DE19626218A1 - Maschine zum Brennschneiden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Brennschneiden von lang­ gestreckten, zumindest einseitig offenen Hohlkörpern, insbesondere Rohren, mit einer Aufnahme für den Hohlkörper, einem Schneidbrenner und einer Antriebs- und Steuereinrichtung zum Erzeugen von Relativbewegungen zwi­ schen Hohlkörper und Schneidbrenner, um dessen Schneidstrahl auf gewünsch­ te Stellen des Mantels des Hohlkörpers auszurichten.

Beim Brennschneiden entstehen, ungeachtet, ob ein autogenes Schneidverfah­ ren oder Plasmaschneiden Anwendung findet, Dämpfe, Stäube und Schlacken. Diese werden beim Schneiden von Hohlkörpern wie Rohren durch den Schneidstrahl ins Rohrinnere geblasen. Insbesondere bei längeren Rohren ist die zur Beseitigung dieser Verschmutzung erforderliche Reinigung zeit- und kosten intensiv.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zum Brennschneiden zu schaffen, die es ermöglicht, bei langgestreckten Hohlkörpern, insbesondere Rohren, Schneidvorgänge, beispielsweise zur Bildung von Aussparungen oder Durchbrüchen, vorzunehmen, ohne daß es zur Verunreinigung des Innenrau­ mes kommt.

Bei einer Maschine der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungs­ gemäß dadurch gelöst, daß für die Abfuhr von durch den Schneidstrahl ins Innere des Hohlkörpers gelangenden Verunreinigungen, wie Dämpfen, Stäuben und Schlacken, eine Abführeinrichtung vorhanden ist, die sich durch die Öffnung des Hohlkörpers hindurch in dessen Innenraum erstreckt und eine die Verunreinigungen aufnehmende Fangzone bildet, und daß diese in Abpassung an die Lage des Schneidstrahles lageeinstellbar ist.

Die zur Anpassung an die Lage des Schneidstrahles erfolgende Lageeinstellung der Fangzone gestaltet sich bei solchen Brennschneidmaschinen besonders einfach, bei denen der Hohlkörper um seine Längsachse relativ zum Schneid­ brenner drehbar aufgenommen ist. In diesem Falle braucht für das Schneiden von Aussparungen, Durchbrüchen oder Trommelkurven der Schneidbrenner lediglich in Richtung der Längsachse des Hohlkörpers verstellt zu werden. Die Lageeinstellung der Fangzone der Abführeinrichtung erfordert daher in diesem Falle lediglich eine Verschiebebewegung entlang der Längsachse des Hohlkör­ pers.

In bevorzugter Ausführungsform ist die Abführeinrichtung als Absaugeinrich­ tung ausgebildet, die eine sich entlang der Längsachse des Hohlkörpers in dessen Innenraum erstreckende Sauglanze aufweist, die zumindest eine die Fangzone bildende Saugöffnung besitzt. Bei Verwendung einer einzigen Saug­ öffnung an der Sauglanze ist letztere als Ganzes im Inneren des Hohlkörpers lageverstellbar, um die Saugöffnung der jeweiligen Lage des Schneidstrahles nachzuführen. Bei Vorhandensein mehrerer Saugöffnungen an der Sauglanze kann diese stationär und vorzugsweise mit einer steuerbaren Verschlußeinrich­ tung versehen sein, um wahlweise zumindest eine der Saugöffnungen im Bereich der jeweiligen Lage des Schneidstahles zu öffnen und die anderen Öffnungen zu schließen.

Anstelle einer Saugöffnung in Form eines seitlichen Durchbruchs der Sauglanze kann deren seitliche Mantelfläche durch einen Längsschlitz durchbrochen sein, wobei eine Verschlußeinrichtung Anwendung finden kann, mittels deren die Schlitzöffnung bereichsweise verschließbar oder zur Bildung einer Saugöffnung bereichsweise freigebbar ist.

Sowohl bei Verwendung von Saugöffnungen in Form von Durchbrüchen als auch eines Längsschlitzes in der Sauglanze kann als Verschlußeinrichtung eine Schieberanordnung, beispielsweise ein Drehschieber, vorgesehen sein.

Anstelle einer die Abführeinrichtung bildenden Absaugeinrichtung kann als Abführeinrichtung ein durch die Öffnung des Hohlkörpers in dessen Innenraum einführbarer Flüssigkeitsbehälter vorgesehen sein, dessen obenliegende, die Flüssigkeitsoberfläche freilegende Öffnung, welche die Fangzone bildet, so auf den Schneidstrahl ausrichtbar ist, daß dieser auf die Flüssigkeitsoberfläche auftrifft. Die vom Schneidstrahl mitgeführten Verunreinigungen werden dadurch in der Flüssigkeit gebunden, die für die Abfuhr der Verunreinigungen laufend oder periodisch ausgetauscht wird.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine stark schematisch vereinfacht gezeichnete Vorderansicht einer Rohr-Brennschneidmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 einen schematisiert und abgebrochen gezeichneten Teilab­ schnitt des an der Brennschneidmaschine von Fig. 1 aufgenommenen Rohres und der in dessen Innerem befindlichen Abführeinrichtung für vom Schneidstrahl ins Rohrinnere verbrachten Verunreinigungen;

Fig. 3 bis 8 der Fig. 2 ähnliche Darstellungen mit Abführein­ richtungen gemäß jeweils abgewandelter Ausführungsformen.

Eine in Fig. 1 gezeigte Universal-Rohr-Brennschneidmaschine ist in einer in der einschlägigen Technik bekannten Bauweise ausgeführt, abgesehen davon, daß sie gemäß der Erfindung mit einer Abführeinrichtung ausgerüstet ist, um durch den Schneidstrahl ins Innere des bearbeiteten Rohres gelangende Verunreinigungen unmittelbar, d. h., ohne daß es zu einem Absetzen der Verunreinigungen an der Rohrinnenwand kommt, abzuführen.

Die in Fig. 1 gezeigte Maschine weist ein Maschinengestell mit seitlichen Ständern 1 und 3 und einer diese am oberen Ende verbindende Traverse 5 auf, welche eine Trag- und Führungsschiene für eine auf ihr verschiebbar gelagerte Brennereinheit 7 bildet. Die Brennereinheit 7 trägt einen Schneidbrenner 9, bei dem es sich um einen Brenner für das Autogen- oder Plasmaschneiden handeln kann und dessen Schneidstrahl vertikal nach unten gerichtet ist. Ein mit der Brennereinheit 7 verbundenes, flexibles Leitungsbündel 11 enthält Versorgungs­ leitungen für den Autogen-Schneidbrenner oder die Plasma-Schneideinrichtung sowie Steuer- und Versorgungsleitungen für eine in der Brennereinheit 7 be­ findliche Antriebseinheit 13 für die Erzeugung einer gesteuerten Verschiebebe­ wegung der Brennereinheit 7 längs der Traverse 5.

An dem in der Fig. 1 links gelegenen Ständer 1, angebracht an dessen oberem Bereich, befindet sich eine CNC-Steuereinrichtung für die Antriebseinrichtung 13 für Einstellbewegungen der Brennereinheit 7 sowie für eine am Fuß des Ständers 1 befindliche Antriebseinrichtung 17, die mit einer mit dem Ständer 1 verbundenen Aufnahme 19 zusammenwirkt, die die Lagerung für ein zu be­ arbeitendes Rohr 21 bildet. Dieses ist an seinem zugekehrten Endbereich mittels eines Spannfutters 23 gehalten, das an der Aufnahme 19 mit parallel zur Längsachse der Traverse 5 verlaufender Drehachse mittels der Antriebseinrich­ tung 17 drehbar ist, so daß das Rohr 21, gesteuert von der Steuereinrichtung 15, um seine Längsachse 27 drehbar ist.

An seinem dem Spannfutter 23 abgewandten Endbereich kann das Rohr 21 mit­ tels einer nicht gezeigten, lünettenartigen Einrichtung abgestützt sein. Zur Anpassung an unterschiedliche Rohrdurchmesser ist der Schneidbrenner 9 an der Brennereinheit 7 mittels eines Schlittens 10 vertikal verschiebbar gelagert.

Die Brennschneidmaschine, soweit bis hier beschrieben, entspricht im wesentli­ chen einer bekannten, handelsüblichen Universal-Rohr-Brennschneidmaschine, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung Zinser 1302 von der Anmelderin vertrieben wird. Abweichend hiervon ist jedoch erfindungsgemäß eine Abführ­ einrichtung vorgesehen, um Verunreinigungen, die beim Schneiden des Rohr­ mantels durch den Schneidstrahl des Brenners 9 ins Innere des Rohres 21 verbracht werden, abzuführen, so daß keine Gefahr besteht, daß sich an den Rohrinnenwänden Stäube oder Schlacken oder durch Dämpfe mitgeführte korrosionsbildende Substanzen absetzen. Beim in Fig. 1 gezeigten Ausführungs­ beispiel ist die Abführeinrichtung als Absaugeinrichtung ausgebildet, die eine Sauglanze 25 aufweist, die sich von dem dem Spannfutter 23 abgewandten offenen Ende her entlang der Längsachse 27 des Rohres 21 so weit in dessen Innenraum hineinerstreckt, daß sich die Sauglanze 25 mit ihrem stirnseitigen Ende 29 im Bereich des Schneidbrenners 9 befindet, d. h. in dem Bereich, wo dessen Schneidstrahl in das Innere des Rohres 21 eintritt.

An ihrem stirnseitigen Ende 29 weist die Sauglanze 25 einen zur Längsachse 27 quer verlaufenden Ansatz 31 auf, dessen offenes Ende eine Saugöffnung 33 mit einer trichterförmigen Erweiterung 35 bildet, siehe auch Fig. 2. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, tritt der Schneidstrahl, der in Fig. 2 durch ein Pfeilbündel 37 angedeutet ist, über die trichterförmige Erweiterung 35 in die Saugöffnung 33 der Sauglanze 25 ein. Deren der Saugöffnung 33 abgewandtes Ende ist über eine flexible Leitung 39 mit einer Sauggebläse- und Filtereinrichtung 41 verbun­ den, die die über die Sauglanze 25 abgesaugten Verunreinigungen aufnimmt. Um die durch die Saugöffnung 33 der Sauglanze 25 gebildete Fangzone für die Verunreinigungen der jeweiligen Stellung des Schneidstrahles des Brenners 9 nachzuführen, ist die Sauglanze 25 entlang der Längsachse 27 in beiden Rich­ tungen, wie mit Doppelpfeil 43 angedeutet, lageverstellbar. Diese Verstellung kann mittels einer beliebigen, bekannten Nachführeinrichtung, die nicht gezeigt ist, in Abhängigkeit von der Verschiebebewegung des Brenners 9 erfolgen.

Fig. 3 zeigt ein abgewandeltes Beispiel, bei dem die Saugöffnung 33 mit trichterförmiger Erweiterung 35 unmittelbar am stirnseitigen Ende der Sauglanze 25 vorgesehen ist. Auch bei diesem Beispiel ist zur Anpassung an die jeweilige Lage des durch das Pfeilbündel 37 angedeuteten Schneidstrahles die Sauglanze 25 entsprechend dem Doppelpfeil 43 lageeinstellbar.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Saugöffnung 33 durch einen Durchbruch in der seitlichen Mantelfläche der Sauglanze 25 gebildet ist, die ebenfalls entsprechend dem Doppelpfeil 43 lageeinstellbar ist.

Die in Fig. 5 bis 7 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiele weisen jeweils feststehende Sauglanzen 25 auf, wobei zur Anpassung an die jeweilige Lage des durch die Pfeilbündel 37 angedeuteten Schneidstrahles die durch die Saugöffnung definierte Fangzone für die Verunreinigungen bezüglich der Längsrichtung der jeweiligen Sauglanze 25 ortsveränderlich ist.

Bei dem Beispiel von Fig. 5 sind zu diesem Zweck mehrere in Längsrichtung zueinander versetzte Saugöffnungen 33 als Durchbrüche in der seitlichen Mantelfläche der Sauglanze 25 ausgebildet. Bei der Verschiebebewegung des Brenners 9 wandert der durch das Pfeilbündel 37 angedeutete Schneidstrahl vom Bereich einer Saugöffnung 33 zum Bereich der benachbarten Saugöffnung 33. Um die Wirtschaftlichkeit und den Wirkungsgrad zu verbessern, kann eine Verschlußeinrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die jeweils nur die je­ weils dem Schneidstrahl nächstgelegene Saugöffnung 33 freigibt und die ande­ ren verschließt. Hierfür kann eine an der Sauglanze 25 angeordnete Schieber­ einrichtung, beispielsweise eine Drehschieberanordnung, vorgesehen sein.

Fig. 6 zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel, bei dem anstelle einer Schieber­ einrichtung steuerbare Verschlußklappen 47 an den Durchbrüchen der Sauglan­ ze 25 vorhanden sind.

Bei dem Beispiel von Fig. 7 ist die Sauglanze 25 durch einen Längsschlitz 51 durchbrochen. In ähnlicher Weise wie bei dem Beispiel von Fig. 5 kann eine Verschlußeinrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die den Längsschlitz 51 zur Bildung einer auf den Schneidstrahl ausgerichteten Saugöffnung lediglich bereichsweise freigibt. Auch in diesem Falle ist eine Schieberanordnung, ins­ besondere ein Drehschieber, anwendbar.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das sich von den zuvor beschriebenen grundsätzlich dadurch unterscheidet, daß die Abführeinrichtung nicht als Absaugeinrichtung ausgebildet ist, sondern so ausgelegt ist, daß die durch den Schneidstrahl ins Rohrinnere geblasenen Verunreinigungen durch eine Flüssig­ keit gebunden werden, wobei als Waschflüssigkeit Wasser vorgesehen sein kann. Die die Verunreinigungen aufnehmende Fangzone ist hier durch die freiliegende Flüssigkeitsoberfläche 55 einer in einem oben offenen, napfartigen Behälter 57 befindlichen Waschflüssigkeit gebildet, die dem Behälter 57 über ein Zulaufleitung 58 zugeführt und von diesem über eine Ablaufleitung 59 abgeführt wird. Zur Lageanpassung an die Position des durch das Pfeilbündel 37 angedeuteten Schneidstrahles ist bei diesem Ausführungsbeispiel, ebenso wie dies bei den Beispielen gemäß Fig. 1 bis 4 der Fall ist, eine Nachführung der Fangzone, also des Behälters 57, in Rohrlängsrichtung vorgesehen, wie mit Doppelpfeil 43 in Fig. 8 angedeutet.

Claims (13)

1. Maschine zum Brennschneiden von langgestreckten, zumindest einseitig offenen Hohlkörpern, insbesondere Rohren (21), mit einer Aufnahme (19, 23) für den Hohlkörper (21), einem Schneidbrenner (9) und einer Antriebs- und Steuereinrichtung (13, 15, 17) zum Erzeugen von Relativbe­ wegungen zwischen Hohlkörper (21) und Schneidbrenner (9), um dessen Schneidstrahl auf gewünschte Stellen des Mantels des Hohlkörpers (21) auszurichten, dadurch gekennzeichnet, daß für die Abfuhr von durch den Schneidstrahl ins Innere des Hohlkörpers gelangenden Verunreinigungen, wie Dämpfen, Stäuben und Schlacken, eine Abführeinrichtung (25; 57) vorhanden ist, die sich durch die Öffnung des Hohlkörpers (21) hindurch in dessen Innenraum erstreckt und eine die Verunreinigungen aufnehmen­ de Fangzone (33; 35) bildet, und daß diese in Anpassung an die Lage des Schneidstrahles lageeinstellbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Aus­ richten des Schneidstrahles des Schneidbrenners (9) dieser in einer Ein­ stellbewegung in Richtung der Längsachse (27) des Hohlkörpers (21) mittels der Antriebs- und Steuereinrichtung bewegbar und die Aufnahme (19, 23) des Hohlkörpers (21) drehbar sind, um den Hohlkörper (21) um seine Längsachse (27) relativ zum Schneidbrenner (9) zu drehen.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführein­ richtung als Absaugeinrichtung ausgebildet ist, die eine sich entlang der Längsachse (27) des Hohlkörpers (21) in dessen Innenraum erstreckende Sauglanze (25) aufweist, die zumindest eine die Fangzone bildende Saug­ öffnung (33) besitzt.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung der Lage der Fangzone an den Schneidstrahl die Sauglanze (25) in Abhän­ gigkeit von der Einstellbewegung des Schneidbrenners (9) entlang der Längsachse (27) des Hohlkörpers (21) bewegbar ist.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saug­ öffnung (33) durch das stirnseitige offene Ende der Sauglanze (25) gebildet ist.

6. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugöff­ nung (33) durch einen Durchbruch in der seitlichen Mantelfläche der Sauglanze (25) gebildet ist.

7. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauglanze (25) im Bereich ihres stirnseitigen Endes einen zur Längsachse (27) quer verlaufenden Ansatz (31) aufweist, dessen offenes Ende die Saugöffnung (33) bildet.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugöffnung (33) eine trichterförmige Erweiterung (35) aufweist.

9. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Mantelfläche der Sauglanze (25) eine Mehrzahl von in Längsrichtung zueinander versetzt angeordneten Durchbrüchen aufweist und daß eine steuerbare Verschlußeinrichtung vorgesehen ist, um wahlweise zumindest einen der Durchbrüche zur Bildung einer Saugöffnung (33) freizugeben oder zu verschließen.

10. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Mantelfläche der Sauglanze (25) zur Bildung einer Saugöffnung (33) durch einen Längsschlitz (51) durchbrochen ist.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine steuerbare Verschlußeinrichtung vorgesehen ist, um die Schlitzöffnung (51) bereichsweise zu verschließen oder als Saugöffnung (33) bereichsweise freizugeben.

12. Maschine nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschlußeinrichtung eine steuerbare Schiebereinrichtung, vorzugsweise ein Drehschieber, vorgesehen ist.

13. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführeinrichtung einen durch die Öffnung des Hohlkörpers (21) in dessen Innenraum einführbaren Flüssigkeitsbehälter (57) aufweist, daß dieser eine die Flüssigkeitsoberfläche (55) zumindest teilweise freilegende, obenliegende Öffnung zur Bildung der Fangzone besitzt, in der der Schneidstrahl auf die Flüssigkeitsoberfläche (55) auftrifft, und daß der Behälter (57) entsprechend der Einstellbewegung des Schneidbrenners (9) im Innenraum des Hohlkörpers (21) längs dessen Längsachse (27) bewegbar ist.