DE1294717B

DE1294717B - Control device for a flame cutting or flaem machine

Info

Publication number: DE1294717B
Application number: DEK54092A
Authority: DE
Inventors: Klink Georg; Lange Gerhard
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1964-09-25
Filing date: 1964-09-25
Publication date: 1969-05-08
Also published as: DE1513373A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für eine Brennschneid- oder Flämmmaschine zum Einleiten der erforderlichen Arbeitsschritte bei Annäherung des Autogenbrenners an das Werkstück und zum Einleiten der erforderlichen Steuervorgänge, wenn der Autogenbrenner am Ende des Arbeitsvorganges das Werkstück verläßt.The invention relates to a control device for a flame cutting or scarfing machine to initiate the necessary work steps when approaching the oxy-fuel torch to the workpiece and to initiate the necessary control processes, when the oxy-fuel burner leaves the workpiece at the end of the work process.

Gemäß der deutschen Patentschrift 1182 027 ist eine Brennschneidmaschine zum Querteilen von Walzknüppeln oder Gießsträngen bekannt, bei der mit einer Programmsteuerung der Brennschnitt durchgeführt wird. Das Programm umfaßt hierzu folgende Brennerbewegungen: 1. Brenner im Eilgang an das Werkstück heranfahren, z. Brenner absenken in Schneidstellung, 3. Anschneiden mit langsamer Vorwärtsbewegung des Brenners, 4. Brennschneiden mit der Werkstückdicke entsprechender Arbeitsgeschwindigkeit, 5. Abheben des Brenners nach Schnittende, 6. Brenner in Ausgangsstellung zurückfahren. Die einzelnen Schaltungen des Programms werden durch Nocken eingeleitet, die auf einer feststehenden, an dem zu schneidenden Werkstück anliegenden Stange angeordnet sind und die vorher entsprechend den Werkstückabmessungen eingestellt wurden. Die Nocken betätigen zugeordnete elektrische Schalter, die mit dem verfahrbaren Brennerwagen verbunden sind und über die Nocken hinweg bewegt werden. Mit den Schaltern stehen die Steuerorgane für die Höhenverstellung und die Vorwärtsbewegung des Brenners in Verbindung.According to the German patent specification 1182 027 is a flame cutting machine Known for the cross-cutting of billets or cast strands, in which with a program control the flame cut is carried out. The program includes the following burner movements: 1. Move the torch towards the workpiece at rapid traverse, e.g. Lower the torch into the cutting position, 3. Cutting with slow forward movement of the torch, 4. Torch cutting with working speed corresponding to the workpiece thickness, 5. lifting the torch after the end of the cut, 6. move the torch back to its starting position. The individual circuits of the program are initiated by cams that are fixed on the to be cut workpiece adjacent rod are arranged and the previously accordingly the workpiece dimensions have been set. The cams operate associated electrical ones Switches that are connected to the movable burner carriage and via the cams be moved away. The switches are used to control the height adjustment and the forward movement of the torch in connection.

Aufgabe der Erfindung ist die Vereinfachung dieser Schaltungsvorgänge beim Brennschneiden oder Flämmen. Bei letzterem führt der Flämmbrenner die gleichen Bewegungen wie ein Schneidbrenner aus.The object of the invention is to simplify these switching processes when flame cutting or scarfing. With the latter, the flame burner performs the same Movements like a cutting torch.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, die Autogenflamme des Brenners und das Werkstück mit einem elektrischen Steuerkreis derart zu verbinden, daß dieser geschlossen ist, solange die Autogenflamme das Werkstück berührt. Dadurch werden Gestänge, Nocken und Schalter eingespart, und die elektrische Steuerung kann geschützt vor Schneidwärme und Schlackenspritzern angeordnet werden. Der Arbeitsablauf ist dann folgender: 1. Brenner im Eilgang an das Werkstück heranfahren, 2. Schließen des Stromkreises, sobald die Autogenflamme das Werkstück berührt, und gleichzeitig a) Brenner absenken, b) auf Anschnittgeschwindigkeit umschalten, c) Zeitrelais zum Umschalten auf Schneidgeschwindigkeit einschalten, 3. Öffnen des Stromkreises, sobald die Autogenflamme das Werkstück verläßt, und gleichzeitig a) Brenner hochfahren, b) Brenner in Ausgangsstellung zurückfahren. Diese gesamten Bewegungs- und Schaltvorgänge erfolgen erfindungsgemäß ohne mechanische Berührung des zu bearbeitenden Werkstückes mittels eines Tasters od. dgl. allein durch die Ausnutzung der bekannten elektrischen Leitfähigkeit einer Autogenflamme.According to the invention it is proposed that the oxy-fuel flame of the burner and to connect the workpiece to an electrical control circuit in such a way that this is closed as long as the oxy-fuel flame touches the workpiece. This will be Linkage, cams and switches are saved, and the electrical control can be protected be placed in front of cutting heat and slag splashes. The workflow is then the following: 1. Move the torch towards the workpiece at rapid traverse, 2. Close of the circuit as soon as the oxy-fuel flame touches the workpiece, and at the same time a) Lower the burner, b) switch to cutting speed, c) time relay for Switch on cutting speed, 3. Open the circuit as soon as the oxy-fuel flame leaves the workpiece, and at the same time a) raise the burner, b) Move the burner back to its starting position. All of this movement and switching processes take place according to the invention without mechanical contact with the workpiece to be machined by means of a button or the like. Only by using the known electrical Conductivity of an oxy-fuel flame.

Der Brenner wird vorteilhafterweise nicht wassergekühlt ausgebildet und gegenüber seiner Halterung isoliert.The burner is advantageously not designed to be water-cooled and isolated from its holder.

Aus den USA.-Patentschriften 2 534 958,2 949 391 und 2 364 645 sind Brennerhöhenverstellungen bekannt, die unter Ausnutzung der elektrischen Leitfähigkeit einer Autogenflamme arbeiten. Im ersten Fall findet die Verstellung auf Grund eines Vergleiches des Flammenwiderstandes mit dem Widerstand eines in die Flamme gerichteten Wolframstabes statt. Gemäß der zweiten Patentschrift wird der sich mit der Flammenlänge ändernde Widerstand ausgenutzt, und bei der Einrichtung nach der dritten Patentschrift dient die sich ändere Wärmekapazität der Flamme beispielsweise zum Einschalten des Schneidsauerstoffes.From the United States patents 2,534,958,2 949 391 and 2,364,645 burner height adjustments are known which work by utilizing the electrical conductivity of an oxy-fuel flame. In the first case, the adjustment takes place on the basis of a comparison of the flame resistance with the resistance of a tungsten rod directed into the flame. According to the second patent specification, the resistance that changes with the flame length is used, and in the device according to the third patent specification, the changing heat capacity of the flame is used, for example, to switch on the cutting oxygen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Die Figur zeigt schematisch eine Brennschneidmaschine mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail in the drawing. The figure shows schematically a flame cutting machine with the inventive Control device.

Auf einer Fahrbahn 1 ist ein Wagen 2 verschiebbar angeordnet, der durch einen Motor 3 angetrieben wird. Am Wagen 2 ist an einem weit hervorstehenden Arm 4 ein Schneidbrenner 5 befestigt. Nicht dargestellte Gegengewichte im Wagen verhindern dessen Kippen auf Grund des weit auskragenden Brennerarmes. Die Fahrbahn 1 ist an beiden Enden mit Endanschlägen versehen. Der Anschlag 6 dient zum Positionieren des Wagens 2 in der rückwärtigen Endstellung; der andere Anschlag stellt eine Sicherheitsmaßnahme dar.On a roadway 1, a carriage 2 is slidably arranged is driven by a motor 3. On carriage 2 there is a protruding one Arm 4 a cutting torch 5 attached. Counterweights, not shown, in the car prevent it from tipping due to the far cantilevered burner arm. The roadway 1 is provided with end stops at both ends. The stop 6 is used for positioning of the carriage 2 in the rear end position; the other stop represents a security measure represent.

Vor der Schneidmaschine ist ein Rost, Rollgang oder eine andere Auflage 7 angeordnet, auf der das zu schneidende Werkstück 8 liegt.There is a grate, roller table or other support in front of the cutting machine 7 arranged on which the workpiece 8 to be cut lies.

Die Schneideinrichtung ist mit einem Autogenbrenner 5 ausgerüstet. Dieser Brenner dient gleichzeitig als Kontaktbrenner und als Schneidbrenner. Er ist gegenüber dem Arm 4 elektrisch isoliert angeordnet und nicht wassergekühlt ausgebildet. Bei Verwendung einer Wasserkühlung würde der elektrische Strom über den Wasseranschluß fließen. Dem Brenner wird über die Leitung 11 Brenngas und über die Leitung 12 Sauerstoff zugeführt.The cutting device is equipped with an oxy-fuel burner 5. This torch serves both as a contact torch and as a cutting torch. He is arranged electrically insulated from the arm 4 and is not water-cooled. When using water cooling, the electrical current would be via the water connection flow. The burner is supplied with fuel gas via line 11 and oxygen via line 12 fed.

Die elektrische Schaltung ist folgende: Der Brenner 5 ist über eine abgeschirmte Leitung 13 mit einer Kaltkathodenröhre 14 verbunden. An Stelle dieser Röhre kann auch ein Transistor oder ein anderes entsprechendes elektronisches Schaltglied verwendet werden. Von der Röhre 14 führt eine Leitung 15 zu dem geerdeten Rost 7. Solange kein Kontakt zwischen der Brennerflamme und dem Werkstück besteht, ist die Röhre 14 gezündet und der Schalter 16 geöffnet. Kommt die Brennerflamme in Kontakt mit dem Werkstück 8, so daß der Stromkreis 13,15 geschlossen wird, wird die Zündung der Röhre 14 unterbrochen und dadurch der Schalter 16 geschlossen. Der Schalter 16 ist das Ein- bzw. Ausschaltorgan für die nicht dargestellte, im Kasten 17 angeordnete Steuerung für Brennerbewegung und Gaszufuhr.The electrical circuit is as follows: The burner 5 is via a shielded line 13 connected to a cold cathode tube 14. Instead of this Tube can also be a transistor or another corresponding electronic switching element be used. A line 15 leads from the tube 14 to the earthed grate 7. As long as there is no contact between the burner flame and the workpiece, the Tube 14 ignited and switch 16 opened. When the burner flame comes into contact with the workpiece 8, so that the circuit 13.15 is closed, the ignition the tube 14 interrupted and thereby the switch 16 closed. The desk 16 is the switch-on or switch-off element for the not shown, arranged in the box 17 Control for burner movement and gas supply.

Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende: Der Wagen 2 steht in seiner rückwärtigen Endstellung, und das zu schneidende Werkstück liegt auf dem Rost. Der Brenner 5 ist gezündet und auf einen Abstand gegenüber der Werkstückoberfläche von 140 mm eingestellt. Dies ist etwa der maximal mögliche Abstand. Die Flammentemperatur im Bereich der Oberfläche wurde auf das gewünschte Maß eingestellt. Sie ist abhängig von dem zu schneidenden Material. 5 Nun leitet der Bedienungsmann den Ablauf des Schneidvorganges durch einen einzigen Knopfdruck ein. Der Wagen fährt mit dem Brenner im Eilgang gegen das Werkstück. Wenn die Flamme des Brenners 5 die Vorderkante des Werkstückes 8 be- 1o rührt, wird der Stromkreis 13,15 geschlossen und der Schalter 16 der Steuerung 17 eingeschaltet. Die Steuerung 17 ist so ausgebildet, daß der Eilgang abgeschaltet und der Wagen 2 angehalten wird. Gleichzeitig wird die Gaszufuhr zum Brenner 5 auf die 15 erforderliche Arbeitsleistung erhöht. Nach einer kurzen, über ein Zeitrelais einstellbaren Zeit beginnt der Schneidvorgang. Das kurzzeitige Anhalten des Brennerwagens vor Beginn des Schneidvorganges ist, wie bereits erwähnt, erforderlich, wenn eine Vor- 20 wärmung der Schnittstelle erfolgen soll, und auch zweckmäßig, damit sich die Schneidfiamme nach dem Eilgang beruhigen und stabilisieren kann.The mode of operation of the machine is as follows: The carriage 2 is in its rear end position, and the workpiece to be cut lies on the grate. The burner 5 is ignited and set at a distance from the workpiece surface of 140 mm. This is about the maximum possible distance. The flame temperature in the area of the surface was adjusted to the desired level. It depends on the material to be cut. 5 Now the operator initiates the cutting process by pressing a single button. The carriage moves with the torch against the workpiece in rapid traverse. When the flame of the burner 5 touches the front edge of the workpiece 8 , the circuit 13, 15 is closed and the switch 16 of the control 17 is switched on. The control 17 is designed so that the rapid traverse is switched off and the carriage 2 is stopped. At the same time, the gas supply to the burner 5 is increased to the required work rate. The cutting process begins after a short period of time that can be set using a time relay. Briefly stopping the torch carriage before the start of the cutting process is, as already mentioned, necessary if the interface is to be preheated, and it is also useful so that the cutting flame can calm down and stabilize after the rapid traverse.

Sobald die Flamme des Brenners nach beendetem Schnitt keinen innigen Wärmekontakt mehr mit dem 25 Werkstück hat, wird der Stromkreis 13,15 unterbrochen und der Schalter 16 ausgeschaltet. Bei diesem Ausschaltvorgang werden in der Steuerung 17 noch weitere elektrische Kontakte betätigt, durch die die Gaszufuhr zum Schneidbrenner auf eine 3o Sparflamme gedrosselt, der Brenner hochgefahren und der Brennerwagen im Eilgang in die rückwärtige Endstellung zurückgefahren wird. Die Erfindung ist nicht auf das geschilderte Ausführungsbeispiel beschränkt. Zum Beispiel kann beim Schneiden von heißem Material (Brammen, Knüppel) ein Wahlschalter vorgesehen werden, um eine einstellbare Empfindlichkeit der Röhre 14 zu erreichen. Durch das heiße Material tritt in gewissem Umfang eine Ionisierung der Umgebungsluft ein, so daß unter Umständen eine unerwünschte Beeinflussung der Steuerung erfolgt. Außerdem kann ein Justierpotentiometer in die Schaltung mit eingebaut werden, um die unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit der beim Arbeiten verwendeten Gase auszugleichen.As soon as the flame of the burner has no more intimate thermal contact with the workpiece after the cut has ended, the circuit 13, 15 is interrupted and the switch 16 is switched off. During this switch-off process, further electrical contacts are actuated in the control unit 17, through which the gas supply to the cutting torch is throttled to a 3o low-energy flame, the torch is raised and the torch carriage is quickly moved back to the rear end position. The invention is not restricted to the exemplary embodiment described. For example, when cutting hot material (slabs, billets), a selector switch can be provided in order to achieve an adjustable sensitivity of the tube 14 . The hot material causes ionization of the ambient air to a certain extent, so that under certain circumstances an undesirable influence on the control takes place. In addition, an adjustment potentiometer can be built into the circuit to compensate for the different electrical conductivity of the gases used during work.

Claims

Claims: 1. Control device for a flame cutting or scarfing machine to initiate the necessary work steps when approaching the oxy-fuel burner to the workpiece and to initiate the necessary control processes when the oxy-fuel torch at the end of the work process leaves the workpiece, which is marked by that the oxy-fuel flame and the workpiece with an electrical control circuit are connected in such a way that this is closed as long as the oxy-fuel flame Touches workpiece.

2. Control device according to claim 1, characterized in that that the oxy-fuel burner is not water-cooled and insulated from its holder is.