DE212015000072U1

DE212015000072U1 - Brennerbaugruppe für Schneid-oder Sprühanwendungen mit Fernsteuerung und Schneid-oder Sprühsystem mit einer solchen Brennerbaugruppe

Info

Publication number: DE212015000072U1
Application number: DE212015000072.9U
Authority: DE
Original assignee: Lincoln Global Inc
Current assignee: Lincoln Global Inc
Priority date: 2014-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2016-10-24
Anticipated expiration: 2025-02-25
Also published as: US10328517B2; US20150239060A1; US9737953B2; US20170312845A1; WO2015125007A1

Abstract

Brennerbaugruppe (100) für Schneid- oder Sprühanwendungen, wobei die Brennerbaugruppe Folgendes umfasst: einen Brennerverbinder (101), der mit mindestens einem Kabel verbunden ist, das mit einer Stromversorgung in Verbindung steht; einen Auslöser (130), der an der Brennerbaugruppe montiert ist, um die Brennerarbeiten zu starten und zu stoppen, wobei der Auslöser mit der Stromversorgung über das mindestens eine Kabel elektrisch verbunden ist; und einen Fernschalter (135), der an der Brennerbaugruppe montiert ist, um es einem Bediener zu erlauben, eine Ausgangsleistung der Stromversorgung auf einen gewünschten Ausgangsleistungspegel fernzujustieren, wobei der Fernschalter mit der Stromversorgung über das mindestens eine Kabel elektrisch verbunden ist, wobei, wenn der Auslöser gedrückt wird und der Fernschalter betätigt wurde, die Ausgangsleistung der Stromversorgung auf den gewünschten Ausgangsleistungspegel begrenzt wird, und wobei, wenn der Auslöser gedrückt wird und der Fernschalter nicht betätigt wurde, die Ausgangsleistung der Stromversorgung ein vom Nutzer ausgewählter Nenn-Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung oder ein maximaler Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung ist.

Description

PRIORITÄT
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/943,724, eingereicht am 24. Februar 2014, die hiermit durch Bezugnahme in vollem Umfang in den vorliegenden Text aufgenommen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Vorrichtungen, Systeme und Verfahren gemäß der Erfindung betreffen das Schneiden, und betreffen insbesondere Vorrichtungen, Systeme und Verfahren zum manuellen Schneiden mit einem Plasmalichtbogenbrenner.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Derzeitige handgehaltene Plasmaschneidsysteme verwenden eine Stromversorgung, die mit einem handgehaltenen Schneidbrenner gekoppelt ist, der einen Auslösermechanismus zum Initiieren oder Stoppen des Schneidvorgangs aufweist. Jedoch ist dieser Auslösermechanismus einfach ein „Ein/Aus”-Mechanismus, und wenn er betätigt wird, so wird die Stromversorgung auf ihre eingestellte Ausgangsleistung aktiviert. In vielen Fällen verwenden Nutzer handgehaltener Schneidsysteme das System in „überdimensionierter” Form, indem sie Werkstücke schneiden, die aus einem Material bestehen, das dünner oder schwächer ist als das, für das das System ausgelegt ist. Zum Beispiel verwenden Nutzer ein 100 A-Schneidsystem zum Schneiden von dünnem Blech oder dünnem Aluminium, aber machen sich nicht die Mühe, die Ausgangsleistung der Stromversorgung zu reduzieren. Diese Verwendung führt in der Regel zu Schnitten von sehr schlechter Qualität, da die Schneidenergie zu hoch ist.
Weitere Einschränkungen und Nachteile herkömmlicher, traditioneller und vorgeschlagener Lösungsansätze erkennt der Fachmann durch Vergleichen solcher Lösungsansätze mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die im übrigen Teil der vorliegenden Anmeldung mit Bezug auf die Zeichnungen dargelegt sind.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung schlägt eine Brennerbaugruppe für Schneid- oder Sprühanwendungen nach Anspruch 1, eine Brennerbaugruppe für Schneid- oder Sprühanwendungen nach Anspruch 10 und ein Schneid- oder Sprühsystem mit einer Brennerbaugruppe nach Anspruch 12 vor. Bevorzugte Ausführungsformen können den Unteransprüchen entnommen werden. Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein handgehaltenes Plasmaschneidsystem, in dem eine Steuerungsmethodologie an dem Brenner implementiert wird, die es einem Nutzer erlaubt, die Ausgangsleistung der Schneidstromversorgung von dem Brenner aus zu steuern.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Brennerbaugruppe für Schneid- oder Sprühanwendungen. Die Brennerbaugruppe enthält einen Brennerverbinder, der mit mindestens einem Kabel verbunden ist, das mit einer Stromversorgung in Verbindung steht. Die Brennerbaugruppe enthält einen Auslöser, der an der Brennerbaugruppe montiert ist, um die Brennerarbeiten zu starten und zu stoppen. Der Auslöser ist elektrisch mit der Stromversorgung über das mindestens eine Kabel verbunden. Die Brennerbaugruppe enthält außerdem einen Fernschalter, der an der Brennerbaugruppe montiert ist, um es einem Bediener zu erlauben, eine Ausgangsleistung der Stromversorgung auf einen gewünschten Ausgangsleistungspegel fernzujustieren. Der Fernschalter ist elektrisch mit der Stromversorgung über das mindestens eine Kabel gekoppelt. Wenn der Auslöser gedrückt wird und der Fernschalter betätigt wurde, so wird die Ausgangsleistung der Stromversorgung auf den gewünschten Ausgangsleistungspegel begrenzt. Wenn der Auslöser gedrückt wird und der Fernschalter nicht betätigt wurde, so ist die Ausgangsleistung der Stromversorgung ein vom Nutzer ausgewählter Nenn-Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung oder ein maximaler Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung.
In einer anderen Ausführungsform enthält die Brennerbaugruppe einen Brennerverbinder, der mit mindestens einem Kabel verbunden ist, das mit einer Stromversorgung in Verbindung steht. Die Brennerbaugruppe enthält außerdem einen Auslöser, der an der Brennerbaugruppe montiert ist, um die Brennerarbeiten zu starten und zu stoppen. Der Auslöser ist elektrisch mit der Stromversorgung über das mindestens eine Kabel verbunden und justiert eine Ausgangsleistung der Stromversorgung proportional auf der Basis eines Betrages, den der Auslöser gedrückt wird. Ein Schalter, der an der Brennerbaugruppe montiert ist, ist mechanisch so mit dem Auslöser verbunden, dass der Schalter die Ausgangsleistung der Stromversorgung auf einen gewünschten Ausgangsleistungspegel begrenzt, indem mechanisch eine Distanz begrenzt wird, die der Auslöser gedrückt werden kann. Wenn der Auslöser gedrückt wird und der Schalter betätigt wurde, so wird die Ausgangsleistung der Stromversorgung auf den gewünschten Ausgangsleistungspegel begrenzt. Wenn der Auslöser gedrückt wird und der Schalter nicht betätigt wurde, so ist die Ausgangsleistung der Stromversorgung ein vom Nutzer ausgewählter Nenn-Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung oder ein maximaler Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Schneid- oder Sprühsystem. Das System enthält eine Stromversorgung, die eine Benutzerschnittstelle aufweist, um einen Nenn-Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung einzustellen. Das System enthält außerdem eine Brennerbaugruppe mit einem Brennerverbinder, der mit mindestens einem Kabel verbunden ist, das mit der Stromversorgung in Verbindung steht. Die Brennerbaugruppe enthält außerdem einen Auslöser, der an der Brennerbaugruppe montiert ist, um die Brennerarbeiten zu starten und zu stoppen. Der Auslöser ist elektrisch mit der Stromversorgung über das mindestens eine Kabel verbunden. Ein Fernschalter, der an der Brennerbaugruppe montiert ist, erlaubt es einem Bediener, eine Ausgangsleistung der Stromversorgung auf einen gewünschten Ausgangsleistungspegel fernzujustieren. Der Fernschalter ist elektrisch mit der Stromversorgung über das mindestens eine Kabel gekoppelt. Der gewünschte Leistungspegel basiert auf einem Prozentsatz des Nenn-Ausgangsleistungspegels oder einem Prozentsatz eines maximalen Ausgangsleistungspegels. Wenn der Auslöser gedrückt wird und der Fernschalter betätigt wurde, so wird die Ausgangsleistung der Stromversorgung auf den gewünschten Ausgangsleistungspegel begrenzt. Wenn der Auslöser gedrückt wird und der Fernschalter nicht betätigt wurde, so ist die Ausgangsleistung der Stromversorgung der vom Nutzer ausgewählte Nenn-Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung oder ein maximaler Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und/oder weitere Aspekte der Erfindung werden deutlicher erkennbar, indem im Detail beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen Folgendes zu sehen ist:
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Plasmalichtbogenbrennersystems gemäß bestimmten Aspekten der Offenbarung;
2 ist eine perspektivische Ansicht eines manuellen Schneidbrenners gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen manuellen Schneidbrenners gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
4 ist eine Draufsicht eines beispielhaften Schaltmechanismus der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Wir befassen uns nun ausführlich mit verschiedenen und alternativen beispielhaften Ausführungsformen und den begleitenden Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszahlen im Wesentlichen identische Strukturelemente bezeichnen. Jedes Beispiel dient lediglich dem Zweck der Erläuterung und nicht der Einschränkung. Dem Fachmann leuchtet ein, dass Modifizierungen und Abänderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen oder Geltungsbereich der Offenbarung und der Ansprüche abzuweichen. Zum Beispiel können Merkmale, die als Teil einer Ausführungsform veranschaulicht oder beschrieben sind, auch in einer anderen Ausführungsform verwendet werden, um eine neue Ausführungsform zu erhalten. Es ist daher beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung Modifizierungen und Abänderungen enthält, insofern sie in den Geltungsbereich der beiliegenden Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein handgehaltene Plasmaschneidbrenner, die sich für verschiedene Schneid- und Sprüharbeiten eignen. Es ist außerdem anzumerken, dass bestimmte Aspekte der vorliegenden Erfindung auch an handgehaltenen Schweißbrennern implementiert werden könnten. Es ist zu beachten, dass die folgende Besprechung zum Zweck der Kürze und Klarheit beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ins Auge fasst, die sich vor allem auf einen Plasmabrenner zum Schneiden beziehen. Jedoch sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung diesbezüglich nicht beschränkt, und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch in Schweiß- und Sprühbrennern verwendet werden, ohne vom Wesen oder Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Gewünschtenfalls sind verschiedene Arten und Größen von Brennern für variierende Spannungen möglich. Des Weiteren könnten die Brenner, die mit den offenbarten Ausführungsformen arbeiten, auch zum Markieren, Schneiden oder zum Metallabtragen verwendet werden.
1 zeigt ein Beispiel eines solchen Plasmalichtbogenbrennersystems 10. Wie gezeigt, enthält die Vorrichtung 10 ein Gehäuse 12 mit einer angeschlossenen Brennerbaugruppe 100. Das Gehäuse 12 enthält die verschiedenen herkömmlichen Komponenten zum Steuern eines Plasmalichtbogenbrenners, wie zum Beispiel eine Stromversorgung, einen Plasmastartkreis, Luftregler, Sicherungen, Transistoren, Eingangs- und Ausgangsanschlüsse für Strom und Gas, Steuereinheiten, Leiterplatten usw. Die Brennerbaugruppe 100 ist an einer Vorderseite 16 des Gehäuses 12 angebracht. Die Brennerbaugruppe 100 enthält in ihrem Inneren elektrische Verbinder, um eine Elektrode und eine Düse innerhalb des Brenner-Endes mit elektrischen Verbindern in dem Gehäuse 12 zu verbinden. Es können separate elektrische Pfade für einen Pilotlichtbogen und einen Arbeitslichtbogen bereitgestellt werden, wobei Schaltelemente in dem Gehäuse 12 angeordnet sind. Eine Gaszuleitung ist ebenfalls innerhalb der Brennerbaugruppe vorhanden, um das Gas, das der Plasmalichtbogen wird, zu der Brennerspitze zu übertragen, wie später noch besprochen wird. Verschiedene Nutzereingabevorrichtungen 20, wie zum Beispiel Knöpfe, Schalter und/oder Stellknaufe können an dem Gehäuse 12 zusammen mit verschiedenen elektrischen und Gasverbindern bereitgestellt werden.
Es versteht sich, dass das in 1 veranschaulichte Gehäuse 12 lediglich ein einzelnes Beispiel einer Plasmalichtbogenbrennervorrichtung ist, die Aspekte der im vorliegenden Text offenbarten erfinderischen Konzepte verwenden könnte. Dementsprechend darf die obige allgemeine Offenbarung und Beschreibung im Hinblick auf die Arten oder Größen von Plasmalichtbogenbrennervorrichtungen, die die offenbarten Brennerelemente verwenden könnten, in keiner Weise als einschränkend angesehen werden.
Wie in 1 gezeigt, enthält die Brennerbaugruppe 100 einen Verbinder 22 an einem Ende zum Anbringen an einem komplementären Verbinder 23 des Gehäuses 12. Bei einer derartigen Verbindung werden die verschiedenen elektrischen und Gasdurchgänge, die durch den Schlauchabschnitt 24 der Brennerbaugruppe 100 hindurch verlaufen, so verbunden, dass die relevanten Abschnitte des Brennerkörpers mit den relevanten Abschnitten in dem Gehäuse 12 verbunden werden.
Außerdem enthält die Stromversorgung 10 ein (nicht gezeigtes) Computersteuerungssystem, das den Betrieb der Stromversorgung steuert. Aufbau, Verwendung und Implementierung eines Computersteuerungssystems in einer Plasmaschneidstromversorgung sind dem Durchschnittsfachmann allgemein bekannt und werden im vorliegenden Text nicht im Detail besprochen. Wie allgemein bekannt ist, steuert das Computersteuerungssystem den Betrieb der Stromversorgung gemäß Nutzereingaben über die Eingabevorrichtungen 20.
2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines handgehaltenen Schneidbrenners 100 der vorliegenden Erfindung. Der Brenner 100 hat einen Aufbau, der bekannten handgehaltenen Plasmaschneidbrennern ähnelt. Der Brenner 100 umfasst einen Brennerverbinder 101, einen Handgriff 110, einen Brennerkörper 117, einen Brennerkopf 115, der einen Mantel 105 aufweist, eine Brennerspitzenbaugruppe 120 und einen Auslöser 130. Konfiguration, Konstruktion und Aufbau der Komponenten des Brenners 100 können bekannten handgehaltenen Plasmabrennern entsprechen, ohne vom Wesen oder Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Weil diese Aspekte von handgehaltenen Brennern bekannt sind, werden ihre Details im vorliegenden Text nicht ausführlich besprochen.
Jedoch enthalten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie in 2 gezeigt, auch einen Fernschalter 135, der an dem Brenner 100 montiert ist. Der Schalter 135 in 2 ist so gezeigt, dass er auf der Oberseite des Brenners 100 montiert ist und ist nahe dem Übergang zwischen dem Handgriff 110 und dem Brennerkörper 117 positioniert ist. In dieser Position ist der Schalter 135 so positioniert, dass er mit dem Daumen einer Person, die mit dem Brenner 100 arbeitet, bedient werden kann. Jedoch sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht in dieser Hinsicht beschränkt, und der Schalter 135 kann an jeder Stelle am Brenner 100 montiert sein, solange er nicht den Schneidbetrieb des Brenners 100 behindert. Der Schalter 135 ist mit der Stromversorgung 10 mit elektrischen Verbindungen über das Kabel 24 gekoppelt, wodurch Signale von dem Schalter 135 zu der Stromversorgung 10 gesendet werden können, um die Ausgangsleistung der Stromversorgung 10 zu steuern. Die elektrische Verbindung des Schalters 135 mit der Stromversorgung 10 kann derjenigen des Auslösers 130 mit der Stromversorgung 10 ähneln.
Weil Nutzer oft Plasmaschneidstromversorgungen für Schneidarbeiten verwenden, bei denen die zur Verfügung stehende Leistung weit über derjenigen liegt, die für einen bestimmten Schneidvorgang benötigt wird, erlaubt der Schalter 135 es dem Nutzer, die Ausgangsleistung der Stromversorgung 10 für einen bestimmten Schneidvorgang fernzujustieren. Das heißt, wenn ein Nutzer beabsichtigt, ein dünnes Materialstück zu schneiden, so kann der Nutzer den Schalter 135 verwenden, um die Ausgangsleistung der Stromversorgung 10 so zu justieren, dass ein zweckmäßiger Leistungspegel verwendet wird. Zum Beispiel kann ein Nutzer für einen bestimmten Vorgang bestimmen, dass die Ausgangsleistung der Stromversorgung 10 nur einen Pegel von 50% haben soll, und somit kann der Nutzer den Schalter 135 zur Fernjustierung der Ausgangsleistung der Stromversorgung 10 auf den Pegel verwenden, der für einen bestimmten Schneidvorgang gewünscht wird.
In beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Schalter 135 ein Wählknauf sein, der mit einem Potentiometer (oder einer sonstigen ähnlichen elektrischen Vorrichtung) gekoppelt ist, das die Ausgangsleistung der Stromversorgung 10 nach Wunsch justieren kann. Wenn der Nutzer den Wählknauf 135 dreht, so justiert die Stromversorgung 10 ihre Ausgangsleistung entsprechend. In beispielhaften Ausführungsformen kann der Wählknauf diskrete Einstellpunkte haben (die in 4 gezeigt sind), wobei die Ausgangsleistung auf jede aus einer Anzahl von Ausgangsleistungen justiert werden kann, zum Beispiel 25%, 50%, 75% und 100%. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann der Wählknauf 135 dergestalt verwendet werden, dass der Nutzer auf jedes % Ausgangsleistung zwischen 0 und 100% justieren kann.
Somit kann der Schalter 135 in beispielhaften Ausführungsformen als eine räumlich abgesetzte Leistungs- oder Stromeingabe fungieren, wie man sie auch in der Schnittstelle 20 der Stromversorgung 10 findet, so dass ein Nutzer den Schalter 135 zum Steuern der Ausgangsleistung in der Weise verwenden kann, wie er auch ein Bedienelement an einer Außenseite der Stromversorgung 10 verwenden würde.
In anderen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Schalter 135 auch ein knopfartiger Schalter 135 sein, der zum Steuern der Ausgangsleistung verwendet werden kann. Zum Beispiel kann der Knopfschalter 135 ein Schalter sein, der die Ausgangsleistung auf einen Sollwert reduziert, so dass der Nutzer, wenn er eine reduzierte Ausgangsleistung wünscht, den Schalter 135 im selben Moment drückt, wo der Nutzer den Auslöser 130 drückt, um die gewünschte Ausgangsleistung zu erreichen. In einer solchen Ausführungsform ist, wenn nur der Auslöser 130 gedrückt wird, die Ausgangsleistung 100%, während, wenn der Nutzer den Knopfschalter 135 und den Auslöser 130 gleichzeitig drückt, die Ausgangsleistung nur 50% beträgt (oder irgend ein anderer anliegender reduzierter Sollwert ist). In beispielhaften Ausführungsformen kann der Nutzer den anliegenden reduzierten Leistungspegel über die Benutzerschnittstelle 20 an der Stromversorgung 10 auf jeden gewünschten Pegel justieren. Das heißt, vor dem Schneiden kann der Nutzer den reduzierten Wert der Stromversorgung so einstellen, dass er zum Beispiel 33% der Hauptschneidleistung beträgt. Wenn also geschnitten wird und der Schalter 135 gedrückt wird, so wird die Ausgangsleistung von 100% der Stromversorgungseinstellung auf den gewünschten reduzierten Wert – zum Beispiel 33% – reduziert.
In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann der Knopfschalter 135 ähnlich wie der oben besprochene Wählknauf verwendet werden, d. h. die Ausgangsleistung der Stromversorgung 10 wird auf einen beliebigen aus einer Anzahl von Ausgangsleistungspegeln justiert, indem der Knopf 135 in einer vorgegebenen Weise gedrückt wird. Zum Beispiel kann der Knopf 135 die Ausgangsleistung durch eine Tiefe des Drückens des Knopfes justieren, wobei es diskrete Ausgangsleistungspegel für eine eingestellte Tiefe des Drückens gibt. Das heißt, wenn der Knopf 25% gedrückt wird, so würde die Ausgangsleistung 25% der Nenn-Ausgangsleistung betragen. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann der Ausgangsleistungspegel durch die Anzahl der Betätigungen des Knopfes 135 justiert werden. Wenn zum Beispiel der Knopf vor dem Schneiden einmal gedrückt wird, so beträgt die Ausgangsleistung 75% der Nennleistung; wenn er zweimal gedrückt wird, so beträgt die Ausgangsleistung 50%, usw. In einigen dieser Ausführungsformen kann der Brenner 100 auch eine kleine LED oder einen sonstigen Sichtindikator haben, um dem Nutzer anzuzeigen, auf welchen Leistungspegel der Brenner 100 eingestellt war. Zum Beispiel kann sich auf dem Schalter 135 selbst ein kleiner LED-Indikator befinden, der dem Nutzer visuell sagt, auf welchen Wert der Strom- oder Leistungspegel der Stromversorgung eingestellt ist.
3 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Auslöser 130 eine abgestufte Drückempfindlichkeit aufweist. Das heißt, wenn der Auslöser 130 um eine erste Distanz A gedrückt wird, so befindet sich die Ausgangsleistung auf einem ersten reduzierten Pegel im Vergleich zur Nennleistungseinstellung der Stromversorgung, und wenn der Auslöser um eine zweite Distanz A + B gedrückt wird, so befindet sich die Ausgangsleistung der Stromversorgung 10 auf einem zweiten reduzierten Leistungspegel. Wenn der Auslöser 130 vollständig gedrückt ist, so beträgt die Ausgangsleistung 100% der Ausgangsleistung. In solchen Ausführungsformen kann der Brenner 100 verschiedene mechanische Stufen oder Begrenzungen haben, um die Schritte für den Auslöser 130 zu bilden. In beispielhaften Ausführungsformen erfordern die Schritte eine zusätzliche Drückkraft, um die Schrittgrenzen zu überwinden, so dass ein Nutzer bestimmen kann, dass ein Schritt erreicht und überschritten wurde. In der gezeigten Ausführungsform gibt es zwei Zwischenschritte. Jedoch braucht es in anderen beispielhaften Ausführungsformen nur einen einzigen Schritt zu geben, während es in weiteren Ausführungsformen mehr als zwei Schritte geben kann (bevor der Knopf vollständig gedrückt ist). In beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann jeder Schritt ein % der eingestellten Ausgangsleistung für die Stromversorgung 10 repräsentieren. Wenn zum Beispiel die Stromversorgung 10 auf eine Ausgangsleistung von 100 A eingestellt wird, so könnte der erste Schritt A 33 A (33%) repräsentieren, und der zweite Schritt A + B könnte 66 A (66%) repräsentieren.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der in 2 gezeigte Schalter 135 als ein mechanischer Begrenzer für den Auslöser 130 verwendet werden. Das heißt, der Auslöser 130 kann mit einem Potentiometer (oder einer ähnlichen elektrischen Vorrichtung) gekoppelt werden, und die Ausgangsleistung der Stromversorgung 10 kann anhand der Distanz der Drücktiefe des Auslösers justiert werden. In einer solchen Ausführungsform kann der Schalter 135 mechanisch mit dem Auslöser 130 dergestalt gekoppelt sein, dass der Schalter 135 mechanisch die Distanz begrenzen kann, um die der Auslöser betätigt wird. Zum Beispiel kann der Schalter 135 ein Wählknauf sein, und wenn der Wählknauf gedreht wird, so begrenzt er die Drückdistanz des Auslösers 130.
Wir wenden uns nun 4 zu, wo ein beispielhafter Schalter 135 auf der Oberseite des Brenners 100 gezeigt ist. In der gezeigten Ausführungsform hat der Schalter 135 eine Wählknaufkonfiguration, dergestalt, dass sich ein Positionsindikator 139 auf dem Brenner 100 befindet und der Wählknauf beschriftete Indikatoren 136 enthält, um es dem Nutzer zu erlauben, die Ausgangsleistung der Stromversorgung 10 auf den gewünschten Pegel zu justieren. Die beschrifteten Indikatoren 136 können entweder die % der Nenn-Ausgangsleistung oder des Stroms der Stromversorgung 10 anzeigen, und/oder sie können Stromstärkeanzeiger sein. Beispielhafte Ausführungsformen können auch einen Knopfschalter 137 haben, der mit dem Wählknaufschalter 135 gekoppelt ist, wobei der Wählknauf verwendet wird, um den Ausgangsleistungspegel zu justieren, und der Knopf 137 verwendet wird, um diese Reduzierung der Ausgangsleistung einzustellen.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann es wünschenswert sein, die Fernsteuerungsfähigkeit des Schalters 135 an dem Brenner 100 außer Kraft zu setzen. In solchen Ausführungsformen kann die Benutzerschnittstelle 20 der Stromversorgung einen (nicht gezeigten) Schalter haben, der die Funktion des Schalters 135 dergestalt deaktiviert, dass die Ausgangsleistung der Stromversorgung 10 nur durch die Benutzerschnittstelle 20 gesteuert werden kann.
Ist zu beachten, dass beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die oben beschriebene Fernfunktion auf verschiedene Weise verwenden können, um die Ausgangsleistung der Stromversorgung 10 zu steuern oder zu reduzieren. In einigen Ausführungsformen können der Schalter 135 und die Funktion, die oben besprochen wurden, dafür verwendet werden, es dem Nutzer zu erlauben, den Ausgangsstrom der Stromversorgung 10 direkt zu steuern. Das heißt, in einigen Ausführungsformen bezeichnet die Beschriftung 136 die tatsächlichen Stromstärken bis zur maximalen Ausgangsstromstärke der Stromversorgung 10. Wenn zum Beispiel die Stromversorgung 10 einen maximalen Schneidstrom von 100 A, so kann der Schalter es dem Nutzer erlauben, 25, 50 oder 75 A oder jede sonstige gewünschte Stromstärkegrenze auszuwählen. In anderen beispielhaften Ausführungsformen hingegen können der Schalter 135 und die Funktion, die oben besprochen wurden, so verwendet werden, dass der Schalter 135 die Stromversorgung 10 auf der Basis eines Prozentsatzes des eingestellten Ausgangsstroms an der Stromversorgung 10 steuert. In diesen Ausführungsformen stehen die Schaltereinstellungen für Ausgangsleistungs-% und nicht direkt für einen Strompegel. Zum Beispiel würde ein Nutzer in solchen Ausführungsformen einen Ausgangsstrom- oder -leistungspegel an der Stromversorgung einstellen, zum Beispiel auf 150 A. Dann stellt jede Abgrenzungs- und/oder Schalterposition ein % dieser Nenneinstellung dar. Wenn also die Stromversorgung 10 auf 150 A eingestellt wird, so würden die zuvor besprochenen beispielhaften Schalterpositionen den Ausgangsstrom auf ein bestimmtes vorgegebenes % dieses Ausgangsstroms reduzieren. Als ein Beispiel könnten die vorgegebenen Schaltereinstellungen 25%, 50%, 75% und 100% lauten. Wenn also ein Nutzer den maximalen Ausgangsstrom für die Stromversorgung 10 (über die Benutzerschnittstelle 20) auf 150 A einstellt, so würde jede dieser jeweiligen Einstellungen eine Ausgangsleistung von 37,5 A, 75 A, 112,5 A und 150 A ausgeben. Wenn jedoch die Nenneinstellung über die Benutzerschnittstelle 20 100 A betrüge, so würden die Einstellungen 25, 50, 75 bzw. 100 A bereitstellen.
Natürlich ist zu beachten, dass für einige Plasmabrennersysteme ein Mindeststrompegel besteht, unterhalb dessen es kein effektives Schneiden geben kann oder kein Plasma erzeugt werden kann. Darum wird die Stromversorgung 10 in beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dergestalt gesteuert, dass, wenn die Schalterposition zu einem Strompegel unterhalb dieser Schwelle führt, kein Lichtbogen erzeugt werden würde. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann die erste (oder niedrigste) Schalterposition so gewählt werden, dass sie diesem niedrigsten Stromabgabepegel entspricht. Wenn zum Beispiel die Stromversorgung 10 kein effektives Schneidplasma unterhalb einer Stromabgabe von 10 A aufrechterhalten kann, so wird die erste (oder niedrigste) Schalterposition auf einen Pegel auf oder geringfügig über diesem niedrigsten arbeitsfähigen Pegel eingestellt.
In zusätzlichen beispielhaften Ausführungsformen kann ein Indikator auf dem Brenner 100 positioniert werden, um dem Nutzer einen Hinweis zu geben. Zum Beispiel kann sich eine LED-Indikatorleuchte auf dem Brenner befinden, die mehrere Farben anzeigen kann, die einem Nutzer verschiedene Hinweise geben können. Der LED-Indikator würde durch die Steuereinheit in der Stromversorgung 10 gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Indikator in einigen beispielhaften Ausführungsformen rot leuchten, um anzuzeigen, dass ein Fehlerzustand eingetreten ist, und kann grün leuchten, wenn sich die Stromversorgung in einem Leerlaufmodus befindet, und kann orange leuchten, wenn die Stromversorgung schneidet. Des Weiteren können die Farben in anderen beispielhaften Ausführungsformen dafür verwendet werden, den Pegel des verwendeten Schneidstroms zu zeigen. Zum Beispiel kann eine erste Farbe verwendet werden, wenn sich die Stromabgabe auf einem ersten Pegel befindet, kann eine zweite Farbe haben, wenn sich der Strom auf einem zweiten Pegel befindet, kann eine dritte Farbe haben, wenn sich die Ausgangsleistung auf einem dritten Pegel befindet, usw. Dies kann die Kontrolle erhöhen, die der Nutzer über den Schneidprozess hat.
In den oben besprochenen beispielhaften Ausführungsformen wurde die Bedienung des Fernschalters im Hinblick auf das Justieren und/oder Begrenzen der Ausgangsleistung der Stromversorgung auf einen gewünschten Ausgangsleistungspegel besprochen. Jedoch leuchtet dem Fachmann ein, dass der Fernschalter 135 auch zum Regeln der Strömung und/oder des Drucks der Luft oder des Gases (zum Beispiel Kühlung, Abschirmung, Plasma usw.) verwendet werden kann, das in einem Schneid- oder Sprühprozess verwendet wird. Zum Beispiel kann der Fernschalter 135 in einigen Ausführungsformen den Druck und/oder die Strömung der Luft oder des Gases in Verbindung mit der Ausgangsleistung der Stromversorgung regeln, um eine gewünschte Schneid- oder Sprühqualität bereitzustellen. In anderen Ausführungsformen kann die Luft oder das Gas unabhängig von der Regelung der Stromversorgung geregelt werden, zum Beispiel über einen separaten Fernschalter. In einigen Ausführungsformen kann der Fernschalter 135 dafür konfiguriert sein, zwischen dem Justieren der Ausgangsleistung der Stromversorgung, dem Justieren eines Steuerventils für die Luft oder das Gas oder dem zweckmäßigen Justieren sowohl der Ausgangsleistung der Stromversorgung als auch des Steuerventils zu wählen. Wenn das Steuerventil (oder das Steuerungssystem) für die Luft oder das Gas geregelt wird, so sind die Merkmale, die oben für das Regeln der Ausgangsleistung der Stromversorgung besprochen wurden, gleichermaßen auf das Justieren des Drucks und/oder der Strömung der Luft anwendbar. Dementsprechend wird im Interesse der Kürze auf eine detaillierte Besprechung verzichtet, da es zum Wissen des Fachmanns gehört, die oben mit Bezug auf die Stromversorgung besprochenen erfinderischen Merkmale auch auf ein Steuerventil oder -system anzuwenden, das die Luft oder das Gas regelt, das in dem Schneid- oder Sprühprozess verwendet wird.
Obgleich der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurde, leuchtet dem Fachmann ein, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und dass Äquivalente substituiert werden können, ohne vom Schutzumfang des Gegenstandes abzuweichen. Außerdem können viele Modifizierungen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren des Gegenstands anzupassen, ohne seinen Schutzumfang zu verlassen. Daher ist es beabsichtigt, dass der Gegenstand nicht auf die konkret offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass der Gegenstand alle Ausführungsformen beinhaltet, die in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallen.
Bezugszeichenliste

10: Lichtbogenbrennersystem
12: Gehäuse
16: Vorderseite
20: Nutzereingabevorrichtungen
22: Verbinder
23: komplementärer Verbinder
24: Schlauchabschnitt
100: Brennerbaugruppe
101: Brennerverbinder
105: Mantel
110: Handgriff
115: Brennerkopf
117: Brennerkörper
120: Brennerspitzenbaugruppe
130: Auslöser
135: Schalter
136: beschriftete Indikatoren
137: Knopfschalter
139: Positionsindikator

Claims

Brennerbaugruppe (100) für Schneid- oder Sprühanwendungen, wobei die Brennerbaugruppe Folgendes umfasst: einen Brennerverbinder (101), der mit mindestens einem Kabel verbunden ist, das mit einer Stromversorgung in Verbindung steht; einen Auslöser (130), der an der Brennerbaugruppe montiert ist, um die Brennerarbeiten zu starten und zu stoppen, wobei der Auslöser mit der Stromversorgung über das mindestens eine Kabel elektrisch verbunden ist; und einen Fernschalter (135), der an der Brennerbaugruppe montiert ist, um es einem Bediener zu erlauben, eine Ausgangsleistung der Stromversorgung auf einen gewünschten Ausgangsleistungspegel fernzujustieren, wobei der Fernschalter mit der Stromversorgung über das mindestens eine Kabel elektrisch verbunden ist, wobei, wenn der Auslöser gedrückt wird und der Fernschalter betätigt wurde, die Ausgangsleistung der Stromversorgung auf den gewünschten Ausgangsleistungspegel begrenzt wird, und wobei, wenn der Auslöser gedrückt wird und der Fernschalter nicht betätigt wurde, die Ausgangsleistung der Stromversorgung ein vom Nutzer ausgewählter Nenn-Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung oder ein maximaler Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung ist.
Brennerbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der Fernschalter so konstruiert und an der Brennerbaugruppe positioniert ist, dass der Fernschalter durch den Daumen des Bedieners betätigt wird.
Brennerbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der gewünschte Ausgangsleistungspegel justiert werden kann, um einen unter mehreren diskreten Leistungspegeln oder Strompegeln auszuwählen, der von der Stromversorgung ausgegeben werden soll, oder wobei der gewünschte Ausgangsleistungspegel innerhalb eines Bereichs von 0% bis 100% eines Ausgangsleistungspegels der Stromversorgung justiert werden kann.
Brennerbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der gewünschte Ausgangsleistungspegel weniger als 100% des vom Nutzer ausgewählten Nenn-Ausgangsleistungspegels der Stromversorgung oder des maximalen Ausgangsleistungspegels der Stromversorgung beträgt.
Brennerbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Fernschalter und der Auslöser gleichzeitig betätigt werden.
Brennerbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Fernschalter ein Druckknopfschalter ist.
Brennerbaugruppe nach Anspruch 6, wobei der gewünschte Ausgangsleistungspegel auf der Basis der Anzahl von Malen justiert wird, die der Druckknopf gedrückt wird, oder der gewünschte Ausgangsleistungspegel auf der Basis eines Betrages justiert wird, den der Druckknopf gedrückt wird.
Brennerbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Fernschalter ein Wählknaufschalter ist und der gewünschte Ausgangsleistungspegel durch Drehen eines Wählknaufs an dem Fernschalter justiert wird, wobei der Wählknauf bevorzugt beschriftet ist und einen Prozentsatz und/oder und einen tatsächlichen Wert bezüglich des vom Nutzer ausgewählten Nenn-Ausgangsleistungspegels der Stromversorgung oder des maximalen Ausgangsleistungspegels der Stromversorgung anzeigt.
Brennerbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die des Weiteren Folgendes umfasst: einen Sichtindikator zum Anzeigen des gewünschten Ausgangsleistungspegels, wobei der Sichtindikator bevorzugt ein LED-Indikator ist.
Brennerbaugruppe (100) für Schneid- oder Sprühanwendungen, wobei die Brennerbaugruppe Folgendes umfasst: einen Brennerverbinder (101), der mit mindestens einem Kabel verbunden ist, das mit einer Stromversorgung in Verbindung steht; einen Auslöser (130), der an der Brennerbaugruppe montiert ist, um die Brennerarbeiten zu starten und zu stoppen, wobei der Auslöser mit der Stromversorgung über das mindestens eine Kabel elektrisch verbunden ist und eine Ausgangsleistung der Stromversorgung proportional auf der Basis eines Betrages justiert, den der Auslöser gedrückt wird; und einen Schalter (135), der an der Brennerbaugruppe montiert ist und mechanisch mit dem Auslöser verbunden ist, wobei der Schalter die Ausgangsleistung der Stromversorgung auf einen gewünschten Ausgangsleistungspegel begrenzt, indem mechanisch eine Distanz begrenzt wird, die der Auslöser gedrückt werden kann, wobei, wenn der Auslöser gedrückt wird und der Schalter betätigt wurde, die Ausgangsleistung der Stromversorgung auf den gewünschten Ausgangsleistungspegel begrenzt wird, und wobei, wenn der Auslöser gedrückt wird und der Schalter nicht betätigt wurde, die Ausgangsleistung der Stromversorgung ein vom Nutzer ausgewählter Nenn-Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung oder ein maximaler Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung ist.
Brennerbaugruppe nach Anspruch 10, wobei der gewünschte Ausgangsleistungspegel justiert werden kann, um einen unter mehreren diskreten Leistungspegeln oder Strompegel auszuwählen, der von der Stromversorgung ausgegeben werden soll, oder wobei der gewünschte Ausgangsleistungspegel innerhalb eines Bereichs von 0% bis 100% eines Ausgangsleistungspegels der Stromversorgung justiert werden kann.
Schneid- oder Sprühsystem, das eine Brennerbaugruppe aufweist, wobei die Brennerbaugruppe Folgendes umfasst: eine Stromversorgung, die eine Benutzerschnittstelle aufweist, um einen Nenn-Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung einzustellen; und eine Brennerbaugruppe (100), wobei die Brennerbaugruppe Folgendes umfasst: einen Brennerverbinder (101), der mit mindestens einem Kabel verbunden ist, das mit der Stromversorgung in Verbindung steht, einen Auslöser (130), der an der Brennerbaugruppe montiert ist, um die Brennerarbeiten zu starten und zu stoppen, wobei der Auslöser elektrisch mit der Stromversorgung über das mindestens eine Kabel verbunden ist, und einen Fernschalter (135), der an der Brennerbaugruppe montiert ist, um es einem Bediener zu erlauben, eine Ausgangsleistung der Stromversorgung auf einen gewünschten Ausgangsleistungspegel fernzujustieren, wobei der Fernschalter elektrisch mit der Stromversorgung über das mindestens eine Kabel gekoppelt ist, wobei, wenn der Auslöser gedrückt wird und der Fernschalter betätigt wurde, die Ausgangsleistung der Stromversorgung auf den gewünschten Ausgangsleistungspegel begrenzt wird, und wobei, wenn der Auslöser gedrückt wird und der Fernschalter nicht betätigt wurde, die Ausgangsleistung der Stromversorgung der vom Nutzer ausgewählte Nenn-Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung oder ein maximaler Ausgangsleistungspegel der Stromversorgung ist.
System nach Anspruch 12, wobei der gewünschte Ausgangsleistungspegel justiert werden kann, um einen unter mehreren diskreten Ausgangsleistungspegeln bezüglich einer Ausgangsleistung oder eines Ausgangsstroms der Stromversorgung auszuwählen, oder wobei der gewünschte Ausgangsleistungspegel innerhalb eines Bereichs von 0% bis 100% eines Ausgangsleistungspegels oder eines Ausgangsstrompegels der Stromversorgung justiert werden kann.
System nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Brennerbaugruppe des Weiteren einen Sichtindikator umfasst, um den gewünschten Ausgangsleistungspegel anzuzeigen.
System nach einem der Ansprüche 12 bis 14, das des Weiteren Folgendes umfasst: ein Steuerventil zum Steuern eines Drucks und/oder einer Strömung von Gas, das in einem Schneid- oder Sprühprozess verwendet wird, wobei der Fernschalter den Druck und/oder die Strömung des Gases in Verbindung mit der Ausgangsleistung der Stromversorgung regelt, um eine gewünschte Schneid- oder Sprühqualität bereitzustellen.