DE3524773A1 - Verfahren zum automatischen rberwachen einer flamme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Überwachen einer Flamme nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Beim thermischen Bearbeiten von Werkstücken wird das Werkzeug, insbesondere der Schneidbrenner, von einer vorzugsweise numerisch gesteuerten Brennschneidmaschine entsprechend einem vorgegebenen Bearbeitungsmuster automatisch bewegt. Durch diese automatische Brennerpositionierung werden geringere Rüstzeiten und höhere Bauteilgenauigkeiten erzielt. Dabei müssen jedoch die automatisch ablaufenden Schalt- und Positionierungsvorgänge überwacht werden, um einerseits einen automatischen Ablauf erst zu gewährleisten und andererseits, um das Risiko von Ausschußproduktionen zu mindern.

Es ist ein Verfahren zur Überwachung von Flammen, insbesondere der Flamme eines Schneidbrenners, bekannt, bei dem die im Bereich der Flamme sich ausbildende elektrische Potentialdifferenz oder die Leitfähigkeit der ionisierten Flamme zur Überwachung herangezogen wird (Schweizer Patentschrift 4 20 022). Hierbei wird die Potentialdifferenz durch in der Flamme angeordnete Sondenelektroden erfaßt.

Weiterhin ist aus der GB-PS 12 41 129 eine Einrichtung zur Überwachung eines Brennschneidvorganges bekannt, mit der ein Schnittabriß erfaßt werden kann. Hierzu ist an der Schneiddüse ein Körper befestigt, in dem zwei Kanäle mit auf die Werkstückoberfläche gerichteten Austrittsbohrungen vorgesehen sind, wobei der eine Kanal an eine Druckluftquelle und der andere Meßkanal an Druckschaltern angeschlossen ist. Der auf die Werkstückoberfläche gerichtete Preßluftstrom ist dabei so eingestellt, daß bei einem kontinuierlichen Brennschnitt mit der Heizflamme und dem Schneidsauerstoffstrahl keine Druckänderungen in dem benachbart angeordneten Meßkanal entsteht. Erfolgt jedoch ein Schnittabriß (aufgrund des Verlöschens der Heizflamme oder einer Unterbrechung des Schneidsauerstoffstrahls) so werden die Gase oder die Flammen auf der Werkstückoberfläche seitlich abgelenkt und beeinflussen den Preßluftstrom. Dies führt zu einer Änderung des Druckes in dem Meßkanal.

Eine derartige Einrichtung erfaßt nur Änderungen des Gases bzw. der Flamme während des Brennschneidens bei definierter Höheneinstellung des Brenners mit der Meßeinrichtung zu der Werkstückoberfläche. Bei großem Abstand zwischen Brenner und Werkstück, wie sie insbesondere beim automatischen Zünden der Heizflamme (Brenngas und Heizsauerstoff) vorgegeben ist, können mit einer derartigen Meßeinrichtung keine Meßsignale erzeugt werden. Durch die zusätzliche Anordnung eines Gehäuses, in dem die Kanäle angeordnet sind, wird die "Beweglichkeit" des Brenners eingeschränkt. Ein Brennschneiden innerhalb einer Nut oder an einer Wand eines stufenförmig ausgebildeten Werkstückes ist nur eingeschränkt möglich. Der Verfahrbereich des Brenners wird durch die Meßeinrichtung eingeschränkt. Durch die zusätzliche Anordnung der Meßeinrichtung im Arbeitsraum werden die Kollisionsgefahren zwischen den zu bearbeitenden Werkstücken und der Brenner- Meßeinrichtungs-Kombination erhöht.

Um eine funktionsgerechte Betriebsweise der Meßeinrichtung zu gewährleisten, müssen die Kanäle im unmittelbaren Ausbreitungsbereich der Gasströme/Flamme angeordnet sein. Dies führt beim Brennschneiden zu einer Kühlung der Werkstückoberfläche durch die ausströmende Preßluft und somit zu einer Verringerung der Heizleistung. Bei der Verwendung von Schlitzdüsen wird durch den einseitig austretenden Preßluftstrom die diesem gegenüberliegende Heizflamme beeinflußt, was insbesondere beim Brennschneiden mit vorlaufender Heizflamme zum Schnittabriß führen kann. Hierbei führen die durch den Preßluftstrom erzeugten Turbulenzen der Heizflamme bzw. der Heizflammen zu einem Abheben der Heizflamme von der Austrittsseite der Brennerdüse.

Ferner wird durch den kontinuierlich austretenden Preßluftstrom das Betriebsmittel Preßluft während der gesamten Einschaltzeit der Brennschneidmaschine verbraucht, was zu hohen Kosten führt.

Ist der Brenner in einem drehbaren Brennaggregat befestigt, führen die zusätzlichen Preßluftleitungen zu einer erhöhten Gefahr der Verdrehung und Verwindung des Schlauchpaketes. Durch die zusätzliche Meßeinrichtung erhöht sich das Brennergewicht und somit die während des Brennschnittes zu bewegenden Massen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verwendung von zusätzlichen Meßgasen sowie außerhalb des Brenners angeordnete Sensoren zur automatischen Überwachung der Flamme zu vermeiden und eine Einrichtung zum automatischen Überwachen der Flamme zu schaffen, die einfach aufgebaut sowie kostengünstig realisierbar ist und zu keiner den Bearbeitungsvorgang störenden Gerätegeometrie führt.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Um die Rüst- und Nebenzeiten, insbesondere beim Bearbeitungsbeginn unter vermindertem Risiko von Ausschußproduktion zu senken, wird einerseits beim Ausbleiben der Flamme von der Überwachungsvorrichtung die Gaszufuhr nach einer voreinstellbaren Zeit automatisch unterbrochen und andererseits nach dem Entstehen der Flamme von der Überwachungsvorrichtung ein Folgeablauf an einer Werkzeugmaschine, insbesondere Brenn­ schneidmaschine, freigegeben.

Durch die Druckmessung von Flammgasen über in dem Brenner angeordnete Drucksignalbohrungen bzw. Kanäle und der Zuführung des Druckes über mit den Kanälen bzw. Bohrungen verbundenen Schläuchen und dergl. zu der Überwachungsvorrichtung werden Kollisionsgefahren vermieden und die Gerätegeometrie nur unwesentlich verändert. Durch die Anordnung von Drucksignalbohrungen, vorzugsweise in der Heizdüse, und die Weiterleitung dieses Druckes innerhalb des Brenners über Kanäle, müssen bei der Programmierung der Bearbeitungskontur keine zusätzlichen Außengeometrieformen des Brenners berücksichtigt werden. Die Programmierung wird hierdurch einfacher.

Um einerseits Produktionsunterbrechungen zu verringern und andererseits die Sicherheit beim automatischen Brennschneiden zu erhöhen, wird der nach dem Zünden und Ausbilden der Flamme vorhandene Verbrennungsdruck gemessen und bei plötzlichen Druckänderungen sofort die Gaszufuhr sowie vorzugsweise der Folgeablauf abgeschaltet. So wird beispielsweise bei einem Flammenrückschlag in einen Schneidbrenner während des Brennschneidens durch die Verlagerung der Verbrennung der Heizgase von der Düsenstirnseite in das Innere des Schneidbrenners eine Änderung des Druckzustandes an der Meßstelle von einem Überdruck auf ein geringeres Druckniveau erzeugt. Dieser Druckabfall erzeugt ein Signal, mit dem die Magnetventile der Heizgase für den vom Rückschlag betroffenen Schneidbrenner schließen. Dabei wird der Schneidbrenner vorteilhaft vor einem Ausbrennen und somit vor seiner Zerstörung geschützt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß vorzugsweise nach dem Zünden ein Signal zur Verfügung steht, das die Ausbildung der Flamme meldet, unabhängig von dem Abstand Brenner/Werkstück und ohne Verbrauch zusätzlicher Meßgase. Die äußere und innere Brennergeometrie führt weder zu einer Beeinflussung des Bearbeitungsablaufes, noch zu programmier- und ablaufbedingten Beeinträchtigungen, wie beispielsweise Beeinträchtigungen der Brennerführung.

Das Verfahren ist besonders vorteilhaft beim Brennschneiden von Werkstücken mit einem Schneidbrenner, der von einer numerisch gesteuerten Brennschneidmaschine bewegt wird, einzusetzen. Kann bei einem derartigen Verfahren auf die Überwachung von Flammrückschlägen in den Schneidbrenner aufgrund anderer Sicherheitsvorrichtungen oder -maßnahmen verzichtet werden, so besteht eine vorteilhafte Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung in der Erfassung des Druckes in dem Schneidsauerstoffkanal. Zusätzliche Drucksignalbohrungen können hierbei entfallen, und es muß lediglich für eine Absperrung zwischen der Überwachungsvorrichtung und dem Schneidsauerstoffkanal während des Brennschnittes Vorsorge getroffen werden.

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

Es zeigt

Fig. 1 einen Übersichtsschaltplan der Gasflammen­ überwachungseinrichtung in schematischer vereinfachter Darstellung;

Fig. 2 einen Ausschnitt A der Fig. 1 in Halbschnittdarstellung.

In der Fig. 1 ist der Schneidbrenner mit 10, die Brennschneidmaschine mit 11, die Brenngasleitung mit 12, die Schneidsauerstoffleitung mit 13 und die Heizsauerstoffleitung mit 14 bezeichnet.

Die Leitungen 12, 13, 14 sind über die Brenneranschlüsse 15, 16, 17 mit dem Schneidbrenner 10 und über nicht näher dargestellte Schlauchverbindungen mit den nicht dargestellten Versorgungsquellen für Brenngas, Schneidsauerstoff und Heizsauerstoff verbunden. In den Leitungen 12, 13, 14 sind vorzugsweise vor den nicht näher dargestellten Gasmengensteuerungen Absperrorgane 18, 19, 20 angeordnet, die vorzugsweise als Magnetventile ausgebildet sind. Die Wicklungen der Steuermagneten 25, 26, 27 sind über Steuerleitungen 21, 22, 23 mit einer Steuerung 24, vorzugsweise einer NC- Brennschneidmaschinensteuerung verbunden.

Der Schneidbrenner 10 besteht im wesentlichen aus dem Ventilkörper 28 mit den Brenneranschlüssen 15, 16, 17, dem Brennerkopf 29 und dem Ventilkörper und Brennerkopf verbindenden Führungsrohr 30. In dem Ventilkörper 28 ist ein nicht näher dargestellter Injektor angeordnet, der einströmseitig mit der Brenngas- und Heizsauerstoffleitung und ausströmseitig mit dem nicht näher dargestellten Heizgaszuführungsrohr verbunden ist. Unter Heizgas wird ein Gemisch aus Brenngas und Heizsauerstoff verstanden. Das Heizgaszuführungsrohr ist ausströmseitig mit dem Brennerkopf 29 verbunden. In dem Brennerkopf 29 ist eine Heizgasbohrung 31 (Fig. 2) vorgesehen, die mit dem Heizgaszuführungsrohr verbunden ist und in einen Ringraum 32 mündet. Der Ringraum 32 steht mit dem ringförmigen Heizkanal 33 der Brennschneiddüse 11 in Verbindung.

Über den Brenneranschluß 16 für Schneidsauerstoff und in dem Ventilkörper 28 angeordnete Bohrungen ist ein nicht näher dargestelltes Schneidsauerstoffrohr mit einer im Brennerkopf 29 angeordneten Schneidsauerstoffbohrung 34 verbunden. Die Schneidsauerstoffbohrung 34 steht mit dem Schneidsauerstoffkanal 35 der Brennschneiddüse 11 in Verbindung.

Die Brennschneiddüse 11 ist vorzugsweise als zweiteilige Düse ausgebildet. Die Schneiddüse 36 enthält den Schneidsauerstoffkanal 35 und die Heizschlitze 37 für die Zuführung des Heizgases. Die Heizdüse 38 umschließt die Schneiddüse 36, so daß durch die Außenkontur der Schneiddüse und den Innenkontur der Heizdüse der ringförmige Heizkanal 33 gebildet und die Heizschlitze 37 nach außen dicht abgeschlossen sind. Vorzugsweise ist unabhängig vom Brenngas (langsam oder schnell verbrennendes Brenngas) die Schneiddüse 36 gegenüber der Heizdüse 38 zurückgesetzt. Durch die zurückgesetzte Anordnung der Schneiddüse 36 bildet sich zwischen der Stirnseite 39 der Heizdüse und der Stirnseite 41 der Schneiddüse 36 ein zylindrischer Meßraum 40 aus. In dem Meßraum 40 ist eine durchmessergrößere Ringnut 42 in der Heizdüse 38 vorgesehen, in die eine in der Heizdüse 38 vorgesehene Drucksignalbohrung 43 mündet.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Schneiddüse 36 und die Heizdüse 38 mittels Gewindeverbindungen 44, 45 an den Brennerkopf 29 angeschlossen. Der Brennerkopf 29 weist an seinem zur Düse 11 weisenden Ende eine kreisringförmige Nut 46 auf, in deren Außenwand 47 die Heizdüse 38 eingeschraubt ist. In dem kreisförmig ausgebildeten Mittelzapfen 48 des Brennerkopfes 29 ist eine mit der Schneidsauerstoffbohrung 34 verbundene durchmessergrößere Bohrung 49 vorgesehen, in der die Schneiddüse 36 eingeschraubt ist.

Die Bohrung 49 und die Außenwand 47 sind an ihrem zur Düse 36, 38 weisenden Ende als Kegelsitz 50, 51 ausgebildet. An dem Umfang der Schneiddüse 36 und der Heizdüse 38 sind entsprechend geformte Kegelflächen 52, 53 vorgesehen, die nach dem Einschrauben der Düsen 36, 38 an den Kegelsitzen 50, 51 des Brennerkopfes 29 anliegen. Am Übergang zwischen den zylindrischen Gewindeverbindungen 44, 45 der Düsen 36, 38 und den Kegelsitzen 50, 51 bzw. Kegelflächen 52, 53 ist in den Düsen 36, 38 eine Ringnut 54, 55 vorgesehen.

Die - wie bereits erwähnt - in der Heizdüse 38 angeordnete Drucksignalbohrung 43 mündet in einen an der Kegelfläche 53 ausgebildeten Ringspalt 56, über den die Drucksignalbohrung 43 mit einem im Brennerkopf 29 angeordneten Drucksignalkanal 57 verbunden ist.

Vorzugsweise sind in der Heizdüse zwei Drucksignalbohrungen 43 angeordnet, die in den Ringspalt 56 münden.

Der Drucksignalkanal 57 ist über Drucksignalleitungen 58 (Fig. 1) mit dem Ventilkörper 28 verbunden. In dem Ventilkörper 28 sind nicht näher dargestellte Druckbohrungen vorgesehen, an die ein Winkelanschluß 59 mit Flammensperre 60 angeschlossen ist. Die Flammensperre 60 ist über einen Meßschlauch 61 mit einer Druckauswerteinheit 62, vorzugsweise einem Membranschalter verbunden, der über eine Signalleitung 63 mit der Steuerung 24 gekoppelt ist.

Die Steuerung 24 ist weiterhin über eine Steuerleitung 64 mit einer Zündeinrichtung 65 verbunden, die über ein außerhalb angeordneten Zündbrenner oder vorzugsweise über eine innerhalb des Schneidsauerstoffkanals angeordnete Zündlitze das Heizgas automatisch zündet. Hierzu steht bei der vorzugsweise verwendeten Innenzündung der Schneidsauerstoffkanal über eine Querbohrung mit dem Heizgaskanal in Verbindung.

Die anhand der Figuren vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung zur Flammenüberwachung beim Bearbeiten, insbesondere Schneiden von Werkstücken 66 mit einem Schneidbrenner, arbeitet wie folgt:

Zunächst werden die Durchflußmengen für Heizsauerstoff und Schneidsauerstoff nach den Betriebstabellen für Maschinenschneiddüsen an einer nicht näher dargestellten Gasmengensteuerung eingestellt, so daß bei geschlossenen Absperrorganen 18, 19, 20 an deren Einströmseite der für die vorgegebene Schneidaufgabe (Heizen, Anschneiden oder Lochstechen und Brennschneiden) erforderliche Betriebsdruck ansteht. Durch Beaufschlagung der Wicklung der Steuermagneten 25, 27 über die Steuerleitungen 21, 23 der Steuerung 24 öffnen die Absperrorgane 21, 23 und das Brenngas und der Heizsauerstoff strömen über die Leitungen 12, 14 zu dem Schneidbrenner 10. Innerhalb des Ventilkörpers 28 des Schneidbrenners wird das Brenngas und der Heizsauerstoff in einem Injektor gemischt. Über ein nicht dargestelltes Heizgaszuführungsrohr wird das aus Brenngas und Heizsauerstoff bestehende Heizgas in die Heizgasbohrung 31 des Brennerkopfes 29 und von dort in den durch die Stirnseite 67 der Einschraubseite der Heizdüse 38 begrenzten Ringraum 32 geleitet. Über den ringförmig ausgebildeten Heizkanal 33 wird das Heizgas allen Heizschlitzen 37 zugeführt und strömt über diese Schlitze aus der Stirnseite 41 der Schneiddüse 36 in den Meßraum 40 aus. Der bei den strömenden Heizgasen in der Drucksignalbohrung 43 vorhandene Druck entspricht dem Atmosphärendruck und bewirkt in der Druckauswerteinheit 62 , beispielsweise eines Membranschalters, keine Änderung der Membranstellung.

Nach einer fest vorgegebenen Zeitspanne, vorzugsweise unter 500 Millisekunden nach dem Öffnen der Absperrorgane 18, 20 nach der ein Ausströmen der Heizgase aus der Brennschneiddüse 11 gewährleistet ist, wird die Zündeinrichtung 65 über die Steuerleitung 64 von der Steuerung 24 automatisch geschaltet. Die Zündeinrichtung 65 erzeugt eine Zündflamme außerhalb des Schneidbrenners 10, jedoch in der Nähe der strömenden Heizgase.

Vorzugsweise erzeugt die Zündeinrichtung 65 jedoch in der Schneidsauerstoffbohrung 34 über eine nicht dargestellte Zündlitze einen Zündfunken. Die Schneidsauerstoffbohrung ist über einen Verbindungskanal mit der Heizgasbohrung verbunden, so daß sich bei strömenden Heizgas eine Teilmenge dieses Heizgases in der Schneidsauerstoffbohrung 34 ansammelt und mittels eines Zündfunkens gezündet werden kann.

Innerhalb der Zündeinrichtung 65 oder innerhalb der Steuerung 24 ist vorteilhaft ein Zeitglied angeordnet, mittels dem die Zündung über eine vorbestimmte Zeitspanne wiederholt wird.

Werden die aus den Heizschlitzen 37 ausströmenden Heizgase gezündet, so wird durch die volumenmäßige Ausdehnung der brennenden Heizgase eine Druckerhöhung in dem Meßraum 40 erzeugt, welche über die Ringnut 42 und die Drucksignalbohrung 43 erfaßt wird. Der Druckunterschied zwischen den brennenden und nicht brennenden Heizgasen wird dabei bevorzugt in der Nähe des sich ausbildenden Flammkegels 68 erfaßt.

Wie bereits erwähnt, wird der sich nun im Meßraum 40 einstellende Druckunterschied über die in dem Meßraum angeordnete Ringnut 42 und mindestens einer Drucksignalbohrung 43 zu dem Ringspalt 56 geleitet und über den Drucksignalkanal 57 die Drucksignalleitung 58, die im Ventilkörper angeordnete Bohrung dem Winkelanschluß 59 mit derFlammsperre 60 und dem Meßschlauch 61 der Druckauswerteinheit 62 zugeführt. Dieser Meßsignal-Überdruck gegenüber Atmosphärendruck bewirkt, daß ein potentialfreier Wechselkontakt des Membranschalters 62 seine Kontaktstellung wechselt und erst wieder in die Ausgangsstellung (Ausgangsstellung = Atmosphärendruck) zurückgeht, wenn die Heizgase nicht mehr brennen. Das durch die Kontaktstellungsänderung des Wechselkontakts erzeugte elektrische Signal wird über die Signalleitung 63 der Steuerung 24 zugeführt und gibt den Folgeablauf frei. So kann beispielsweise mit dem Signal ein Zeitglied geschaltet werden, das nach voreingestellter Zeitspanne über die Steuerleitung 22 das Absperrorgan 19 öffnet und somit die Schneidsauerstoffzufuhr freigibt.

Die in dem Meßraum 40 entstehende Druckerhöhung aufgrund der volumenmäßigen Ausdehnung der Heizgase wird im wesentlichen von nicht verbrennenden Gasen der Heizflamme 69 (Flammkegel und Beiflamme) gebildet. Da diese nicht verbrannten, aus dem Heizgas abgespalteten Gase über die Ringnut 42 in die Drucksignalbohrung geleitet werden, ist der Winkelanschluß 59 mit einer Flammsperre 60 versehen, die vorteilhaft eine Beschädigung der Druckauswerteinheit bei in die Drucksignalbohrung wandernden Flammen verhindert.

Selbstverständlich kann das Meßsignal auch einer PE- Druckauswerteinheit zugeführt werden, die die durch den Meßsignaldruck bewirkte Membranbewegung, beispielsweise auf den Schleifer eines Potentiometers überträgt und somit den Meßsignaldruck kontinuierlich in ein elektrisches Signal umwandelt, das mit ansteigendem Meßsignaldruck eine elektrische Größe kontinuierlich verändert. Als elektrische Größen können hier beispielsweise induktive, kapazitive oder Widerstandsänderungen als Signalgrößen erzeugt werden. Auch ist die Schaltung von Fototransistoren bzw. optischen Stellelementen möglich.

Wie bereits erwähnt, ist derWechselkontakt des Membranschalters während der gesamten Brennschneiddauer des Schneidbrenners geschaltet. Erfolgt nun beispielsweise während des Brennschneidvorganges ein Flammenrückschlag in den Schneidbrenner 10, verlagert sich die Verbrennung des Heizgases von der Düsenstirnseite 41, 39 in das Innere des Schneidbrenners 10, bis in die Nähe des Injektors. Dadurch wird eine Änderung des Meßdruckzustandes in dem Meßraum 40 von einem Überdruck auf Atmosphärendruck erzeugt. Dieser Druckabfall führt zum Schalten des Wechselkontaktes des Membranschalters in seine Ruhestellung. Hierbei wird in der Druckauswerteinheit 62 ein Steuersignal erzeugt, das vorzugsweise der Steuerung zugeführt wird, über die die Absperrorgane 18, 19, 20 geschlossen werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, mit diesem Steuersignal die Absperrorgane 18, 19, 20 direkt anzusteuern.

Neben dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem der Meßsignaldruck in der Drucksignalbohrung 43 aufgenommen und über Kanäle und Leitungen der Druckauswerteinheit 62 zugeführt wird, ist es selbstverständlich auch möglich, den Meßsignaldruck direkt im Meßraum 40 aufzunehmen und beispielsweise über eine Querbohrung in der Heizdüse 38 und Meßschläuche der Druckauswerteinheit zuzuführen.

Nach einer weiteren Ausbildung nach der Erfindung wird der Druck im Schneidsauerstoffkanal aufgenommen und über die Schneidsauerstoffbohrung und das Schneidsauerstoffzuführungsrohr einer Druckauswerteinheit zugeführt. Bei diesem Ausführungsbeispiel muß jedoch eine Abkopplung der Druckauswerteinheit bei strömenden Schneidsauerstoff erfolgen. Auch ist mit dieser Ausbildung ein Flammenüberschlag in den Schneidbrenner nicht zu überwachen. Vorteilhaft ist jedoch bei dieser Ausbildung keine in der Heizdüse angeordnete zusätzliche Drucksignalbohrung erforderlich, was zur Vereinfachung der Düsenfertigung und zur weiteren Verringerung der Herstellkosten führt.

Die oben in einem Ausführungsbeispiel beschriebene Gasflammenüberwachung ist besonders vorteilhaft beim automatischen Brennschneiden mit einer NC-gesteuerten Brennschneidmaschine von der der Schneidbrenner 10 entsprechend einer vorgegebenen Bahn verfahren wird, einsetzbar. Selbstverständlich ist die Gasflammenüberwachung jedoch auch beim Schweißen vorteilhaft zu verwenden.

Claims (18)

1. Verfahren zum automatischen Überwachen einer Flamme beim thermischen Bearbeiten von Werkstücken mit einem Brenner, insbesondere beim Schneiden mit einem Autogenbrenner, wobei zündfähige Gase und/oder Gasgemische dem Brenner zugeführt werden und durch eine Zündeinrichtung die Gase zur Flammenbildung gezündet werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens während des Zündens in einem Bereich, in dem sich die Flamme (69) ausbildet, vorzugsweise in der Nähe des sich ausbildenden Flammenkegels (68), der dort vorhandene Druck erfaßt und einer Überwachungsvorrichtung (62) zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Entstehen der Flamme (68, 69) von der Überwachungsvorrichtung (62) ein Folgeablauf an einer Werkzeugmaschine, insbesondere Brennschneidmaschine, freigegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckmessung Flammgase über in dem Schneidbrenner (10) angeordnete Drucksignalbohrungen (43), Kanäle (57), Leitungen (58) und dgl. der Überwachungsvorrichtung (62) zur Meßsignalbildung zugeführt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem Zünden und Ausbilden der Flamme (68, 69) vorhandene Druck gemessen und bei plötzlichen Drückänderungen sofort die Gaszufuhr sowie vorzugsweise der Folgeablauf abgeschaltet werden.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Brenner und einer Zündeinrichtung sowie einer Gaszufuhr, dadurch gekennzeichnet, daß dem Brenner im Austrittsbereich der Flamme eine Druckerfassungsvorrichtung (43) zugeordnet ist, die mit einer Überwachungsvorrichtung (62) für die Gaszufuhr in Verbindung steht.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerfassungsvorrichtung in dem Brenner als Drucksignalbohrung (43) ausgebildet ist, welche mit ihrer einen Öffnung mit der Überwachungsvorrichtung (62) in Verbindung steht und mit ihrer anderen Öffnung an einen im Austrittsbereich der Flamme angeordneten Meßraum (40) angeschlossen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßraum (40) in einer Brennschneidmaschine (11) angeordnet ist, welche als zweiteilige Heiz- und Schneiddüse ausgebildet ist und der Meßraum (40) durch die gegenüber der Schneiddüse (36) vorstehenden Heizdüse (38) gebildet wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksignalbohrung (43) in der Heizdüse (38) angeordnet ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Meßraum (40) eine durchmessergrößere Ringnut (42) ausgebildet ist, in die die Drucksignalbohrung (43) mündet.

10. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsvorrichtung (62) als pneumatisch- elektrischer Schalter ausgebildet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsvorrichtung (62) als Membranschalter ausgebildet ist, dessen potentialfreier Wechselkontakt bei nicht brennenden Gasen eine voreingestellte Taktstellung beibehält.

12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei brennenden Gasen der potentialfreie Wechselkontakt des Membranschalter (62) seine Kontaktstellung wechselt.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an die Drucksignalbohrung (43) eine Membraneinheit angeschlossen ist, welche beim Ausbilden der Flamme (68, 69) ein analoges Meßsignal erzeugt.

14. Einrichtung nach Anspruch 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (62) mit den Absperrorganen (18, 19, 20), vorzugsweise Magnet­ ventilen, der Gaszufuhr in Wirkverbindung steht.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Meßsignalführung eine Flammensperre (60), vorzugsweise ein Sintermetallkörper, vorgesehen ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (11) als Blockdüse ausgebildet ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (10) als Schweißbrenner ausgebildet ist.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch die Verwendung an einer Brennschneidmaschine, vorzugsweise einer numerischen oder fotoelektrischen Koordinatenbrenn­ schneidmaschine.