DE3906151A1 - Verfahren zum verringern des gasverbrauches beim brennschneiden - Google Patents
Verfahren zum verringern des gasverbrauches beim brennschneidenInfo
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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- B23K7/10—Auxiliary devices, e.g. for guiding or supporting the torch
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrich
tung zum Verringern des Gasverbrauches beim Brenn
schneiden.
Brennschneidmaschinen werden zunehmend im Automatik
betrieb mit verringertem Bedienungspersonal gefahren.
Dabei werden die Brennschneidvorgänge von dem Bedie
nungspersonal nur noch gestartet und laufen dann weit
gehend selbsttätig ab, während das Bedienungspersonal
andere Arbeiten, beispielsweise das Beladen eines
zweiten, im Verfahrbereich der Brennschneidmaschine
angeordneten Werkstücktisches mit einem Werkstück,
ausführt. Hierbei kann der Brennschneidbereich oftmals
nicht direkt eingesehen werden. Dies tritt ins
besondere dann ein, wenn mehrere Maschinen in Fließ
reihe hintereinander aufgestellt sind und diese Ma
schinen von einem Bedienungsmann bedient werden.
Während der Arbeitsperiode des Bedienungsmannes ist
dabei der Produktionsprozeß durch technische oder
organisatorisch bedingte Unterbrechungen gekennzeichnet,
die zu einem Mehrverbrauch von Gasen führen können,
wenn die Brennschneidvorgänge nicht sofort gestartet
werden.
Es ist bekannt, die Versorgung mit Gasen automatisch
anzuhalten, wenn eine Fehlzündung eines Gasschneid
brenners über ein fotoelektrisches Element erfaßt
wird. Das aus der DE 22 03 194 C2 bekannte Verfahren
kann bei einem Gasschneidbrenner mit automatischer
Innenzündung nach entsprechender Anpassung eingesetzt
werden und verhindert ein Ausströmen von unverbrannten
Gasen, wenn Zündstörungen auftreten. Diesem Verfahren
liegen hauptsächlich sicherheitstechnische Überlegungen
zugrunde, da man das Entstehen eines brennbaren Gas
gemisches in dem Arbeitsraum des Bedienungspersonals
verhindern will. Es hat sich jedoch gezeigt, daß nach
dem Zünden der Flamme sehr oft Unterbrechungen ein
treten, die ein Starten des Schneidprogrammes ver
hindern. Eine organisatorische Unterbrechung kann
hierbei die vorgeschriebene Pause sein. Da bei ge
zündeten Flammen oder bei gezündetem Plasmabogen keine
sicherheitstechnischen Probleme auftreten, werden die
Flammen bzw. der Plasmabogen oft nicht abgeschaltet,
so daß die Gase während dieser Zeit verbraucht werden.
Der durch diese Unterbrechungen eintretende Mehrver
brauch an Gasen kann bis zu 20% betragen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei
technischen oder organisatorischen Unterbrechungen des
Produktionsprozesses den Verbrauch von Gasen zu ver
hindern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
zum Verringern des Gasverbrauches beim Brennschneiden
mit mindestens einem Brenner gelöst, bei dem in Ab
hängigkeit von der Zündung einer Flamme oder eines
Plasmabogens ein Zähler zur Zeitmessung gestartet
wird, der beim Erreichen oder Überschreiten eines
vorgegebenen Grenzwertes über ein Schaltglied die
Gasversorgung(en) des (der) Brenner(s) automatisch
abschaltet.
Durch die Erfindung wird der Gasverbrauch beim Brenn
schneiden mit einem Autogen- oder Plasmabrenner ver
ringert, weil nach oder bei dem Zünden der Flamme bzw.
des Plasmabogens ein Zähler zur Zeitmessung gestartet
wird, der nach einer vorgegebenen Zeitspanne die
Gasversorgung des Brenners abschaltet. Die Abschaltung
erfolgt nicht, wenn innerhalb des vorgegebenen Zeit
intervalls von einem dem Brenner zugeordneten Sensor
die Rückmeldung erfolgt, daß der Schneidprozeß begonnen
hat. Die Erfindung ermöglicht es daher, die nach der
Zündung der Schneidflamme bzw. des Plasmabogens
strömenden Gase (Brenn-, Heiz-, Schneid-, Schutz- oder
Plasmagase) automatisch abzuschalten, wenn durch eine
organisatorische oder technische Unterbrechung
der Schneidprozeß nach einem vorgegebenen Zeit
raum nicht erfolgt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand des
beigefügten Ablaufdiagrammes unter Beschreibung von
weiteren Vorteilen durch die Erfindung erläutert.
Im folgenden wird das Verfahren nach der Erfindung an
hand eines Ausführungsbeispieles beim Autogenbrenn
schneiden beschrieben. Brennschneidmaschinen, an denen
Brenner 10 verfahrbar angeordnet sind, sind allgemein
bekannt und werden im folgenden nicht näher beschrieben.
Der Gasschneidbrenner 10 besteht im wesentlichen aus
einem Ventilkörper 11, einem Brennerkopf 12 und einem
den Brennerkopf 12 mit dem Ventilkörper 11 verbindenden
Führungsrohr 13. An dem Brennerkopf 12 ist eine Schneid
düse 14 befestigt. Die Schneiddüse 14 weist einen
zentralen Schneidsauerstoffkanal 15 auf, der von Heiz
gaskanälen 16 umgeben ist. Der zentrale Schneidsauer
stoffkanal 15 steht über eine Sauerstoffzuführung 17
mit dem Sauerstoffanschluß 18 in Verbindung. Der Sauer
stoffanschluß 18 ist über eine Verbindungsleitung 19
mit einem ansteuerbaren Stellglied 20 verbunden. Bei
geöffnetem Stellglied 20 kann von der Gasversorgung 21
Schneidsauerstoff aus dem Schneidsauerstoffkanal 15
der Schneiddüse 14 austreten. Entsprechend diesem vor
gegebenen Schema wird der Gasschneidbrenner 10 auch mit
Heizsauerstoff und Brenngas versorgt, welches innerhalb
der Schneiddüse 14 oder außerhalb einer Schneiddüse ge
mischt wird. Weiterhin weist der Gasschneidbrenner 10
eine elektrische Innenzündeinrichtung 22 auf, die in
der DE 35 27 955 A1 näher beschrieben ist.
Axial innerhalb der Sauerstoffzuführung 17 ist ein
Lichtwellenleiter 23 angeordnet, der über einen licht
elektrischen Wandler mit Auswertelektronik 24 mit
einer Auswerteschaltung 25 verbunden ist. Die Auswerte
schaltung 25 besteht im wesentlichen aus einem Zähler
26 zur Zeitmessung, der mit dem ersten Eingang 27
eines Komperators 28 verbunden ist. Der zweite Eingang
29 des Komperators ist mit einem Referenzwertgeber 30
verbunden. Der Referenzwertgeber 30 kann ein Potentio
meter für die manuelle Einstellung oder die vorzugs
weise speicherprogrammierbare Brennschneidmaschinen
steuerung sein. Der Ausgang 31 des Komperators 28 ist
mit dem ansteuerbaren Stellglied 20 verbunden.
Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet wie
folgt:
Nachdem der Bedienungsmann den Brennschneidprozeß ge
startet hat, strömt über die Zündbrenngaszuführung 32
Zündbrenngas in die Sauerstoffzuführung 17 und
wird dort über die Innenzündeinrichtung 22 gezündet.
Das gezündete Zündbrenngas tritt als Zündflamme aus
dem Schneidsauerstoffkanal 15 der gasemischenden
Schneiddüse 14 aus. Über die nicht näher dargestellten
Gasversorgungen für Brenngas und Heizsauerstoff strömt
anschließend Brenngas und Heizsauerstoff in den Heiz
gaskanal 16 der Schneiddüse 14, wird dort gemischt und
beim Austritt aus der Schneiddüse 14 von der Zündflamme
gezündet. Von dem Lichtwellenleiter 23 wird die Strah
lung bei erfolgter Zündung der Flamme 33 zu einem
außerhalb des Brenners angeordneten lichtelektrischen
Wandler mit Auswerteelektronik geleitet, der diese in
ein Spannungssignal umwandelt. Mittels dieses
Spannungssignales wird der Zähler 26 zur Zeitmessung
gestartet, der beispielsweise in Abhängigkeit von der
Zeit ein ansteigendes Spannungssignal an den ersten
Eingang 27 eines Komperators 28 anlegt. An dem zweiten
Eingang 29 des Komperators 28 liegt eine an dem
Referenzwertgeber 30 einstellbare Spannung an, die
einer vorgegebenen Zeit entspricht. Erreicht oder
überschreitet der Zähler 26 zur Zeitmessung, den an
dem Referenzwertgeber 30 eingestellten Betrag bzw. die
Spannung, schaltet der Komperator. Über das von dem
Komperator 28 ausgegebene Signal wird das Stellglied
20 geschlossen und die Gasversorgung 21 abgestellt.
Die Abschaltung der Gasversorgung 21 erfolgt immer
dann, wenn die beispielsweise durch die Spannung des
Referenzwertgebers 30 vorgegebene Zeit, erreicht oder
überschritten wird.
Wird innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls von dem
Lichtwellenleiter 23 die für den Schnitt charakteristi
sche Strahlung zu dem lichtelektrischen Wandler mit
Auswerteelektronik 24 geleitet, der diese in ein
Spannungssignal umwandelt und den Zähler 28 schaltet,
dann wird dieser gestoppt und auf den Zählanfang zu
rückgesetzt. Die Gase strömen dann wie an dem Stell
glied 20 eingestellt in entsprechender Menge zu der
Schneiddüse 14.
Beim Betrieb mehrerer Schneidbrenner werden die in den
elektrischen Wandlern mit Auswerteelektronik erzeugten
Spannungssignale zahlenmäßig erfaßt und erst nach dem
Zünden vorzugsweise des letzten Brenners der Zähler
26 zur Zeitmessung gestartet. Das Stop-Signal zum
Abschalten des Zählers 26 zur Zeitmessung wird aus dem
Schnittsignal eines beliebigen Brenners, insbesondere
des ersten Gasschneidbrenners 10 gebildet. Wird der
Komperator 28 geschaltet, so werden alle Gasversorgungen
21 der Gasschneidbrenner 10 abgeschaltet. Vorzugsweise
wird mindestens ein Zeitintervall vorgegeben, inner
halb dem ein Lochstechvorgang ausgeführt werden kann.
Dies hat den Vorteil, daß der Schneidbeginn auch über
einem Werkstück gestartet werden kann, ohne daß die
Gasversorgungen fälschlicher Weise abgeschaltet werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde die Gasab
schaltung nur für die Schneidsauerstoffversorgung eines
Gasschneidbrenners beschrieben. Es ist selbstver
ständlich und bedarf daher keiner näheren Beschreibung,
daß die gleiche Gasabschaltung auch für die Heizsauer
stoff- und Brenngasversorgung eingesetzt wird und bei
der Gasversorgung eines Plasmaschneidbrenners einge
setzt werden kann.
Claims (7)
1. Verfahren zum Verringern des Gasverbrauches beim
Brennschneiden mit mindestens einem Brenner (10), bei
dem in Abhängigkeit von der Zündung einer Flamme
(33) oder eines Plasmabogens ein Zähler (26) zur
Zeitmessung gestartet wird, der beim Erreichen oder
Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes über
ein Schaltglied (20) die Gasversorgung(en) (21) des
(der) Brenner(s) (10) automatisch abschaltet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Strahlung
bei erfolgter Zündung der Flamme über einen axial
in der Sauerstoffzuführung (17) angeordneten Licht
wellenleiter (23) zu einem lichtelektrischen Wandler
mit Auswerteelektronik (24) geleitet und von diesem
in ein Spannungssignal umgewandelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
bei dem der Zähler (26) zur Zeitmessung beim Ent
stehen eines von dem Lichtwellenleiter (23) er
faßten Schnittsignales gestoppt und auf den Zähl
anfang zurückgesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei dem mehrere Spannungssignale beim Betrieb
mehrerer Brenner (10) zahlenmäßig erfaßt und beim
Erreichen eines vorgegebenen Wertes der Zähler (28)
zur Zeitmessung gestartet wird.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 4
mit einer Brennschneidmaschine, an der mindestens
ein Brenner (10) mit einem Lichtwellenleiter (23)
verfahrbar angeordnet ist und einer Auswerteschal
tung (25) mit einem triggerbaren Zähler (26) zur
Zeitmessung, der mit dem Lichtwellenleiter (23)
verbunden ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, bei welcher der
Zähler (26) zur Zeitmessung mit dem ersten Eingang (27)
eines Komperators (28) verbunden ist, dessen zweiter
Eingang (29) mit einem Referenzwertgeber (30) ver
bunden ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
bei der der Komperator (28) mit mindestens einem
Schaltglied (20) zum Abstellen der Gasversorgung(en)
(21) verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893906151 DE3906151A1 (de) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Verfahren zum verringern des gasverbrauches beim brennschneiden |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893906151 DE3906151A1 (de) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Verfahren zum verringern des gasverbrauches beim brennschneiden |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3906151A1 true DE3906151A1 (de) | 1990-08-30 |
DE3906151C2 DE3906151C2 (de) | 1991-01-24 |
Family
ID=6375067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893906151 Granted DE3906151A1 (de) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Verfahren zum verringern des gasverbrauches beim brennschneiden |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3906151A1 (de) |
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Also Published As
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DE3906151C2 (de) | 1991-01-24 |
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