DE3941371A1 - Verfahren zum zuenden eines brenners fuer die materialbearbeitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zünden eines Brenners für die Materialbearbeitung, eine Zündeinrich­ tung und deren Anordnung an einen Brenner.

Beim Schneiden, Flämmen oder Wärmen werden immer mehr Maschinen eingesetzt, die im Automatikbetrieb mit ver­ ringertem Bedienungspersonal arbeiten. Dabei werden die Schneid-, Flämm- oder Wärmeprozesse von dem Bedienungs­ personal nur noch gestartet und laufen dann weitgehend selbsttätig ab. Dabei muß die Brenngas/Sauerstoff- oder Luftflamme automatisch über das Steuerprogramm oder ma­ nuell vom Bedienfeld der Steuerung aus zündbar sein.

Hierzu ist es bekannt, in unmittelbarer Nähe der Schneid­ düse in der Schneidsauerstoffleitung einen Zündfunken zu erzeugen, der ein Zündgasgemisch zündet, welches in die Schneidsauerstoffleitung strömt.

In der US 32 55 803 ist eine elektrisch leitende Schicht der Schneidsauerstoffleitung an einen Piezokristall angeschlossen, über dessen manuelle Betätigung der Zündfunke erzeugt wird. Sauerstoff und Brenngas wird dem Düsenkanal der gasemischenden Schneiddüse entnommen.

Bei dem in der DE-OS 29 27 695 offenbarten Flämmbrenner ist die Zündeinrichtung in einer Seitenplatte angeord­ net. Ein Zünddraht ist über eine Leitung mit einer elek­ trischen Steuereinrichtung verbunden und mündet in einen Gemischraum. Diesem wird Brenngas und Sauerstoff über Gemischkanäle zugeführt, die innerhalb des Flämmbrenners an entsprechende Kanäle angeschlossen sind.

In der DE-PS 35 27 955 wird dahingegen der mit der Schneidsauerstoffleitung verbundene Zündraum direkt an eine Zündgasmengenregelvorrichtung angeschlossen. Die Zündeinrichtung selbst ist innerhalb des Brennerkörpers angeordnet. Gemäß der DE-PS 38 27 750 strömt dabei das Zündgas mit größerem Druck zu dem Brenner und wird erst in dessen Nähe auf den benötigten Druck eingestellt.

Bei den vorbekannten Zündeinrichtungen werden die Zünd­ funken immer in unmittelbarer Nähe des Austritts des Zündgasgemisches aus der Düse erzeugt, um die Zündflammen an dem Ort zu erzeugen, an dem sie für die Zündung der Hauptflamme benötigt werden.

Dies führt jedoch zu einer Zündeinrichtung, die mit dem Brennerkörper gekoppelt ist. Der Brennerkörper muß kon­ struktiv an die Zündeinrichtung angepaßt werden, was einen erheblichen Entwicklungsaufwand bedeutet. Eine Nachrüstung älterer Brenner kommt nicht in Frage.

Es sind zwar weiterhin Zündeinrichtungen, die auf dem Bunsenbrennerprinzip basieren, bekannt, die außerhalb des Brennerkörpers angeordnet werden (DE-OS 23 04 215). Diese Zündeinrichtungen sind jedoch anfällig gegen Ver­ schmutzungen und brennen während der gesamten Bearbei­ tungszeit der Brennschneidmaschine, so daß ein Einsatz bei Maschinen der Hüttentechnik große Nachteile mit sich bringt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren und eine neue Zündeinrichtung sowie deren Anordnung zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1, 3 und 4 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungs­ gemäße Zündeinrichtung wird ein nachträglicher Anbau an jedem Brenner möglich. Bei einer Anordnung der Zünd­ einrichtung nach der Erfindung sind alle wärmeempfind­ lichen Teile entsprechend - der bis zu einem Meter be­ tragenden Länge des Brenners - weit von der Wärme- und Bearbeitungszone entfernt. Eine sichere Zündung ist so­ mit auch in rauhen Hüttenwerkbetrieben gewährleistet. Die Abnutzung durch Verschleiß ist minimal.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Der an sich bekannte Brenner 10 besteht im wesentlichen aus einer gasemischenden Düse 11 oder einer nicht näher dargestellten außenmischenden Düse, die an dem Brenner­ körper 12 mit einer Druckschraube 13 lösbar befestigt ist. Am Eingang des Brennerkörpers 12 sind die Schneid­ sauerstoffleitung 13, die Brenngasleitung 14 und die Heizsauerstoffleitung 15 mit dem Brennerkörper 12 ver­ bunden. Die Länge des Brenners 10 beträgt im Durch­ schnitt 1 Meter. Über ein in die Schneidsauerstofflei­ tung 13 einsetzbares Leitungsteil 16 mit in Strömungs­ richtung der Gase vorgeschalteter Rücktrittssicherung 17 ist die Zündeinrichtung 18 am Eingang 19, d. h. ober­ halb des Brennerkörpers 12, angeordnet. Die Zündeinrich­ tung 18 besteht aus einem Zündraum 20, der über ein in Strömungsrichtung des Sauerstoffs abgewinkeltes Führungs­ rohr 21 mit der Schneidsauerstoffleitung 13 verbunden ist. Mit dem Zündraum 20 steht ein Zündgerät 22 in Ver­ bindung, beispielsweise eine Zündkerze mit einem Zünd­ trafo und der entsprechenden elektrischen Schaltung. Über Abzweigungen 23, 24 mit jeweils hintereinander an­ geordneten Magnetventilen 25 bzw. 26 und Rücktritts­ sicherungen 27, 28 ist der Zündraum 20 an die Brenngas­ leitung 14 und die Heizsauerstoffleitung 15 angeschlos­ sen. Die Magnetventile können als Dosierventil oder als einfache Auf/Zu-Ventile ausgebildet sein. Vor dem Zünd­ raum 20 werden das Brenngas und der Heizsauerstoff in einem Injektor 29 gemischt.

Die Zündeinrichtung nach der Erfindung funktioniert wie folgt.

Nach dem Öffnen von Heizsauerstoff und Brenngasventilen einer nicht näher dargestellten Regelstation fließen diese Medien durch die Heizsauerstoff- und Brenngaslei­ tungen 14 und 15 zur Schneiddüse 11. Sie mischen sich innerhalb der Düse 11 und kommen als zündfähiges Gemisch aus den Bohrungen 30. Vor dem Eingang des Brenners 10 werden die Medien Heizsauerstoff und Brenngas zu den Magnetventilen 25, 26 abgezweigt. Sie strömen durch die geschalteten Magnetventile (fest oder regulierbar) über die Rücktrittssicherungen 27, 28 in den Zündraum 20 und von dort weiter über das Führungsrohr 21 in die Schneid­ sauerstoffleitung 13 und zum Austritt des Düsenkanals 31 der Düse 11. Vor dem Zündraum 20 befindet sich der In­ jektor 29, mittels dem Brenngas und Heizsauerstoff ver­ mischt werden. Das Zündgerät 22 erzeugt nach manueller oder automatischer zeitabhängiger Ansteuerung einen Zündfunken, der das Gemisch im Zündraum 20 entzündet. Die erzeugte Zündflamme wird durch die Explosionswelle durch die Schneidsauerstoffleitung 13 und den Düsenkanal 31 gedrückt und entzündet das aus den Bohrungen 30 aus­ tretende Gemisch der Heizflamme. Zwischenzeitlich wurden die Magnetventile 25, 26 wieder geschlossen. Die Rück­ rittssicherungen 17, 27 und 28 lassen bei der Zündung die Zündflammen nicht in die Brenngas-, Heizsauerstoff­ oder Schneidsauerstoffleitung 13, 14, 15 zurücktreten. Der anschließend folgende Schneidsauerstoff öffnet die Rücktrittssicherung 17 und strömt über Leitungsteil 16 und Schneidsauerstoffleitung 13 zu dem Düsenkanal 31. Aufgrund eines Druckstaues strömt der Schneidsauerstoff auch in den Zündraum 20 und läßt eine eventuell dort brennende Flamme ebenso wie in der Schneidsauerstofflei­ tung erlöschen.

Durch die Erfindung wird vorteilhaft eine als Baueinheit 32 ausgebildete separate elektrische Zündeinrichtung 18 geschaffen, die an jedem Schneid-, Flämm- oder Wärm­ brenner montierbar und verwendbar ist. Dabei verbindet die erfindungsgemäße Zündeinrichtung die Vorteile einer Innenzündung, wie Vermeidung von Kollisionsgefahren oder Schutz der Zündeinrichtung vor Funkenflug, Wasser, Schlacke, Wärme und Beschädigungen mit den Vorteilen eines separaten Bauteiles, welches nachträglich an jedem Brenner montiert werden kann. Der Dauergasverbrauch einer Zündflamme nach dem Bunsenbrennerprinzip entfällt. Es entsteht kein Verschleiß der Zündeinrichtung durch äußere Einflüsse.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die als Bauein­ heit 32 ausgebildete Zündeinrichtung auch für die Zün­ dung eines separaten Zündbrenners nach dem Bunsenbrenner­ prizip verwendet werden kann. In diesem Fall wird der Heizsauerstoff nach dem Zündvorgang abgeschaltet.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Beispiele beschränkt, die eingangs erwähnt sind. Sie kann in Ab­ wandlung bei jedem Brenner für die Materialbearbeitung eingesetzt werden.

Claims (6)

1. Verfahren zum Zünden eines Brenners (10) für die Materialbearbeitung, der eine Brenngas-/Sauerstoff­ oder Luftflamme und einen Sauerstoffstrahl liefert durch eine Zündflamme (33), die oberhalb des Brenner­ körpers (12) in die Schneidsauerstoffleitung (13) eintritt und aus dem Düsenkanal (31) der Düse (11) austritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Eintritt der Zündflamme (32) die Schneid­ sauerstoffleitung (13) von einem Zündgasgemisch durchströmt wird.

3. Anordnung einer Zündeinrichtung (18) an einem Brenner (10) zum Schneiden, Flämmen oder Wärmen von Werk­ stücken oberhalb des Brennerkörpers (12).

4. Zündeinrichtung für einen Brenner zum Schneiden oder Flämmen von Werkstücken, gekennzeichnet durch,
eine Baueinheit (32) bestehend aus einem in die Schneidsauerstoffleitung (13) einsetzbaren Leitungs­ teil (16) mit Rücktrittssicherung (17),
einem in Strömungsrichtung der Gase nach der Rück­ trittssicherung (17) mit dem Leitungsteil (16) oder der Schneidsauerstoffleitung (13) verbundenen Zünd­ raum (20),
einem mit dem Zündraum (20) verbundenen elektrischen Zündgerät (22), und
einem mit dem Zündraum (20) verbundenen Injektor (29) der über Abzweigungen (23, 24) an Brenngas- und Heizsauerstoffleitungen (14, 15) anschließbar ist.

5. Zündeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Abzweigungen (23, 24) Rücktrittssiche­ rungen (27, 28) angeordnet sind.

6. Zündeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Rücktrittssicherungen (27, 28) in den Ab­ zweigungen Magnetventile (25, 26) angeordnet sind, die von der Steuerung der Führungsmaschine ansteuerbar sind.