DE202005004423U1

DE202005004423U1 - Brenneraggregat für eine Brennschneidmaschine

Info

Publication number: DE202005004423U1
Application number: DE200520004423
Authority: DE
Original assignee: Lind Ind Equipment GmbH; LIND INDUSTRIAL EQUIPMENT GmbH
Current assignee: Lind Ind Equipment GmbH; LIND INDUSTRIAL EQUIPMENT GmbH
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2015-03-17

Abstract

Brenneraggregat (10) für eine Brennschneidmaschine mit zumindest einem Brenner (14) zur Erzeugung eines Brennstrahls zum Schneiden von Material (24) wie Stahlblech, wobei der Brenner (14) mittels eines Antriebs (16) und eines bogenförmigen Führungselementes (18) derart verfahrbar ist, dass bezogen auf eine Materialoberfläche (25) der Brennstrahl in unterschiedlichen Winkeln α einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das bogenförmige Führungselement (18) feststehend ausgebildet ist und dass der Brenner (14) mittels eines an dem Führungselement (18) gelagerten Schlittens (20) bewegbar ist.

Description

Brenneraggregat für eine Brennschneidmaschine mit zumindest einem Brenner zur Erzeugung eines Brennstrahls zum Schneiden von Material wie Stahlblech, wobei der Brenner mittels eines Antriebs und eines bogenförmigen Führungselementes derart verfahrbar ist, dass bezogen auf eine Materialoberfläche der Brennerstrahl in unterschiedlichen Winkeln einstellbar ist.
Aus dem Stand der Technik sind Brenneraggregate bekannt, bei denen der Brenner mit einem bogenförmigen Führungselement fest verbunden ist, wobei das bogenförmige Führungselement selbst in einem festen Halteelement drehbar gelagert ist. Da bei der Bewegung des Brenners stets das bogenförmige Führungselement zu bewegen ist, kommt es insbesondere in Randstellungen zu Bewegungseinschränkungen, insbesondere sind extreme Winkelstellungen des Brenners problematisch, da stirnseitige Enden des bogenförmigen Führungselements die Bewegungsfreiheit in Richtung zur Materialoberfläche einschränken.
Zur Abdichtung ist das bogenförmige Führungselement mit einem Faltenbalg versehen, welcher ebenfalls störungsanfällig sein kann.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein Brenneraggregat für eine Brennschneidmaschine derart weiterzubilden, dass eine einfache und sichere Winkelverstellung des Brenners möglich ist.
Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das bogenförmige Führungselement feststehend ausgebildet ist und dass der Brenner mittels eines an dem Führungselement gelagerten Schlittens bewegbar ist. Durch das feststehende bogenförmige Führungselement wird eine größere Bewegungsfreiheit für die Verfahrbarkeit des Brenners erreicht. Somit können auch extreme Winkelpositionen angefahren werden. Die Verfahrbarkeit des Brenners mittels eines Schlittens entlang des feststehenden bogenförmigen Führungselementes bietet den Vorteil, dass einerseits die verfahrbare Masse verringert wird und andererseits eine aufwendige Abdichtung des nach dem Stand der Technik offenen bogenförmigen Führungselementes nicht notwendig ist.
Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass das bogenförmige Führungselement geschlossen ausgebildet ist, wobei der im Wesentlichen U-förmige Schlitten das Führungselement umschließt und mit einem im Innern des Führungselementes gelagerten Gegenhalters verbunden ist.
Der Aufbau des bogenförmigen Führungselementes zeichnet sich dadurch aus, dass dieses ein im Querschnitt U-förmiges, einem Kreisringabschnitt folgendes Profil umfasst, welches mit einer ebenfalls im Wesentlichen U-förmigen Abdeckhaube abdeckbar bzw. verschließbar ist.
Ein weiterer Vorteil gegenüber dem Brenneraggregat nach dem Stand der Technik ist darin zu sehen, dass der Antrieb außerhalb des bogenförmigen Führungselementes angeordnet ist, wodurch eine kompakte Bauform erreicht werden kann. Dabei ist vorgesehen, dass eine Antriebsachse das U-förmige Profil des Führungselementes durchsetzt und mit einem im Innern des Führungselementes angeordneten Riemenantrieb gekoppelt ist, über den der Schlitten bewegbar ist.
Zur Realisierung des Riemenantriebs ist vorgesehen, dass dieser einen abschnittsweise auf einer im Innern des Profils angeordneten bogenförmig verlaufenden Führungsschiene aufliegenden Riemen wie Zahnriemen aufweist, wobei an Endseiten der Führungsschiene Umlenkrollen angeordnet sind und wobei zu beiden Seiten des Antriebsrads weitere Umlenkrollen vorgesehen sind, die den Riemen an das Antriebsrad führen.
An dem auf der Führungsschiene aufliegenden Teilstück des Riemens ist ein Mitnehmer vorgesehen wie angeformt, mit dem der Schlitten befestigt ist. Somit wird eine entlang der bogenförmigen Führungsschiene geführte Bewegung des Schlittens erreicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Schlitten über seinen gesamten Bewegungsweg eine lineare Bewegung ausführt. Hierzu ist der Motor vorzugsweise als AC-Servomotor mit Encoderimpulsen ausgebildet, wobei jedem Zählimpuls des Encoders ein entsprechender Winkelbetrag des Schlittens zugeordnet ist. Auch hierbei ist vorgesehen, dass zwischen der Anzahl der Impulse des Encoders und der Winkelbewegung des Schlittens eine lineare Beziehung besteht, so dass insgesamt die Programmierung des Brenneraggregats vereinfacht wird.
Zur Abdichtung des bogenförmigen Führungselementes ist vorgesehen, dass das innere U-förmige Profil an seinem oberen und unteren umlaufenden Rand ein einen Spalt zwischen innerem Profil und äußerer Abdeckung verschließendes Dichtungselement wie Dichtlippe oder Bürstenstreifen aufweist.
In bevorzugter Ausführungsform ist des Weiteren vorgesehen, dass der Gegenhalter U-förmig ausgebildet ist, wobei dessen Schenkel parallel oder im Wesentlichen parallel zu den äußeren Oberflächen des U-förmigen Profils verlaufen und wobei auf Innenseiten der Schenkel des U-förmigen Profils Führungsschienen angeordnet sind, in die an dem Gegenhalter angeordnete Laufräder zur Lagerung dieses eingreifen.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von den Zeichnungen zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Brenneraggregats,
2 eine Vorderansicht des bogenförmigen Führungselementes mit einem Brenner in verschiedenen Winkelstellungen,
3 eine perspektivische Darstellung einer Rückansicht des bogenförmigen Führungselementes des Brenneraggregates gemäß 1,
4 eine Schnittdarstellung des bogenförmigen Führungselementes und
5 eine Explosionsdarstellung des bogenförmigen Führungselementes mit Schlitten zum Verfahren des Brenners.
1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Brenneraggregat 10 für eine nicht näher beschriebene Brennschneidmaschine. Das Brenneraggregat besteht aus einer Versorgungs- und Steuereinheit 12, die an der Brennschneidmaschine befestigbar ist. Das Brenneraggregat 10 weist zumindest einen Brenner 14 zur Erzeugung eines Brennstrahls zum Schneiden von Material wie Stahlblech auf. Dabei ist der Brenner 14 mittels eines in der Versorgungseinheit 12 integrierten Antriebs 16 und eines bogenförmigen Führungselementes 18 derart verfahrbar, dass bezogen auf eine Materialoberfläche der Brennerstrahl in unterschiedlichen Winkeln α einstellbar ist.
Gemäß der Erfindung ist das bogenförmige Führungselement 18 feststehend ausgebildet, d. h. fest mit der Vorsorgungseinheit 12 verbunden, wobei der Brenner 14 mittels eines an dem Führungselement 18 gelagerten Schlittens 20 bewegbar ist. An dem Schlitten 20 ist eine Halterung 22 befestigt, in der der Brenner 14 lösbar aufgenommen ist.
2 zeigt eine Vorderansicht des bogenförmigen Führungselementes 18 mit dem verfahrbaren Brenner 14 oberhalb eines zu bearbeitenden Materials 24 in verschiedenen Winkelstellungen. Dabei kann der Winkel α bezogen auf eine vertikale Mittellinie 26 im Bereich von ± 75°, vorzugsweise ± 50° eingestellt werden. Aufgrund der feststehenden Anordnung des bogenförmigen Führungselementes 18 kann das gesamte Brenneraggregat 10 zu einem Abstand A im Bereich von 0 bis 325 mm, vorzugsweise 75 mm nahe an eine Oberfläche 25 des Materials 24 herangefahren werden, ohne dass die Bewegungsfreiheit für die Verfahrbarkeit des Brenners 14 dadurch eingeschränkt ist. Der Brenner 14 wird mittels des Schlittens 20 entlang eines Kreisbogens 28, welcher sich in einem Radius R von ca. 250 mm vom Zentrum 30 er Schnittstelle erstreckt. Bei anderen Ausführungsformen sind andere Radien R möglich.
3 zeigt eine perspektivische Rückansicht des bogenförmigen Führungselementes 18 mit dem daran angeordneten Antrieb 16. Die geschlossene Ausführungsform des Führungselementes 18 bietet einen zuverlässigen Schutz gegen mechanische Einwirkungen und Schmutz. Durch die Anordnung des Antriebs 16 außerhalb des Führungselementes 18 wird eine sehr kompakte Bauweise des Führungselementes 18 erreicht.
4 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A gemäß 3, jedoch ohne den Brenner 14. Das bogenförmige Führungselement 18 besteht aus einem bogenförmigen, im Querschnitt im Wesentlichen U-förmigen Profil 32, welches ein Kreisringsegment bildet. Zur Bildung eines geschlossenen Führungselementes 18 ist das U-förmige Profil von einer Abdeckhaube 34 abgedeckt, die stirnseitig über Verbindungsmittel 36 mit dem Profil 32 verbindbar ist.
Der Schlitten 20 ist ebenfalls als U-förmiges Kreisringsegment geringer Erstreckung ausgebildet, welches die Abdeckhaube 34 bereichsweise umschließt und mit einem im Innern des Führungselementes gelagerten Gegenhalter 38 verbunden ist. Der Gegenhalter 38 ist ebenfalls U-förmig ausgebildet, und umfasst Schenkelelemente 40, 42, die sich zwischen einem äußeren umlaufenden Rand 44 der Abdeckhaube 34 und Schenkeln 46, 48 des U-förmigen Profils 32 erstrecken. An einer Innenseite 50 der Schenkel 46, 48 des U-förmigen Profils 32 sind Führungsschienen 52, 54 vorgesehen, in welche an einer Innenseite 56 des Gegenhalters angeordnete Rollen 58, 60 eingreifen. Aufgrund der Führung des Gegenhalters 38 bildet sich zwischen der Haube 34 und dem U-förmigen Profil 32 am oberen und unteren Rand jeweils ein Spalt 62, 64, der mittels eines Dichtelementes 66, 68 jeweils abgedichtet ist. Bei dem Dichtelement kann es sich um einen Bürstenstreifen oder eine Dichtlippe handeln.
Der Antrieb 16 ist fest an einer Außenseite des U-förmigen Profils 32 angeordnet, wobei im Inneren des U-förmigen Profils 32 ein Antriebsrad 70 als Bestandteil eines Riemenantriebs 72, der mit Bezug zur 5 nachfolgend näher erläutert wird.
Der Riemenantrieb 72, der in 5 in Explosionsdarstellung gezeigt ist, umfasst das Antriebsrad 70, mit dem ein Riemen 74 angetrieben wird. Der Riemen 74 ist im Innern des U-förmigen Profils 32 auf einer bogenförmigen Führungsschiene 76 zumindest bereichsweise gelagert. An Endseiten 78, 80 der bogenförmigen Führungsschiene 76 sind Umlenkrollen 82, 84 zur Umlenkung des Riemens 74 vorgesehen. Im Bereich des Antriebsrades 70 sind weitere Umlenkrollen 86, 88 angeordnet, die den Riemen 74 um das Antriebsrad 70 in einem Winkel bis zu 180° führen.
Der Antriebsmotor 16 ist vorzugsweise als Schrittmotor ausgebildet, der eine lineare Bewegung des Schlittens bezogen auf den Umfangswinkel α ermöglicht. Dadurch wird insgesamt die Programmierung des Brenneraggregats vereinfacht. Der Riemen 74 ist mit einem Mitnehmer 90 ausgestattet, an dem ein Halteelement 92 des Gegenhalters 38 befestigt ist, um den Gegenhalter und somit den Schlitten 20 entsprechend der Bewegung des Riemens 74 zu transportieren.
Insgesamt wird durch die Erfindung ein sehr kompaktes und robustes Führungselement für einen Brenner zur Verfügung gestellt mit dem weiteren Vorteil, dass der Brenner einen weitere Winkelverstellbarkeit aufweist, ohne dass das Führungselement 18 bei der Bewegung des Brenners eine Behinderung darstellt.

Claims

Brenneraggregat (10) für eine Brennschneidmaschine mit zumindest einem Brenner (14) zur Erzeugung eines Brennstrahls zum Schneiden von Material (24) wie Stahlblech, wobei der Brenner (14) mittels eines Antriebs (16) und eines bogenförmigen Führungselementes (18) derart verfahrbar ist, dass bezogen auf eine Materialoberfläche (25) der Brennstrahl in unterschiedlichen Winkeln α einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das bogenförmige Führungselement (18) feststehend ausgebildet ist und dass der Brenner (14) mittels eines an dem Führungselement (18) gelagerten Schlittens (20) bewegbar ist.
Brenneraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bogenförmige Führungselement (18) geschlossen ausgebildet ist.
Brenneraggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen U-förmige Schlitten (20) das Führungselement (18) umschließt und mit einem im Innern des Führungselementes gelagerten Gegenhalter (38) verbunden ist.
Brenneraggregat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bogenförmige Führungselement (18) ein im Querschnitt U-förmiges, einem Kreisringabschnitt folgendes Profil (32) umfasst, welches mit einer im Wesentlichen U-förmigen Abdeckhaube (34) abdeckbar bzw. verschließbar ist.
Brenneraggregat nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (16) außerhalb des Führungselementes (18) angeordnet ist.
Brenneraggregat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antreibsachse das U-förmige Profil (32) des Führungselementes (18) durchsetzt und mit einem im Innern des Führungselementes (18) angeordneten Riemenantrieb (72) gekoppelt ist, über den der Schlitten (20) mit Gegenhalter (38) bewegbar ist.
Brenneraggregat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemenantrieb (72) einen abschnittsweise auf einer im Innern des U-förmigen Profils (32) angeordneten, bogenförmig verlaufenden Führungsschiene (76) aufliegenden Riemen (74) wie Zahnriemen aufweist, wobei an Endseiten (78, 80) der Führungsschiene (76) Umlenkrollen (82, 84) angeordnet sind und wobei zu beiden Seiten des Antriebrads (70) weitere Umlenkrollen (86, 88) vorgesehen sind, die den Riemen (74) an das Antriebsrad (70) führen.
Brenneraggregat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen (74) auf einem auf der Führungsschiene (76) aufliegenden Teilstück einen Mitnehmer (90) aufweist, an dem der Gegenhalter (38) über Befestigungsmittel (92) befestigt ist.
Brenneraggregat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (90) an dem Riemen (74) angeformt ist.
Brenneraggregat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (20) über seinen gesamten Bewegungsweg eine lineare Bewegung ausführt.
Brenneraggregat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (16) als AC-Servomotor mit Encoder ausgebildet ist, wobei jedem Impuls des Encoders ein entsprechender Winkelbetrag des Schlittens (20) zugeordnet ist.
Brenneraggregat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Anzahl der Impulse des Encoders (16) und der Winkelbewegung des Winkels (20) eine lineare Beziehung besteht.
Brenneraggregat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das U-förmige Profil (32) an seinem oberen und unteren umlaufenden Rand (46, 48) ein einen Spalt (62, 64) zwischen U-förmigem Profil (32) und äußerer Abdeckung (34) verschließendes Dichtungselement (66, 68) wie Dichtlippe oder Bürstenstreifen aufweist.
Brenneraggregat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (38) U-förmig ausgebildet ist, wobei dessen Schenkel (40, 42) parallel oder im Wesentlichen parallel zu den äußeren Oberflächen (46, 48) des U-förmigen Profils (32) verlaufen und wobei auf Innenseiten der Schenkel (46, 48) des U-förmigen Profils (32) Führungsschienen (52, 54) angeordnet sind, in die an den Gehalten (38) angeordnete Laufräder (58, 60) zur Lagerung dieses eingreifen.