und eine Runddüse mit einem Innendurchmesser von 2 cm benutzt wird, sollte der Abstand zwischen A und B zwischen O und 8 cm liegen. Bei Verwendung einer Düse gleicher Größe und eines Winkels ot von 80° beträgt dieser Bereich O bis 3 cm. Der Punkt C, bei dem es sich um den Schnittpunkt der Projektion der Rückseite der Ausbreitdüse und der Werkstücksoberfläche handelt, bildet den Grenzwert für den Abstand, den der Punkt A hinter dem Punkt B liegen kann, wenn ein fliegender Start gewährleistet sein soll.These points are varied so that the point A can be from about 10 cm in front of the point B to a distance behind the point B, which is determined by the projection of the inner diameter of the nozzle 2 (see point C). The point C therefore depends on the size and shape of the nozzle 2. The mutual distance between points A and B is preferably chosen so that point A is approximately 1 cm in front of point B. The most favorable range for the distance between point A and B depends on the angle cc at which the oxygen jet is directed onto the workpiece surface; it is also a function of the size of the jet nozzle. The angle oc can vary between approximately 30 ° and 80 °; the angle is preferably between 50 ° and 60 °. If the angle oC of the nozzle is 30 and a round nozzle with an inner diameter of 2 cm is used, the distance between A and B should be between 0 and 8 cm. When using a nozzle of the same size and an angle ot of 80 °, this range is 0 to 3 cm. Point C, which is the intersection of the projection of the rear of the spreading nozzle and the workpiece surface, forms the limit value for the distance that point A can lie behind point B if a flying start is to be guaranteed.

Die Skizzen gemäß den Fig. 3 bis 6 zeigen, wie entsprechend dem vorliegend geschilderten Verfahren durchgeführte Schnellstarts oder fliegende Starts ablaufen. Es ist dabei hervorzu-The sketches according to FIGS. 3 to 6 show how quick starts are carried out in accordance with the method described here or flying starts. It is important to

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heben, daß die in den Fig. 3 bis 6 veranschaulichte Schrittfolge die Reaktion darstellt, die in ungefähr 1 s abläuft.emphasize that the sequence of steps illustrated in FIGS. 3 through 6 represents the reaction which takes place in about 1 second.

Fig. 3 gilt für den -Zeitpunkt, zu dem der Laserstrahl den Punkt A erreicht hat, d. h. den Punkt an dem der Fleckflämmvorgang beginnen soll. Der Pfeil deutet die Richtung an, in der das Werkstück W mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 15 m/min läuft. Gleichzeitig bewirkt aus der Ausbreitdüse 2 austretender Sauerstoff ein Zünden der Werkstücksoberfläche. Dadurch wird der den Punkt A umgebende Bereich 23 aufgeschmolzen. Der Schnell- oder Momentanstart hat begonnen.Fig. 3 applies to the time at which the laser beam the Has reached point A, d. H. the point at which the spot flaming process should begin. The arrow indicates the direction in which the workpiece W is traveling at a speed of approximately 15 m / min runs. At the same time, the oxygen emerging from the spreading nozzle 2 causes the workpiece surface to ignite. As a result, the area 23 surrounding the point A is melted. The rapid or instantaneous start has begun.

Fig. 4 zeigt den gleichen Bereich ungefähr 1/4 s später als die Fig. 3. Während sich das Stahlwerkstück in Pfeilrichtung weiterbewegt, beginnt das Schmelzbad 24, sich unter dem Einfluß des Sauerstoffstrahls der Ausbreitdüse fächerförmig auszubreiten.FIG. 4 shows the same area about 1/4 s later than FIG. 3. While the steel workpiece is moving in the direction of the arrow Moved further, the molten bath 24 begins to fan out under the influence of the oxygen jet from the spreading nozzle spread out.

Fig. 5 stellt den Fehlerbereich ungefähr 1/2 s später als Fig. 3 dar. Der Bereich 25' zeigt das Schmelzbad, das sich auf dem weiterbewegten Werkstück W auf Grund des fortgesetzten Austritts von Sauerstoff aus der Ausbreitdüse 2 ausgebreitet hat. Wenn das Schmelzbad auf seine maximale Breite von ungefähr 25 cm ausgebreitet ist, wird der die Düse 2 verlassende Sauerstoff abgestellt; die Durchflußmenge des die Flämmeinheit 3 verlassenden Flämmsauerstoffs wird erhöht, um die Flämmreaktion zu übernehmen. Der FlämmsauerstoffstromFig. 5 shows the error range approximately 1/2 second later than Fig. 3. The area 25 'shows the weld pool, which on the workpiece W moved on due to the continued Has spread the escape of oxygen from the spreading nozzle 2. When the weld pool is at its maximum width of about 25 cm, the nozzle 2 leaving oxygen shut off; the flow rate of the scarfing oxygen leaving the scarfing unit 3 is increased, to take over the scarfing reaction. The flame oxygen flow

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erfaßt das Schmelzbad und setzt den Flammschnitt in dem Bereich 26 fort. Der Bereich 26 enthält sowohl schmelzflüssiges Metall als auch Schlacke auf der Oberseite von ungeflämmtem Stahl; er ist von dem durchgehend aufgeschmolzenen Badbereich 25' klar zu unterscheiden.detects the weld pool and continues the flame cut in area 26. The area 26 contains both molten liquid Metal as well as slag on the top of unflamed Stole; it can be clearly distinguished from the continuously melted bath area 25 '.

Die Art, in der die Reaktion fortschreitet, ist in Fig. 6 dargestellt, die die Reaktion ungefähr 1 s später als die Fig. 3 wiedergibt. Der Bereich 27 wurde geflammt; der Bereich 28 ist aufgeschmolzen, jedoch hat noch kein Metallabtrag stattgefunden; innerhalb des Bereichs 29 befindet sich ein Gemisch aus Schlacke und schmelzflüssigem Metall auf der Oberseite von ungeflämmtem Stahl. Während die Oberfläche des metallischen Werkstücks sich unter der Flämmvorrichtung hindurchbewegt, durchläuft sie drei deutlich unterscheidbare Stufen. Bei der ersten Stufe handelt es sich um einen Bereich von geschmolzenem Metall und Schlacke auf nichtgeflämmtem Stahl. In der zweiten Stufe ist nur schmelzflüssiges Metall anzutreffen. In der dritten Stufe ist der betreffende Bereich geflammt. Zu dem in Fig. 6 veranschaulichten Zeitpunkt ist der Ausbreitsauerstoffstrom ausgeschaltet; die Flämmeinheit 3 führt einen Flämmschnitt voller Breite aus. Es ist wichtig, festzuhalten, daß die Breite des von der Flämmdüse ausgeführten Schnittes gleich der Breite ist, über die hinweg die Ausbreitdüse 2 das Schmelzbad ausgebreitet hat. Dies ist wichtig, um eine Gratbildung zu vermeiden.The manner in which the reaction proceeds is in FIG. 6 which shows the reaction approximately 1 second later than FIG. Area 27 was flamed; the area 28 has melted, but no metal has yet been removed; is located within the area 29 a mixture of slag and molten metal on top of unflamed steel. While the surface of the metallic workpiece is located under the scarfing device moved through it, it goes through three clearly distinguishable stages. The first stage is an area of molten metal and slag on non-flamed steel. In the second stage there is only molten material Metal found. In the third stage, the area in question is flamed. To that illustrated in FIG. 6 At this point, the flow of oxygen is switched off; the scarfing unit 3 carries out a full-width scarfing cut. It is important to note that the width of the cut made by the scarfing nozzle is the same as that The width over which the spreading nozzle 2 has spread the molten bath. This is important to avoid a ridge formation to avoid.

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Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung
nach Fig. 1, die an einem Ausleger montiert ist, um die
Flämmvorrichtung sowohl in Querrichtung über die Breite des Werkstückes W hinweg als auch in Längsrichtung entlang der
Ldngsabmessung des Werkstückes verstellen zu können. Ein
waagrechtes Rahmenteil 31 ist an einer auf Schienen geführten Steuerkanzel 32 befestigt. Die Kanzel 32 enthält die
Steuerungen für den Betrieb der Vorrichtung, so unter anderem die Lasersteuerungen sowie die Steuerungen für den die
Ausbreitdüse 2 verlassenden Sauerstoff sowie den Sauerstoff und die Brenngase, die der Flämmeinheit 3 über die Zuleitungen 2O bzw. 21 zugeführt werden. Die Kanzel 32 ist in
seitlicher Richtung entlang dem Werkstück W auf Schienen 33 verfahrbar . Eine an einer der Schienen befestigte Zahnstange 34 steht mit einem unter der Kanzel 32 sitzenden, nicht
veranschaulichten, motorisch angetriebenen Ritzel in Eingriff, wodurch die gesamte, an einem Ausleger montierte
Flämmanordnung und die Kanzel in gewünschter Weise entlang
den Schienen 33 bewegt werden können. Die aus der Flämmeinheit 3, der Düse 2 und der Laseranordnung 5 bestehende
Flämmanordnung ist an einem Wagen 37 befestigt, der an einer Platte 38 auf- und abläuft, die ihrerseits an einem Gehäuse 4O angebracht ist. Mit Hilfe eines Motors 39 wird die Flämmanordnung über eine nicht veranschaulichte Kombination von Zahnstange und Ritzel in gesteuerter Weise angehoben
und abgesenkt; die betreffende Zahnstange ist an der Platte 38 befestigt.Fig. 7 shows a perspective view of the device
according to Fig. 1, which is mounted on a boom to the
Scarfing device both in the transverse direction across the width of the workpiece W and in the longitudinal direction along the
To be able to adjust the length of the workpiece. A
Horizontal frame part 31 is attached to a control pulpit 32 guided on rails. The pulpit 32 contains the
Controls for the operation of the device, including the laser controls and the controls for the
Spreading nozzle 2 leaving oxygen as well as the oxygen and the combustion gases which are supplied to the scarfing unit 3 via the supply lines 2O and 21, respectively. The pulpit 32 is in
can be moved in the lateral direction along the workpiece W on rails 33. A toothed rack 34 attached to one of the rails does not stand with a rack seated under the pulpit 32
illustrated, motor-driven pinion in mesh, making the entire, mounted on a boom
Flämmanordnung and the pulpit along in the desired manner
the rails 33 can be moved. The one consisting of the scarfing unit 3, the nozzle 2 and the laser arrangement 5
Flame assembly is attached to a carriage 37 which runs up and down on a plate 38 which in turn is attached to a housing 40. With the aid of a motor 39, the flame arrangement is raised in a controlled manner via a combination of toothed rack and pinion, which is not illustrated
and lowered; the rack in question is attached to the plate 38.

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Die Flämmanordnung und das Gehäuse 40 lassen sich über die Breite des Werkstückes W hinweg mit Hilfe eines motorisch angetriebenen Ritzels 35 verstellen, das mit einer am Rahmen 31 befestigten Zahnstange 36 zusammenwirkt.The flame arrangement and the housing 40 can be adjusted across the width of the workpiece W with the aid of a motor- driven pinion 35 which cooperates with a rack 36 fastened to the frame 31.

Mit Hilfe der in Fig. 7 veranschaulichten Vorrichtung können auf der Oberfläche des Werkstückes verteilte Fehlerstellen selektiv ausgeflämmt werden, indem die Vorrichtung mit der Fehlerstelle ausgerichtet und dann in Längsrichtung über die Fehlerstelle hinwegbewegt wird. Der Bereich 41 stellt einen typischen, mittels der veranschaulichten Vorrichtung ausgeführten Fleckflämmschnitt dar. ,With the aid of the device illustrated in FIG Defects distributed on the surface of the workpiece are selectively flamed out by the device with aligned with the defect and then longitudinally over the point of failure is moved away. The area 41 represents represents a typical spot flame cut made by means of the illustrated apparatus.,

Fig. 8 zeigt eine abgewandelte Anordnung des Laserkopfes 5. In dieser Figur sind den Bauteilen gemäß Fig. 7 entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Laser selbst ist an entfernter Stelle angeordnet. Durch Verwendung einer optischen Anordnung, in diesem Falle eines 9O -Prismas, wird der Laserstrahl von der rechten Seite des Werkstückes aus auf den Punkt B gerichtet. Im Falle der Anordnung nach Fig. 9 ist die Düse 2 von der rechten Seite des Werkstückes W aus auf den Punkt B gerichtet, so daß das Schmelzbad in Richtung auf die linke Seite des Werkstückes vor die Flämmeinheit 3 getrieben wird. Diese Anordnung erlaubt es, das Startschmelzbad rascher über eine breitere Fläche hinweg auszubreiten, so daß breitere Flämmschnitte ausgeführt werden können, als dies bei Verwendung einerFIG. 8 shows a modified arrangement of the laser head 5. In this figure, components corresponding to the components according to FIG. 7 are provided with the same reference numerals. The laser itself is located at a remote location. By using an optical arrangement, in this case a 90 prism, the laser beam is directed onto point B from the right side of the workpiece. In the case of the arrangement according to FIG. 9, the nozzle 2 is directed from the right side of the workpiece W to the point B, so that the molten bath is driven in the direction of the left side of the workpiece in front of the scarfing unit 3. This arrangement allows the starting molten bath to be spread more rapidly over a wider area, so that wider scarfing cuts can be made than when using a

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gleich groß bemessenen Düsenanordnung im Falle der Figuren 7 und 8 der Fall ist. Es versteht sich, daß die Düse 2 auch auf der linken Seite oder in einer beliebigen Zwischenstellung angebracht sein kann. Ferner kann auch mit einer Kombination von zwei derartigen Düsen gearbeitet werden; mit Hilfe der Ausbildung nach den Fig. 7 oder 8 kann das Starten erfolgen; mittels der Anordnung nach Fig. 9 kann das Schmelzbad ausgebreitet werden.equally sized nozzle arrangement in the case of the figures 7 and 8 is the case. It goes without saying that the nozzle 2 is also on the left or in any intermediate position may be appropriate. It is also possible to work with a combination of two such nozzles; with With the help of the training according to FIGS. 7 or 8, the starting can be started take place; by means of the arrangement according to FIG. 9, the molten bath can be expanded.

Fig. 1O zeigt in perspektivischer Darstellung eine Mehrzahl von Flämmeinheiten, die mit Düsen ausgestattet sind, um die volle Breite eines Werkstückes W in einem einzigen Durchgang in einer Mehrzahl von Schnitten unter Durchführung von Schnellstarts oder fliegenden Starts selektiv zu flämmen. Die Flämmeinheiten 51, ein Laserkopf 52 mit einer Mehrzahl von optischen Anordnungen und Ausbreitdüsen 53 sind auf einem verfahrbaren Wagen 54 fest montiert, der auf Schienen und 56 läuft und über einen Zahnstangen-Ritzel-Antrieb verschoben werden kann. Die Schienen 55 und 56 sind auf Schienenträgern 57 fest montiert. Die Laseranordnung 52 kann ein Gehäuse H aufweisen, das mittels Stickstoff oder einem anderen Gas gespült wird. In dem Gehäuse H sind in vorbestimmten Abständen teilweise durchlässige und teilweise reflektierende 9O -Prismen P angeordnet. Die Prismen erlauben es, die Energie des Laserstrahls aufzuspalten und auf mehrere Flecke auf der Werkstücksoberfläche zu verteilen. Statt dessen können 90 -Spiegel verwendet werden, die wahlweise in den WegFig. 10 shows a plurality in perspective of scarfing units equipped with nozzles to cover the full width of a workpiece W in a single pass selectively flame in a plurality of cuts performing quick starts or flying starts. The scarfing units 51, a laser head 52 with a plurality of optical arrangements and spreading nozzles 53 are fixedly mounted on a movable carriage 54 which is on rails and 56 runs and can be moved via a rack and pinion drive. The rails 55 and 56 are on rail supports 57 permanently mounted. The laser assembly 52 may have a housing H, which by means of nitrogen or another Gas is purged. In the housing H are partially transparent and partially reflective at predetermined intervals 9O prisms P arranged. The prisms allow the energy of the laser beam to be split up and into several spots to distribute on the workpiece surface. Instead, you can 90 mirrors are used, which are optional in the way

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des Strahls eingeschwenkt oder aus diesem herausgeschwenkt werden, um den Strahl zu dem gewünschten Fleck zu leiten. Es kann also mit jedem beliebigen optischen System gearbeitet werden, das entweder mit Strahlteilung oder wahlweiser Strahlumlenkung arbeitet. Die Gesamtanordnung der nebeneinander sitzenden,für einen fliegenden Start geeigneten Flämmeinheiten kann über die volle Länge des Werkstücks W hinweglaufen, so daß die gesamte Breite mit normaler Flämmgeschwindigkeit selektiv geflammt werden kann, indem jede der Flämmanordnungen gesondert wahlweise betätigt wird. Obwohl bei der in Figur 10 veranschaulichten Vorrichtung das Werkstück stillsteht und die Flämmvorrichtung über das Werkstück hinwegläuft, ist es möglich und in einigen Fällen günstiger, umgekehrt vorzugehen, das heißt mit einer stillstehenden Flämmvorrichtung zu arbeiten, unter der die Werkstücke auf Rollen hindurchlaufen, die mit normaler Flämmgeschwindigkeit angetrieben sind.of the beam pivoted in or pivoted out of this to direct the beam to the desired spot. Any optical system can be used either with beam splitting or optional beam deflection is working. The overall arrangement of the scarfing units sitting next to each other, suitable for a flying start can run over the full length of the workpiece W, so that the full width can be selectively flamed at normal flaming rate by each of the flaming assemblies is operated separately as an option. Although with the one in figure 10 illustrated device the workpiece stands still and the scarfing device runs over the workpiece, it is possible, and in some cases cheaper, to proceed in reverse, i.e. with a scarfing device at a standstill to work, under which the workpieces pass on rollers that are driven at normal scarfing speed are.

Fig. 11 zeigt eine weitere Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 1O. Bei dieser Ausführungsform richtet ein Spiegel M den vom Laserkopf L kommenden Laserstrahl zu einer Mehrzahl von festen Spiegeln F, die so montiert sind, daß der von diesen Spiegeln aufgefangene Strahl über eine Fokussierlinse G auf die Werkstücksoberfläche W gerichtet wird.11 shows a further modification of the device according to FIG Fig. 10. In this embodiment, a mirror M directs the from the laser head L coming laser beam to a plurality of fixed mirrors F, which are mounted so that that of these Reflecting the captured beam is directed onto the workpiece surface W via a focusing lens G.

Wenn mit den in den Fig. 1O und 11 veranschaulichten Vorrichtungen selektive Mehrschnitt-Fleckflämmvorgänge ausge-When with the devices illustrated in FIGS selective multi-cut spot flaming processes

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führt werden, bei denen zwei oder mehr Schnitte von einander überlappender Dauer gemacht werden müssen, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten eingeleitet werden können, bei denen in jedem Falle jedoch die Geschwindigkeit durch die Relativbewegung zwischen dem Werkstück und der Flämmanordnung bestimmt ist, kann keine Pause oder Absenkung der Flämmgeschwindigkeit von dem Augenblick an toleriert werden, an dem der erste Schnitt begonnen wurde, bis der letzte Schnitt abgeschlossen ist. Der Grund dafür ist, daß eine Pause in unkontrollierbarer Weise einen von einer benachbarten Einheit gerade durchgeführten Schnitt beeinträchtigen würde. Mit anderen Worten, wenn beispielsweise die Anordnung zu dem bei bekannten Anlagen üblichen Vorwärmen verlangsamt werden müßte, würde eine benachbarte Anordnung, bei welcher der Flämmsauerstoff eingeschaltet ist, in dem Werkstück ein tiefes Loch ausbilden. Daraus folgt, daß bei einem selektiven Mehrschnitt-Fleckflämmvorgang keine Verlangsamung geduldet werden kann und daß für eine einwandfreie Durchführung eines solchen Verfahrens ein Sofortstart oder fliegender Start von derart ausschlaggebender Wichtigkeit ist.leads where two or more cuts from each other overlapping duration must be made, which can be initiated at different times, at which in any case, however, the speed due to the relative movement is determined between the workpiece and the scarfing arrangement, there can be no break or reduction in the scarfing speed tolerated from the moment the first cut was started until the last cut was completed is. The reason for this is that a pause uncontrollably triggers one from an adjacent unit the cut that has just been made. With others Words, if, for example, the arrangement had to be slowed down to the preheating usual in known systems, would be an adjacent arrangement in which the scarfing oxygen is turned on, form a deep hole in the workpiece. It follows that with a selective multi-pass spot scarfing process no slowdown can be tolerated and that for a proper implementation of a Such a procedure, an immediate start or a flying start is of such crucial importance.

Außerdem ist es wesentlich, daß bei diesem Verfahren keine Flämmschnitte verursacht werden, die entweder den von einer benachbarten Einheit zu flammenden Bereich überlappen oder Grate oder Wülste zwischen benachbarten Flämmschnitten verursachen. Dieses Erfordernis wird erfüllt, indem für einen Gruppendurchgang geeignete Flämmsauerstoffdüsen vorgesehenIn addition, it is essential that this method does not cause scarfing cuts that are either of a or overlap adjacent unit to be flamed Cause burrs or bulges between adjacent scarfing cuts. This requirement is met by providing suitable scarfing oxygen nozzles for a group passage

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werden, d. h. mehrere nebeneinander angeordnete Flammeinheiten mit Düsen der in Fig. 12 veranschaulichten Art.be, d. H. several flame units arranged side by side with nozzles of the type illustrated in Fig. 12.

Fig. 12 zeigt die Stirnfläche der Flämmeinheiten, die für die Gruppendurchgang-Flämmdüsen gemäß Fig. 10 vorgesehen sind. Diese Düsen umfassen jeweils eine Reihe von oberen und unteren Nachmisch-Brenngasauslässen 61 bzw. 62, die oberhalb bzw. unterhalb einer Auslaßöffnung 63 für den Flämmsauerstoff sitzen. Die Öffnung 63 ist typischerweise ungefähr 6 mm hoch und 20 cm breit. Ihre Kanten sind durch Endwandteile 64 teilweise abgeschlossen. Diese sind im Bereich der unteren Kante typischerweise ungefähr 3 cm lang; ihre größte Höhe beträgt 4 mm; sie weisen einen Schrägschnitt mit einem Innenwinkel von ungefähr 10 auf. Derartige Endwandteile 64 sind an jedem Ende jeder Flämmsauerstofföffnung 63 vorhanden, um den Sauerstoffstrom in Richtung auf die Kanten jeder Einheit allmählich zu verringern, ohne jedoch die Kante der Einheit völlig zu verschließen, wie dies bei der in Fig. 2 veranschaulichten Öffnung der. Fall ist. Öffnungen der in Fig. 2 dargestellten Art erzeugen auf dem Werkstück einen Flämmschnitt, dessen Breite geringer als die Breite der Öffnung ist, aus welcher der Sauerstoff austritt, wohingegen die Gruppendurchgang-Öffnung 63 gemäß Fig. 12 zu einem Schnitt führt, der zwar in Richtung auf seine Außenkanten hin flacher wird, jedoch mindestens die gleiche Breite wie die Öffnung 63 selbst hat.Fig. 12 shows the end face of the scarfing units, which for the group passage scarfing nozzles according to FIG. 10 are provided. These nozzles each include a number of upper ones and lower post-mixing fuel gas outlets 61 and 62, which are above and below an outlet opening 63 for the Sitting scarfing oxygen. The opening 63 is typically about 6 mm high and 20 cm wide. Your edges are through End wall parts 64 partially completed. These are typically about 3 cm long in the area of the lower edge; their greatest height is 4 mm; they have a bevel cut with an interior angle of approximately 10. Such End wall portions 64 are provided at each end of each scarfing oxygen port 63 to block the flow of oxygen in the direction gradually reduce to the edges of each unit, but without completely closing the edge of the unit, as in the case of the opening illustrated in FIG. Case is. Generate openings of the type shown in FIG a scarf cut on the workpiece, the width of which is less than the width of the opening from which the oxygen is drawn exits, whereas the group passage opening 63 according to FIG. 12 leads to a section which, although in the direction becomes flatter towards its outer edges, but has at least the same width as the opening 63 itself.

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Fig. 13 stellt eine Draufsicht dar, die erkennen läßt, wie die Vorrichtungen gemäß den Fig. 10 und 11 arbeiten, wenn ein Werkstück mit fliegenden Starts in mehreren Schnittbahnen selektiv fleckgeflammt werden soll. Dabei sind in Fig.iü mehrere nebeneinandersitzende Flämmeinheiten 51 dargestellt, von denen jede eine Sauerstoffausbreitdüse 53 und ein optisches System mit Prismen P und einer Fokussierlinse innerhalb des Rohrs T aufweist und von denen jede mit Sauerstoff und Brenngas versorgt wird.Fig. 13 is a plan view showing how the devices according to FIGS. 10 and 11 work when a workpiece with flying starts in several cutting paths is to be selectively spot-flamed. In Fig.iü a plurality of scarfing units 51 sitting next to one another are shown, each of which has an oxygen spreading nozzle 53 and an optical System with prisms P and a focusing lens inside the tube T and each of which with oxygen and fuel gas is supplied.

Die fehleraufweisenden Bereiche auf der Oberfläche des Werkstücks W, die fleckgeflammt werden sollen, sind mit 81, 82, 83, 84 und 85 bezeichnet. Wenn die sich bewegende Gruppe von benachbarten Flämmeinheiten (jetzt mit den Bezugszeichen 71, 72, 73, 74 und 75 versehen) mit dem Werkstück W in Kontakt kommt, muß die Einheit 74 einen fliegenden Start durchführen, wenn sie das vordere Ende 86 des Bereichs 84 erreicht. Die Einheit 74 muß eingeschaltet bleiben, bis sie am hinteren Ende 87 des Bereichs 84 ankommt. Dann wird die Einheit 74 abgeschaltet, während die Einheiten 71 und 72 fliegend gestartet werden. Während die Gruppe der Flämmeinheiten über das Werkstück läuft, bleibt die Einheit 72 eingeschaltet, bis sie das hintere Ende des fehlerhaften Bereichs 82 erreicht. Sie wird dann entweder durch den Flämmer oder aber auf Grund eines mechanischen oder elektrischen Signals hin abgesperrt, während die Einheit 71 eingeschaltet bleibt. Die Einheit 74 wird erneut eingeschaltet, um mit dem Fleckfläm-The defective areas on the surface of the workpiece W to be spot-flamed are designated 81, 82, 83, 84 and 85. When the moving group of adjacent scarfing units (now denoted by 71, 72, 73, 74 and 75) comes into contact with workpiece W, unit 74 must make a flying start when it reaches forward end 86 of area 84 achieved. The unit 74 must remain on until it arrives at the rear end 87 of the area 84. Unit 74 is then shut down while units 71 and 72 are started on the fly. While the group of scarfing units is moving over the workpiece, unit 72 remains on until it reaches the rear end of defective area 82. It is then blocked either by the flamer or on the basis of a mechanical or electrical signal, while the unit 71 remains switched on. The unit 74 is turned on again to

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men des Bereichs 85 zu beginnen. Wenn sich die Flämmeinheitengruppe dem Anfang des Bereichs 83 nähert, wird die Einheit 73 eingeschaltet, während die Einheit 74 am Ende des Bereichs 85 abgeschaltet wird. Die Einheit 71 wird abgeschaltet, wenn das Ende des Bereichs 81 erreicht ist. Während des gesamten Fleckflämmdurchganges bleibt die Einheit 75 ausgeschaltet, da in der von dieser Einheit überlaufenen Zone des Werkstücks keine Fehler vorlagen.men of area 85 to begin. When the scarfing unit group approaches the beginning of the area 83, the unit 73 is switched on, while the unit 74 at the end of the Area 85 is switched off. The unit 71 is switched off, when the end of range 81 is reached. The unity remains during the entire passage of the stain flame 75 switched off, as there were no errors in the zone of the workpiece over which this unit ran.

Die Fig. 14 bis 17 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform, bei der kein Hochintensitäts-Sauerstoffstrahl und keine Ausbreitdüse erforderlich sind.14 to 17 show a modified embodiment, with no high-intensity oxygen jet and no spreading nozzle required are.

Entsprechend Fig. 14 ist eine Lasereinheit 1 mit einer Fokussierlinse 4 auf dem (nicht gezeigten) Rahmen der Flämmmaschine montiert (sie könnte auch an entfernt liegender Stelle angebracht sein) und so angeordnet, daß der Laserstrahl R an dem Punkt A, wo der Flämmschnitt beginnen soll, auf die Oberfläche des Werkstücks W trifft. Die Flämmeinheit 3 weist typischerweise konventionelle obere und untere Vorwärmblöcke 12 bzw. 13 auf, die mit einer Reihe von Vormisch- oder Nachmisch-Vorwärmauslässen 14 und 15 sowie zweckentsprechenden Gasdurchlässen versehen sein können. Der Flämmsauerstoffdüsenschlitz 16 wird von der Unterseite 17 des oberen Vorwärmblocks 12 und der Oberseite 18 des unteren Vorwärmblocks 13 gebildet. Die schlitzförmige Sauerstoffdüse 16 endet in einer Austrittsöffnung 19. Um die14 is a laser unit 1 with a focusing lens 4 on the frame of the scarfing machine (not shown) mounted (it could also be remotely located) and arranged so that the laser beam R meets the surface of the workpiece W at point A, where the scarfing cut is to begin. The scarfing unit 3 typically has conventional upper and lower preheating blocks 12 and 13, respectively, which are equipped with a series of premixing or post-mixing preheating outlets 14 and 15 as well as appropriate gas passages can be provided. The scarfing oxygen nozzle slot 16 is from the bottom 17 of the upper preheating block 12 and the top 18 of the lower preheating block 13 are formed. The slit-shaped oxygen nozzle 16 ends in an outlet opening 19. To the

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thermochemische Reaktion einzuleiten, kann der Punkt A geringfügig vor dem Bereich liegen, der von den geradlinigen Projektionen der Oberflächen 17 und 18 auf die Werkstücksoberfläche begrenzt wird, oder mit diesem Bereich zusammenfallen. Sauerstoff und Brenngas werden der Flämmeinheit 3 in bekannter Weise über die Zuleitungen 20 bzw. 21 zugeführt. Initiate thermochemical reaction, point A can be slightly lie in front of the area of the rectilinear projections of the surfaces 17 and 18 on the workpiece surface limited or coincide with this area. Oxygen and fuel gas are fed to the scarfing unit 3 in a known manner via the feed lines 20 and 21, respectively.

Die Vorrichtung nach Fig. 14 arbeitet wie folgt. Zunächst werden die von der Flämmeinheit 3 ausgehenden Vorwärmflammen entzündet, indem man Brenngas aus den Reihen der Vorwärmauslässe 14 und 15 austreten läßt und einen schwachen Sauerstoffgasstrom über die Öffnung 19 zuführt. Die Vorwärmflammen sind bei 22 angedeutet. Die Flämmvorrichtung und das Werkstück werden gegeneinander bewegt. Unmittelbar bevor der zu flammende, fehlerhafte Bereich auf der Oberfläche des Werkstücks W den Punkt A erreicht, wird der aus der Öffnung 19 austretende Sauerstoffstrom auf die Flämmsauerstoffdurchflußmenge aufgedreht. Gleichzeitig damit oder kurz danach wird der Laserstrahl R eingeschaltet, was zur Folge hat, daß der Punkt A sofort die Sauerstoffzündtemperatur erreicht und ein sofortiger Flämmschnitt an der Stelle A beginnt. Der Laserstrahl wird dann quer über die Werkstücksoberfläche bezüglich deren Laufrichtung gerichtet, wodurch die Flämmreaktion auf die gewünschte Breite ausgebreitet wird, indem sie der mittels des Lasers aufgeheizten Strecke folgt. Der Flämmsauerstoffstrom bleibt für die ge-The apparatus of Fig. 14 operates as follows. First of all, the preheating flames emanating from the scarfing unit 3 ignited by allowing fuel gas to escape from the rows of preheating outlets 14 and 15 and a weak one Oxygen gas flow through the opening 19 is supplied. The preheating flames are indicated at 22. The scarfing device and the workpiece are moved towards one another. Immediately before the defective area on the surface to be flamed of the workpiece W reaches the point A, the from the Opening 19 exiting oxygen flow to the scarfing oxygen flow rate turned up. Simultaneously with this or shortly thereafter, the laser beam R is switched on, which leads to The consequence is that point A immediately shows the oxygen ignition temperature reached and an immediate scarfing cut at point A begins. The laser beam is then across the workpiece surface directed with respect to their running direction, whereby the scarfing reaction spreads to the desired width by following the path heated by the laser. The scarfing oxygen flow remains for the

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wünschte Flämmschnittlänge eingeschaltet, während der Laserstrahl abgeschaltet werden kann, sobald der Flämmschnitt die Sollbreite erreicht hat.Desired scarfing length switched on while the laser beam can be switched off as soon as the scarfing cut the Has reached the target width.

Die Relativbewegung kann gestartet werden, nachdem eine Flammreaktion der gewünschten Breite eingeleitet ist, falls kein fliegender Start gewünscht wird. Ein fliegender Start ist ein Start, der stattfindet, während sich das Werkstück und die Flämmvorrichtung mit normaler Flämmgeschwindigkeit gegeneinander bewegen.The relative movement can be started after a flame reaction of the desired width has been initiated, if no flying start is desired. A flying start is a start that takes place while the workpiece is moving and move the scarfing device towards one another at normal scarfing speed.

Die Fig. 15 und 16 zeigen zwei Ausführungsformen, gemäß denen eine Strecke der gewünschten Länge auf der Werkstücksoberfläche mittels eines Lasers auf die Sauerstoffzündtemperatur aufgeheizt werden kann. Dabei stellt Fig. 15 eine Stirnansicht der Anordnung gemäß Fig. 14 entlang der Linie 2-2 dar; die Flämmeinheit selbst ist nicht veranschaulicht. Der Laser 1 und dessen optisches System werden eingeschaltet und um den Winkel β geschwenkt, so daß der Laserstrahl R eine kontinuierliche Folge von Punkten aufheizt. Dadurch wird auf der metallischen Werkstücksoberfläche zwischen den Punkten A und B eine Strecke auf die Sauerstoffzündtemperatur gebracht. Statt den Laser zu drehen, kann der Strahl R auch auf optische Weise so gerichtet werden, daß er die Strecke zwischen den Punkten A und B überquert.15 and 16 show two embodiments according to which a section of the desired length on the workpiece surface can be heated to the oxygen ignition temperature by means of a laser. 15 shows an end view of the arrangement according to FIG. 14 along the line 2-2; the scarfing unit itself is not illustrated. The laser 1 and its optical system are switched on and pivoted through the angle β so that the laser beam R heats a continuous sequence of points. As a result, a distance on the metal workpiece surface between points A and B is brought to the oxygen ignition temperature. Instead of rotating the laser, the beam R can also be directed optically so that it traverses the distance between points A and B.

Eine abgewandelte Lösung zum Aufheizen einer Strecke auf der Werkstücksoberfläche ist in Fig. 16 veranschaulicht.A modified solution for heating a section on the workpiece surface is illustrated in FIG.

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Dabei wird der Laserstrahl zwischen den Punkten A und B verschoben, indem (mit Hilfe einer nicht veranschaulichten Anordnung) der reflektierende Spiegel M bzw. die Linse 4 entlang der Strecke des gewünschten Flammschnitts in die Stellung M¹ und 4' bewegt werden.The laser beam is shifted between points A and B by moving the reflecting mirror M or lens 4 along the path of the desired flame cut into position M ¹ and 4 '(with the aid of an arrangement not shown).

Bei dem im Falle der Fig. 15 und 16 verwendeten Laser handelt es sich vorzugsweise um einen kontinuierlichen Laser. Es kann jedoch auch mit einem gepulsten Laser gearbeitet werden. In diesem Falle wird eine Folge von eng benachbarten Bereichen zwischen den Punkten A und B auf die Sauerstoff zündtemperatur gebracht. Die einzelnen Bereiche oder Flecken fließen zusammen, wenn der Sauerstoff eingeschaltet wird. Es versteht sich, daß andere optische Anordnungen benutzt werden können, um das gleiche Ergebnis zu erreichen; so kann unter anderem auch mit mehr als einem Laser gearbeitet werden.The laser used in the case of Figures 15 and 16 is preferably a continuous laser. However, a pulsed laser can also be used. In this case, a series of closely spaced Areas between points A and B brought to the oxygen ignition temperature. The individual areas or Spots flow together when the oxygen is turned on. It is understood that other optical arrangements can be used to achieve the same result; this can also be done with more than one laser, among other things to be worked.

Fig. 17 zeigt die Form eines Flämmschnitts bei Durchführung eines fliegenden Starts unter Verwendung eines einzigen Lasers und der Anordnung gemäß Fig. 15 oder 16. Der Start des Schnittes beginnt an dem Punkt A und setzt sich zum Punkt B fort, während die Flämmvorrichtung und das Werkstück W gegeneinander bewegt werden. Der Bereich 1O1 stellt den Flämmschnitt dar.Fig. 17 shows the shape of a scarf cut when it is made a flying start using a single laser and the arrangement of FIG. 15 or 16. The Start of the cut begins at point A and continues to point B, while the scarfing device and the Workpiece W are moved against each other. Area 1O1 represents the scarfing section.

Diese abgewandelte Ausführungsform kann für die gleichenThis modified embodiment can apply to the same

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Zwecke benutzt werden wie die mit einem Hochintensitäts-Sauerstoffstrahl arbeitende Anordnung.Zu solchen Anwendungen gehören unter anderem konventionelle Flammschnitte mit einem flächigen Sauerstoffstrom, d. h. das Flammen der gesamten Oberfläche, die Durchführung von einzelnen gratfreien Fleckflämmschnitten, deren Breite kleiner als, ebenso breit wie oder größer als die Breite der Flämmdüse ist, sowie die Durchführung von Fleckflämmschnitten, indem mehrere Flämmeinheiten zusammenmontiert werden, um für ein Fleckflammen im Gruppendurchgang zu sorgen.Purposes such as those with a high intensity oxygen jet working arrangement. Such applications include conventional flame cuts a planar flow of oxygen, d. H. the flaming of the whole Surface, the implementation of individual burr-free spot flame cuts, the width of which is less than, as well as wide as or larger than the width of the scarfing nozzle, as well as the implementation of spot flame cuts by several Scarfing units are assembled together to provide a spot flame in the group passage.

Beispielexample

Die zur Durchführung des erläuterten Verfahrens notwendige Laserenergie hängt von Variablen, wie der Flämmgeschwindigkeit, der Stoffzusammensetzung und der Temperatur des Werkstücks, der Sauerstoffdurchflußmenge und -reinheit und dergleichen ab. Im folgenden sei zu Erläuterungszwecken jedoch ein praktisches Ausführungsbeispiel näher beschrieben.The necessary to carry out the explained procedure Laser energy depends on variables such as the scarfing speed, the material composition and the temperature of the workpiece, oxygen flow rate and purity and the like away. In the following, however, a practical embodiment will be described in more detail for the purpose of explanation.

Es wurde eine Anlage der in Fig. 1 veranschaulichten Art verwendet. Die Breite der Flämmeinheit betrug 15 cm. Sauerstoff wurde in einer Menge von 570 Nm /h durch die Öffnung 19 hindurchgeleitet. Die Durchflußmenge des Brenngases betrug 40 Nm /h. Das Werkstück wurde gegenüber der Flämmeinheit mit 14 m/min bewegt. Die Sauerstoffausbreitdüse hatte einen kreisförmigen Querschnitt und einen InnendurchmesserA system of the type illustrated in FIG. 1 was used used. The width of the scarfing unit was 15 cm. Oxygen was in an amount of 570 Nm / h through the opening 19 passed through. The flow rate of the fuel gas was 40 Nm / h. The workpiece was opposite the scarfing unit moved at 14 m / min. The oxygen spreading nozzle had a circular cross section and an inside diameter

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von 2 cm. Der Düsenwinkel mit Bezug auf das Werkstück betrug 50°. Durch die Ausbreitdüse wurde Sauerstoff in einer Menge von 850 Nm /h hindurchgeleitet. Bei dem Laser handelte es sich um einen g'epulsten Nd-YAG-Festkörperlaser. Der Durchmesser des aus dem Laser austretenden Strahls betrug 1 cm. Die Strahldivergenz lag bei 5 mrad. Der Laserimpuls hatte eine Breite von 11,0/us. Die Laserenergie betrug 5O Joule. Der Laserfleck hatte einen Durchmesser von 2,0 mm. Der Laserfleck (A) lag 1 cm vor der Projektion (B.) der Mittellinie der Ausbreitdüse. Es wurde eine Linse mit 50 cm Brennweite benutzt, um den Strahl auf einen Fleck zu fokussieren. of 2 cm. The nozzle angle with respect to the workpiece was 50 °. Oxygen was passed through the spreading nozzle in an amount of 850 Nm / h. The laser acted it is a pulsed Nd-YAG solid-state laser. Of the The diameter of the beam emerging from the laser was 1 cm. The beam divergence was 5 mrad. The laser pulse had a width of 11.0 / µs. The laser energy was 5O joules. The laser spot had a diameter of 2.0 mm. The laser spot (A) was 1 cm in front of the projection (B.) of the center line the spreading nozzle. A 50 cm focal length lens was used to focus the beam on a spot.

Im Betrieb wurde die Flamme der Flämmeinheit gezündet; die Relativbewegung zwischen der Flämmeinheit und dem Werkstück wurde eingeleitet. Ein Signal, mit dem Fleckflammen zu beginnen, startete den durch die Ausbreitdüse hindurchgeleiteten Sauerstoffstrom; als die volle Durchflußmenge erreicht war, wurde der Laser gepulst, wodurch in dem Stahl ein schmelzflüssiger Fleck ausgebildet und die thermochemische Reaktion augenblicklich gestartet wurde. Ungefähr 1/2 s nach dem Laserimpuls wurde der Sauerstoffstrom aus der Ausbreitdüse allmählich zugedreht, so daß eine 3/4 Sekunde nach dem Impuls der Strom durch die Ausbreitdüse Null erreichte. Der Flämmsauerstoffstrom wurde derart aufgedreht, daß mindestens 50 % der vollen Durchflußmenge erreicht wurden, wenn der Laser gepulst wurde. Der Flämmsauerstoff hielt dann den Flamm-The flame of the scarfing unit was ignited during operation; the Relative movement between the scarfing unit and the workpiece has been initiated. A signal to begin the spot flaming started the flow of oxygen passed through the spreader nozzle; than the full flow is reached was, the laser was pulsed, causing one in the steel molten stain formed and the thermochemical Reaction started immediately. About 1/2 second after the laser pulse, the flow of oxygen from the spreading nozzle was gradually closed so that 3/4 of a second after the impulse the flow through the spreading nozzle reached zero. Of the Scarfing oxygen flow was turned on so that at least 50% of full flow rate was achieved when the laser was pulsed. The flame oxygen then held the flame

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schnitt aufrecht, bis dieser durch ein vorbestimmtes Signal beendet wurde. Die Breite des ausgebildeten Schnittes betrug 15 cm; der Schnitt hatte eine Tiefe von 3 mm. Die Temperatur des Stahls, betrug 2O°C. Es handelte sich um einen niedriggekohlten Stahl. Als Brenngas wurde Erdgas verwendet .cut upright until this was triggered by a predetermined signal ended. The width of the cut formed was 15 cm; the cut was 3 mm deep. the Temperature of the steel was 20 ° C. It was one low carbon steel. Natural gas was used as the fuel gas.

Falls erwünscht, kann das erläuterte Verfahren in der Weise ausgeführt werden, daß die Flamme der Flämmeinheit durch das Schmelzbad gezündet wird, das mittels des Lasers oder der Ausbreitdüse gebildet wird.If desired, the illustrated method can be used in the manner be carried out that the flame of the scarfing unit is ignited by the weld pool, which by means of the laser or the spreading nozzle is formed.

Vorstehend wurden verschiedene bevorzugte Ausführungsformen erläutert. Es versteht sich jedoch, daß hinsichtlich der Anordnung der verschiedenen Baugruppen oder der Schrittfolge zahlreiche Abwandlungen getroffen werden können. Beispielsweise ist es möglich, einen kontinuierlichen Laserstrahl zu verwenden, weil die von einem solchen Strahl ausgebildete Linie mit fortschreitender Flämmreaktion ausgeflämmt würde. Es lassen sich auch zwei oder mehr Sauerstoffstrahlen vorsehen, die aus zwei oder mehr Düsen von unterschiedlicher Form und Größe austreten können, um den mittels eines Lasers erzeugten Schmelzfleck auf jede gewünschte Fleckflämmbreite auszubreiten. Falls erforderlich oder erwünscht, lassen sich ferner zwei oder mehr Laserköpfe benutzen. Während die vorstehende Erläuterung auf das thermochemische Flämmen von Eisenmetallkörpern gerichtet ist, versteht es sich ferner, daßVarious preferred embodiments have been described above explained. It should be understood, however, that in terms of arrangement Numerous modifications can be made to the various assemblies or the sequence of steps. For example it is possible to use a continuous laser beam because that formed by such a beam Line would be scorched out as the scarfing reaction progresses. Two or more oxygen jets can also be provided, which can emerge from two or more nozzles of different shapes and sizes in order to use a laser generated melt stain to spread to any desired stain flame width. If necessary or desired, can also use two or more laser heads. While the above explanation is based on the thermochemical flaming of ferrous metal bodies is directed, it is further understood that

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jeder beliebige Metallkörper bearbeitet werden kann, der ein thermochemisches Flämmen unter Verwendung von Sauerstoff zuläßt. any metal body can be processed which allows thermochemical flaming using oxygen .

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Claims (33)

AnsprücheExpectations . Verfahren zum Durchführen eines thermochemischen Schnellstarts auf der Oberfläche eines zu flammenden metallischen Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, daß. Method of performing a thermochemical quick start on the surface of a metallic workpiece to be flamed, characterized in that (a) eine vorbestimmte Stelle der Oberfläche, an der die Flämmreaktion beginnen soll, mit einem Laserstrahl in Berührung gebracht wird, um diese Stelle auf ihre Zündtemperatur zu bringen;(a) a predetermined location on the surface where the Scarfing reaction should begin, with a laser beam brought into contact with this point on their Bring ignition temperature; (b) ein Sauerstoffgasstrahl hoher'Intensität an der Stelle der Oberfläche unter Einleiten einer sofortigen Flämmreaktion und Ausbildung eines Schmelzbades an der Stelle zum Auftreffen gebracht wird; und(b) a high intensity jet of oxygen gas at the site the surface with the initiation of an immediate scarfing reaction and the formation of a melt pool the point is brought to impact; and (c) ein Sauerstoffstrahl hoher Intensität weiter zum Auftreffen auf dem Schmelzbad gebracht wird, bis sich das Schmelzbad auf eine vorbestimmte Breite ausgedehnt hat,(c) a high intensity beam of oxygen continued to impinge is placed on the weld pool until the weld pool has expanded to a predetermined width, 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstück ein Eisenmetallwerkstück verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a ferrous metal workpiece is used as the workpiece. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausführen eines fliegenden Starts die Relativbewegung zwischen dem Werkstück und der zur Durchführung der3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that to carry out a flying start the relative movement between the workpiece and to carry out the 709846/1 1 1 U 709846/1 1 1 U ORIGINAL INSPBJTEDORIGINAL INSPBJTED Verfahrensschritte benutzten Vorrichtung vor und während der Verfahrensschritte ohne Unterbrechung mit der normalen Flämmgeschwindigkeit erfolgt.Process steps used device takes place before and during the process steps without interruption at the normal scarfing speed. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen dem Werkstück und der zur Durchführung der Verfahrensschritte verwendeten Vorrichtung mit normaler Flämmgeschwindigkeit eingeleitet wird, wenn der Laserstrahl mit der Stelle in Berührung kommt.4. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that that the relative movement between the workpiece and the used to carry out the process steps Device with normal scarfing speed is initiated when the laser beam with the point in Touch comes. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Laserstrahl ein einzelner Laserenergieimpuls verwendet wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a single laser beam Laser energy pulse is used. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl die Werkstücksoberfläche an einem Punkt berührt, der hinter der Auftreffstelle des Hochintensitäts-Sauerstoffstroms bis zu 10 cm vor dieser Stelle liegt.6. The method according to claim 3, characterized in that the laser beam hits the workpiece surface at one point touches the one behind the point of impact of the high-intensity oxygen flow up to 10 cm in front of this point. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hinter der Sauerstoffauftreffstelle liegende Auftreffstelle des Laserstrahles durch die Projektion des Innendurchmessers der Düse bestimmt wird, aus welcher der Sauerstoffstrom austritt.7. The method according to claim 6, characterized in that the point of impact located behind the oxygen impact point of the laser beam is determined by the projection of the inner diameter of the nozzle from which the oxygen flow is generated exit. 709846/1 1 1 U 709846/1 1 1 U 8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochintensitäts-Sauerstoffstrahl gemäß dem Verfahrensschritt (b) von einer solchen Lage aus auf die Stelle gerichtet wird, daß der von der Mittelachse des Strahls und der Bewegungslinie der Werkstücksoberfläche gebildete eingeschlossene Winkel zwischen 30° und 80 beträgt und das Schmelzbad parallel zu der Richtung der Relativbewegung ausgebreitet wird.8. The method according to claim 3, characterized in that the high-intensity oxygen jet according to the method step (b) is aimed at the location from such a position that that from the central axis of the beam and the line of movement of the workpiece surface included angle is between 30 ° and 80 and the weld pool is parallel to the direction of relative movement is spread. 9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochintensitäts-Sauerstoffstrahl gemäß dem Verfahrensschritt (b) von einer solchen Lage aus auf die Stelle gerichtet wird, daß der von der Mittelachse des Strahls und der Werkstücksoberfläche gebildete eingeschlossene Winkel zwischen 30 und 80 beträgt und das Schmelzbad senkrecht zur Richtung der Relativbewegung ausgebreitet wird.9. The method according to claim 3, characterized in that the high-intensity oxygen jet according to the method step (b) is aimed at the location from such a position that that from the central axis of the beam and traps formed on the workpiece surface Angle is between 30 and 80 and the weld pool spread out perpendicular to the direction of relative movement will. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich10. The method according to any one of the preceding claims, characterized marked that in addition (d) die Oberfläche geflammt wird, indem ein flächiger Flämmsauerstoffstrom in einem spitzen Winkel zu der Oberfläche auf dem Schmelzbad zum Auftreffen gebracht wird.(d) the surface is flamed by applying a flat Flame oxygen flow brought to impinge on the weld pool at an acute angle to the surface will. 7098A6/11U7098A6 / 11U 11. Verfahren nach Anspruch 1O₁ dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung eines einzelnen gratfreien Fleckflämmschnittes, dessen Breite kleiner als die Breite der Austrittsöffnung für den Flämmsauerstoffstrom ist, die Intensität des flächigen FlämmsauerstoffStroms in Richtung auf die Ränder des Stroms allmählich bis auf die Intensität Null an den Seitenkanten dieser Austrittsöffnung vermindert wird. 11. The method according to claim 1O _1, characterized in that for the formation of a single burr-free Fleckflämmschnittes, the width of which is smaller than the width of the outlet opening for the scarfing oxygen stream, the intensity of the flat scarfing oxygen stream in the direction of the edges of the stream gradually to the intensity zero the side edges of this outlet opening is reduced. 12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des flächigen Flämmsauerstoffstroms in Richtung auf die Ränder des Stroms allmählich vermindert, jedoch auf einem Intensitätswert von über Null an den Seitenkanten der Öffnung gehalten wird, aus welcher der Flämmsauerstoffstrom austritt, wodurch ein gratfreier Fleckflämmschnitt gebildet wird, dessen Breite gleich der Breite der Austrittsöffnung ist und der keine übermäßig hohen Vorsprünge oder tiefen Ausnehmungen zwischen gleichzeitig und auf die gleiche Weise hergestellten, nebeneinanderliegenden Schnitten entstehen läßt.12. The method according to claim 10, characterized in that the intensity of the planar flame oxygen flow in The direction towards the edges of the current gradually diminishes, but at an intensity value above zero the side edges of the opening from which the scarfing oxygen flow exits is held, whereby a burr-free Spot flame cut is formed, the width of which is equal to the width of the outlet opening and none excessively high projections or deep recesses between simultaneously and in the same way produced, adjacent cuts can arise. 13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung eines herkömmlichen Flämmschnittes mit einem flächigen Sauerstoffstrom gearbeitet wird, der über die gesamte Breite der zugehörigen Austrittsöffnung im wesentlichen gleichförmige Intensität hat.13. The method according to claim 10, characterized in that to form a conventional scarf cut with a planar flow of oxygen is worked, the over the entire width of the associated outlet opening has substantially uniform intensity. 709846/1 1 U709846/1 1 U 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des ausgebildeten Schnittes gleich oder größer als die Breite des anfänglichen Schmelzbades gemacht wird.14. The method according to any one of claims 11 to 13, characterized characterized in that the width of the cut formed is equal to or greater than the width of the initial one Melting bath is made. 15. Vorrichtung zum Einleiten einer thermochemischen Reaktion auf der Oberfläche eines metallischen Werkstückes, gekennzeichnet durch eine Flämmaschine mit einer Flämmeinheit mit Mitteln, die eine Vorwärmflamme und einen Flämmsauerstoffstrom in Richtung auf ein zu flammendes Werkstück austreten lassen, eine auf der Flämmaschine montierte und vor der Flämmeinheit sitzende Sauerstoffausbreitdüse, die an ihrem Austrittsende derart geneigt ist, daß ein Sauerstoffstrahl hoher Intensität unter einem Winkel zur Werkstücksoberfläche in einem vorbestimmten Abstand vor dem Flämmsauerstoffstrom ausgebildet wird, sowie einen auf der Flämmaschine sitzenden Laser mit zugeordnetem optischem System zum Fokussieren eines Laserstrahls auf der Werkstücksoberfläche.15. Device for initiating a thermochemical reaction on the surface of a metallic workpiece, characterized by a scarfing machine with a scarfing unit with means that a preheating flame and a flame oxygen flow in the direction of a to be flamed Let the workpiece emerge, an oxygen spreading nozzle mounted on the scarfing machine and located in front of the scarfing unit, which is inclined at its exit end in such a way that a high-intensity oxygen beam under an angle to the workpiece surface in a predetermined Distance is formed in front of the scarfing oxygen flow, as well as one sitting on the scarfing machine Laser with an associated optical system for focusing a laser beam on the workpiece surface. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorschubeinrichtung vorgesehen ist, die für eine Relativbewegung zwischen der Flämmaschine und dem Werkstück sorgt.16. The apparatus according to claim 15, characterized in that a feed device is provided for provides a relative movement between the scarfing machine and the workpiece. 17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn-17. The device according to claim 15 or 16, characterized 7Π98Α6/1 IU7Π98Α6 / 1 IU zeichnet, daß dor Laser ein gepulster Laser ist.draws that the laser is a pulsed laser. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet,· daß der Laser ein Festkörperlaser ist.18. Device according to one of claims 15 to 17, characterized characterized in that the laser is a solid-state laser. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser ein Nd-YAG-Kristall ist.19. Device according to one of claims 15 to 18, characterized in that the laser is an Nd-YAG crystal. 20. Vorrichtung zum Einleiten einer thermochemischen Reaktion auf der Oberfläche eines Eisenwerkstückes, gekennzeichnet durch eine Flämmaschine mit mehreren Flämmeinheiten, die eine Vorwärmflamme und einen Flämmsauerstof fstrom auf ein zu flammendes Werkstück richten, mehreren auf der Flämmaschine montierten Sauerstoffausbreitdüsen, von denen jede vor einer Flämmeinheit sitzt und an ihrem Austrittsende derart geneigt ist, daß ein Sauerstoffstrahl hoher Intensität in einem Winkel zu der Werkstücksoberfläche und in vorbestimmtem Abstand vor dem Flämmsauerstoffstrom ausgebildet wird, sowie mit mindestens einem auf der Flämmaschine angeordneten Laser mit zugeordnetem optischem System, mittels dessen mehrere fokussierte Laserflecken auf dem Werkstück ausbildbar sind.20. Device for initiating a thermochemical reaction on the surface of an iron workpiece, characterized by a scarfing machine with several scarfing units, which direct a preheating flame and a scarfing oxygen flow onto a workpiece to be flamed, several oxygen diffusion nozzles mounted on the scarfing machine, each of which sits in front of a scarfing unit and is inclined at its exit end in such a way that a high-intensity oxygen beam is formed at an angle to the workpiece surface and at a predetermined distance in front of the scarfing oxygen flow, as well as with at least one laser arranged on the scarfing machine with an associated optical system, by means of which several focused laser spots on the Workpiece can be formed. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System des Lasers mehrere teilweise durchlässige und teilweise reflektierende Einrichtungen21. The device according to claim 20, characterized in that the optical system of the laser several partially permeable and partially reflective devices 709846/11U709846 / 11U aufweist, die in einem Lasergehäuse in vorbestimmten Intervallen derart angeordnet sind, daß die Energie des Laserstrahls aufspaltbar und auf mehrere Flecke auf der Werkstücksoberf.läche verteilbar ist.has, in a laser housing in predetermined Intervals are arranged in such a way that the energy of the laser beam can be split and applied to several spots on the Workpiece surface is distributable. 22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System des Lasers mehrere Spiegel aufweist, die in einem Lasergehäuse derart in vorbestimmten Intervallen angeordnet sind, daß die Spiegel jeweils selektiv in die Laserstrahlstrecke einbringbar oder aus dieser Strecke herausbringbar sind, um den Strahl auf einen vorgewählten Fleck auf der Werkstücksoberfläche zu richten.22. The device according to claim 20, characterized in that the optical system of the laser has a plurality of mirrors which are arranged in a laser housing at predetermined intervals such that the mirrors can each be selectively introduced into the laser beam path or brought out of this path to the beam to point at a preselected spot on the workpiece surface. 23. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Flämmaschine mehrere Laser angeordnet sind, denen ein optisches System zugeordnet ist, mittels dessen mehrere Laserflecke auf dem Werkstück ausbildbar sind. · .23. The device according to claim 20, characterized in that several lasers are arranged on the scarfing machine, to which an optical system is assigned, by means of which several laser spots can be formed on the workpiece are. ·. 24. Verfahren zum Durchführen eines Sofortflämmschnittes auf der Oberfläche eines metallischen Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, daß24. Method for making an instant flame cut on the surface of a metallic workpiece, characterized in that (a) für eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und einem Flämmsauerstoffgasstrom gesorgt wird und gleichzeitig damit(a) a relative movement is provided between the workpiece and a flow of scarfing oxygen gas, and at the same time 709846/1114709846/1114 (1) zur Ausbildung einer aufgeheizten Strecke von gewünschter Länge quer zur Oberfläche bezüglich deren Bewegungsrichtung mindestens ein Laserstrahl auf der Werkstücksoberfläche zum Auftreffen gebracht wird, wobei die aufgeheizte Strekke dadurch erzeugt wird, daß der Laserstrahl eine Folge von Punkten auf der Oberfläche auf ihre SauerstoffZündtemperatur bringt, und (1) at least one laser beam is brought to impinge on the workpiece surface in order to form a heated section of the desired length transversely to the surface with regard to the direction of movement, the heated section being generated by the laser beam bringing a sequence of points on the surface to its oxygen ignition temperature brings, and (2) zum Einleiten eines Sofortflämmschnittes entlang der Strecke ein Flämmsauerstoffstrom zum Auftreffen auf der aufgeheizten Strecke gebracht wird, und daß(2) to initiate an instant flame cut along the route brought a flow of scarfing oxygen to impinge on the heated route will, and that (b) der Flämmsauerstoffstrom fortgesetzt wird, bis die gewünschte Schnittlänge erzeugt ist.(b) the flow of scarfing oxygen is continued until the desired cutting length is generated. 25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgeheizte Strecke erzeugt wird, indem ein kontinuierlicher Laserstrahl quer über der Werkstücksoberfläche gedreht wird.25. The method according to claim 24, characterized in that the heated path is generated by rotating a continuous laser beam across the workpiece surface. 26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgeheizte Strecke ausgebildet wird, indem ein gepulster Laserstrahl quer über die Werkstücksoberfläche gedreht wird.26. The method according to claim 24, characterized in that the heated path is formed by a pulsed Laser beam is rotated across the workpiece surface. 709846/11 U709846/11 U 27. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Flämmsauerstoffstrom flächig ausgebildet wird.27. The method according to any one of claims 25 to 26, characterized characterized in that the scarfing oxygen flow is flat is trained. 28. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgeheizte Strecke ausgebildet wird, indem ein reflektierender Spiegel und eine Strahlfokussierlinse quer über die Werkstücksoberfläche bewegt werden.28. The method according to claim 24, characterized in that the heated path is formed by a reflective Mirror and a beam focusing lens across be moved over the workpiece surface. 29. Flämmvorrichtung, gekennzeichnet durch29. Scarfing device, characterized by (a) eine Flämmdüsenanordnung, mittels deren ein gesteuerter Flämmsauerstoffstrom auf die Oberfläche eines zu flammenden Werkstückes richtbar ist,(A) a scarfing nozzle arrangement, by means of which a controlled Flaming oxygen flow can be directed onto the surface of a workpiece to be flamed, (b) eine Einrichtung, die für eine Relativbewegung zwischen der Düsenanordnung und dem Werkstück sorgt, und(b) a device that allows relative movement between the nozzle arrangement and the workpiece, and (c) eine Laseranordnung, mittels deren zur Ausbildung einer aufgeheizten Strecke von gewünschter Länge quer zur Oberfläche bezüglich deren Bewegungsrichtung mindestens ein Laserstrahl auf der Werkstücksoberfläche zum Auftreffen bringbar ist, wobei der Laserstrahl eine Folge von Punkten auf der Oberfläche auf ihre Sauerstoffzündtemperatur erhitzt und die aufgeheizte Strecke nahe der Mittellinienpro-(c) a laser assembly by means of which for training a heated stretch of the desired length across the surface with respect to its direction of movement at least one laser beam can be brought to impinge on the workpiece surface, the The laser beam heats a sequence of points on the surface to its oxygen ignition temperature and the heated stretch near the center line pro- 7098A6/11U7098A6 / 11U jektion des Flämmsauerstoffstroms auf der Werkstücksoberfläche liegt.jection of the scarfing oxygen flow on the workpiece surface lies. 30. Vorrichtung nach Anspruch 29i dadurch gekennzeichnet, daß als Laseranordnung ein kontinuierlicher Laser vorgesehen ist.30. The device according to claim 29i, characterized in that that a continuous laser is provided as the laser arrangement. 31. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß als Laseranordnung ein gepulster Laser vorgesehen ist.31. The device according to claim 29, characterized in that a pulsed laser is provided as the laser arrangement is. 32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 31, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Drehen des Laserstrahls entlang der Strecke.32. Device according to one of claims 29 to 31, characterized by means of rotating the laser beam along the route. 33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 31, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum optischen Verstellen des Laserstrahls entlang der Strecke.33. Device according to one of claims 29 to 31, characterized by a device for optically adjusting the laser beam along the route. 709846/11U709846 / 11U