DE2247012C2

DE2247012C2 - Einrichtung an einer Brennschneidmaschine zur Zuführung von Gasen

Info

Publication number: DE2247012C2
Application number: DE2247012A
Authority: DE
Inventors: Heinz 6381 Seulberg Leo
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1972-09-25
Filing date: 1972-09-25
Publication date: 1974-06-27
Also published as: SE401900B; FR2289284B1; JPS4970855A; US3918480A; GB1407784A; JPS5320941B2; DE2247012B1; FR2289284A1; DE2247012A1

Description

Erfindung als ein Absperrventil. Durch diese vorteilhafte Doppelfunktion des Arbeitsdruckregelventils, nämlich Einstellung des jeweiligen Arbeitsdruckes und Absperrung der Hauptleitung, wird somit das sonst erforderliche Hauptabsperrventil überflüssig. Die Einrichtung wird daher erfindungsgemäß auch in ihrem Aufbau einfacher.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Einrichtung ist vorgesehen, daß die Steuerleitung mehrere parallel angeordnete Zweigleitungen aufweist und in jeder Zweigleitung eine Steuereinheit, bestehend aus einem Steuerdruckregler sowie einem nachgeordneten Steuerventil, vorgesehen ist.

Im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel sind — wie nachstehend noch erläutert werden wird — drei Steuereinheiten (Druckstufen) vorgesehen, wobei jede auf einen anderen, höheren Druck voreingestellt ist. •Selbstverständlich ist es in vorteilhafter Weise möglich, mehr als drei Druckstufen in Parallelschaltung zueinander vorzusehen und durch diese den Arbeitsdruckregler zu steuern. Durch die Verwendung mehrerer Steuereinheiten ist es beispielsweise denkbar, den Schneidsauerstoff in Stufen zu regeln, um dadurch in Abhängigkeit von der jeweiligen Blechstärke den stets hierfür optimalen Schneidsauerstoffdruck lediglich durch Einschalten der entsprechenden Steuereinheit zu erzielen. Eine manuelle, zeitraubende Einstellung des Druckes ist daher nicht mehr erforderlich. Dies ist insbesondere dann von großem Vorteil, wenn Brennschneiddüsen verwendet werden, die für einen großen Werkstückdickenbtreich geeignet sind, so daß es dann lediglich erforderlich ist, den Schneidsauerstoffdruck an die Blechstärke anzupassen.

Hierbei ist es dann von besonderem Vorteil, wenn das Entlüftungsventil in einer die Zweigleitungen — in Strömungsrichtung gesehen — hinter den Steuerventilen vereinigenden Querleitung angeordnet ist. Durch diese Anordnung des Entlüftungsventils ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, daß alle Zweigleitungen der Steuerleilung zwischen dem jeweiligen Steuerventil und dem Arbeitsdruckregler entlüftet werden.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung, in der schematisch die Schaltungsanordnung der Einrichtung dargestellt ist, der weiteren Erläuterung.

Die in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Einrichtung ist an einer (nicht dargestellten) Brennschneidmaschine angeordnet. Von einer Versorgungsquelle, z. B. einem Behälter 10, geht eine Hauptleitung 12 ab. Von dieser Hauptleitung zweigt eine Steuerleitung 14 ab. Hinter dieser Abzweigstelle ist in der Hauptleitung 12 ein Arbeitsdruckregler 16 angeordnet. Die Hauptleitung 12 verlängert sich in einem Leitungsteil 12 a, ausgehend vom Arbeitsdruckregler 16, bis zu einem oder, wie in der Zeichnung dargestellt, mehreren Anschlüssen 18, welche die Verbindung zu den Schneidbrennern der Brennschneidmaschine bilden. Der Leitungsteil 12 a endet in einem — in Strömungsrichtung des Gases betrachtet — hinter den Anschlüssen 18 angeordneten Entlüftungsventil 20.

In einem Abzweig 22 des Leitungsteiles 12a ist weiterhin ein Manometer 24 vorgesehen, welcher den jeweils im Leitungsteil 12 a (Arbeitsleitung) herrschenden Arbeitsdruck anzeigt.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, teilt sich die Steuerleitung 14 in drei ZweiglrZungen 26, 28, 30 auf. In jeder dieser Zweigleitungen ist eine Steuereinheit, bestehend aus einem manuell einstellbaren Steuerdruckregler 32 bzw. 34 bzw. 36 sowie je einem nacügeschalteten elektromagnetisch betätigbaren Steuerventil 38 bzw. 40 bzw. 42, vorgesehen.

Die Zweigleitungen 26 bis 30 enden — in Strömungsrichtung gesehen — hinter den Steuerventilen

ίο 38 bis 42 in einer Querleitung 44, die mit ihrem einen Ende auf der Steuerseite des Arbeitsdruckreglers 16 in diesen einmündet. Am anderen Ende der Querleitung 44 ist ein zweites Entlüftungsventil 46 vorgesehen.

Die in der erfindungsgemäßen Einrichtung vorhandeaen Druckregler, Ventile usw. sind an sich bekannter Bauart und bedürfen daher keiner näheren Erläuterung.

Die zuvor beschriebene Einrichtung gemäß der Er-

ao findung dient — wie erwähnt — zur Regelung der beim Brennschneiden erforderlichen Gase, z. B. von Schneidsauerstoff.

Der Schneidsauerstoff gelangt mit einem voreingestellten Druck aus dem Vorratsbehälter 10 in die

aj Hauptleitung 12 und durch diese zum Arbeitsdruckregler 16. Je nach Einstellung des Arbeitsdruckreglers 16, hervorgerufen durch eine der Steuereinheiten 32, 38; 34, 40 oder 36, 42, gelangt aus diesem der Schneidsauerstoff mit bestimmtem Arbeitsdruck zu den Schneidbrennern. Eine von dem Arbeitsdruckregler 16 abgezweigte Teilmenge des Schneidsauerstoffes (Steuerleitung 14) gelangt über die in ihrer Durchlaßmenge manuell voreingestellten Steuerdruckregler 32, 34 und 36 über die Zweigleitungen 26, 28, 30 bis zu den jeweiligen Steuerventilen 38, 40, 42.

Die in jeder Zweigleitung vorhandene Steuereinheit 32, 38; 34, 40 und 36, 42 bildet eine Druckstufe I, II und III unterschiedlicher Größe. Im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dabei immer nur eine der drei Druckstufen geöffnet.

Druckstufe I Spül-O.,

Ventil 38 geöffnet
Ventile 40 und 42 geschlossen

Druckstufe II Lochstech-0₂
Ventil 40 geöffnet
Ventile 38 und 42 geschlossen

Druckstufe III Schneid-O₂

Ventil 42 geöffnet
Ventile 38 und 40 geschlossen

Zu Beginn des Brennschneidens wird zuerst die Druckstufe I geschaltet und der Arbeitsdruckregler 16 um ein geringes Maß geöffnet. Dadurch gelangt zunächst Sauerstoff in einem schwachen Strom durch den Leitungsteil 12 a zu den Schneidbrennern und drückt dadurch die in der Leitung vorhandene Falschluft heraus, damit beim eigentlichen Start an die Anschnittstelle Sauerstoff mit hohem Reinheitsgrad gelangt. Durch Betätigung der Druckstufe I wird also die Leitung 12 a und auch die Schneidbrenner »gespült«.

Durch Betätigung der Steuereinheit 34, 40 (Druckstufe II) schließt automatisch die Steuereinheit 32, 38 (Druckstufe I), wobei aber weiterhin der Arbeits-

druckregler 16, bedingt durch den höheren Steuerdruck, mehr geöffnet wird, so daß daher sich auch der Arbeitsdruck im Leitungsteil 12 a auf den für das Lochstechen erforderlichen Sauerstoff erhöht. An Stelle des Lochstechens, d. h. der Anschnitt erfolgt innerhalb des Werkstückes, ist es selbstverständlich auch möglich, die Druckstufe II zum Anschneiden des Werkstückes an seiner Kante zu »verwenden«.

Nachdem der Durchstich bzw. das Anschneiden erfolgt ist, schaltet die Steuereinheit 36, 42 (Druckstufe Π1) ein, während gleichzeitig Steuereinheit 34, 40 (Druckstufe II) abschaltet. Da diese Steuereinheit wiederum auf einen anderen (niedrigeren oder höheren) Steuerdruckwert eingestellt ist, ändert sich entsprechend die Durchlaßcharakteristik des Arbeits- »5 druckregler 16, so daß nun der für den eigentlichen Schneidvorgang erforderliche Schneidsauerstoffdruck aufgebaut wird.

Die Schaltung der Steuereinheiten 32, 38; 34, 40 und 36, 42 erfolgt vorzugsweise selbsttätig z. B. über ein Zeitrelais.

Nach Beendigung des Schneidvorganges wird das Steuerventil 42 (Druckstufe HI) abgeschaltet. Um nun gemäß der Erfindung zu erreichen, daß dadurch auch sofort der Arbeitsdruckregler 16 schließt, öffnet gleichzeitig das in der Querleitung 44 vorgesehene Entlüftungsventil 46, so daß der sonst in dieser Leitung nach Schließung des Steuerventils 42 verbleibende Restdruck (Staudruck) unverzüglich abgebaut wird. Die Steuerseite des Arbeitsdruckreglers wird daher druckentlastet, und dieser kann sofort schließen. Der Arbeitsdruckregler 16 dient dadurch gleichzeitig auch in vorteilhafter Weise zur Absperrung der Hauptleitung 12, so daß ein Weiterströmen des Schneidsauerstoffes zu den Schneidbrenneranschlüssen 18 verhindert ist. Durch diese Doppelfunktion des Arbeitsdruckreglers (Regelung und Absperrung) kann auf ein sonst erforderliches Hauptabsperrventil verzichtet werden.

Das andere Entlüftungsventil 20 am reglerabgewandten Ende des Leitungsteiles 12 a wird vorzugsweise gleichzeitig mit dem Entlüftungsventil 46 geöffnet; denkbar ist aber auch eine kurze zeitliche Verzögerung in der öffnung des Entlüftuprsventils 20. Durch dieses Ventil wird somit der Leitungsteil 12 a bei geschlossenem Arbeitsdruckregler 16 sofort entlüftet, wobei der restliche Schneidsauerstoff nicht mehr über die Schneidbrenner ausströmt, sondern den Weg des geringsten Widerstandes nimmt, bedingt durch die größere Austrittsquerschnittsfläche des Entlüftungsventils 20, und somit durch dieses in die Umgebung ausströmt. Durch diese sofortige Entlüftung des Leitungsteiles 12a wird somit ein unsauberer Schnittauslauf am Werkstück vorzugsweise verhindert.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es also möglich — bedingt durch die Entlüftung —, den Arbeitsdruckregler 16 nicht nur zum Regeln, sondern auch zum Absperren der Hauptleitung zu verwenden, da ein die Schließbewegung des Arbeitsdruckreglers verhindernder Staudruck nun nicht mehr vorhanden ist. Weiterhin können — wie eingangs erläutert — beliebig viele Steuereinheiten (Druckstufen) dem Arbeitsdruckregler vorgeschaltet werden, wobei der Arbeitsdruckregler in seiner Gestaltung unverändert bleibt. Ferner besitzt diese erfindungsgemäße Einrichtung neben einer kompakten Bauform auch einen einfachen Aufbau und kann daher ohne Schwierigkeiten an einer Brennschneidmaschine angebracht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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Sf

I 2

druckregler schließt. Das Vorhandensein eines sol-Patentansprüche: chen Staudruckes ist vor allem dann nachteilig, wenn

nach einer Betriebspause die Einrichtung wieder ein-

1 Einrichtung an einer Brennschneid- geschaltet wird, so daß durch das nun neu strömende maschine zur Zuführung von Gasen, insbeson- 5 Gas (Sauerstoff) das vom letzten Betriebsablauf noch dere von Sauerstoff, aus einer Vorratsquelle zu gestaute Gas aus den Schneidbrennern hinausschiebt, einem oder mehreren Schneidbrennern, mit was insbesondere bei Beginn eines Schneidvorganges einer Hauptleitung, in der sowohl ein Haupt- durch die erhöhte Sauerstoffmenge zu einem unabsperrventil als auch ein in Abhängigkeit von gleichmäßigen Schnittanfang bzw. beim Lochstechen einem Steuerdruck sich öffnender Druckregler 10 zu einem unerwünscht großen Einstich führt, angeordnet sind, und mit wenigstens einer von Es ist bereits eine Einrichtung bekannt, mit weider Hauptleitung abzweigenden Steuerleitung, in eher der Gasstrom einer Brennschneidmaschine überweicher eine Steuereinheit für den Druckregler wacht werden kann (USA.-Patentschrift 2580 691). vorgesehen ist, gekennzeichnet durch Bei dieser Einrichtung wird der Druck des zu den ein in der Steuerleitung (14, 26 bis 30, 44) an- ₁₅ Brennschneiddüsen strömenden Gases kontrolliert, geordnetes Entlüftungsventil (46), über das die Wenn nun dieser Druck abfällt, z. B. hervorgerufen Steuerseite des Druckreglers (16) entlastbar und durch eine Undichtigkeit in einer der Leitungen, so der Druckregler schließbar ist. wird über ein Membranventil die Steuerleitung ge-
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- schlossen, welche mit einem Absperrventil in der kennzeichnet, daß die Steuerleitung (14) meh- 30 Hauptleitung verbunden ist. Durch das Schließen des rere parallel angeordnete Zweigleitungen (26 bis Membranventils wird gleichzeitig über die dabei ent-30) aufweist und in jeder Zweigleitung eine stehende Entlüftungsstellung der auf dem Absperr-Steuereinheit, bestehend aus einem Steuerdruck- ventil noch ruhende Steuerdruck abgebaut, so daß regler (32 bis 36) sowie einem nachgeordneten dieses somit — wie erwähnt — schließt. Nach BeSteuerventil (38 bis 42) vorgesehen ist. 35 hebung des Schadens wird nun über ein weiteres, in
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- der Steuerleitung vorgesehenes Ventil das Absperrdurch gekennzeichnet, daß das Entlüftungsven- ventil wieder geöffnet. Dadurch baut sich nun in der til (46) in einer die Zweigleitungen (26 bis 30) Leitung wieder der Arbeitsdruck auf, über den sei-

in Strömungsrichtung gesehen — hinter den nerseits das Membranventil geöffnet und das Ventil,

Steuerventilen (38 bis 42) vereinigenden Quer- 30 welches zum öffnen des Absperrventils lediglich in leitung (44) angeordnet ist. einer Zwischenstellung gehalten wurde, geht in seine

Offenstellung über.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung (USA.-

Patentschrift 2 344583) wird, wie auch bei der Ein-35 richtung gemäß der USA.-Patentschrift 2 580 691,

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an einer über ein Steuerventil bei einer Störung (z. B. Druck-Brennschneidmaschine zur Zuführung von Gasen, verlust) in der Leitung ein Hauptventil geschlossen, insbesondere von Sauerstoff, aus einer Vorrats- um dadurch unnötigen Gasverlust zu vermeiden, quelle zu einem oder mehreren Schneidbrennern, Zum Stand der Technik ist weiterhin noch eine

mit einer Hauptleitung, in der sowohl ein Haupt- ₄₀ Einrichtung für eine Brennschneidmaschine zu nehabsperrventil als auch ein in Abhängigkeit vom men, wie sie in der USA.-Patentschrift 3 228 671 beStaudruck sich öffnender Druckregler angeordnet schrieben ist. Diese Einrichtung wcisl ebenfalls Vensind, und mit wenigstens einer von der Hauptleitung tile auf, mit denen die jeweils erforderliche Gasabzweigenden Steuerleitung, in welcher eine Steuer- menge für die Brennschneidmaschine eingestellt wereinheit für den Druckregler vorgesehen ist. 45 den kann. Um zu verhindern, daß, nachdem das

Einrichtungen der obengenannten Gattung dienen Ventil geschlossen ist, noch ein Staudruck in der Leidazu, während des Betriebes der Brennschneidma- tung verbleibt, ist dieses Ventil als ein Drei-Wegeschin'e unterschiedliche Gasdrücke zu erzeugen. Mit Ventil ausgebildet, so daß trotz geschlossenem Veneiner solchen Einrichtung ist es daher möglich, den til der Staudruck über einen in diesem Falle offenen Heizsauerstoff von einem niedrigen Druck auf einen 50 Ventilweg in die Atmosphäre gelangen kann, höheren Druck und umgekehrt umzuschalten. Durch Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher,

der. höheren Heizsauerstoffdruck wird dabei die An- eine Einrichtung zu schaffen, bei deren Abschalten heizzeit der Anschneidstelle wesentlich verkürzt, und eine Schließung des Arbeitsdruckreglers gewährleistet es wird mittels dieser bekannten Einrichtungen nach ist und bei der dadurch weiterhin bei einer erneuten Erreichen der Zündtemperatur des Werkstoffes auf 55 Inbetriebnahme ein sauberer Anschnitt bzw. Einstich normalen (geringen) Heizsauerstoffdruck zurückge- gewährleistet ist.

schaltet, der während des nun beginnenden Schneid- Die Lösung der Aufgabe kennzeichnet sich aus

Vorganges (Einschalten des Schneidsauerstoffes) auf- durch ein in der Steuerleitung angeordnetes Entlüfrechterhalten bleibt. tungsventil, über das die Steuerseite des Druckreg-

Mit solchen Einrichtungen ist es selbstverständlich 60 lers entlastbar und der Druckregler schließbar ist. auch möglich, den Schneidsauerstoffdruck zu verän- Durch die erfindungsgemäße Entlüftung der

dem, um beispielsweise, wie es beim Lochstechen Steuerleitungen ist vorteilhafterweise sichergestellt, zweckmäßig ist, von einem geringen Schneidsauer- daß das Arbeitsdruckregelventil selbsttätig auf mestoffdruck auf den während des Schneidvorganges chanische Weise — bedingt durch die Druckentlaüblichen Druckes hochzuschalten. 6_S stung und z. B. mit Hilfe einer Feder — schließt.

Beim Abschalten der bekannten Einrichtung bleibt Das vom Steuergasdruck entlastete Druckregelventil jedoch nachteiligerweise in den Leitungen ein Stau- kann somit — wie erwähnt — sofort die Hauptleidruck zurück, der verhindert, daß sich der Arbeits- tung schließen und dient somit weiterhin gemäß der