Verfahren zum Zünden der Hauptflammgase von einzelnen Schneidbrennern

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zünden der Hauptflammengase von einzelnen Schneidbrennern, die eine Brenngas-/Sauerstoff- oder Luftflamme und einen Schneidsauerstoffstrahl liefern, mit einer innerhalb jedes Brennerkörpers angeordneten Zündeinheit und einer von jedem Brennereingang bis in die Nähe der Schneiddüse verlaufenden separaten Zündgasgemischleitung, welche mit den Schneidsauerstoffleitungen verbunden sind.
Um ein Verfahren und eine Einrichtung zum Zünden zu schaffen, die es mit vertretbarem Aufwand ermöglichen, im Bedarfsfall auch eine mit nur wenigen Schneidbrennern ausgerüstete Brennschneidmaschine damit auszustatten, erfolgt die Entnahme des Zündbrenngases und des Zündsauerstoffes aus den Versorgungsleitungen (14, 15) für das Brennergas und den Heizsauerstoff in der Nähe des Brennereinganges (4).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zünden der Hauptflammengase von einzelnen Schneidbrennern nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Einrichtung zum Zünden der Hauptflammengase von mindestens einem Schneidbrenner nach dem Oberbegriff des Anspruches 3.

[0002] Beim Schneiden werden immer mehr Maschinen eingesetzt, die im Automatikbetrieb mit verringertem Bedienungspersonal arbeiten. Dabei werden die Schneidprozesse von dem Bedienungspersonal nur noch gestartet und laufen dann weitgehend selbsttätig ab. Dabei muß die Brenngas/ Sauerstoff- oder Luftflamme automatisch über das Steuerprogramm oder manuell vom Bedienfeld der Steuerung aus zündbar sein.

[0003] In der US 3,255,803 ist als Zündeinrichtung eine innerhalb der Schneidsauerstoffleitung elektrisch leitende Schicht vorgesehen, die an einen Piezokristall angeschlossen ist, über dessen manuelle Betätigung der Zündfunke erzeugt wird. Sauerstoff und Brenngas wird in gemischter Form (Zündgasgemisch) dem Düsenkanal der gasemischenden Schneiddüse entnommen.

[0004] Bei dem in der DE-OS 29 27 695 offenbarten Flämmbrenner ist die Zündeinrichtung in einer Seitenplatte angeordnet. Ein Zünddraht ist über eine Leitung mit einer elektrischen Steuereinrichtung verbunden und mündet in einen Gemischraum. Diesem wird das Zündgasgemisch über Gemischkanäle zugeführt, die innerhalb des Flämmbrenners an entsprechende Kanäle für Brenngas und Sauerstoff angeschlossen sind.

[0005] In der DE-PS 35 27 955 wird dahingegen der mit der Schneidsauerstoffleitung verbundene Zündraum über eine Zündgasmengenregelvorrichtung an die Gasversorgungen für Brenngas und Sauerstoff angeschlossen. Die Zündgasmengenregelvorrichtung umfaßt dabei ausgangsseitig eines Mischers ein Zündgasverteilerrohr, über das mehrere Schneidbrenner mit Zündgasgemisch versorgt werden. Die Zündgaseinrichtung 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 am Brennereingang auf den benötigten Druck eingestellt.

[0006] Der zuletzt genannte gattungsbildende Stand der Technik hat sich in der Praxis zum Zünden von mehreren an einer Führungsmaschine angeordneten Schneidbrennern bewährt. Dabei wurden bis zu 15 Schneidbrenner über das Zündgasverteilerrohr mit einem Zündgasgemisch versorgt.

[0007] Anders ist die Situation jedoch, wenn eine konventionell ausgerüstete Brennschneidmaschine mit einer Zündeinrichtung der gattungsbildenden Art nachgerüstet und/oder die Brennschneidmaschine mit nur einer geringen Anzahl, vorzugsweise bis zu 6 Schneidbrennern, ausgerüstet wird. Die dann zu treffenden Maßnahmen bezüglich Montage und Kosten sind unverhältnismäßig hoch.

[0008] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Zünden zu schaffen, die es mit vertretbarem Aufwand ermöglichen, im Bedarfsfall auch eine mit nur wenigen Schneidbrennern ausgerüstete Brennschneidmaschine damit auszustatten.

[0009] Ausgehend von dem in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 3 berücksichtigten Stand der Technik ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 3 angegebenen Merkmalen.

[0010] Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0011] Die Erfindung ermöglicht es, im Bedarfsfall nunmehr eine mit konventionellen Schneidbrennern ausgerüstete Brennschneidmaschine kostengünstig mit einer Zündeinrichtung zu versehen, indem die konventionellen Schneidbrenner gegen Schneidbrenner mit elektrischer Innenzündeinrichtung ausgetauscht und die Baueinheit "Zündgasbildung und Ansteuerung" eingangsseitig an die bestehenden Brenngas- und Sauerstoffleitungen und ausgangsseitig an die Zündgasgemischleitungen angeschlossen werden. Hinzu kommt, daß eine Brennschneidmaschine mit bis zu 6 Schneidbrennern kostengünstiger mit der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung ausgestattet werden kann, da keine zusätzlichen Druckregel- und Sicherheitseinrichtungen für die Zündflammengase benötigt werden. Hierbei wird die elektrische Innenzündeinrichtung mit den Adressierventilen für die Hauptflamme geschaltet. Durch die kurze zündgasgemischführende Strecke können die Zündzeiten wesentlich minimiert werden.

[0012] Für den Anwender ergibt sich der weitere Vorteil, daß eine individuelle Zündgasgemischeinstellung an jedem Schneidbrenner vorgenommen werden kann. Dadurch wird nur ein Mischer für alle Brenngasarten benötigt. Brenngas kann entsprechend seinen Verbrennungseigenschaften im richtigen Mischungsverhältnis der konstanten Zündsauerstoffmenge beigemischt werden.

[0013] Aufgrund der Abzweigung der Brenngase und des Sauerstoffes für das Zündgasgemisch aus den Versorgungsleitungen für die Hauptflammengase, sind nur geringe Brenngaszuströmdrücke erforderlich, da diese Anordnung keine separate Zündgasversorgung über Druckregler (Vor- und Arbeitsdruck) erfordert und die Druckverluste in der kurzen Zündgasgemischleitung sehr gering sind.

[0014] Die Zündgasgemischmenge ist auf jeweils einen Brenner abgestimmt, sie bleibt bei Zu- oder Abschalten von einzelnen Schneidbrennern unverändert, was zu einer Minimierung der Geräuschemission führt.

[0015] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

[0016] Dargestellt ist der Ventilkörper 1 und das Führungsrohr 2 (teilweise) eines Brennerkörpers 3, die Bestandteil eines Schneidbrenners mit innerhalb des Brennkörpers 3 angeordneter Zündeinheit sind. Ein derartiger Schneid brenner ist in der DE-C2-35 27 955 offenbart und braucht daher nicht näher beschrieben zu werden.

[0017] Am Brennereingang 4 sind in Strömungsrichtung 5 der Gase Adressierventile 10, 11 und/oder Rückströmsicherungen 6, 7, 8, 9 an dem Ventilkörper 1 befestigt. Die Rückströmsicherungen 6, 7, 8 und Adressierventile 10, 11 (fernsteuerbare Auf-/Zu-Ventile) sind Bestandteil der Leitungen 14, 15, 16, die von den nicht näher dargestellten Gasversorgungseinrichtungen für Heizsauerstoff, Schneidsauerstoff und Brenngas zu dem Brennereingang 4 führen. Vor den Rückströmsicherungen 6, 7, 8 sind Einstellventile 12, 13, 17 für Brenngas, Heizsauerstoff und Schneidsauerstoff vorgesehen.

[0018] In einer in der Nähe der Schneiddüse in die Schneidsauerstoffleitung des Brennerkörpers 3 mündende separate Zündgasgemischzuführung 19 ist am Brennereingang 4 ein Dosierventil 15 mit vorgeschalteter Rückströmsicherung 9 angeordnet.

[0019] In der Nähe des Brennereingangs 4 in Strömungsrichtung 5 vor den Rückströmsicherungen 6, 7 sind in den Leitungen 14, 15 Abzweigungen 20, 21 (T-Stücke) angeordnet. Die Abzweigung 20 von der Heizsauerstoffleitung 15 ist über ein Magnetventil 26 mit dem ersten Eingang 22 eines Mischers 23 (Injektor) verbunden. Die Abzweigung 21 für das Brenngas ist über ein Magnetventil 27 mit nachgeschaltetem Dosierventil 25 an den zweiten Eingang 24 des Mischers 23 angeschlossen. Der Ausgang des Mischers 23 ist über eine kürzere Leitung 30 mit der separaten Zündgasgemischleitung 19 verbunden.

[0020] Nach dem Öffnen der Adressierventile 10, 11 strömen durch die Leitungen 14, 15 die Hauptflammengase (Brenngas und Heizsauerstoff) zu der Schneiddüse, in der sie gemischt werden und als zündfähiges Heizgasgemisch aus den Heizgaskanälen austreten. In der Nähe des Brennereinganges 4 wird sauerstoff- und brenngasseitig über die Abzweigungen 20, 21 die für eine Zündgasgemischbildung benötigte Sauerstoff- und Brenngasmenge entnommen. Die zeitliche Steuerung der beiden Zündgase während der Zündphase erfolgt durch die Magnetventile 26, 27. Kurze Leitungen 28, 29 verbinden die Magnetventile 26, 27 mit dem Mischer 23. Mittels des Dosierventiles 25 wird das Brenngas einreguliert. Im Mischer 23 werden die beiden Zündflammengase gemischt und über eine kurze Leitung 30 in die Rückströmsicherung 9 eingeleitet. Mittels der Blende 18 (schematisch in der Zündgasgemischleitung dargestellt) wird die Zündflammengasgemischmenge dosiert. Sie strömt über die separate Zündgasgemischleitung 19 in die Schneidsauerstoffleitung und wird hier mit der ebenfalls an die Schneidsauerstoffleitung angeschlossenen Zündeinheit gezündet. Die Zündflamme tritt aus dem Schneidkanal der Schneiddüse aus und zündet die Hauptflammengase. Anschließend werden die Magnetventile 26, 27 geschlossen. Die Zündflamme erlöscht bzw. wird durch den eingeschalteten Schneidsauerstoff ausgeblasen.

[0021] Die Zündflammengase und die Zündung werden von der Maschinensteuerung geschaltet.

Ansprüche

1. Verfahren zum Zünden der Hauptflammengase von einzelnen Schneidbrennern, die eine Brenngas-/Sauerstoff- oder Luftflamme und einen Schneidsauerstoffstrahl liefern, mit einer innerhalb jedes Brennerkörpers angeordneten Zündeinheit und einer von jedem Brennereingang bis in die Nähe der Schneiddüse verlaufenden separaten Zündgasgemischleitung, welche mit den Schneidsauerstoffleitungen verbunden sind
gekennzeichnet durch
die Entnahme des Zündbrenngases und des Zündsauerstoffes aus den Versorgungsleitungen (14, 15) für das Brenngas und den Heizsauerstoff in der Nähe des Brennereinganges (4).

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Brenngas und der Sauerstoff in der Nähe des Brennereinganges (4) gemischt werden und über die Zündgasgemischleitung (19) in die Schneidsauerstoffleitung strömen.

3. Einrichtung zum Zünden der Hauptflammengase von mindestens einem Schneidbrenner, der eine Brenngas-/ Sauerstoff- oder Luftflamme und einen Schneidsauerstoffstrahl liefert, mit einer innerhalb des Brennerkörpers (3) angeordneten Zündeinheit und einer von dem Brennereingang (4) bis in die Nähe der Schneiddüse verlaufenden separaten Zündgasgemischleitung (19), welche mit der Schneidsauerstoffleitung verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Strömungsrichtung (5) von den Gasen in der Nähe vor dem Brennereingang (4) aus der Brenngas- und Heizsauerstoffleitung (14, 15) des Schneidbrenners Brenngas und Sauerstoff abgezweigt und in einem eingangsseitig mit den Abzweigungen (20, 21) verbundenen Mischer (23) gemischt werden, der ausgangsseitig mit der Zündgasgemischzuführung (19) verbunden ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Abzweigung (21) für das Brenngas vor dem Mischer (23) ein Dosierventil (25) mit vorgeschaltetem Magnetventil (26) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Abzweigung (20) für den Heizsauerstoff ein Magnetventil (27) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Strömungsrichtung (5) nach den Abzweigungen (20, 21) in der Brenngas- und Sauerstoffleitung (14, 15) Adressierventile (10, 11) mit vorgeschalteten Rückströmsicherungen (6, 7) angeordnet sind.

Zeichnung