DE1427339A1 - UEbertrager fuer eine elektronische Hoehen- bzw. Abstandsregelvorrichtung zur Verwendung mit einem bewegbar angeordneten Gasbrenner - Google Patents

Description

• Übertrager für eine elektronische Höhen- bzw. Abstandsregelvorriehtung zur Verwendung mit einem bewegbar angeordneten Gasbrenner. Die Erfindung bezieht sich auf Höhen- bzw. Abstandsregelvorrichtungen und insbesondere auf einen Übertrager oder Umwandler für eine elektronische Höhenregelvorrichtung, die bei einem mit Gasbrenner arbeitenden Schweiß- oder Schneidgerät zu verwenden ist. Der zunehmende Bedarf an automatisierten Arbeitsverfahren in allen Fertigungsindustrien hat die Notwendigkeit für verbesserte Regelvorrichtungen ergeben, insbesondere solchen für die Verwendung bei mit einem Gasbrenner arbeitenden Schweiß- und Schneidgeräten. Diese Arbeitsweisen umfassen allgemein die Bewegung eines Gasbrenners längs eines vorgeschriebenen Weges über die Oberfläche eines Werkstückes, um entweder das Werkstück nach einem bestimmten Muster zu schneiden oder eine Schweißnaht von besonderer Gestalt zu erzeugen. Es sind Vorrichtungen entwickelt worden, die Werkzeuge der genannten Art in Übereinstimmung mit Konturmustern in Form von Zeichnungen oder Schablonen selbsttätig führen, so daß nur ein geringes Eingreifen von Hand notwendig ist. Für eine volle Automatisierung mit einer innerhalb zulässiger Grenzen liegenden Genauigkeit ist es jedoch erwünscht, daß auch die räumliche Beziehung zwischen dem Werkstück und dem Gasbrenner geregelt wird. Die Größe des Schnittes oder der Schweißung, wie sie der Gasbrenner erzeugt, steht in unmittelbarer Beziehung zu dem Abstand zwischen dem Brenner und dem Werkstück. Es sind servomechanische Vorrichtungen entwickelt worden, die mit Hilfe elektrischer Fühlstromkreise den Abstand zwischen einem an dem Gasbrenner befestigten Übertragerelement und dem Werkstück regeln. Ein Beispiel einer solchen Art von Höhen- bzw. Abstandsregelvorrichtung ist in der Patentanmeldung St 19 345 IXd/21a4 aufgezeigt, bei welcher Änderungen in der Kapazitanz zwischen dem Übertragerelement und dem Werkstück'dazu ausgenutzt werden, ein elektrisches Signal zu erzeugen, das den Antrieb eines Motors zum Heben und Senken des Brenners in bezug auf das Werkstück steuert. Wie in der vorgenannten Patentanmeldung angegeben, ist es erwünscht, daß ein Teil des elektronischen Stromkreises so nahe wie möglich an dem Übertragerelement liegt, um die Einflüsse der Streukapazität längs der Länge eines Verbindungskabels zwischen dem Übertragerelement und dem Stromkreis auszuschalten. Unglücklicherweise ist dieser elektronische Stromkreis für Umgebungsbedingungen und insbesondere für die Temperaturhöhe seiner Aufbauteile empfindlich. Da das Übertragerelement einen elektrischen Leiter darstellt, bildet es auch einen Wärmeleiter, der leicht Wärmeenergie von dem nahe der Flamme des Gasbrenners befindlichen Raum zu dem elektronischen Stromkreis leitet.
• Es ist daher ein Hauptzweck der Erfindung, ein Übertragerelement für eine Höhen- bzw. Abstandsregelvorriehtung zu schaffen, die einem mit Gasbrenner arbeitenden Schneid-oder Schweißgerät zugeordnet ist und bei welcher die durch den Übertrager von der Flamme des Gasbrenners aufgenommene und weitergeleitete Wärme beträchtlich herabgesetzt ist. Weitere Zwecke und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in welcher die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert wird.
• Fig. 1 ist eine schaubildliche Darstellung eines an einem Gasbrenner angebrachten Übertrager- bzw. Umwandleraufbaus.
• Fig. 2 ist eine Stirnansicht der Übertragerplatte. Die in der Zeichnung als Beispiel wiedergegebene Ausführungsform des Übertrageraufbaus 1o weist eine Übertragerplatte 12 und einen Stützpfosten 14 auf, der an seinem unteren Ende an der Platte 12 angeschweiß ist. An dem oberen Ende des Stützpfostens 14 ist eine Plattform 16 angeschweißt, an der ein Tragarm 18 zum Festlegen des Aufbaus 1o an einem Gasbrenner 2o befestigt ist. Von dem Tragarm 18 ist ferner ein Gehäuse 22 abgestützt, innerhalb welchem eine Autotransformatorspule angeordnet sein kann, von der koaxiale Leitungen 24 zu einem Oszillator in einem elektronischen Regelstromkreis 25 führen, wie er in der oben genannten Patentanmeldung beschrieben ist.
• Die Plattform 16, der Tragarm 18 und das Gehäuse 22 werden mit Hilfe von Bolzen- und Muttervorrichtungen 26 vereinigt gehglten, wobei die Bolzen durch in Ausrichtung miteinander liegende Öffnungen in den genannten Teilen hindurchgehen. Die Autotransformatorspule kann eine zweckentsprechende Verbindungsleitung haben, die durch eine (nicht dargestellte) Öffnung in dem Tragarm 18 hindurchgeht und .an die Platt- . form 16 angeschlossen ist, so daß die Übertragerplatte 12 über den Stützpfosten 14 und die Plattform 16 mit der Spule elektrisch verbunden ist. Der Aufbau 1o ist in solcher Weise angeordnet, dafl die Übertragerplatte 12 allgemein parallel zu dem Arbeitsstück 28 verläuft, in welchem das Muster geschnitten werden soll, wobei die Achse 3o des Gasbrenners senkrecht zur Oberfläche des Werkstückes verläuft.
• Die Übertragerplatte 12 ist ein U-förmiger Teil, der eine ebene Unterfläche 32 aufweist, die der Oberfläche des Werkstückes 28 gegenüberliegt. Die Schenkel 34 der U-förmigen Übertragerplatte 12 erstrecken sich in Richtung der Relativbewegung zwischen dem Gasbrenner 2o und dem Werkstück 28 nach vorn, und sie liegen in-ungefähr gleichem Abstand von dem Schnittpunkt der Achse 3o des Gasbrenners mit der Oberfläche des Werkstückes 28. Wie in der oben genannten Patentanmeldung beschrieben, bildet die Übertragerplatte 12, die in einem Abstand von der Oberfläche des Werkstückes 28 liegt, einen Teil eines elektronischen Oszillators in dem Regelstromkreis 25, dessen Ausbildung hier nicht näher dargestellt ist. Die Kapazität zwischen der Platte 12 und dem Werkstück 28 wird über den Autotransformator auf einem Stromkreis in dem Oszillator wiedergespiegelt, der bewirkt, daß der Oszillator seine Frequenz in Übereinstimmung mit den Änderungen in der wiedergespiegelten Kapazität ändert. Die Frequenzabweichungen des Oszillators werden durch den elektronischen Stromkreis in zweckentsprechende elektrische Signale umgewandelt, so daß sie zur Steuerung des Antriebes eines in seiner Drehrichtung umkehrbaren Motors 4o verwendet werden können. Der Motor #o dient mittels einer Zahnstange 42 und eines Ritzels 44 dazu, den Gasbrenner 2o und den an ihm starr befestigten Übertrageraufbau 1o in Abhängigkeit von den Änderungen in der Kapazität zwischen der Übertragerplatte 12 und dem Werkstück 28 so zu bewegen, daß der Abstand zwischen Übertragerplatte und Werkstück im wesentlichen konstant gehalten wird. Für eine optimale Regelung und Empfindlichkeit des Systems ist es erwünscht, daß die Übertragerplatte 12 so dicht wie möglich an der Spitze des Gasbrenners 2o liegt und eine ausreichende Fläche darbietet, die der Oberfläche des Werkstückes 28 in unmittelbarer Nähe der Spitze des Gasbrenners gegenüberliegt. Wenn jedoch die Übertragerplatte 12 zu nahe an der Flamme des Gasbrenners angeordnet ist, dann absorbiert sie von der Flamme ausgestrahlte Wärme, die dann auf die Autotransformatorspule geleitet wird, so daß sie einen merklichen Einfluß auf die wiedergespiegelte Kapazität hat, die auf den Oszillator übertragen wird. Aus diesem Grund sind die nach innen weisenden Flächen 36 (Fig. 2) der Sehenkel 34 der U-förmigen Übertragerplatte 12 derart abgeschrägt, daß sie voneinander in Richtung von der Oberfläche des Werkstückes 28 weg divergieren. Durch die Schräglage der Flächen 36 wird die von der Übertragerplatte 12 absorbierte Wärmemenge beträchtlich herabgesetzt, während andererseits ein der, Oberfläche des Werkstückes 28 gegenüberliegender wesentlicher Flächenbereich erhalten bleibt. Die Empfindlichkeit der Höhenregelvorrichtung wird dadurch aufrechterhalten, und die Einflüsse der von der Gasbrennerflamme abgestrahlten Wärme werden beträchtlich reduziert.

Claims (2)

1. Patentansprüche. 1. Übertrager für eine elektronische Höhen- bzw. Abstandsregelvorrichtung zur Verwendung mit einem bewegbar angeordneten Gasbrenner,,der eine Flammenspitze besitzt, die nahe einem Werkstück angeordnet ist, wobei die elektronische Höhenregelvorrichtung dahingehend arbeitet, daß sie beim Ansprechen auf Änderungen in der Kapazitanz zwischen dem Übertrager und dem Werkstück den Gasbrenner in einem vorbestimmten Abstand von dem Werkstück hält, gekennzeichnet durch eine mit einem in der Nähe des Brenners liegenden Teil des elektronischen Stromkreises der Regelvorrichtung elektrisch verbundene ebene Platte, die eine von einer abgeschrägten Wand begrenzte Öffnung aufweist, und Mittel zum starren Festlegen der Platte an dem Brenner nahe der Flammenspitze und rechtwinklig zur Achse des Brenners, wobei die Platte so angeordnet ist, daß die Achse des Brenners durch die in ihr vorgesehene Öffnung mittig hindurchgeht und die Abschrägung der Wand der Öffnung von der Achse des Brenners in Richtung von dem Werkstück weg divergiert.
2. 2. Übertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte aus einem U-förmigen Teil (12) mit ebener Unterfläche (32) besteht, dessen Basis und Schenkel die Öffnung in der Platte begrenzen und dessen Schenkel (34) sich gegenüberliegende abgeschrägte Innenflächen (36) besitzen, die in Richtung von der ebenen Unterfläche (32) des U-förmigen Teeles (12) weg divergieren, und daß auf der der ebe-nen Unterfläche (32) gegenüberliegende Seite des U-förmigen Teiles (12) das eine Ende eines Pfostens (14) befestigt ist, der an seinem anderen Ende eine Plattform (16) trägt, an der ein Tragarm (18) zum Festlegen des U-förmigen Teiles (12), des Pfostens (14y und der Plattform*(16) an dem Brenner (2o) befestigt isst, wobei der U-förmige Teil (12) so angeordnet ist, daä &eine ebene Unterfläche (32) nahe der Oberfläche des Werkstückes (28) und parallel zu dieser verläuft und die abgeschrägten Innenflächen (36)_ seiner Schenkel (34) die Flammenspitze des Brenners (2o) flankieren.