DE1627569B2 - Einrichtung zum einleiten eines insbesondere von einer belie bigen stelle der werkstoffoberflaeche ausgehenden schneid vorganges an autogenen brennschneidmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ein- Die während des Lochstechvorganges entstehende leiten eines, insbesondere von einer beliebigen Stelle · -Schlacke tritt-entgegen der Schneideinrichtung hinter der Werkstückoberfläche ausgehenden Schneidvor- dem Brenner nach oben aus. Versuche haben erganges an autogenen Brennschneidmaschirien'mit ge- geben, daß gerade der Anfang der Schnittfuge* für die trennter Heiz- und Schneidsauerstoffzuleitung und 5 Führung der austretenden Schlacke von Bedeueinem Ventil für das Öffnen und Schließen des tung ist.

Schneidsauerstoffes, mit einer verstellbaren Drossel- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die einrichtung und mit einer Einrichtung für das zeit- obigen Nachteile beim Einleiten des Brennschneidabhängige Steuern von Heizsauerstoffmenge, Schneid- Vorganges von der Werkstückoberfläche aus zu versauerstoffmenge und Brennervorschub sowie mit Ven- io meiden und eine Einrichtung vorzuschlagen, mit der tilen für das öffnen und Schließen der Brenngas- zu Beginn des Lochstechvorganges eine schmale bzw. Heizsauerstoffleitung. Schnittfuge erzeugt werden kann, wobei mit redu-

Es ist bekannt, daß beim Lochstechen mit un- ziertem Schneidsauerstoffdruck der Schnitt begonnen

bewegtem Brenner.ein birnenförmiger Einstich ent: wird, so daß dadurch so wenig wie möglich Schlacke

steht. Je dicker das Material ist, um so größer ist die 15 anfällt.

Birne und um so mehr Schlacke tritt durch den ver- Eine zur Lösung der genannten Aufgabe dienende, hältnismäßig engen Hals mit hoher Geschwindigkeit erfindungsgemäße Einrichtung ist derart aufgebaut, nach oben aus. Sie trifft dabei zum Teil auf die daß zwischen Heizsauerstoffleitung und Schneidsauer-Brennerdüse und beeinträchtigt dadurch deren Funk- Stoffleitung eine mit einem am Ende der Vorwärmtion. Zur Vermeidung dieses Nachteils wurde bereits 20 periode verschließbaren Ventil versehene Verbinempfohlen, den Brenner in Richtung auf die Kontur dungsleitung angeordnet ist, und daß die Drosseldes auszuschneidenden Bauteiles hin zu bewegen und einrichtung aus einem dem Ventil zum öffnen und gleichzeitig den Schneidsauerstoffdruck langsam auf- Schließen der Schneidsauerstoffleitung nachgeordzubauen. Dadurch entspricht die zugeführte Schneid- neten Druckminderer und aus einem diesem Drucksauerstoffmenge etwa dem zu verbrennenden Mate- 25 minderer parallelgeschalteten Ventil gebildet ist.
rial, bezogen auf die jeweilige Eindringtiefe des Gemäß der Erfindung ist es nun in vorteilhafter Schneidstrahles. Weise möglich, für einen raschen Anheizvorgang

Während des Brennschneidvorganges wird in der ohne großen Aufwand eine intensive Heizflamme zu

Regel eine vergleichsweise schwache Heizflamme be- erzeugen, und zwar durch den unter vergleichsweise

nötigt, damit die Oberkante des Bauteiles während 30 hohem Druck stehenden Schneidsauerstoff. Nach

des Brennschnittes nicht angeschmolzen wird. Mit Beendigung des raschen Anheizvorganges ist ledig-

einer solchen normal eingestellten Heizflamme kann lieh ein öffnen des Heizsauerstoffventils, des Ventils

man aber das Material nur langsam auf Zündtempe- in der Schneidsauerstoffleitung sowie ein Schließen

ratur erwärmen. des Ventils in der Verbindungsleitung erforderlich,

Es gibt deshalb Einrichtungen, die der Umschal- 35 um für den folgenden Schneidvorgang eine Normalitung der Heizflamme dienen. So kann beispielsweise sierung der Heizflamme zu erreichen,
vor Beginn des Brennschnittes eine starke Heiz- Mit dem oben beschriebenen Umschaltvorgang flamme eingestellt werden, um das Material in steht gleichzeitig Schneidsauerstoff an der Brennerweniger als einer Minute auf Zündtemperatur zu er- düse zur Verfügung, so daß der Schneidvorgang unwärmen und dann bei Einschaltung des Schneidsauer- 40 mittelbar beginnen kann. Durch die verstellbare stoffes sowie des Maschinenvorschubes gleichzeitig Drosseleinrichtung in der Schneidsauerstoffzuleitung die Heizung des Brenners über vorhandene Druck- steht jedoch an der Düse in vorteilhafter Weise zuminderer und Magnetventile normalisiert werden. nächst nicht der volle Schneidsauerstoffdruck an. Die

Es wurde daher bereits bei einem Schneidbrenner Drosseleinrichtung ist vielmehr in vorteilhafter Weise vorgeschlagen (USA.-Patentschrift 2 622 668), von 45 so konzipiert,-daß sie nur einen allmählichen Aufbau einer gemeinsamen Sauerstoffzuleitung den Schneid- des an der Brennerdüse anstehenden Schneidsauerund den Heizsauerstoff abzuzweigen. Bei diesem Stoffdruckes auf seinen vollen Betrag gewährleistet. Brenner erfolgt jedoch noch eine Aufteilung des Als Aufbauzeit für den Schneidsauerstoffdruck sind Heizsauerstoffes in zwei Teilströme. Während durch dabei etwa 2 Sekunden vorgesehen,
die eine Zweigleitung "der Heizsauerstoff ständig der 50 Nach dem Durchstich kann der Schneidsauerstoff-Brennerdüse zugeführt wird, ist in der anderen Zweig- druck seine volle Höhe erreicht haben. Versuche leitung ein Ventil eingebaut, über welches lediglich haben ergeben, daß z.B. bei 130 mm dickem Material zum Anheizen der . Schnittstelle eine zusätzliche bereits nach 28 mm Brenner-Schnittweg der Durch-Menge Heizsauerstoff zugeführt wird. Von Nachteil stich erfolgt.

bei diesem bekannten Brenner ist jedoch, daß nach 55 Vorheizen und Lochstechen dauern etwa 20 Sekun-

erfolgtem Anheizen und nach Absperren der Heiz- den. Die entstehende Schnittfuge ist am Anfang kaum

sauersioff-Zweigleitung das Schneidsauerstoffventil breiter als nach dem Durchstich. Dadurch ist es mög-

sofort ganz geöffnet wird, so daß der maximale lieh, bereits auf der Kontur des Bauteiles unter

Schneidsauerstoffdruck anliegt und dadurch eine An- Berücksichtigung der Schnittfugenbreite einzustechen.

Schnittfläche erzeugt wird, die meist nicht den ge- g₀ Das Umschalten nach Beendigung des Anheizens

wünschten Erfordernissen entspricht. kann grundsätzlich von Hand erfolgen, wobei die

Wie bereits erwähnt, ist es bisher üblich, beim Dauer der Anheizzeit bis zur Zündfähigkeit des

Lochstechen mit bewegtem Brenner, den Schneid- Werkstückes im Belieben des Bedienungsmannes

sauerstoffdruck langsam zu erhöhen. Dabei ist es un- steht und im Einzelfall auf die jeweilige Materialart

vermeidbar, daß der Schneidstrahl am Anfang unge- 6₅ und Dicke abgestimmt wird. Vorteilhafterweise wird

bündelt das auf Zündtemperatur erwärmte Material aber eine einstellbare Zeituhr zum automatischen

trifft. Dadurch entsteht während des Einstechens eine Schließen des Ventils in der Verbindungsleitung so-

erst breite, dann schmaler werdende Schnittfuge. wie gleichzeitigen Öffnen der Ventile in der Heiz-

sauerstoffleitung bzw. in der Schneidsauerstoffleitung in Anwendung gelangen.

Bei Verwendung einer Zeituhr reduzieren sich die Aufgaben des Bedienungsmannes auf ein bloßes Einschalten der Maschine, so daß stets eine gleichbleibende Schnittqualität, insbesondere im kritischen Einstichbereich gewährleistet ist.

Die für den allmählichen Aufbau des Schneidsauerstoffdruckes nach dem Umschaltvorgang verwendete Drosseleinrichtung besteht im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel aus einem Druckminderer und einem motorgetriebenen Kugelventil, die in der Schneidsauerstoffleitung angeordnet und parallel zueinander geschaltet sind.

In der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung ist nun die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematischer Form das Leitungssystem einer Brennschneidmaschine.

Mit 10 ist eine Heizgasleitung bezeichnet, die durch ein Magnetventil 11 vor Brenneranschlüssen 12 und einer Druckanzeige 13 abgesperrt werden kann. Die zugehörige Heizsauerstoffleitung trägt die Kennziffer 14. Sie mündet in Brenneranschlüsse 15. Ein mit 16 bezeichneter Druckminderer dient zur Einstellung des Heizsauerstoffdruckes. Mit einem Magnetventil 17 wird der Heizsauerstoff ein- und ausgeschaltet.

Für den Schneidsauerstoff ist entsprechend eine Zuleitung 18 und ein Druckminderer 19 vorgesehen. Durch die Zuleitung 19 wird der Schneidsauerstoff Brenneranschlüssen 20 zugeführt. Von der Schneidsauerstoffzuleitung 18 zweigt eine Leitung 21 ab, welche die Schneidsauerstoffzuleitung 18 mit der Heizsauerstoffzuleitung 14 verbindet. Der Schneidsauerstoffdruck steht dementsprechend sowohl an einem Magnetventil 22 in der Verbindungsleitung 21 als auch an einem Magnetventil 23 in der Schneidsauerstoffzuleitung 18 an.

In der Schneidsauerstoffzuleitung 18 ist ferner — gesehen in Strömungsrichtung des Schneidsauerstoffes — ein Kugelventil 24 sowie — parallel zu diesem — ein Druckminderer 25 angeordnet. Der Heiz- bzw. Schneidsauerstoffdruck ist jeweils durch eine Druckanzeige 26 bzw. 27 meßbar.

Die Einleitung des Schneidvorganges erfolgt auf folgende Weise: Zuerst wird an den Druckminderern 16 und 19 der Heiz- bzw. der Schneidsauerstoffdruck eingestellt. Der Schneidsauerstoffdruck soll etwa 50% höher sein als der Heizsauerstoffdruck. Brenngasventil 11 und Magnetventil 22 werden geöffnet und die Gase am Brenner gezündet. Es entsteht eine verstärkte Heizflamme, weil verstärkter Heizsauerstoffdruck (Schneidsauerstoff) anliegt. Mit den Magnetventilen 11 und 22 wurde eine nicht dargestellte Zeituhr eingeschaltet, die nach Ablauf Magnetventil schließt und Magnetventil 17 öffnet. Dadurch normalisiert sich die Heizung, weil Heizsauerstoff mit einem Druck, wie am Druckminderer 16 eingestellt, am Brenner anliegt. Die Zeituhr schaltet außerdem Magnetventil 23 und den nicht dargestellten Antriebsmotor des Kugelventils 24 sowie den Maschinenvorschub 1. Mit öffnen des Magnetventils 23 steht schlagartig an den Brenneranschlüssen 20 Schneidsauerstoff mit einem wie am Druckminderer 25 eingestellten niedrigen Druck an. Bei diesem Druck ist der Schneidstrahl bereits gebündelt und es entsteht eine schmale Schnittfuge, die zunehmend tiefer in das Material eindringt. Ist so eine Schnittfuge von 2 bis etwa 5 mm Länge entstanden, öffnet das Kugelventil 24, und der Schneidsauerstoffdruck steigt innerhalb von 2 Sekunden am Brenner bis zu dem am Druckminderer 19 eingestellten Tabellenwert an.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Einleiten eines, insbesondere von einer beliebigen Stelle der Werkstückoberfläche ausgehenden, Schneidvorganges an autogenen Brennschneidmaschinen mit getrennter Heiz- und Schneidsauerstoffzuleitung und einem Ventil für das Öffnen und Schließen des Schneidsauerstoffes mit einer verstellbaren Drosseleinrichtung und mit einer Einrichtung für das zeitabhängige Steuern von Heizsauerstoffmenge, Schneidsauerstoffmenge und Brennervorschub sowie mit Ventilen zum öffnen und Schließen der Brenngas- bzw. Heizsauerstoffleitung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Heizsauerstoffleitung (14) und Schneidsauerstoffleitung (18) eine mit einem am Ende der Vorwärmperiode verschließbaren Ventil (22) versehene Verbindungsleitung (21) angeordnet ist und daß die Drosseleinrichtung aus einem dem Ventil (23) zum Öffnen und Schließen der Schneidsauerstoffleitung (18) nachgeordneten Druckminderer (25) und aus einem diesem Druckminderer parallelgeschalteten Ventil (24) gebildet ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine einstellbare Zeituhr zum automatischen Schließen des Ventils (22) in der Verbindungsleitung (21) sowie zum gleichzeitigen Öffnen der Ventile (17,23) in der Heizsauerstoffleitung (14) bzw. in der Schneidsauerstoffleitung (18).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (17,22,23) als Magnetventile ausgebildet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (24) ein Kugelventil ist und über einen durch die Zeituhr gesteuerten Motor betätigbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen