DE1964686C - Anlage zum Ausschneiden von Offnungen in Konstruktionen und Werkstucken mit zylindrisch gestalteter Oberflache durch einen Schneidbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Anlagen zum Ausschneiden von öffnungen in Konstruktionen und Werkstücken mit insbesondere zylindrisch gestalteter Oberfläche, z. B. bei Kesseleinrichtungen, Tankwagen, Wärmeaustauschern u. a.

Anlagen zum Ausschneiden von runden öffnungen in Konstruktionen dieser Art durch einen Schneidbrenner sind weitgehend bekannt. Bei einer Art solcher Anlagen wird die räumliche geschlossene Bahnkurve des Schneidbrenners durch den Einsatz eines Sinusmechanismus oder eines Kurvengetriebes gesichert.

Bei einer anderen Anlage zum Ausschneiden runder öffnungen ist eine bewegliche Konsole vorgesehen, die gleichzeitig den Schneidbrenner und einen Fühlstift trägt, wobei letzterer in der Nähe der Schneidzone auf der Oberfläche des Werkstücks bewegt und ai.f diese Weise eine Führung für den Schneidbrenner erreicht wird.

Zum Ausschneiden von öffnungen beliebigei Form ist eine Anlage bekannt, bei der auf das zylindrische Werkstück ein Gestell aufgesetzt wird, das in einigem Abstand von der auszuschneidenden Stelle eine entsprechend gekrümmte Musterschablone trägt. Der Schneidbrenner ist in einer Rahmenkonstruktion beweglich angeordnet und seine Führung wird dadurch erreicht, daß ein verlängerter Teil der Rahmenkonstruktion am Innenrand der Musteröffnung der Schablone entlang geführt wird.

Bei allen Anlagen dieser Art besteht eine Schwierigkeit darin, den Abstand zwischen Schneidbrenner und Werkstückoberfläche zuverlässig konstant zu halten.

Die Einhaltung des konstanten Abstands wird z. B.

dadurch versucht, d^. der Schneidbrenner mit zwei Abstandsrädern versehen wird, die auf einer gemeinsamen Achse sitzen, welche pendelnd am Schneidbrenner befestigt ist. Im Betrieb laufen die «.bstandsräder zu beiden Seiten der Schnittstelle. Abgesehen davon, daß es ungünstig ist, in der Nahe der schnittstelle derartige Vorrichtungen vorzusehen, ist mit solchen Hilfsmitteln die Einhaltung eines konstanten Abstands bei wechselnden Krümmungen der Oberfläche des Werkstücks nicht möglich.

Bei einer bekannten Anlage, bei der der Schneidb"i inner zur Führung auf einer Kreisbahn an einem Rad außerhalb des Mittelpunkts befestigt ist, wird zur Abstandshaltung ein besonderer Verschiebeantrieb in Vertikalrichtung verwendet, der in Abhängigkeit von der Bewegung eines über die zylindrische Oberfläche des Werkstücks geführten lünltasters gesteuert unii auf Hub oder Senkung eingeschaltet wird.

Der Hauptnachteif aller bekannten Anlagen besteht dari" daß sie keinen zuverlässig konstanten Abstand zwirnen dem Schneidbrenner und der zylindrischen Oberfläche gewährleisten können, wenn die Werkstücke eine Ovalität oder Kegeligkeit im zuverlässigen Bereich aufweisen. Außerdem ist eine ziemlich genaue Ausrichtung dieser Anlagen in bezug au." die Längsachse der zylindrischen Oberfläche enorderlich, da eine Schicfeinstellung erhebliche Schwankungen des Ab Lindes zwischen Schneidbrennerdüse und Oberfläche der Konstruktionen bzw. der Werkstücke hervorruft. Ein ungleicher Abstand zwischen dem Schneidbrenner und der zu bearbeitenden Oberfläche wirf.t sich negativ auf die Schnittqualität aus, vermindert die Schneidgeschwindigkeit und macht zusätzlich Arbeiten zur Beseitigung der Schnittfehler nötig.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der Nachteile der bekannten Anlagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung zwischen Kopierschablone und Schneidbrenner zu gewährleisten, bei der unter allen Umständen beim Schneidbetrieb der gleiche Abstand zwischen dem Schneidbrenner und der zylindrischen Oberfläche der Konstruktionen bzw. der Werkstücke gesichert ist.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der Anlage zum Ausschneiden von öf'nungen in Konstruktionen bzw. Werkstücken mit zylindrisch gestalteier Oberfläche durch einen Schneidbrenner, welcher gleichzeitig in der horizontalen Ebene und entsprechend dem durch eine Nachführeinrichtung bestimmten Verlauf auch in der vertikalen Ebene verschiebbar ist, erfindungsgemäß die Kopierfühler der erwähnten Nachführeinrichtung zu beiden Seiten der Schneidzone in Vertikalrichtung frei und voneinander unabhängig verschiebbar in Gliedern angeordnet sind, welche die Kopierfühler mit dem Schneidbrenner verbinden, wobei der Schneidbrenner und die Kopierfühler zusätzlich miteinander durch eine Zugstangs vereinig: sind, mit der sowohl Schneidbrenner als auch Kopierfühler gelenkig verbunden sind, wobei das Gelenk des Schneidbrenners verschiebbar längs der Zugstange montiert ist.

Die Verschiebbarkeit des Schneidbrennergelenkes längs der Zugstange wird dadurch erreicht, daß die letztere Längsnuten aufweist, in welche Rollen eingreifen, die auf der Achse de° Gelenkes, das den Schneidbrenner mit der Zugstange verbindet, befestigt sind, die Gelenke aber, welche die Kopierfühler

mit der Zugstange verbinden, sind durch ovale Schlitze in der Zugstange und Zapfen gebildet, die in Bohrungen der Kopierfühler und in die ovalen Schlitze der Zugstangen eingreifen.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Be-Schreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung ist die Parallelperspektive der erfindungsgemäßen Anlage zum Ausschneiden von öffnungen in Konstruktionen und Werkstücken mit zylindrisch gestalteter Oberfläche dargestellt.

Die Anlage enthält einen Rahmen I mit Tragrollen 2, in denen ein Zahnrad 3 läuft. Die Drehung des Rades j erfolgt durch ein ebenfalls auf dem Rahmen 1 angeordnetes Triebwerk 4. Auf dem Rad 3 sind Führungen 3 und 6 montiert; auf den Führungen läuft ein Schlitten 7, der eine Stange H trägt, auf welcher durch einen Halter 9 ein Schneidbrenner 10 angeordnet ist. Der Rahmen 1 ist auch mit Führungen 11 ausgestattet, auf denen mittels Rollen 12 eine Leiste 13 läuft. Die letztere hat eine Nut 14, in der sich das Gleitstück 15 verschiebt, das auf dem Zapfen des Schlittens 7 (der Zahlen Kt in der Zeichnung nicht angedeutet) drehbar montiert wird. Auf der Leiste 13 sind in den Büchsen 16 die Kopierfühler !7 frei und voneinander unabhängig in Vertikalrichtung verschiebbar angeordnet.

Der Schneidbrenner 10 und die Kopierfühler 17 sind miteinander durch eine Zugstange 18 verbunden.

Die Kopierfühler 17 sind mit der Zugstange 18 durch die in ovale Schlitze 20 der Zugstange 18 eingreifenden Zapfen 19 verbunden.

Ein Gelenk 21, durch welches der Schneidbrenner 9 mit der Zugstange 18 verbunden wird, ist längs der letzteren verschiebbar angeordnet.

Das wird dadurch erreicht, daß auf der Achse des Gelenkes 21 die in die Längsnuten 23 der Zugstange 18 eingreifenden Rollen 22 montiert sind.

Um den Schneidbrenner 10 unter einem Winkel zur auszuschneidenden Oberfläche einzustellen, ist auf dem Halter 9 eine Vorrichtung 24 vorgesehen, die von Hand in der Formnut 25 des Halters 9 verschiebbar ist.

Zum Ausschneiden von Öffnungen kann sowohl ein Gas- als auch ein Plasmaschneidbrenner benutzt werden.

Die Anlage kann auf der Bühne oder auf dem Portal, von wo aus das Ausschneiden der öffnungen in zylindrisch gestalteten Großwerkstücken ausgeführt wird, angeordnet werden.

Der Betrieb de. Anlage verläuft in folgender Weise: Die Anlage wird durch die Magnete 27 so auf der zylindrischen Oberfläche der Konstruktion 26 befestigt, daß der Zeiger 28 mit dem Mittelpunkt der auszuschneidenden öffnung zusammenfällt, Danach wird der Zeiger 28 abmontiert und so auf dem Rahmen 1 verlegt, daß er die Bewegung der Leiste 13 nicht stört. Der Schlitten 7 zusammen mit der Stange 8 und mit dem auf der letzteren befestigten Schneidbrenner 10 werden nach den auf der Füh-

rung 6 vorgesehenen Skalenteilungen auf Durchmesser eingestellt, der etwas kleiner als derjenige der öffnung ist, die ausgeschnitten werden soll. Der Schneidbrenner 10 wird eingeschaltet und ir.i Metall der zylindrischen Konstruktion 26 der Anfangsschnitt durchgebrannt. Durch Drehung des Handrades 29 werden dann die Führung 5 und der auf der letzteren befestigte Schlitten 7 mit der Stange 8 und dem Schneidbrenner IiO auf den erforderlichen Durchmesser der auszusehneidenden öffnung eingestellt. Danach wird das Werk 4 zum Antrieb des Rades 3 eingeschaltet, welches durch seinen Lauf den Schlitten? auf dem Kreisumfang bewegt und durch das Gleitstück 15 eme hin- und hergehende Bewegung der Leiste 13 auf den Führungen 11 in der Horizontalebene quer zur zylindrischen Oberfläche verursacht.

Mit dem Schlitten 7 läuft aiii c^xm Kreisumfani: auch die Stange 8 mit dem Schneidbrenner 10.

Die Bewegung der Leiste 13 verursacht vertikale Verschiebungen (Hub und Senkung;) der Kopierfühler 17. da die letzteren sich auf einer gekrümmten Oberfläche quer zu den Mantellinien bewegen.

Die vertikale Verschiebung der Kopierfühler 17 durch die Zapfen 19, die Zugstange 18 und das Gelenk 21 erzeugt eine nach dem Drehwinkel des Rades 3 erforderliche vertikale Bewegung der Stange 8 mit Schneidbrenner 10. Nachdem das Rad 3 mit dem Schneidbrenner 10 eine vollständige Umdrehung ausgeführt hat, wird es automatisch durch Endschalter (in der Zeichnung nicht angedeutet) angehalten, wodurch der Arbeitsverlauf zum Ausschneiden der Öffnung beende? ist.

Der Abstand zwischen Schneid brennerdüse und zylindrischer Werkstückoberfläche bleibt beim Ausschneiden der Öffnung konstant, da der Schneidbrenner und die Kopierfühler stets auf ein und derselben, für sie gemeinsamen Mantellinie der zylindrisch«, η Oberfläche liegen.

Weist die zylindrische Oberfläche der Konstrukion 26 eine Kegeligkeit oder Ovalität auf, oder ist die

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Anlage nicht genau genug oder schief in bezug auf die Längsachse der zylindrischen Oberfläche angeordnet, so wird sich einer der Kopierfühler 17 in bezug auf den anderen entweder heben oder senken und dadurch eine Drehung der Zugstange 18 in der vertikalen Ebene verursachen. Indem sich die Zugstange 18 dreht, gleicht sie die Stellung des Schneidbrenners lft aus, wobei in der Praxis der Abstand 1 »ischen Schneidbrenner und zylindrische·· Oberfläche in der Sollgröße aufrechterhalten wird.

Zur Abfassung der ausgeschnittenen öffnung wird der Schneidbrenner 10 mit der Vorrichtung 24 in der Formnut 25 Im Halter 9 geneigt. Danach folgen solche Arbeitsabläufe, die denjenigen beim Ausschneiden der öffnung ähnlich sind.

Nach dem Ausschneiden der öffnung und der Abfasung wird die Anlage vom Werkstück abmontiert und zum Ausschneiden der nächstfolgenden öffnung aufgestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anlage zum Ausschneiden von öffnungen in Konstruktionen und Werkstücken mit zylindrisch gestalteter Oberfläche durch einen Schneidbrenner, welcher gleichzeitig in «Jer horizontalen Ebene und mittels einer Nachführeinrichtung auch in der vertikalen Ebene verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopier- fühler (17) der erwähnten Nachführeinrichtung zu beiden Seiten der Schneidzone in Vertikalrichtung frei und voneinander unabhängig verschiebbar in Gliedern angeordnet sind, welche die Kopierfühler mit dem Schneidbrenner (10) verbinden und daß der Schneidbrenner (10) und die Kopierfühler (17) miteinander über eine Zugstange (18) zusätzlich in Verbindung stehen, wobei Schneidbrenner und Kopierfühler gelenkig mit der Zugstange verbunden sind und das Gelenk (21) des Schneidbrenners (10) verschiebbar längs der Zugstange (18) montiert ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (18) Längsnuten (23) aufweist, in welche Rollen (22) eingreifen, die auf der Achse eines Gelenkes (21) befestigt sind, das den Schneidbrenner (10) mit der Zugstange (18) verbindet, wobH an den Enden der Zugstange ovale Schlitze (20) vorgesehen sind, in welche die Zapfen (19) dei Kopierfünler (17) eingreifen.