DE1627569A1 - Einrichtung an autogenen Brennschneidmaschinen zur Einleitung des Schneidvorganges - Google Patents

Description

MESSER GRIESHEIM CMBH Mg 396

Kennwortt LochStechautomatik Erfinder: G. Lange/Gabel

Einrichtung an autogenen Brennschneidmaschinen zur Einleitung des SchneidVorganges

Die Erfindung "betrifft eine Einrichtung zum Einleiten eines, insbesondere von der Werkstückoberfläche ausgehenden, SehneIdvorganges an autogenen Brennsöhneidmaeohinen mit getrennter Heiz- und Schneidsauerstoffzuleitung zum Brenner.

Es ist bekannt, daß beim Lochsteohen mit unbewegtem Brenner ein birnenförmiger Einstich entsteht. Je dicker das Material ist, um so größer ist die Birne und um so mehr Schlacke tritt durch den verhältnismäßig engen Hals mit hoher Geschwindigkeit nach oben aus. Sie trifft dabei zum !Teil auf die Brennerdüse und beeinträchtigt dadurch deren Punktion. Zur Vermeidung dieses Nachteile wurde bereite empfohlen, den Brenner in Richtung auf die Kontur des auszuschneidenden Bauteiles hin zu bewegen und gleichzeitig den Sohneidsauerstoffdruck langsam aufzubauen. Dadurch entspricht die zugeführte Sohneidsauerstoffmenge etwa dem zu verbrennenden Material, bezogen auf die jeweilige Eindringtiefe dee Sehneidstrahlea.

Während des Brennsohneidvorganges wird in der Hegel eine vergleichsweise schwaohe Heizflamme benötigt, damit die Oberkante des Bauteiles während des Brennschnittes nicht angeschmolzen wird. Mit einer aolchen normal eingestellten Heizflamme kann man aber das Material hur langsam auf Ztindtemperatur erwärmen. Es gibt deshalb Einrichtungen, die der Umschaltung der Heizflamme dienen. So kann z.B. vor Beginn

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des Brennschnittea eine starke Heizflamme eingestellt werden» um das Material in weniger als 1 Minute auf Zundtem-ρ era tür zu erwärmen und bei Einschaltung des Schneidsauerstoffes und der Maschinenbewegung gleichzeitig die Heizung des Brenners Über vorhandene Druckminderungen und Magnet» ventile normalisiert werden.

Jede SohneiddUse ist so konstruiert, daß bei genügendem Schneidsauerstoffdruck ein gut gebündelter Sohneidetrahl austritt. Bei extrem niedrigem Schneidsauerstoffdruck, z.B. OfOl atü, ist der Schneidsauerstoffstrahl nicht lang und gebündelt, sondern kurz und unmittelbar vor der Düse bereite sehr verteilt.

w Wie bereits beschrieben, ist es bisher üblich, beim Lochstechen den Schneidsauerstoffdruck langsam zu erhöhen. Dabei ist es unvermeidbar, daß der Schneidstrahl ganz im Anfang ungebündelt das auf Zündtemperatur erwärmte Material trifft und dort völlig ungezielt in größerem Bereich als erwünscht verbrennt. So entsteht während des Eineteohens eine erst unkontrollierbar breite, dann schmäler werdende Schnittfuge; die während des Lochstechvorganges entstehende Sohlacke tritt entgegen der Senneidrichtung hinter dem Brenner naoh oben aus. Versuche haben gezeigt, daß gerade der Anfang der Schnittfuge für die Führung der austretenden Schlacke von Bedeutung ist. Entstehen nämlich dort bereite Wirbel, treten Rückwirkungen auf den ganzen Vorgang ein·

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die obigen Nachteile beim Einleiten des Brennschneidvorganges von der Werkstückoberfläche aus asu vermeiden, d.h., β β soll schon zu Beginn des sogenannten Lochstechvorganges eine möglichst schmale Schnittfuge erzeugt werden» Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, so wenig wie möglich Sohlacke aufkommen zu lassen, also axt möglichst wenig Sehne id sauerstoff das Material zu durchdringen*

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Erfindungsgemäß iat eine Einrichtung der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch eine mit Ventil versehene Verbindungeleitung zwieohen Heiz- und Schneideauerstoffzuleltung, ferner dadurch, daß ein Ventil in der Sohneidsauerstoffzuleitung - gesehen in Strumungsrlchtung dea Sohne id sauerstoff es - hinter der Anzweigstelle der Verbindungsleitung angeordnet ist und daß hinter dem Ventil in der Schneideauerstoffzuleitung verstellbare Droeselmittel angeordnet sind.

Durch die Erfindung 1st es nunmehr möglich, für einen raschen Anheizvorgang ohne großen Aufwand eine intensive Heizflamme su erzeugen, und zwar durch den unter vergleichsweise hohen Druck stehenden Schneidsauerstoff· Haoh Beendigung des vorteilhaft raschen Anheizvorgangeβ ist lediglich ein einfaches Offnen des Reizsauerstoffventils, des Ventils in der SohneIdeaueretoffleitung sowie ein Sahließen des Ventile in der Verbindungeleitung erforderlich, um für den folgenden Sohneidvorgang eine Normalisierung der Heizflamme zu erreichen· Die bekannten aufwendigen Regulierventile für den Heizsauerstoff druck sowie der langwierige Reguliervorgang selbst können entfallen·

Kit dea oben beschriebenen tJnsohaltvorgang steht gleichseitig Sohneidsaueretoff an den Brennerdüsen zur Verfügung, so daß der Schneidvorgang nunmehr unaittelbar beginnen kann» Duroh die erfindungagemäßen verstellbaren Droeeelixittel in der Sohneidsauerstoffzuleitung steht jedoch an der Düse sunäohet nicht der volle Sohneid sauerstoff druck an· Die Droaselaittel sind vielmehr so konzipiert, daß sie nur einen allmählichen Aufbau des an der Brennerdüse anstehenden Sohneid sauer stoff druckes auf seinen vollen Betrag gewährleisten· Als Aufbauzeit für den Schneidsaueretoffdruok sind ca 2 Sek. vorgesehen. Der unmittelbar zu Beginn herrschende Sehneidsauerstoff druck soll zwar vergleichsweise niedrig, der Sohneidsauerstoffstrahl jedoch bereits gebündelt sein.

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Durch den nach obigem Umsohaltvorgang schlagartig an der Düse anstehenden bereits gebündelten Sohneidsauerstoffstrahl wird die eingangs beschriebene nachteilige Erscheinung eines birnenförmigen Einstiches vermieden. Duroh den sunächst vergleichsweise geringen Druck des Sohneid-Bauerstoff Strahles wird zudem der Sohlaolceanfall auf ein Minimum reduziert.

Nachdem Durchstieg kann dann der Sohneidsauerstoffdruck seine volle Höhe erreicht haben. Versuche haben gezeigt» daß z.B. bei 130 mm dickes Material bereite naoh 28 mm der Durchstich erfolgt. Vorheizen und Loohsteohen dauert etwa 20 Sek« Die entstehende Sohnittfuge ist am Anfang kaum breiter als nach dem Durchstich. Es zeiohnet eich die Möglichkeit ab, bereite auf der Kontur des Bauteiles unter Berücksichtigung der Schnittfugenbreitβ einzustechen.

Der oben beschriebene Urasohaltvorgang nach Beendigung der Anheizzeit kann grundsätzlich von Hand erfolgen, wobei die Dauer der Anheizzeit bis zur ZUndfähigkeit des WerkatUckee im Belieben dee Bedienungsmannes steht und ira Einzelfall auf die jeweilige Materialart und -dicke abgestimmt sein kann. Erfindungsgemäß wird jedoch - insbesondere bei Serienfertigung - eine Aueführungsform bevorzugt, die gekennzeichnet ist duroh eine einstellbare Zeituhr zur automatischen Schließung dee Ventils in der Verbindungsleitung» zur gleichzeitigen öffnung des Heizsauerstoffventile und zur gleichzeitigen öffnung des Ventils in der Schneidsauerstoffzuleitung·

Bei einmal eingestellter Zeituhr reduzieren sich damit die Aufgaben des Bedienungemmiines auf ein bloSea Einschalten der Maschine, so daß nunmehr eine gleichbleibende Sohnittqualität, Insbesondere im kritischen Einstiohbereioh, unabhängig von der fschlichen Qualität des Bedlenungsaabnee gewährleistet 1st.

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Ein besonders günstiges Umschalten der Ventile mittels Zeituhr läßt sich dadurch erreionen, daß die Ventile in der Verbindungsleitung, in der Heizsauerstoffzuleitung sowie in der Sohneid sauerstoffzuleitung jeweils Magnetventile sind.

Zur Ausbildung der Drosselmittel für den allmählichen Aufbau des Sohneidsauerstoffdruckes naoh dem UmschaItVorgang wird in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ferner vorgeschlagen, daß als verstellbare Drosselmittel ein Druckminderer und ein vorzugsweise motorgetriebenes Kugelventil in der Sehneidsauerstoffzuleitung angeordnet sind und ferner dadurch, daß Druckminderer und Kugelventil parallel zueinander geschaltet sind.

Der Schneideaueretoff strömt dabei bei zunächst noch geschlossenem Kugelventil durch den Druckminderer, der auf Minimaldruck ausgelegt ist. Zugleich mit obigem Umechaltvorgang wird Jedoch zweckmäßig auch der Motor für dae Kugelventil eingeschaltet, so daß dieses langsam öffnet und der Sohneidsauerstoff nun auch zunehmenddurch das Kugelventil strömt, bis eich der endgültige Sauerstoffdruok aufgebaut hat. Selbstverständlich wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß der Motor zur öffnung des Kugelventile durch die Zeituhr einschaltbar ist. Ferner ist es im Ginne einer Automation des Schneidvorganges zweckmäßig, wenn die Zeituhr gleichzeitig zur Einschaltung des Maechinenvorschubes dient.

In der Zeichnung und der nachfolgenden Beeohreibung lit nun die Erfindung anhand eines Aueftihrungabeiepieles näher erläutert* Die Zeiohnung zeigt in sohematieohtr Fora das Leitungssystem einer Brenneohneidmaschine.

Mit 10 ist eine Heizgaeleitung bezeichnet, die durch ein Magnetventil 11 vor Brenneransohlüssen 12 und einer Druokanzeige 13 abgesperrt werden kann. Die zugehörige Heiaeauerstoffleitung trägt die Kennziffer 14. Sie mündet in Br*n-

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neranschlüsse 15. Ein mit 16 "bezeichneter Druckminderer dient zur Einstellung des Heizsauerstoffdruckes. Mit einem Magnetventil 17 wird der Heizsaueretoff ein- und ausgeschaltet.

j;'ür den Schneid sauerstoff ist entsprechend eine Zuleitung

18 und ein Druckminderer 19 vorgesehen. Durch die Zuleitung

19 wird der Schneid sauerstoff Brenneransehlüssen 20 zugeführt. Von der Schneidsaueratoffzuleitung 13 zweigt eine Leitung 21 ab, welche die Sohneid säuerst off zuleitung 18 mit der Heizsauerstoffzuleitung 14 verbindet. Der Schneidsauer stoff druok steht dementsprechend sowohl an einem Magnetventil 22 in der Verbindungsleitung 21 als auch an einem Magnetventil 23 in der Schneidsauerstoffzuleitung 18 an·

In der Sehneidsauerstoffzuleitung 18 ist ferner - gesehen in Strömungerichtung dee SchneidSauerstoffes - ein Kugelventil 24 sowie - parallel zu diesem - «in Druckminderer 25 angeordnet. Der Heiz- bzw· Schneideauerstoffdruck ist jeweils durch eine Druokanzeige 26 bzw. 27 meßbar.

Die Einleitung des SohneidVorganges erfolgt auf folgende

Weise:

Zuerst wird an den Druckminderern 16 und 18 der Heia- bzw-r der Schneidsaueratoffdruck eingaotellt. Der Schneid sauerstoff druck soll ca* 50 ;■> höher sein als der Heizsauerstoffdruok. 3renngasventil 11 und Magnetventil 22 werden geöffnet und die Gase an Brenner gezündet» Es entsteht eine verstärkte Heisjflamme, weil verstärkter Heizsauerstoffdruok (Sohne id sauer atoff) anliegt. Mit den Magnetventilen 11 und 22 wurde eins nicht dargestellte Zeituhr eingeschaltet, dit nach Ablauf Magnetventil 22 aohlieflt und Magnetventil 17 äffnet. Dadurch normalisiert sich die Heizung, weil Heizsmutrßtoff mit einem Druck, wie am Druckminderer 16 eingestellt, am Brenner anliegt· Die Zeituhr schaltet außerdem Magnetventil 23 und ά&η nicht dargestellten Antriebsmotor des Kugelventils 24» aowie den Masohinenvorsohub 1, Mit öffnen des

BAD ORIGfNAL

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Magnetventile 23 steht schlagartig an den Brenneranschlüssen 20 Sohneidsauerstoff mit einem wie am Druckminderer 25 eingestellten niedrigen Druck an. Bei diesem Druck ist der Schneid strahl "bereite gebündelt und es entsteht eine schina= Ie Schnittfuge, die zunehmend tiefer in das Material eindringt, let so eine Sehnittfuge von 2 "bis ca 5 mm Länge
entstanden, öffnet dao Kugelventil 24 und der Sehne idsaueratoffdruok steigt innerhalb von 2 Sek. am Brenner "bis zu
dem am Druckminderer 18 eingestellten Tabellenwert an.

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Claims (1)

1. MESSER GRIESHEIM GMBH MG 396

   Ansprüche

   1. Einrichtung zum Einleiten eines - insbesondere von der Werkstückoberfläche auegehenden - Schneidvorganges an autogenen Brenneohneidmaschinen mit getrennter Heiz- und Sehneidsauerstoffzuleitung, gekennzeichnet durch eine mit Ventil (22) versehene Verbindung el β itung (£1) zwischen Heiz- und Schneidsauer 5t off zuleitung, ferner dadurch, daß ein Ventil (23) in der Schneidsauerstoffzuleitung (18) gesehen in Strömungerichtung des Sohneid sauerstoffes hinter der Abzweigstelle der Verbindungsleitung (21) angeordnet let und daß hinter dem Ventil (23) in d»r * Schneidsauerstoffzuleitung verstellbare Droeselmittel (24,25) angeordnet sind.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch «int einstellbare Zeituhr zur automatischen Schließung d»e Ventils (22) in der Verbindungsleitung (21), zur gleichzeitigen öffnung des Heizsauerstoffventile (17) und zur gleichzeitigen öffnung des Ventils (23) in der SohneidRauerstoffzuleitung.

   3« Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gektnneeiohnet, daß die Ventile (17» 22, 23) in der Verbindungeleitung (21) in der Heiasauerstoffzuleitung (14) sowie in der Sohne id sauerstoff zuleitung (18) ;}§ walle Magnetventile sind·

   4. Einrichtung nach Anapruon 1 bis 3>t dadurch gekennzeichnet, daß ale verstellbare Drosselmittel ein Druckminderer (25) und ein vorzugsweise motorgetriebenen Kugelventil (24). in der Schneid sauer et off zuleitung (18) angeordnet sind und ferner dadurch, daß Druokainderer und Kugelventil parallel ru·inander geschaltet sind.

   9098Λ4/1087 BADORlGtNAL -9-

   5. Binriohtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor zur Öffnung des Kugelventile (24) duroh die Zeituhr einschaltbar ist.

   6· Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Zeituhr gleichzeitig zur Einschaltung des Iiasohinenvorsohubes dient.

   14.11.1967
   Sohe/Pu

   ORiQfNAL

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