DE102009059238A1 - Plasmaschneidmaschine - Google Patents

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Abstract

Für eine Plasmaschneidanordnung mit einem an einer mehrdimensional translatorisch verfahrbaren Trägeranordnung gehaltenen und relativ zu dieser verschwenkbaren Plasmaschneidkopf, zu welchem eine Schlauchanordnung führt, wird vorgeschlagen, den Plasmaschneidkopf in einem Schneidkopfhalter um eine mit der Plasmastrahlachse zusammen fallende Rotationsachse frei drehbar zu lagern und die Schlauchanordnung so weit verwindungssteif zu gestalten, dass bei Drehen des verschwenkt ausgerichteten Plasmaschneidkopfs dieser durch die Verwindungsfestigkeit der Schlauchanordnung in dem Schneidkopfhalter mit gedrehte wird. Die Schlauchanordnung kann hierfür zusätzlich zu einem oder mehreren Schläuchen eine Verwindungssteif-Verdrehsicherungseinrichtung, insbesondere einen Hüllschlauch enthalten. Der Plasmaschneidkopf liegt in der verschwenkten Stellung vorteilhafterweise auf der Rotationsachse vollständig radial auf derselben Seite der Drehachse wie die Strahldüse.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Plasmaschneidmaschine.
  • Plasmaschneidmaschinen dienen insbesondere zum Schneiden von metallischen Blechen oder Platten. Einem Plasmaschneidkopf, welcher zum Erzeugen eines Plasmastrahls ausgebildet ist, wird über eine Schlauchanordnung ein brennbares Gasgemisch zugeführt. Der Plasmaschneidkopf wird mittels einer einer Verfahreinrichtung relativ zu einem Werkstück bewegt und erzeugt dabei eine durch das Werkstück reichende Schnittlinie. Besondere Probleme ergeben sich, wenn die Strahlachse des Plasmastrahls nicht nur senkrecht zu einer Werkstückebene ausgerichtet ist, sondern wenn mit der Plasmaschneidmaschine auch Fasen entlang der Schnittlinie erzeugt werden sollen. Der Plasmaschneidkopf kann hierzu schräg gegen die Werkstückebene geneigt ausgerichtet werden und eine Trägeranordnung wird bei Richtungswechsel der Schnittlinie um eine zur Werkstückebene senkrechte Drehachse gedreht. Insbesondere bei einer entlang einer geschlossenen Schnittlinie umlaufenden Fase ergibt sich das Problem, dass die Schlauchanordnung sich verwindet und die Trägeranordnung wieder um die Drehachse zurückgedreht werden muss, um die Verwindung wieder aufzuheben. Eine alternative Ausführung mit Anschluss der typischerweise mehrere Leitungen umfassenden Schlauchanordnung mit dem Plasmaschneidkopf über Drehdurchführungen ist aufwendig.
  • In der DE 35 27 954 C2 ist eine Plasmaschneidmschine bekannt, bei welcher ein Halter für den Plasmaschneidkopf relativ zu einer drehbaren Trägeranordnung entlang einer Bogenbahn nach beiden Seiten um bis zu 45° gegenüber einer Mittenstellung verschwenkt werden kann. Um beim Drehen der Trägeranordnung ein Verwinden der Schlauchanordnung zu vermeiden, ist eine biegsame Welle von der Trägeranordnung zu dem Halter des Plasmaschneidkopfs geführt, mittels welcher bei einer Drehung der Trägeranordnung um eine zur Werkstückebene senkrechte Drehachse dem im Schneidkopfhalter um die Strahlachse drehbar gelagerte Plasmaschneidkopf eine Gegendrehung im Schneidkopfhalter aufgezwungen wird, durch welche eine Verdrillung der Schlauchanordnung verhindert wird. Hierdurch kann die Trägeranordnung endlos um die Drehachse gedreht werden, ohne dass eine Verwindung der Schlauchanordnung eintritt. Die DE 38 01 280 C1 beschriebt eine Weiterbildung, gemäß welcher das Schlauchpaket in der Trägeranordnung in Abhängigkeit von dem Neigungswinkel der Strahlachse gegen die Drehachse vertikal verschiebbar ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zum Schneiden von Fasen geeignete vorteilhafte Plasmaschneidanordnung anzugeben.
  • Erfindungsgemäße Lösungen sind im unabhängigen Anspruch beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
  • Durch die frei drehbare Lagerung des Plasmaschneidkopfs in dem Schneidkopfhalter ergibt sich sowohl gegenüber einem über ein Getriebe zwangsweise mitgedrehten Plasmaschneidkopf als auch gegenüber einem Plasmaschneidkopf mit Gaszuführung über Drehkupplungen ein besonders einfacher Aufbau. Die Ausrichtung des Plasmaschneidkopfes bei gegen die Drehachse der Trägeranordnung geneigter Rotationsachse mit in bezüglich der Drehachse axialer Projektion von der Drehachse weg gerichteter Strahldüse und die Anordnung des Rotationsachsenabschnitts des Plasmaschneidkopfes zumindest überwiegend, vorzugsweise vollständig auf derselben Seite der Drehachse wie die Strahldüse ergibt sich vorteilhafterweise eine geringe Krümmung der Schlauchanordnung. Die Krümmung einer Mittellängsachse der Schlauchanordnung bei gegen die Drehachse geneigter Rotationsachse ist bei vollständig auf der Seite der Strahldüse befindlichem Plasmaschneidkopf vorteilhafterweise monoton, d. h. eine solche Mittellängsachse ist mit gleichbleibendem Krümmungssinn gekrümmt. Bei einer Drehung der Trägeranordnung um deren im Betrieb typischerweise vertikal ausgerichtete Drehachse kann dadurch die an dem feststehenden, dem Plasmaschneidkopf abgewandten Teil der Schlauchanordnung auf diese wirkende Haltekraft auf den Plasmaschneidkopf übertragen werden und dessen Drehung um die Rotationsachse bewirken.
  • Soweit die flexible Schlauchanordnung nicht in sich zur Übertragung von zur Drehung des Plasmaschneidkopfes um dessen Rotationsachse ausreichenden Kräften verwindungsfest ausgebildet ist, kann zur Aussteifung des wenigstens einen Schlauchs der Schlauchanordnung und zur Verhinderung einer unzulässig starken Verwindung der Schlauchanordnung eine Verdrehsicherungseinrichtung vorgesehen sein, welche eine Übertragung von an einem feststehen den Ende auftretenden Haltekräften als Drehkräften auf den frei drehbar gelagerten Plasmaschneidkopf bei Drehung der Trägeranordnung um deren Drehachse bewirkt.
  • Eine solche Verdrehsicherungseinrichtung kann in erster vorteilhafter Ausführung eine biegsame Welle sein, welche bei einer typischen Schlauchanordnung mit mehreren Schläuchen vorteilhafterweise von den mehreren Schläuchen umgeben angeordnet ist. in anderer vorteilhafter Ausführung kann die Verdrehsicherungseinrichtung durch ein oder durch mehrere kaskadierte Kreuzgelenke oder eine Kette von drehfest verbundenen, gegeneinander verkippbaren Ringsegmenten gebildet sein. in bevorzugter Ausführungsform umgibt die Verdrehsicherungseinrichtung die Schlauchanordnung, wobei insbesondere in der Verdrehsicherungseinrichtung ein den einen oder insbesondere die mehreren Schläuche umgebender verwindungsstabiler, quer zu seiner Schlauchachse biegbarer Hüllschlauch vorgesehen sein kann.
  • Eine Verschwenkung des Schneidkopfhalters relativ zu der Trägeranordnung zur Veränderung der Ausrichtung der Rotationsachse bzw. der Strahlachse relativ zu der Drehachse kann beispielsweise durch Bewegung des Schneidkopfhalters entlang einer gekrümmten Steuerkurve oder über eine Mehrgelenk-Hebelanordnung erfolgen. In bevorzugter Ausführungsform ist der Schneidkopfhalter über eine Schwenkgelenkanordnung mit der Trägeranordnung verbunden. Eine Schwenkachse der Schwenkgelenkanordnung verläuft in besonders vorteilhafter Ausführung senkrecht zur Rotationsachse und zur Drehachse durch einen mit diesem gemeinsamen Schnittpunkt. Die Schwenkgelenkanordnung weist vorteilhafterweise zwei in Richtung der Schwenkachse beabstandete Schwenklager auf. Die Schlauchanordnung kann dabei in bezüglich der Schwenkachse axialer Richtung zwischen den beiden Schwenklagern verlaufen.
  • In besonders vorteilhafter Ausführung kann eine insbesondere durch eine elektronische Steuereinrichtung gesteuerte motorische Verschwenkung des Plasmaschneidkopfes bzw. des Schneidkopfhalters um die Schwenkachse über ein Schwenkgetriebe erfolgen, welches einen Getriebebogen, insbesondere einen Zahnbogen um die Schwenkachse als ein erstes Getriebeelement aufweist. Ein zweites, in das erste Getriebeelement eingreifendes Getriebeelement ist vorteilhafterweise an der Stirnseite einer um die Drehachse der Trägeranordnung relativ zu dem Schneidkopfhalter verdrehbaren Hohlwelle gebildet. Eine Drehung der Hohlwelle um die Drehachse relativ zu dem Schneidkopfhalter bewirkt dann eine Veränderung der Ausrichtung der Rotationsachse bzw. der Strahlachse relativ zu der Drehachse. Die Schlauchanordnung kann vorteilhafterweise durch die Hohlwelle entlang der Drehachse hindurch geführt sein.
  • Eine Führung der Schlauchanordnung durch eine um die vertikale Drehachse drehbare Hohlwelle der Trägeranordnung ergibt eine besonders vorteilhafte Unterbringung der Schlauchanordnung, welche in vorteilhafter Weiterbildung auch eine schlauchartige Schutzhülle von der Hohlwelle bis zu dem Schneidkopfhalter ermöglicht.
  • In vorteilhafter Ausführung kann die Trägeranordnung zwei koaxiale Hohlwellen um die Drehachse enthalten, wobei an einer der Hohlwellen der Schneidkopfhalter über die Schwenkgelenkanordnung schwenkbar befestigt ist und die andere Hohlwelle für die Schwenkbewegung des Plasmaschneidkopfs um die Schwenkachse relativ zu der einen Hohlwelle motorisch steuerbar verdrehbar ist. Eine besonders vorteilhafte Ausführung ist anhand der Abbildungen noch eingehend erläutert.
  • Die Trägeranordnung ist in an sich bekannter Art vorteilhafterweise in drei orthogonalen Richtungen translatorisch verfahrbar, wobei vorteilhafterweise eine der Verfahrrichtungen mit der Drehachse der Trägeranordnung zusammenfällt und vorzugsweise parallel zur Flächennormale einer Auflageebene eines Arbeitstisches verläuft. Die beiden anderen orthogonalen Richtungen verlaufen dann parallel zu der Auflageebene. Die translatorischen Verfahrungen sind unabhängig voneinander steuerbar. Zusätzlich ist die Trägeranordnung um die Drehachse steuerbar drehbar und der Schneidkopfhalter relativ zu der Trägeranordnung unter Veränderung eines Winkels zwischen der Drehachse und der Strahlachse bzw. Rotationsachse veränderlich ausrichtbar. Über eine gemeinsame elektronische Steuereinrichtung und mehrere getrennt ansteuerbare Antriebseinrichtungen, insbesondere Elektromotoren, vorzugsweise Servomotoren sind durch koordinierte Ansteuerung der einzelnen Antriebseinrichtungen weitgehend beliebige Bewegungsabläufe des Plasmaschneidkopfs möglich.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt:
  • 1 eine Schrägansicht einer Trägeranordnung mit einem Plasmaschneidkopf,
  • 2 einen Schnitt durch die Anordnung nach 1,
  • 3 die Anordnung nach 2 mit gedrehtem und verschwenktem Plasmaschneidkopf,
  • 4 eine axial verschiebbare Verdrehsicherung.
  • 1 zeigt in Schrägansicht eine Trägeranordnung TA mit einem Plasmaschneidkopf SK. Der Plasmaschneidkopf ist in einem Schneidkopfhalter KH gehalten und in diesem um eine Rotationsachse RA frei drehbar gelagert. Eine Düsenanordnung SD an dem der Trägeranordnung abgewandten Ende des Plasmaschneidkopfes SK erzeugt im Betrieb der Plasmaschneidanordnung einen Plasmastrahl, dessen Strahlrichtung mit der Rotationsachse RA zusammenfällt. Der Schneidkopfhalter KH kann vorteilhafterweise so aufgebaut sein, dass in dem in 1 sichtbaren äußeren Teil des Schneidkopfhalters ein inneres Teil um die Rotationsachse RA drehbar gelagert ist und der Schneidkopf drehfest mit dem inneren Teil verbunden ist. Vorteilhafterweise kann das innere Teil dabei auch noch eine Kollisionssicherung oder Teile einer Kollisionssicherung enthalten. Kollisionssicherungen an sich sind bei Plasmaschneidanordnungen bekannt.
  • Der Schneidkopfhalter KH ist über Gabelarme KG in einer Schwenklageranordnung um eine Schwenkachse SA schwenkbar gelagert. Die Schwenklageranordnung enthält vorteilhafterweise zwei in Richtung der Schwenkachse SA beabstandete Lager SL und SR.
  • Die Trägerwelle TW der Trägeranordnung TA ist um eine Drehachse DA in einer Halterung HB drehbar gelagert. Die Halterung HB ist an einer Platte PL eines in drei orthogonale Richtungen verfahrbaren Schlittens befestigt. Die Verfahrbarkeit der Platte PL mit der an dieser gehaltenen Trägeranordnung ist durch die Doppelpfeile in dem Koordinatenkreuz x, y, z veranschaulicht. Die um die Drehachse DA drehbare Trägerwelle TW ist in in Richtung der Drehachse DA voneinander beabstandeten Lagern L1 und L2 drehbar gelagert. Über ein drehfest mit der Trägerwelle TW verbundenes Antriebsrad RD und einen in 1 nicht dargestellten motorischen Antrieb kann die Trägerwelle TW um die Drehachse DA gedreht werden. In der Schnittdarstellung nach 2 mit einer y-z-Schnittebene durch die Anordnung nach 1 ist ein motorischer Drehantrieb MD, beispielsweise ein Servomotor, mit einem von diesem angetriebenen Rad AD mit dargestellt. Das angetriebene Rad AD ist über einen Zahnriemen ZD mit dem Antriebsrad RD gekoppelt.
  • Die Trägerwelle TW ist im Bereich der Lager L1, L2 als eine Hohlwelle WA ausgebildet, innerhalb derer eine zweite Welle WI um die Drehachse DA drehbar gelagert ist. Die zweite Welle WI ist vorteilhafterweise gleichfalls als Hohlwelle ausgebildet. Innerhalb der Hohlwelle WI ist entlang der Drehachse DA eine Schlauchanordnung zu dem Plasmaschneidkopf SK hindurchgeführt. Die Schlauchanordnung SS ist nur mit unterbrochener Linie angedeutet. Die Schlauchanordnung kann neben einem oder mehreren Gaszuführungsschläuchen auch weitere Versorgungsleitungen wie z. B. einen die Flüssigkeit führenden Schlauch und/oder elektrische Leitungen enthalten.
  • Die innere Hohlwelle WI ist gleichfalls motorisch drehbar, wofür ein weiteres Antriebsrad RS drehfest mit der Hohlwelle WI gekoppelt ist. Ein weiterer Antriebsmotor MS mit einem von diesem angetriebenen Rad AS und einem Zahnriemen ZS ist durch eine elektronische Steuereinrichtung ansteuerbar. Der Antriebsmotor MS kann vorteilhafterweise wiederum ein Servomotor sein.
  • An dem dem Schneidkopfhalter KH zuweisenden Ende der inneren Hohlwelle WI ist ein erster Zahnkranz SZ angeordnet, welcher in einen Zahnbogen ZB auf Seiten des Schneidkopfhalters eingreift. Der Zahnbogen ZB ist bezüglich der Schwenkachse SA drehfest mit dem Schneidkopfhalter KH, insbesondere einem der Gabelarme KG verbunden. Zahnkranz SZ und Zahnbogen ZB können auf ein Bogensegment um die Drehachse DA bzw. die Schwenkachse SA begrenzt ausgeführt sein. Im dargestellten Beispiel sind sowohl Zahnkranz SZ als auch Zahnbogen ZB als vollständige Zahnkreise ausgeführt.
  • In 1 und 2 ist der Plasmaschneidkopf SK in einer Normalstellung dargestellt, in welcher die Rotationsachse RA und die Drehachse parallel ausgerichtet sind und vorzugsweise miteinander fluchten. Typischerweise ist bei der Plasmaschneidanordnung ein Arbeitstisch mit einer in einer x-y-Ebene liegenden Auflagefläche vorhanden und in der Normalstellung des Plasmaschneidkopfes ist der von der Düse SD abgegebene Plasmastrahl senkrecht zur Auflageebene gerichtet. Eine Drehung der Trägerwelle TW um die Drehachse DA ist in der Normalstellung des Plasmaschneidkopfes nicht erforderlich.
  • Eine Verschwenkung des Schneidkopfhalters KH mit dem Plasmaschneidkopf SK um die Schwenkachse SA erfolgt in der skizzierten Ausführungsform dadurch, dass die innere Welle WI relativ zu der äußeren Hohlwelle WA um die Drehachse DA verdreht wird. Durch den Eingriff des Zahnkranzes SZ in den Zahnbogen SB ist eine solche relative Verdrehung der beiden Hohlwellen WA und WI mit einer Verschwenkung des Schneidkopfhalters KH um die Schwenkachse SA gekoppelt. 3 zeigt eine zu 2 entsprechende Ansicht bei um einen Schwenkwinkel SW = 45° gegen die Drehachse DA geneigt ausgerichteter Rotationsachse RA. Die Trägerwelle TW ist in der Darstellung nach 3 zusätzlich um 90° gegen die Ausrichtung in 2 um die Drehachse DA gedreht, so dass die Schwenkachse SA in der Darstellung nach 3 senkrecht auf der Zeichenebene steht. Die Schwenkachse SA, die Rotationsachse RA und die Drehachse DA verlaufen bei verschwenktem Schneidkopf vorteilhafterweise durch einen gemeinsamen Punkt, wobei die Schwenkachse SA senkrecht zur Drehachse und senkrecht zur Rotationsachse ausgerichtet ist.
  • In der verschwenkten Stellung des Plasmaschneidkopfs mit um einen Schwenkwinkel SW gegen die Drehachse DA geneigt ausgerichteter Rotationsachse RA ist der vertikale Abstand der Strahldüse SD gegenüber der Trägeranordnung geringer als bei der Normalstellung des Schneidkopfes nach 2, so dass bei geschwenkter Stellung des Schneidkopfes die Trägeranordnung durch Verfahren in z-Richtung entsprechend abgesenkt werden muss. In der geschwenkten Stellung des Plasmaschneidkopfes ist ferner die räumliche Position und Ausrichtung des Plasmastrahls neben der x-y-z-Position des Trägerschlittens mit der Platte PL zusätzlich abhängig von dem Drehwinkel um die Drehachse und dem Schwenkwinkel um die Schwenkachse, so dass beispielsweise bei Änderung der Richtung einer Schnittlinie in einem auf der Auflageebene des Arbeitstisches aufliegenden Blech der radiale Abstand der Schneiddüse von der Drehachse bei der Verfahrung des Trägerschlittens mit berücksichtigt werden muss, was bei einer elektronischen Steuerung aber unproblematisch ist.
  • Für eine Verstellung des Schwenkwinkels SW ist, wie bereits beschrieben, die innere Welle WI relativ zu der äußeren Welle WA zu verdrehen. Bei gleichbleibendem Schwenkwinkel SW und einer Drehung der Trägerwelle TW um die Drehachse DA müssen die äußere Welle WA und die innere Welle WI durch ihre jeweiligen motorischen Antriebe synchron um die Drehachse gedreht werden, so dass die den Schwenkwinkel bestimmende relative Drehstellung um die Drehachse DA zwischen innerer Welle WI und äußerer Welle WA unverändert bleibt. Bei gleichzeitiger Änderung des Schwenkwinkels SW um die Schwenkachse SA und einer Drehung der Trägerwelle TW und mit dieser des Schneidkopfes um die Drehachse DA können weitgehend beliebige Verläufe und Anfasungen von Schnittlinien im Werkzeug erzeugt werden, wobei jeweils zusätzlich die translatorischen Verfahrungen des Trägerschlittens in den drei orthogonalen Richtungen x, y, z mit zu berücksichtigen sind. Eine nicht mit dargestellte elektronische Steuereinrichtung erzeugt die koordinierten Steuersignale für die verschiedenen steuerbaren Antriebsmotoren.
  • In der in 3 dargestellten geschwenkten Stellung des Schneidkopfes ist ein aus der Strahldüse SD austretender Plasmastrahl von der Drehachse DA weg gerichtet. Der Schneidkopf SK befindet sich zumindest überwiegend, vorzugsweise vollständig auf derselben radialen Seite der Drehachse DA wie die Strahldüse SD. Insbesondere liegt der Schneidkopf mit seinem auf der Rotationsachse RA liegenden, der Strahldüse abgewandten Ende vorzugsweise vollständig auf derselben radialen Seite der Drehachse DA wie die Strahldüse SD. Hierdurch ergibt sich auch bei der verschwenkten Ausrichtung des Schneidkopfes eine im wesentlichen monotone Krümmung der Schlauchanordnung von dem Schneidkopf zu einer Halterung der Schlauchanordnung am Trägerschlitten. Die monotone und geringe Krümmung der Schlauchanordnung führt vorteilhafterweise dazu, dass bei einer Drehung der Trägerwelle TW mit dem Schneidkopfhalter SK um die Drehachse DA die Schlauchanordnung sich einer Verdrillung zwischen ihrer unverdrehbaren Befestigung an dem Trägerschlitten einerseits und dem Anschluss an den Schneidkopf andererseits widersetzt und der Schneidkopf sich innerhalb des Schneidkopfhalters um die Rotationsachse RA dreht. Soweit die Schlauchanordnung selbst keine ausreichende Steifigkeit gegen eine Verdrillung besitzt, kann vorteilhafterweise eine Verdrehsicherungseinrichtung vorgesehen sein, welche entlang der Schlauchanordnung verläuft und einerseits quer zur Drehachse flexibel umlenkbar ist, andererseits aber eine Verdrehung der Schlauchanordnung um deren gekrümmte Längsachse verhindert.
  • Eine solche Verdrehsicherungseinrichtung kann beispielsweise eine innerhalb der Schlauchanordnung geführte biegsame Welle sein, wie sie von Werkzeugen zur Übertragung von Drehmomenten an sich bekannt ist. Vorzugsweise ist die Verdrehsicherungseinrichtung als die Schlauchanordnung umgebend ausgebildet. Eine die Schlauchanordnung umgebende Verdrehsicherungseinrichtung kann beispielsweise durch eine Segmentkette gebildet sein, deren Segmente quer zur Längsachse der Schlauchanordnung relativ zueinander verkippbar, gleichzeitig aber gegen eine relative Verdrehung um die Längsachse der Schlauchanordnung gegeneinander abgestützt sind.
  • In bevorzugter Ausführung nach 1 bis 3 ist die Verdrehsicherungseinrichtung durch einen verdrehsicheren, die typischerweise mehrere Zuführungsschläuche GS insbesondere für Gase enthaltende Schlauchanordnung umgebenden Hüllschlauch HS gebildet. Ein solcher Hüllschlauch kann beispielsweise durch einen Schlauch aus flexiblem Material mit eingebetteten Stabilisierungselementen oder durch einen Wellschlauch gebildet sein. In wieder anderer Ausführung kann die Verdrehsicherungseinrichtung auch durch ein oder durch mehrere kaskadierte Kreuzkupplungen gebildet sein.
  • Die Verdrehsicherungseinrichtung reicht vorteilhafterweise durch die innere Hohlwelle WI hindurch und ist oberhalb der inneren Hohlwelle WI drehfest mit dem Trägerschlitten verbunden. in 1 bis 3 ist ein Hüllschlauch HS als Verdrehsicherung mit eingezeichnet, in den geschnittenen Ansichten nach 2 und 3 sind auch innerhalb des Hüllschlauchs verlaufende Zuführungsschläuche GS dargestellt.
  • 4 zeigt in zu 3 analoger Ansicht eines verschwenkten Plasmaschneidkopfes schematisch die axial verschiebbare Halterung einer biegsamen Welle als Verdrehsicherungseinrichtung. Die biegsame Welle sei mit einem ersten Wellenende EP am Plasmaschneidkopf drehfest und in Richtung der Rotationsachse unverschiebbar befestigt. Schläuche der Schlauchanordnung GS können vorteilhafterweise um die biegsame Welle herum gruppiert sein. Das dem Plasmaschneidkopf abgewandte Ende EB der biegsamen Welle ist drehfest an einem mit dem translatorisch verfahrbaren Schlitten angeordneten Block BL gehalten, dabei aber innerhalb des Blocks in Richtung der Drehachse DA verschiebbar geführt. Die axiale Verschiebbarkeit, welche alternativ oder zusätzlich auch in der Verbindung der biegsamen Welle mit dem Plasmaschneidkopf gegeben sein könnte, berücksichtigt auf vorteilhafte Weise, dass die Weglänge vom Block BL zu dem Plasmaschneidkopf entlang der Seele der gekrümmten biegsamen Welle kürzer ist als die Wegsumme vom Block BL zu der Schwenkachse SA und von dieser zu dem Plasmaschneidkopf. Diese Wegsumme entspricht dem Abstand des Plasmaschneidkopfs von dem Block BL bei Normalposition des Plasmaschneidkopfes wie in 1 oder 2. In der verschwenkten Stellung des Plasmaschneidkopfes taucht das Ende der biegsamen Welle daher tiefer in die drehfeste Führung WF im Block BL ein.
  • Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 3527954 C2 [0003]
    • DE 3801280 C1 [0003]

Claims (17)

  1. Plasmaschneidmaschine mit einem Plasmaschneidkopf, welcher zur Abgabe eines Plasmaschneidstrahls über eine Strahldüse in Richtung einer Strahlachse eingerichtet und in einem Schneidkopfhalter um eine mit der Strahlachse fluchtende Rotationsachse drehbar gelagert ist und an seinem axial der Strahldüse abgewandten Ende eine Schlauchanordnung mit wenigstens einem Schlauch aufweist, wobei der Schneidkopfhalter relativ zu einer um eine Drehachse steuerbar drehbaren Trägeranordnung derart veränderlich steuerbar ausrichtbar ist, dass die Ausrichtung der Rotationsachse relativ zur Drehachse auf unterschiedliche Schwenkwinkel innerhalb eines begrenzten Schwenkwinkelbereichs einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, – dass der Plasmaschneidkopf in dem Schneidkopfhalter frei drehbar gelagert ist und dass bei gegen die Drehachse geneigter Ausrichtung der Rotationsachse in bezüglich der Drehachse axialer Projektion die Strahldüse von der Drehachse weg weist und der Plasmaschneidkopf zumindest überwiegend auf der Seite der Strahldüse liegt und/oder – dass die Trägeranordnung eine um die Drehachse drehbare Hohlwelle enthält und die Schlauchanordnung durch die Hohlwelle hindurch geführt ist.
  2. Plasmaschneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopfhalter über eine Schwenkgelenkanordnung mit der Trägeranordnung verbunden ist.
  3. Plasmaschneidmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwenkachse der Schwenkgelenkanordnung senkrecht zur Rotationsachse und Drehachse durch einen gemeinsamen Schnittpunkt verläuft.
  4. Plasmaschneidmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkgelenkanordnung zwei in Richtung der Schwenkachse beabstandete Schwenklager aufweist.
  5. Plasmaschneidmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchanordnung in bezüglich der Schwenkachse axialer Richtung zwischen den Axialpositionen der beiden Schwenklager verläuft.
  6. Plasmaschneidmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopfhalter einen Zahnbogen um die Schwenkachse als Teil einer Schwenkgetriebeanordnung aufweist.
  7. Plasmaschneidmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnbogen in Eingriff steht mit einer Verzahnung einer ersten Hohlwelle.
  8. Plasmaschneidmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hohlwelle relativ zu der Schwenkgelenkanordnung um die Drehachse drehbar ist.
  9. Plasmaschneidmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkgelenkanordnung an einer um die Drehachse drehbaren Trägerwelle der Trägeranordnung angeordnet ist.
  10. Plasmaschneidmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerwelle durch eine zweite Hohlwelle gebildet ist.
  11. Plasmaschneidmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchanordnung durch die erste und/oder die zweite Hohlwelle hindurchgeführt ist.
  12. Plasmaschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägeranordnung in drei orthogonalen Richtungen translatorisch verfahrbar ist.
  13. Plasmaschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchanordnung eine Verdrehsicherungseinrichtung aufweist, welche eine höhere Verwindungsteifigkeit besitzt als der wenigstens eine Schlauch und welche ein Verwinden des wenigstens einen Schlauchs beim Drehen der Trägeranordnung um die Drehachse verhindert.
  14. Plasmaschneidmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherungseinrichtung drehfest mit dem Plasmaschneidkopf verbunden ist.
  15. Plasmaschneidmaschine nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherungseinrichtung den wenigstens einen Schlauch umgibt.
  16. Plasmaschneidmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherungseinrichtung durch einen verdrillstabilen Hüllschlauch oder eine Segmentkette gebildet ist.
  17. Plasmaschneidmaschine nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherungseinrichtung eine biegsame Welle enthält.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105014271A (zh) * 2015-08-21 2015-11-04 河海大学常州校区 桁架支管焊接机器人

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3527954C2 (de) 1985-08-03 1987-11-19 Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt, De
DE3801280C1 (de) 1988-01-19 1989-02-09 Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt, De

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