用于装入到燃烧式切割机的切割燃烧器的气体供给安装机构中的保险机构的制作方法

文档序号:11286930阅读:463来源:国知局
用于装入到燃烧式切割机的切割燃烧器的气体供给安装机构中的保险机构的制造方法与工艺

本发明涉及用于装入到燃烧式切割机(brennschneidmaschine,有时称为火焰切割机)的切割燃烧器的气体供给安装机构(gasversorgungsinstallation)中的保险机构(sicherheitseinrichtung)。

此外,本发明涉及燃烧式切割机,具有切割燃烧器和用于所述切割燃烧器的气体供给安装机构。

根据本发明的保险机构设计成用于使用在工件的热的材料加工中。



背景技术:

利用切割燃烧器对工件进行热的加工包括工件的切割以及用于产生标记(markierungen)的表面加工。根据所提出的任务使用不同的加工机器和不同类型的加工工具。可供用于工件的热的切割的有不同的加工工具如火焰燃烧器(autogenbrenner)、等离子体燃烧器或激光。

自动化的切割借助于燃烧式切割机来进行,所述燃烧式切割机通常装备有数个切割燃烧器。切割氧气和可燃气体通过软管或管线路(rohrleitungen)引入给所述切割燃烧器。经常设置有用于加热氧气和用于引燃气体(zündgas)的附加的引入线路。替代纯的氧气也使用压缩空气作为燃烧气体(verbrennungsgas)。出于简单性的考虑,在下面将概念“氧气”概括性地理解为所有含氧气的燃烧气体。

切割燃烧器形成气体供给安装机构的取出部位(entnahmestellen)。待取出的气体处于压力下并且就此而言对于使用者和周围环境已经给出一定的潜在危险。用于可燃或有毒气体如例如甲烷、丙烷、天然气、氢气、液态气体、一氧化碳、卤素和尤其乙炔的气体安装(gasinstallationen)含有附加的危险。

因此,在处于运行中的气体线路处的工作和气体安装经受特别的事故预防和保护规定。这些事故预防和保护规定能够由同业工伤事故保险联合会的(berufsgenossenschaftlichen)法则手册(regelwerken)得知。因而例如dguv法则100-500(迄今:bgr500)“工作介质(arbeitsmitteln)的运行”在标题为“保险机构”的第3.15章中要求能够防止由于火焰击穿(flammendurchschlag)、气体逆流或气体的再流动(nachströmen)所引起的危险,其方式是,取出部位能够设在相应于压力的保险机构和气体类型的分配线路处(取出部位保险件)。这例如当使用带有根据dinen730-1的集成的火焰截止件的保险机构时得到实现。

与此相应地,在用于氧气和可燃气体的切割燃烧器或输入线路(zuführungsleitungen)中使用用于每个气体的相应的保险机构。因为相应的气体压力和气体量是不同的,所以对于每种情况需要所需的气体截止和如有可能止回阀、过滤器、用于输入压力的压力计、减压器或可能的用于工作压力的压力计、用于接入和断开的磁阀和在一些情况下还有以针阀形式的用于准确地调整预先降低的(vorreduzierten)压力和量的调整阀。

用于开头所提及的类型的燃烧式切割机的气体供给的保险机构由de3524773a1已知。相应的气体引入线路一方面通过燃烧器联接端与所述切割燃烧器连接并且通过可运动的软管与用于可燃气体、切割氧气和加热氧气的供给源连接。用于气体量控制的保险机构和以磁阀的形式的截止单元(absperrorgane)插入在所述线路中,借助于所述磁阀能够封闭所涉及的气体线路。控制磁体通过控制线路与nc燃烧式切割机控制器连接。

所述切割燃烧器本身基本上由所谓的“阀体”构成,所述阀体在其上侧处具有所提到的用于过程气体引入(prozessgaszufuhr)的燃烧器联接端,并且所述阀体通过引导管与实际上的(eigentlichen)燃烧器头连接。在所述阀体中布置有喷射器,所述喷射器在流入侧与可燃气体和加热氧气线路连接并且在流出侧与所述加热气体引入管连接。加热气体理解为由可燃气体和加热氧气构成的混合物。所述加热气体引入管在流出侧与所述燃烧器头连接。在所述燃烧器头中设置有加热气体开孔,所述加热气体开孔与所述加热气体引入管连接并且通入到环型空间中,所述环型空间与燃烧式切割喷嘴的环形的加热通道处于连接。通过用于切割氧气的燃烧器联接端和布置在所述阀体中的开孔将切割氧气管与布置在所述燃烧器头中的切割氧气开孔连接。所述切割氧气开孔与所述燃烧式切割喷嘴的切割氧气通道处于连接。

导管部件的连接通过焊接连接来进行,如有可能在使用焊接衬套(lötmuffen)和连接部位的情况下进行,其在焊接上之后允许与相应装备的管部件或供给和控制元件的气密的旋紧。由此,为了构建用于在所述切割燃烧器的阀体处的而且在燃烧式切割机控制台的每个输入部和输出部处的每个单个的气体的和用于每个保险和控制机构的供给或控制路段需要焊接和旋拧连接。用于供给介质的测量、调节和保险机构在共同的燃烧式切割机控制器中联合(zusammengefasst)。

焊接和旋拧部位的多个数量(vielzahl)随之带来大的空间需求,并且需要高的制造消耗(herstellungsaufwand)。这种安装即使在细心的检验的情况下也是有缺陷的并且事后也能够出现缺陷部位。可能的不密封性能够不仅引起功能干扰,而且所述不密封性增大火灾和爆炸危险。这需要定期进行功能检验和维护,这由于连接(其此外(überdies)部分难以接近)的多个数量和不明显性是困难和消耗的。



技术实现要素:

因此,本发明基于如下任务,即提供用于燃烧式切割机的切割燃烧器的过程气体供给的简化的安装机构,在所述安装机构的情况下减少前述缺点,并且所述安装机构的突出之处尤其在于紧凑的构造和相对低的生产和维护消耗。

此外,本发明基于以下任务,即说明一种燃烧式切割机,在所述燃烧式切割机的情况下减少前述缺点,并且所述燃烧式切割机的突出之处在于低的生产和维护消耗。

该任务从开头所提及的种类的保险机构出发来解决,所述保险机构根据本发明包括:

多功能的能够与所述切割燃烧器连接的保险模块,所述保险模块具有模块体(1),其中,到所述模块体(1)中集成有:

-用于防止火焰或气体击穿的第一保险元件(4),所述第一保险元件在可燃气体进入部(4a)与可燃气体排出部(4b)之间包括用于可燃气体的气体通道(4c),所述用于可燃气体的气体通道能够与所述切割燃烧器的可燃气体线路连接,以及

-用于防止火焰或气体击穿的第二保险元件(3),所述第二保险元件在切割氧气进入部(3a)与切割氧气排出部(3b)之间包括用于切割氧气的气体通道(3c),所述用于切割氧气的气体通道能够与所述切割燃烧器的切割氧气线路连接;

和连接系统,用于建立在可燃气体排出部(4b)与可燃气体线路之间的以及在切割氧气排出部(3b)与切割氧气线路之间的机械的插接连接。

所述保险机构具有保险模块和至少一个连接系统。

所述连接系统设计成用于建立机械的插接连接,所述插接连接将所述可燃气体排出部与所述可燃气体线路或将所述切割氧气排出部与所述切割氧气线路连接。此外,如有可能用于其它过程气体、例如用于引燃气体或加热氧气的联接端也能够集成到所述连接系统中。所述连接系统包括一个或多个连接元件并且是所述保险机构的部分。优选地,所述连接系统集成到所述模块体中。已经经受考验的是,所述连接系统的连接元件中的至少一个连接元件如下地设计,使得所述至少一个连接元件能够与单独的、相对应的连接配对元件在构造所述机械的插接连接的情况下连接。连接元件和连接配对元件在该意义下例如是连接套筒、连接插接件、联结件或套管(nippel)。所述连接元件和/或所述连接配对元件能够是多个单独的结构部件或所述连接元件和/或所述连接配对元件联合成唯一的连接结构部件。带有一个或多个连接元件的唯一的连接结构部件具有如下优点,即实现相应的排出部与相对应的线路的能够特别简单且快速建立的连接。

此外,所述保险模块包括模块体,所述模块体在最简单的情况下实施为整体式的(monolithischer)块,并且所述模块体设有至少两个、优选三个至五个开孔,所述开孔分别设计成用于容纳用于特定的过程气体的至少一个保险元件。

通过所述保险机构不仅包括所述连接系统而且包括所述保险元件来获得特别紧凑的保险机构。

至少两个保险元件集成到根据本发明的保险机构的模块体中,所述至少两个保险元件如下地设计,使得防止从所述切割燃烧器的气体线路至所述气体进入部发生火焰或玻璃击穿。

保险元件在本发明的意义下例如是火焰击穿保险件或气体回退保险件(gasrückschlagsicherungen)。火焰击穿保险件是如下机构,即其功能是实现穿过所述保险件的流体通流,但是所述机构同时防止穿过所述保险件的火焰睡坏。为了防止火焰击穿,火焰击穿保险件经常具有火焰截止件。气体回退保险件是如下机构,即其功能是防止缓慢的(schleichenden)或突然的气体逆流。

在此,这些保险元件中的每个代表取出部位保险件(保险机构),如其也在其它情况下在气体供给机构中常见的那样、如例如气体回退保险件或火焰截止件。

所述保险模块与所述燃烧器连接,而本身不是所述燃烧器的部件、例如在燃烧器柄部(brennerschaft)处并且尤其在所述燃烧器的所谓的“阀体”处。在所述连接的情况下,用于过程气体(可燃气体和切割氧气和可能的其它过程气体)的气体线路(其在所述燃烧器的内部伸延的直到燃烧器喷嘴)流体地与所述保险模块的相应的气体排出部连接。这些机械的连接显然也必须是气密的。就此而言,燃烧器和保险模块形成机械地和流体地彼此相协调的结构组合件。

在所述保险模块的气体排出部与燃烧器侧的气体联接端之间的气密的连接的建立根据本发明借助于机械的插接连接来进行。在最简单的情况下,所述保险元件的气体排出部实施为接管,所述接管与燃烧器侧的开孔或软管相对应。这些插接连接能够同时有助于模块单元和燃烧器的形状配合的连接(然而为了该目的通常设置有其它的连接器件)。密封功能能够通过至少一个密封元件来实现,所述至少一个密封元件在端侧布置在所述保险模块的气体排出侧与所述燃烧器之间,和/或能够通过多个密封元件来实现,所述多个密封元件相对于燃烧器侧的气体线路在径向上密封相应的气体排出部。

由此,相应于所集成的保险元件的数量,所述保险模块替代相应的数量的要不然在某处接入在气体引入线路系统中的保险机构。针对所述保险元件要不然要建立的气密的连接的数量由此大概被平分(etwahalbiert);此外,在所述保险模块中的保险元件明显地(erkennbar,有时称为可辨认地)配属于相应的过程气体,并且与此相应地对于维护而言能够容易找到并且能够进行配属。在保险模块与燃烧器之间的插接连接的建立为了所有集成在所述保险模块中的气体联接端的气密的连接的目的而能够同时进行,并且在任何情况下只需要少的操纵(handgriffe)。此外,空间需求是相对小的,这实现比其例如利用拧紧连接的情况下低的结构高度。

用于每个过程气体的特定的保险元件在唯一的配件(armatur)、所述保险模块中的聚集结合所述气体联接端作为插接联接端的实施方案由此在装配和维护方面引起时间节省、减少易出错性并且实现根据本发明的保险机构的紧凑的结构形式。

除了用于可燃气体和切割氧气的保险元件以外,在同样的保险模块中也能够提供用于其它过程气体的保险元件(保险机构)。

在这个方面,在一种根据本发明的保险机构的优选的实施方式中,用于防止火焰或气体击穿的第三保险元件集成到所述模块体中,所述第三保险元件在加热氧气进入部与加热氧气排出部之间包括用于加热氧气的气体通道,所述用于加热氧气的气体通道能够与所述切割燃烧器的加热氧气线路连接,其中,所述机械的插接连接同时用于加热氧气排出部和加热氧气线路的连接。

在所述保险机构的一种特别优选的实施方式中,用于防止火焰或气体击穿的第四保险元件集成到所述模块体中,所述第四保险元件在引燃气体进入部与引燃气体排出部之间包括气体通道,所述气体通道能够与所述切割燃烧器的引燃气体线路连接,其中,所述机械的插接连接同时用于引燃气体排出部和引燃气体线路的连接。

在所述模块体的内部,用于容纳用于特定的过程气体的保险元件的开孔的布置能够与相应的几何结构的要求相匹配,如其由所述燃烧器预设的那样。然而,原则上已被证明为有利的是,所述模块体实施成柱形并且具有中轴线,其中,所述保险元件中的一个与所述中轴线同轴地伸延。

在中央伸延的保险元件例如特别适用于氧气的引入。

根据围绕所述中轴线的径向的位置的占用,所述保险模块的中央的位置在没有特别的预备的情况下能够是难以接近的。由此当所述模块体实施成柱形并且具有中轴线,第一、第二、第三和第四保险元件围绕所述中轴线均匀地分布时,产生所述保险机构的一种特别紧凑的结构形式。优选地,所述第一、第二、第三和第四保险元件(在垂直于所述中轴线的横截面平面中看去)布置在围绕所述中轴线的圆轨上。在该情况下,它们的分布当所有布置在所述圆轨上的、相邻的保险元件彼此具有相同的最短间距时是均匀的。所述模块体优选具有气体进入侧和面向所述切割燃烧器的气体排出侧。在此,中央的位置优选为了气体穿引而空出,从而所述模块体具有在进入侧与排出侧之间伸延的贯通开孔,所述贯通开孔优选与所述中轴线同轴地伸延。

所述贯通开孔能够例如用于穿过所述保险模块的电的运行、测量或控制线路的容纳和穿引。

在保险模块与燃烧器之间的可靠的和密封的连接能够例如通过法兰(flansch)来进行。但是,在尽可能低的结构高度方面已被证明为适宜的是,所述连接系统包括带有至少两个螺纹紧固件的螺纹连接件,所述至少两个螺纹紧固件从所述模块体进入侧出发延伸到所述切割燃烧器的螺纹开孔中。

在最简单的情况下,至少所述第一保险元件和所述第二保险元件实施为气体回退保险件。这同样适用于可能的其它的在所述保险模块中实现的保险元件。

在所述保险机构的一种优选的实施方式中,所述可燃气体排出部和所述切割氧气排出部分别实施为具有内开孔的排出接管,其中,气体流隔板分别能够插入到所述内开孔中。

借助于所述气体隔板来限制气体通流量。所述气体通流量的精细调整通过所述气体压力来进行。在该实施方式中,放弃用于调整所述气体通流量的调整阀,从而产生特别低的结构高度和简化的装配和维护。

在保险模块与燃烧器之间的连接实施为插接连接。已经经受考验的是,所述连接系统此外还包括在所述可燃气体进入部与可燃气体引入线路之间的插接连接以及在所述切割氧气进入部与切割氧气引入线路之间的插接连接。

在此,所述气体联接端在所述保险模块的两侧实施为插接连接。所述插接连接与螺纹连接相比能够较快地建立并且所述插接连接具有较小的空间需求。该实施方案同样对于可能的其它的保险元件的联接端是优选的。

关于所述燃烧式切割机方面,上面所提及的任务根据本发明通过以下方式来解决,即所述燃烧式切割机包括装入到所述气体供给安装机构中的、根据本发明的保险机构,在其中,所述保险模块与所述切割燃烧器连接、所述第一保险元件与所述切割燃烧器的可燃气体线路连接并且所述第二保险元件与所述切割燃烧器的切割氧气线路连接。

如下的燃烧式切割机能够简单且成本适宜地进行维护,即在其中用于每个过程气体的特定的保险元件在唯一的配件、所述保险模块中联合。此外,通过设置所述保险模块使机器的改装例如在更换所述切割燃烧器时变得简单。同时,所述保险模块实现根据本发明的燃烧式切割机的紧凑的结构形式。

附图说明

接下来根据实施例和附图更详细地阐释本发明。在此:

图1以朝所述气体排出侧的俯视图示出根据本发明的保险模块的实施方式;

图2以穿过中间的第一剖切平面的纵向剖切图示出图1的保险模块;

图3以穿过中间的、垂直于所述第一剖切平面的第二剖切平面的纵向剖切图示出图1的保险模块,以及

图4以沿着线a-a的剖切图示出图1的保险模块。

具体实施方式

所述保险模块的在图1中示出的实施方式设计成用于装入到燃烧式切割机的切割燃烧器中。所述保险模块由柱形的、在所示出的俯视图中圆形的整体式的基体1构成,所述基体由黄铜构成,带有约50mm的高度和90mm的直径。所述基体用于容纳总共四个保险元件。

全部保险元件实施为用于燃烧式切割过程的过程气体的气体回退保险件2、3、4、5。详细地这涉及用于引燃气体的气体回退保险件2、用于切割氧气的气体回退保险件3、用于可燃气体的气体回退保险件4、和用于加热氧气的气体回退保险件5。

所述气体回退保险件2、3、4、5以通常的方式实施为带有活塞的关闭阀,所述活塞通过经穿流的过程气体的压力克服弹簧的力地从密封组件(dichtsatz)处提升。所述关闭阀可靠地防止缓慢的和突然的气体逆流。所述气体回退保险件2、3、4、5容纳在所述基体1的开孔中并且围绕所述中轴线6均匀地分布。在用于可燃气体的气体回退保险件(4)的情况下,附加地将污物过滤器插入到所述气体通道4c中。

所述气体回退保险件2、3、4、5分别具有气体通道2c、3c、4c、5c,所述气体通道在气体排出接管2b、3b、4b、5b中终止,所述气体排出接管分别从所述基体1的排出侧15处突出,如在图2至4中能够看出的那样。在所述气体排出接管2b、3b、4b、5b的周面处相应彼此间隔开地布置有两个密封环8。

(在图中未示出的)气体通过隔板插入到所述气体排出接管2b、3b、4b、5b的开孔中,借助于所述气体通过隔板来预设相应的过程气体的最大的气体通流量和排放速度。这些参数的精细调整通过压力调节来进行。以有利于简单且紧凑的构造的方式放弃在相应的保险元件处的相应的气体量的单独调整和压力显示。

此外,每个气体回退保险件2、3、4、5具有气体进入接管2a、3a、4a、5a,所述气体进入接管分别从所述基体1的进入侧16处突出,如同样在图3至5中所示出的那样。所述气体进入接管2a、3a、4a、5a分别设有外螺纹。

用于相应的过程气体的气体通道2c、3c、4c、5c在相应的气体进入接管与气体排出接管之间伸延。

此外,所述基体1具有中央的贯通开孔10,所述贯通开孔在所述保险模块的所示出的实施例中用于从所述切割燃烧器处穿引电线路以及使电线路穿引至所述切割燃烧器。

所述保险模块的基体1(除了所述气体排出接管2b、3b、4b、5b以外)具有平坦的下侧。所述保险模块被放置到切割燃烧器(在图中未示出)的阀体的同样平坦的上侧上,其中,在所述阀体的内部构造用于加热氧气、可燃气体、切割氧气和引燃气体的相应的气体通道。所述气体排出接管2b、3b、4b、5b实施成使得所述气体排出接管与在燃烧器侧上的气体线路进入部相对应。在此,所述密封环8保证气密的连接。所述保险模块在所述燃烧器处的附加的固定借助于内六角螺纹紧固件(inbusschrauben)12来进行,所述内六角螺纹紧固件进入到所述基体1的贯通开孔13中,并且所述内六角螺纹紧固件接合到在燃烧器侧上的相应的螺纹开孔中。为了在将所述保险模块放置到所述阀体上时保证所述保险元件(2、3、4、5)与相应的燃烧器侧的气体通道的正确的配属,所述基体1设有侧向上的凹处11,所述凹处锁入到编码销钉(codierstift)(未示出)中,所述编码销钉在燃烧器阀体的上侧处进入。

用于加热氧气、可燃气体、切割氧气和引燃气体的供给线路被旋拧到所述气体进入接管2a、3a、4a、5a上。在一种备选的(未示出的)实施方式中,所述气体进入接管替代所述外螺纹而设有两个间隔开的密封环并且(与所述气体排出接管一样)设计成用于通过插上过程气体供给线路进行快速联接。

示例1

在一种燃烧式切割机中(如所述燃烧式切割机例如由de10332422a已知的那样),设置有用于引入可燃气体和切割氧气的线路。

所述燃烧式切割机包括切割燃烧器、燃烧式切割机控制器和气体分配设备。

所述切割燃烧器能够借助于燃烧器车横向地并且借助于纵向车沿着所述工件移动。可燃气体和切割氧气单独地经由气体引入线路从所述气体分配设备处进行引入。

在此,所述气体引入线路分别在根据图1的、前置于所述切割燃烧器的保险模块中终止,所述保险模块与所述切割燃烧器柄部连接。

在该情况下,用于加热氧气和引燃气体的保险元件未被占用。在一种备选的实施方式中,所述切割燃烧器还具有用于引燃气体和加热氧气的线路,其中,根据图1的保险模块的所有四个保险元件相应地进行联接和使用。

示例2

所述保险机构适用于装入到用于热的材料加工的燃烧器的气体供给安装机构中并且包括

(a)多功能的待与所述燃烧器连接的保险模块,所述保险模块具有模块体(1),所述模块体具有气体进入侧(16)和面向所述燃烧器的气体排出侧(15),其中,到所述模块体(1)中集成有:

-第一保险元件(4),所述第一保险元件在可燃气体进入部(4a)与可燃气体排出部(4b)之间包括用于可燃气体的气体通道(4c),所述用于可燃气体的气体通道通入到所述燃烧器的可燃气体线路中,以及

-第二保险元件(3),所述第二保险元件在切割氧气进入部(3a)与切割氧气排出部(3b)之间包括用于切割氧气的气体通道(3c),所述用于切割氧气的气体通道通入到所述燃烧器的切割氧气线路中;

(b)和连接系统,用于建立在可燃气体排出部(4b)与可燃气体线路之间的以及在切割氧气排出部(3b)与切割氧气线路之间的机械的插接连接。

此外优选地,第三保险元件(5)集成到所述模块体(1)中,所述第三保险元件在加热氧气进入部(5a)与加热氧气排出部(5b)之间包括用于加热氧气的气体通道(5c),所述用于加热氧气的气体通道通入到所述燃烧器的加热氧气线路中,其中,所述机械的插接连接同时用于加热氧气排出部(5b)和加热氧气线路的连接。

此外优选地,第四保险元件(2)集成到所述模块体(1)中,所述第四保险元件在引燃气体进入部(2a)与引燃气体排出部(2b)之间包括气体通道(2c),所述气体通道通入到所述燃烧器的引燃气体线路中,其中,所述机械的插接连接同时用于引燃气体排出部(2b)和引燃气体线路的连接。

优选地,所述模块体(1)实施成柱形,并且具有中轴线(6),所述第一保险元件(4)、第二保险元件(3)、第三保险元件(5)和第四保险元件(2)围绕所述中轴线均匀地分布。

优选地,所述模块体(1)具有在进入侧(16)与排出侧(15)之间伸延的贯通开孔(10),所述贯通开孔特别优选地与所述中轴线(6)同轴地伸延。

优选地,所述模块体实施成柱形并且具有中轴线,其中,所述保险元件中的一个与所述中轴线同轴地伸延。

优选地,所述连接系统包括带有至少两个螺纹紧固件(12)的螺纹连接件,所述至少两个螺纹紧固件从所述模块体进入侧出发延伸到所述燃烧器的螺纹开孔中。

优选地,所述第一保险元件(4)和所述第二保险元件(3)实施为气体回退保险件。

优选地,所述可燃气体排出部(4b)和所述切割氧气排出部(3b)分别实施为具有内开孔的排出接管,其中,气体流隔板分别能够插入到所述内开孔中。

优选地,所述连接系统包括在所述可燃气体进入部(4a)与可燃气体引入线路之间的插接连接以及在所述切割氧气进入部(3a)与切割氧气引入线路之间的插接连接。

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