DE102018111181B4 - Multiple burner unit - Google Patents
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Abstract
Mehrfach-Brenneraggregat, mit einem Rahmen (2), mehreren Schneidbrennern, einer am Rahmen (2) gelagerten und um eine Drehhachse (4) drehbaren Brennerhalterung (3), die für die mehreren Schneidbrenner (7; 8; 9) mit Mitteln zur Einstellung von deren Arbeitshöhe und/oder deren Ausrichtung in Bezug auf die Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstücks (10) versehen ist, und mit einer eine Längsbohrung und eine Wandung aufweisenden Hohlwelle (5), deren Bohrungs-Mittelachse koaxial zur Drehachse (4) verläuft, wobei jeder Schneidbrenner (7; 8; 9) mit mehreren, zu einem gemeinsamen Schlauchpaket (7a; 8a; 9a) zusammengefassten Versorgungsleitungen (17) verbunden ist, und die Schlauchpakete (7a; 8a; 9a) von den Schneidbrennern (7; 8; 9) kommend in die Hohlwellen-Bohrung eingeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwellen-Wandung mit mindestens einer Wandungs-Öffnung versehen ist, durch die hindurch die Versorgungsleitungen eines Schlauchpakets (7a; 8a; 9a) einem ersten Anschlusspunkt einer die Hohlwelle (5) umgebenden Energiekette (6a; 6b; 6c) zugeführt wird, die gegensinnig verlaufende Leitungsführungs-Windungen (W1; W2) aufweist, wobei die Energiekette (6a; 6b; 6c) eine bandartige Leitungsführung (13) aufweist, die sich aus mehreren um die Drehachse schraubenartig gewundenen Lagen (L1-L6) zusammensetzt, die im Einsatz einen ersten Wicklungsabschnitt (W1) mit dem ersten Anschlusspunkt und einer ersten Lagen-Wickelrichtung und einen zweiten Wicklungsabschnitt (W2) mit einem zweiten Anschlusspunkt und einer zweiten, der ersten Wickelrichtung gegensinnig verlaufenden Lagen-Wickelrichtung bilden, wobei der erste Wicklungsabschnitt (W1) und der zweite Wicklungsabschnitt (W2) über einen Umlenkbogen (U) miteinander verbunden sind, und wobei die Versorgungsleitungen (17) am zweiten Anschlusspunkt aus der Energiekette (6a; 6b; 6c) ausgeleitet werden, und wobei einer der Anschlusspunkte drehfest mit der Hohlwelle (5) und der andere Anschlusspunkt ortsfest mit dem Rahmen (2) verbunden ist, wobei die Hohlwelle (5) mit mehreren Wandungs-Öffnungen auf unterschiedlichen Höhenpositionen (H1; H2; H3) versehen ist, und jeder Wandungs-Öffnung eine Energiekette (6a; 6b; 6c) individuell zugeordnet ist, und wobei die Anzahl der Wandungs-Öffnungen auf unterschiedlichen Höhenpositionen (H1; H2; H3) und die Anzahl der Energieketten (6a; 6b; 6c) der Anzahl der Schlauchpakete (7a; 8a; 9a) entspricht, und dass jedem Schlauchpaket (7a; 8a; 9a) eine Energiekette individuell zugeordnet ist.Multiple torch unit, with a frame (2), several cutting torches, a torch holder (3) mounted on the frame (2) and rotatable about a rotary axis (4), which has adjustment means for the several cutting torches (7; 8; 9). of its working height and/or its orientation in relation to the surface of a workpiece (10) to be machined, and with a hollow shaft (5) having a longitudinal bore and a wall, the central axis of the bore of which runs coaxially to the axis of rotation (4), wherein Each cutting torch (7; 8; 9) is connected to a plurality of supply lines (17) combined to form a common hose pack (7a; 8a; 9a), and the hose packs (7a; 8a; 9a) from the cutting torches (7; 8; 9 ) coming into the hollow shaft bore, characterized in that the hollow shaft wall is provided with at least one wall opening through which the supply lines of a hose package (7a; 8a; 9a) connect to a first connection point of the hollow shaft (5) surrounding energy chain (6a; 6b; 6c), which has cable guide windings (W1; W2) running in opposite directions, the energy chain (6a; 6b; 6c) having a ribbon-like cable guide (13) consisting of several layers (L1-L6 ) which, in use, form a first winding section (W1) with the first connection point and a first layer winding direction and a second winding section (W2) with a second connection point and a second layer winding direction running in the opposite direction to the first winding direction, with the first The winding section (W1) and the second winding section (W2) are connected to one another via a deflection bend (U), and the supply lines (17) are led out of the energy chain (6a; 6b; 6c) at the second connection point, and one of the connection points is non-rotatable connected to the hollow shaft (5) and the other connection point in a stationary manner to the frame (2), the hollow shaft (5) having a plurality of wall openings at different height positions (H1; H2; H3) and each wall opening is individually assigned an energy chain (6a; 6b; 6c), and the number of wall openings at different height positions (H1; H2; H3) and the number of energy chains (6a; 6b ; 6c) corresponds to the number of hose packages (7a; 8a; 9a), and that each hose package (7a; 8a; 9a) is individually assigned an energy chain.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrfach-Brenneraggregat, mit einem Rahmen, mehreren Schneidbrennern, einer am Rahmen gelagerten und um eine Drehhachse drehbaren Brennerhalterung, die für die mehreren Schneidbrenner mit Mitteln zur Einstellung von deren Arbeitshöhe und/oder deren Ausrichtung in Bezug auf die Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstück versehen ist, und mit einer eine Längsbohrung und eine Wandung aufweisenden Hohlwelle, deren Bohrungs-Mittelachse koaxial zur Drehachse verläuft, wobei jeder Schneidbrenner mit mehreren, zu einem gemeinsamen Schlauchpaket zusammengefassten Versorgungsleitungen verbunden ist, und die Schlauchpakete von den Schneidbrennern kommend in die Hohlwellen-Bohrung eingeführt werden.The present invention relates to a multiple torch unit, with a frame, multiple cutting torches, a torch holder mounted on the frame and rotatable about a rotary axis, which for the multiple cutting torches has means for adjusting their working height and/or their orientation in relation to the surface of a workpiece to be machined, and with a hollow shaft having a longitudinal bore and a wall, the central axis of the bore of which runs coaxially to the axis of rotation, with each cutting torch being connected to a plurality of supply lines combined to form a common hose package, and the hose packages coming from the cutting torches into the Hollow shaft bore are introduced.
Ein typisches Anwendungsgebiet derartiger Mehrfach-Brenneraggregate ist das Schneiden von Kontur- beziehungsweise Phasenschnitten. Als Schneidbrenner sind Laser-, Autogen- oder Plasmaschneidbrenner zu nennenA typical area of application for such multiple burner units is the cutting of contour or phase cuts. Laser, oxy-fuel or plasma cutting torches can be mentioned as cutting torches
Stand der TechnikState of the art
Bei der Herstellung von Kontur- oder Fasenschnitten unter Einsatz eines Einzel-Schneidbrenners muss dieser in unterschiedlichen Winkeln an der Schnittnaht entlang geführt werden, um die Naht in die gewünschte Kontur zu schneiden. Bei Fasenschnitten muss nach jedem Schnitt der Neigungswinkel des Schneidbrenners zur Werkstückoberfläche entsprechend dem vorgegebenen Fasen- oder Schrägungswinkel eingestellt werden.When making contour or bevel cuts using a single cutting torch, the torch must be guided along the cut seam at different angles in order to cut the seam to the desired contour. In the case of bevel cuts, the angle of inclination of the cutting torch to the workpiece surface must be set according to the specified bevel or bevel angle after each cut.
Der damit verbundene Zeit- und Kostenaufwand wird durch Einsatz eines Mehrfach-Brenneraggregats gemäß der
Derartige schräg gestellte Schneidbrenner werden im Folgenden auch kurz als „Schrägbrenner“, „Schrägschneidbrenner“ oder dergleichen bezeichnet.Such inclined cutting torches are also referred to below as “oblique torches”, “oblique cutting torches” or the like.
Bei der Weiterbildung dieses Standes der Technik gemäß der
Jeder der Schneidbrenner ist mit einem Schlauchpaket verbunden, in dem in der Regel mehrere Versorgungsleitungen für gasförmige oder flüssige Medien, für die Energieversorgung und gegebenenfalls Datenleitungen zusammengefasst sind.Each of the cutting torches is connected to a hose pack, in which several supply lines for gaseous or liquid media, for the energy supply and possibly data lines are combined.
Ein derartiges Mehrfach-Brenneraggregat mit drei Plasmabrennern und manueller Verstellbarkeit der Winkelstellung bezogen auf die Werkstückoberfläche ist beispielsweise aus der
Den Translations-, Rotations- und Schwenkbewegungen des Brenneraggregats müssen die Schlauchpakete folgen und unterliegen dabei hohen Kräften; insbesondere bei hohen Bewegungsgeschwindigkeiten. Besonders betroffen und anfällig sind dabei die Schlauchpakete von Schrägbrennern.The hose packs have to follow the translation, rotation and pivoting movements of the burner unit and are subject to high forces; especially at high speeds of movement. The hose packs of inclined burners are particularly affected and vulnerable.
Bei dem gattungsgemäßen Mehrfach-Plasmabrenneraggregat gemäß der
Eine ähnliche Vorrichtung ist auch aus der
Zur Entschärfung des Problems der Torsion (Verdrillen) der Schlauchpakete bei rotatorischen Bewegungen schlägt die
Aus der
Die
Die
Die
Aus der
Aus der
Die
Technische AufgabeTechnical task
Das Vermeiden der Verdrillung der Schlauchpakte beim bekannten Mehrfach-Brenneraggregat erfordert eine aufwändige und raumgreifende Konstruktion, die einer hohen Dynamik bei der Schneidbrennerbewegung entgegenwirkt und die insbesondere die Bearbeitung filigraner Konturen erschwert.Avoiding the twisting of the hose packs in the known multiple torch unit requires a complex and space-consuming construction, which counteracts high dynamics during the movement of the cutting torch and which, in particular, makes the processing of delicate contours more difficult.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein konstruktiv einfaches Mehrfach-Brenneraggregat mit geringem Platzbedarf bereitzustellen, bei dem einerseits die Torsion der Schlauchpakete zuverlässig vermieden wird und das andererseits die Dynamik der Schneidbrennerbewegung und die Bearbeitung filigraner Konturen nicht nennenswert beeinträchtigt.The invention is therefore based on the object of providing a structurally simple multiple torch unit that requires little space, in which on the one hand torsion of the hose packages is reliably avoided and on the other hand the dynamics of the cutting torch movement and the processing of filigree contours are not significantly impaired.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention
Die Aufgabe wird ausgehend von einem Mehrfach-Brenneraggregat der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Hohlwellen-Wandung mit mindestens einer Wandungs-Öffnung versehen ist, durch die hindurch die Versorgungsleitungen eines Schlauchpakets einem ersten Anschlusspunkt einer die Hohlwelle umgebenden Energiekette zugeführt wird, die gegensinnig verlaufende Leitungsführungs-Windungen in aufweist, wobei die Energiekette eine bandartige Leitungsführung aufweist, die sich aus mehreren um die Drehachse schraubenartig gewundenen Lagen zusammensetzt, die im Einsatz einen ersten Wicklungsabschnitt mit dem ersten Anschlusspunkt und einer ersten Lagen-Wickelrichtung und einen zweiten Wicklungsabschnitt mit einem zweiten Anschlusspunkt und einer zweiten, der ersten Wickelrichtung gegensinnig verlaufenden Lagen-Wickelrichtung bilden, wobei der erste Wicklungsabschnitt und der zweite Wicklungsabschnitt über einen Umlenkbogen miteinander verbunden sind, und wobei die Versorgungsleitungen am zweiten Anschlusspunkt aus der Energiekette ausgeleitet werden, und wobei einer der Anschlusspunkte drehfest mit der Hohlwelle und der andere Anschlusspunkt ortsfest mit dem Rahmen verbunden ist, und die Hohlwelle mit mehreren Wandungs-Öffnungen auf unterschiedlichen Höhenpositionen versehen ist, und dass jeder Wandungs-Öffnung eine Energiekette individuell zugeordnet ist, und wobei die Anzahl der Wandungs-Öffnungen auf unterschiedlichen Höhenpositionen und die Anzahl der Energieketten der Anzahl der Schlauchpakete entspricht, und dass jedem Schlauchpaket eine Energiekette individuell zugeordnet ist.Starting with a multiple burner unit of the type mentioned at the beginning, the object is achieved according to the invention in that the hollow shaft wall is provided with at least one wall opening through which the supply lines of a hose package are fed to a first connection point of an energy chain surrounding the hollow shaft cable guide windings running in opposite directions, the energy chain having a ribbon-like cable guide which is composed of several layers wound helically around the axis of rotation and which, when in use, have a first winding section with the first connection point and a first layer winding direction and a second winding section with a second connection point and a second layer winding direction running in the opposite direction to the first winding direction, with the first winding section and the second winding section being connected to one another via a deflection bend, and with the supply lines being routed out of the energy chain at the second connection point, and with one of the connection points being non-rotatable with the hollow shaft and the other connection point is stationarily connected to the frame, and the hollow shaft is provided with several wall openings at different height positions, and that each wall opening is individually assigned an energy chain, and the number of wall openings is different Height positions and the number of energy chains corresponds to the number of hose packages, and that each hose package is assigned an energy chain individually.
Beim erfindungsgemäße Brenneraggregat werden die Schlauchpakete zusammen in eine um ihre Längsachse verdrehbare Hohlwelle eingeführt und von dort durch eine Durchführung der Wandung auf mindestens eine Energiekette geleitet, die um die Hohlwelle verläuft. Die Drehachse verläuft im xyz-Koordinatensystem in (positiver) z-Richtung. Um bei einer Drehung um die Drehachse ein Verdrillen der Schlauchpakte zu vermeiden, ist es erforderlich, dass alle Versorgungsleitungen aller Schlauchpakets in einer Energiekette oder in mehreren Energieketten aufgenommen werden. Mehrere Energieketten sind beispielsweise sinnvoll, wenn die Kapazität einer einzigen Energiekette zur Aufnahme aller Versorgungsleitungen nicht ausreicht, oder wenn es aus anderen Gründen erwünscht ist, jedem Schlauchpaket eine separate Energiekette zuzuordnen.In the burner unit according to the invention, the hose packages are introduced together into a hollow shaft that can be rotated about its longitudinal axis and from there passed through a passage in the wall onto at least one energy chain that runs around the hollow shaft. The axis of rotation runs in the xyz coordinate system in the (positive) z-direction. In order to avoid twisting of the hose packages when rotating around the axis of rotation, it is necessary for all supply lines of all hose packages to be accommodated in one energy chain or in several energy chains. Several energy chains make sense, for example, if the capacity of a single energy chain is not sufficient to accommodate all supply lines, or if it is desirable for other reasons to assign a separate energy chain to each hose package.
Die Versorgungsleitungen umfassen Schläuche für gasförmige oder flüssige Medien sowie Kabel für die Energieversorgung und gegebenenfalls Datenleitungen. Diese sind in den „Schlauchpaketen“ zusammengefasst.The supply lines include hoses for gaseous or liquid media as well as cables for the power supply and possibly data lines. These are summarized in the "hose packages".
Die Energiekette ist verformbar und verfügt über Leitungsführungs-Windungen, die jeweils miteinander verbundene hohle Kammern sind und in die die Versorgungsleitungen einzeln eingelegt sind. In jeder Energiekette sind zwei Gruppen schraubenförmig gewundener kammerartiger Leitungsführungs-Windungen vorgesehen, die paarweise angeordnet sind und die entgegengesetzten Drehsinn haben. Dadurch kann eine Rotationsbewegung der Hohlwelle durch eine Verformung der mit der Hohlwelle verbundenen Energiekette kompensiert werden, wobei die Verformung darin besteht, dass sich Leitungsführungs-Windungen mit dem einen Drehsinn in Leitungsführungs-Windungen mit dem entgegengesetzten Drehsinn umwandeln. Die die Hohlwelle umgebende Energiekette ist daher geeignet, Drehbewegungen des Brenneraggregats um die Drehachse durch eigene Verformung zu kompensieren und dadurch abzutragen. Diese Eigenschaft der Energiekette wird im Folgenden auch als „Eigenverformung“ bezeichnet. Infolge dieser Eigenschaft ist ein Verdrillen der Schlauchpakete und der Versorgungsleitungen ausgeschlossen.The energy chain is deformable and has wire-guiding windings, which are each interconnected hollow chambers and into which the supply lines are individually inserted. In each energy chain there are two groups of helically wound chamber-like conduit windings which are arranged in pairs and have opposite directions of rotation. As a result, a rotational movement of the hollow shaft can be compensated for by a deformation of the energy chain connected to the hollow shaft, the deformation consisting in the fact that cable routing turns with one direction of rotation are converted into cable routing turns with the opposite direction of rotation. The energy chain surrounding the hollow shaft is therefore suitable for compensating for rotary movements of the burner unit about the axis of rotation through its own deformation and thereby removing it. This property of the energy chain is also referred to below as "self-deformation". As a result of this property, twisting of the hose packages and the supply lines is impossible.
Das erfindungsgemäße Brenneraggregat zeichnet sich dadurch aus, dass die Energiekette eine bandartige Leitungsführung aufweist, die sich aus mehreren um die Drehachse schraubenartig gewundenen Lagen zusammensetzt, die im Einsatz einen ersten Wicklungsabschnitt mit dem ersten Anschlusspunkt und einer ersten Lagen-Wickelrichtung und einen zweiten Wicklungsabschnitt mit einem zweiten Anschlusspunkt und einer zweiten, der ersten Wickelrichtung gegenläufige Lagen-Wickelrichtung bilden, wobei der erste Wicklungsabschnitt und der zweite Wicklungsabschnitt über einen Umlenkbogen miteinander verbunden sind, und wobei die Versorgungsleitungen am zweiten Anschlusspunkt aus der Energiekette ausgeleitet werden, und wobei einer der Anschlusspunkte drehfest mit der Hohlwelle und der andere Anschlusspunkt ortsfest mit dem Rahmen verbunden ist.The burner unit according to the invention is characterized in that the energy chain has a ribbon-like line routing, which is composed of several layers wound helically around the axis of rotation, which in use have a first winding section with the first connection point and a first layer winding direction and a second winding section with a second connection point and a second layer winding direction that runs in the opposite direction to the first winding direction, with the first winding section and the second winding section being connected to one another via a deflection bend, and with the supply lines being routed out of the energy chain at the second connection point, and with one of the connection points being connected in a rotationally fixed manner the hollow shaft and the other connection point is connected to the frame in a stationary manner.
Jeder der beiden gegenläufigen Wicklungsabschnitte umfasst mindestens eine Lage der bandartigen Leitungsführung. Die bandartige Leitungsführung wird durch eine bewegliche Aneinanderreihung von Hohlkammern gebildet, in denen die Versorgungsleitungen eingelegt sind.Each of the two winding sections running in opposite directions comprises at least one layer of the strip-like line guide. The strip-like line routing is formed by a movable series of hollow chambers in which the supply lines are inserted.
Die Anschlusspunkte definieren jeweils die Einführungsstelle für die Versorgungsleitungen in die Energiekette, beziehungsweise die Ausleitungsstelle für die Versorgungsleitungen aus der Energiekette. Erster und zweiter Anschlusspunkt sind relativ zueinander verdrehbar. Bei einer Drehung des Brenneraggregats um die Drehachse entspricht der Drehwinkel gleichzeitig dem Verdrehwinkel zwischen erstem und zweitem Anschlusspunkt. Der Drehwinkel (und damit auch der Verdrehwinkel) wird ohne Rotation der Energiekette allein durch das Wandern/das Verschieben des Umlenkbogens zwischen erstem Wicklungsabschnitt und zweitem Wicklungsabschnitt kompensiert. Das Wandern/Verschieben des Umlenkbogens bewirkt quasi eine Umwandlung von Lagen der einen Wickelrichtung in Lagen der gegensinnigen (gegenläufigen) Wickelrichtung, so lange, bis der Verdrehwinkel kompensiert ist. Eine derartige Energiekette ist im Handel von der Firma IGUS GmbH erhältlich.The connection points each define the entry point for the supply lines into the energy chain, or the outlet point for the supply lines from the energy chain. The first and second connection points can be rotated relative to one another. When the burner assembly rotates about the axis of rotation, the angle of rotation also corresponds to the angle of rotation between the first and second connection point. The angle of rotation (and thus also the angle of twist) is compensated without rotation of the energy chain solely by the wandering/shifting of the deflection arc between the first winding section and the second winding section. The wandering/shifting of the deflection arc causes a transformation of layers of one winding direction into layers of the opposite (opposite) winding direction until the twisting angle is compensated. Such an energy chain is commercially available from IGUS GmbH.
Die Hohlwelle ist mit mehreren Wandungs-Öffnungen auf unterschiedlichen Höhenpositionen versehen, wobei jeder Wandungs-Öffnung eine Energiekette individuell zugeordnet ist.The hollow shaft is provided with several wall openings at different height positions, with each wall opening being individually assigned an energy chain.
Der Begriff „Energiekette“ bezeichnet auch hier und im Folgenden eine solche, die wie oben erläutert, geeignet ist, Drehbewegungen des Brenneraggregats um die Drehachse durch Eigenverformung zu kompensieren.Here and in the following, the term “energy chain” also refers to one that, as explained above, is suitable for compensating for rotary movements of the burner unit about the axis of rotation by self-deformation.
Die Anzahl der Wandungs-Öffnungen (also von Durchführungen durch die Hohlwellenwandung) auf unterschiedlichen Höhenpositionen und die Anzahl der Energieketten entsprechen der Anzahl der Schlauchpakete, wobei jedem Schlauchpaket eine Energiekette individuell zugeordnet ist.The number of wall openings (i.e. passages through the hollow shaft wall) at different height positions and the number of energy chains correspond to the number of hose packages, with each hose package being individually assigned an energy chain.
Vorzugsweise sind die Schlauchpakete dabei in der Hohlwelle so angeordnet, dass sie der Drehbewegung der Hohlwelle folgen.The hose packages are preferably arranged in the hollow shaft in such a way that they follow the rotary movement of the hollow shaft.
Die Versorgungsleitungen werden an der Wandungs-Durchführung beziehungsweise an den Wandungs-Durchführungen in die Energiekette eingeleitet und haben ansonsten keinen festen Kontakt zur Hohlwellen-Wandung. Sie können innerhalb der Hohlwelle miteinander verbunden sein; beispielsweise mittels eines Kabelbinders, aber ansonsten frei mit der Hohlwelle verdrehbar, so dass sie der Drehbewegung der Hohlwelle ohne Behinderung folgen können. Da die Energiekette die Drehbewegung ab dem Ort der Wandungs-Durchführung abträgt, ist ein gegenseitiges Verdrillen der Versorgungsleitungen ausgeschlossen.The supply lines are inserted into the energy chain at the wall bushing or at the wall bushings conducted and otherwise have no firm contact with the hollow shaft wall. You can be connected to each other within the hollow shaft; for example by means of a cable tie, but otherwise freely rotatable with the hollow shaft, so that they can follow the rotary movement of the hollow shaft without hindrance. Since the energy chain transfers the rotary movement from the point where the wall is fed through, mutual twisting of the supply lines is ruled out.
Beim zweiten Anschlusspunkt werden die Versorgungsleitungen aus der Energiekette ausgeleitet. Daher ist der zweite Anschlusspunkt derjenige Anschlusspunkt, der ortsfest mit dem Rahmen verbunden ist. Das hat den Vorteil, dass das Ausleiten der Versorgungsleitungen immer an derselben Stelle in Bezug auf den Rahmen erfolgt. Bevorzugt ist der zweite Anschlusspunkt auch derjenige Anschlusspunkt, der in positiver z-Richtung (also in der Regel von unten nach oben gesehen) dem ersten Anschlusspunkt nachgeordnet ist.At the second connection point, the supply lines are routed out of the energy chain. Therefore, the second connection point is the connection point that is permanently connected to the frame. This has the advantage that the supply lines are always routed out at the same point in relation to the frame. The second connection point is preferably also the connection point which is arranged after the first connection point in the positive z-direction (that is to say as a rule viewed from bottom to top).
Die Versorgungsleitungen werden dabei am ersten Anschlusspunkt in die Energiekette eingeleitet und verlaufen - wenn auch innerhalb der Windungen der bandartigen Leitungsführung - insgesamt in positiver z-Richtung, bis sie beim zweiten Anschlusspunkt aus der Energiekette wieder ausgeleitet werden. Die umgekehrte Konfiguration wäre auch möglich, würde allerdings eine Richtungsumkehr der Versorgungsleitungen in negativer z-Richtung und damit eine größere Länge der Versorgungsleitungen erfordern.The supply lines are introduced into the energy chain at the first connection point and run - albeit within the windings of the strip-like line routing - overall in the positive z-direction until they are led out of the energy chain again at the second connection point. The reverse configuration would also be possible, but would require a reversal of the direction of the supply lines in the negative z-direction and thus a greater length of the supply lines.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Mehrfach-Brenneraggregat mit drei Plasma-Schneidbrennern, drei Schlauchpaketen und drei Energieketten ausgestattet.In a preferred embodiment, the multiple torch unit is equipped with three plasma cutting torches, three hose packages and three energy chains.
Ausführungsbeispielexample
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und einer Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt:
-
1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mehrfach-Brenneraggregats mit drei Plasmabrennern in schematischer Darstellung, -
2 die dreidimensionale, computererzeugte Darstellung des Brenneraggregats von1 (jedoch ohne Plasmabrenner), und -
3 eine Ausführungsform einer geeigneten Energiekette zum Einsatz im erfindungsgemäßen Brenneraggregat.
-
1 an embodiment of the multiple burner unit according to the invention with three plasma burners in a schematic representation, -
2 the three-dimensional, computer-generated representation of the burner unit from1 (but without plasma torch), and -
3 an embodiment of a suitable energy chain for use in the burner unit according to the invention.
Am Ausleger 2 ist eine Brennerhalterung 3 exzentrisch um eine Drehachse 4 drehbar gelagert. Außerdem ist auf dem Ausleger 2 eine Hohlwelle 5 drehbar gelagert (Drehlager 16), die mittels eines Antriebs (nicht dargestellt) um die Drehachse 4 rotierbar ist und mit der Drehbewegungen des Brenneraggregats 1 ausgeführt werden.A
Die Brennerhalterung 3 umfasst eine Kulisse, an der drei Plasmabrenner 7, 8, 9 montiert sind. Die Medienversorgungsleitungen 17 für die Plasmabrenner 7, 8, 9 sind jeweils in einem Schlauchpaket 7a, 8a, 9a zusammengefasst. Sie werden in lockerem Bogen über das untere Ende der Hohlwelle 5 in die Hohlwellenbohrung geführt.The
Die Ausrichtung aller Plasmabrenner 7, 8, 9 in Bezug auf die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks 10 ist motorisch verstellbar. Der mittlere Plasmabrenner 8 ist üblicherweise so ausgerichtet, dass seine Längsachse koaxial zur Drehachse 4 verläuft (Nullausrichtung); er kann aber motorisch um +/- 10 Winkelgrade gegenüber der Nullausrichtung verkippt werden.The alignment of all
Der vorlaufende Plasmabrenner 7 ist an einem Laufwagen 7b montiert, der entlang einer bogenförmigen Winkelstelleinrichtung verfahrbar ist, so dass der Plasmabrenner 7 in der z-y-Ebene des Koordinatensystems motorisch verschwenkbar ist und zwischen der Drehachse 4 und der Plasmabrenner-Längsachse ein Winkel einstellbar ist. In gleicher Weise ist auch der nachlaufende Plasmabrenner 9 an einem Laufwagen 9b montiert, der entlang einer bogenförmigen Winkelstelleinrichtung motorisch verfahrbar ist, so dass zwischen der Drehachse 4 und der Mittelachse des nachlaufenden Plasmabrenners 9 ein Winkel einstellbar ist. Die möglichen Kippwinkel der Schrägbrenner 8, 9 liegen im Bereich von 0 bis 55 Grad. Außerdem sind die Schrägbrenner 8, 9 motorisch lateral um eine Länge bis 45 mm verschiebbar.The
Die Hohlwelle 5 hat im Ausführungsbeispiel einen Innendurchmesser von 75 mm, so dass die drei Schlauchpakete 7a, 8a, 9a reibungsfrei in der Hohlwellen-Bohrung aufgenommen werden können. Auf unterschiedlichen Höhenpositionen H1, H2, H3 sind in der Hohlwellen-Wandung Durchführungen (Öffnungen) vorgesehen, durch die die Versorgungsleitungen 17 eines Schlauchpakets einzeln ausgeleitet und in die band- und kammerartigen Leitungsführungswindungen L1 bis L6 (siehe
Jedem Schlauchpaket 7a, 8a, 9a ist eine eigene, separate Energiekette 6a, 6b, 6c zugeordnet. Die Energieketten 6a, 6b, 6c verlaufen übereinander um die Hohlwelle 5. Sie bestehen aus stirnseitig angeordneten Basisplatten 11,12 (besser erkennbar in
Die an den beiden Enden der Hohlwelle 5 angreifenden Flansche 14 sind jeweils mit Drehlagern 16 versehen, in denen die Hohlwelle 5 rotierbar gelagert ist.The engaging at the two ends of the
In der dreidimensionalen Darstellung des Mehrfach-Brenneraggregats 1 von
Aus
An der unteren, mit der Hohlwelle 5 verbundenen Basisplatte 12 befindet sich ein erster Anschlusspunkt, an dem die Versorgungsleitungen 17 in die Energiekette 13 eingeführt werden. An der oberen Basisplatte 11 befindet sich ein zweiter Anschlusspunkt, bei dem die Versorgungsleitungen 17 aus der Energiekette 13 wieder ausgeleitet werden. Bei einer Drehung der Hohlwelle 5 um die Drehachse 4 werden erster und zweiter Anschlusspunkt relativ zueinander verdreht. Der Verdrehwinkel zwischen erstem und zweitem Anschlusspunkt wird ohne Rotation der Energiekette 13 dadurch kompensiert, dass der Umlenkbogen U zwischen den Wicklungsabschnitten W1, W2 in die eine oder andere Richtung wandert. Das Wandern/Verschieben des Umlenkbogens U bewirkt eine Umwandlung von Lagen der einen Wickelrichtung in Lagen der gegensinnigen (gegenläufigen) Wickelrichtung, so lange, bis der Verdrehwinkel kompensiert ist oder bis einer der Wicklungsabschnitte über keine wandelbaren Lagen mehr verfügt (gegebenenfalls wäre die Kapazität der Energiekette erschöpft). Ein Verdrillen der Schlauchpakete 7a, 8a, 9a ist daher konstruktiv ausgeschlossen. Im Ausführungsbeispiel liegt der maximale Verdrehwinkel zwischen erstem und zweitem Anschlusspunkt - also die Torsionskompensations-Kapazität der Energiekette bei +/- 540 Winkelgraden, also bei insgesamt 1080 Grad.A first connection point, at which the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Brenneraggregatburner unit
- 22
- Auslegerboom
- 33
- Brennerhalterungburner mount
- 44
- Drehachseaxis of rotation
- 55
- Hohlwellehollow shaft
- 6a, 6b, 6c6a, 6b, 6c
- Energieketteenergy chain
- 7, 8, 97, 8, 9
- Plasmabrennerplasma torch
- 7a, 8a, 9a7a, 8a, 9a
- Schlauchpakethose pack
- 7b, 9b7b, 9b
- Laufwagentrolley
- 1010
- Werkstückworkpiece
- 11,1211:12
- Basisplattenbaseplates
- 1313
- Leitungsführungwiring
- 1414
- Flanschflange
- 1616
- Drehlagerpivot bearing
- 1717
- Leitungencables
- H1, H2, H3H1, H2, H3
- Höhenpositionenheight positions
- L1 bis L6L1 to L6
- schraubenartige Lagenhelical layers
- W1 bis W2W1 to W2
- Wicklungsabschnittewinding sections
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |