DE2142525B2 - Einrichtung zum Ausschneiden kreisförmiger Öffnungen in zylindrischen und ovalen Werkstücken und Konstruktionen - Google Patents

Description

Werkstücken ausgeschnitten werden können, deren Fig. 4 Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1. Größe in Längsrichtung den Abstand zwischen den Die Einrichtung enthält: Rahmen 1 (Fig. 1... 3); A.btasivorrichtungsstäben übertrifft, und auch darin. verzahntes, horizontal drehbares Rad 2 (Fig. 2), daß nahe am Oberflächenrand liegende Öffnungen das in den Rollen 3 auf dem Rahmen angeordnet ist. nicht ausgeschnitten werden können. 5 Die Drehung des Rades 2 erfolgt durch den eben-Weniger verbreitet sind andere Einrichtungen falls auf dem Rahmen 1 montierten Antrieb 4 zum Ausschneiden von Öffnungen in ovalen und (F i g. 1 ... 3).

zylindrischen Konstruktionen und Werkstücken, be'. Auf dem Rad 2 sind die Führungen — verschieb-

denen der Einsatz von Abtastgliedern vorgesehen ist. bare Führung 5 und feststehende Führung 6 — be-

Bei diesen Einrichtungen sind die Abtastglieder— io festigt (Fig. 2). Durch Drehung des Handrades 7

zwei Rollen — direkt "am Schneidbrenner an den kann die Führung 5 längs ihrer Achse verschoben

Seiten befestigt. Die Stange des Schneidbrenners ist werden. Auf den Führungen 5 und 6 sitzt der

im Kreis sowie auch vertikal verschiebbar montiert Schlitten8 (Fig. 1,2), der die Stange9 (Fig. 1,3)

(s. z. B. deutsche Patentschrift 216 960). mit dem Gasschneidbrenner 10 trägt.

Der Hauptmangel dieser Einrichtungen besteht 15 Auf der Führung 6 ist der Meßstab 11 (F i g. 2)

darin, daß mit dem Ausschneiden der Öffnung sich befestigt, mit dessen Hilfe der Schlitten mit dem

das ausgeschnittene kreisförmige Stück zu biegen Schneidbrenner auf den erforderlichen Schnittdurch-

beginnt. Dadurch beginnt die in bezug auf die messer eingestellt wird.

Schnittlinie innenliegende Abtastrolle zu sinken, und Auf dem Rahmen 1 sind auch die Führungen 12

letzten Endes kann eine Situation entstehen, bei :o und 13 (F i g. 2) befestigt, auf denen sich die durch

welcher der Schneidbrenner gegen die Öffnungskante die Leiste 16 (Fig. 1,2) verbundenen Schlitten 14

anstößt. Hiermit werden Schneidbrennerbrüche und bzw. 15 bewegen,

andere Störungen verursacht. Die Leiste 16 ist ihrerseits mit dem Schlitten 8

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der er- durch das Gleitstück 17 verbunden, welches in der

wähnten Mangel bei den bekannten Einrichtungen as Längsnut 18 der Leiste 16 sitzt. In derselben Nut 18

zum Ausschneiden kreisförmiger Öffnungen in zylin- sitzt längs der Leiste 16 verschiebbar das Gehäuse

drischen und ovalen Werkstücken und Konstruk- 19 (Fig. 1, 4). in dem der Stab 20, welcher am

tionen. unteren Ende die Abtastrolle 21 trägt, vertikal frei

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verschiebbar angeordnet ist.

optimale kinematische Verbindung zwischen dem 3° An der Leiste 16 ist in den Lagerstützen 22

Schneidbrenner und dem AbtastvorriclHungsstab zu (Fig. 1,3) die Ritzelwelle 23 (Fig. 1,4) montiert,

schaffen. Der Stab 20 ist als flache Zahnstange, die mit der

Die gestellte Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß Ritzelwelle 23 im Eingriff steht, ausgeführt,
bei einer Einrichtung zum Ausschneiden kreis- Die Stange 9 des Schneidbrenners 10 stellt eine förmiger Öffnungen in zylindrischen und ovalen 35 zylindrische Zahnstange dar, die ebenfalls mit der Werkstücken und Konstruktionen, die ein horizontal Ritzelwelle 23 im Eingriff steht,
drehbares Antriebsrad mit in diesem eingebautem Für den Betrieb kann die Einrichtung sowohl auf Schneidbrenner sowie eine Vorrichtung enthält, der Konstruktion oder auf dem Werkstück, in dem welche die zu bearbeitende Oberfläche abtastet und die Öffnung (das Loch) auszuschneiden ist, als auch mit dem Drehrad kinematisch so verbunden ist, daß 40 auf einer Bühne oder einem Portal angeordnet werbei der Raddrehung die Abtastvorrichtung eine den, unter dem die Konstruktion (oder das Werkgeradlinige Bewegung längs der Radebene ausführt, stück) untergebracht wird.

wobei die Abtastvorrichtung einen vertikal ver- Für den Fall der Anordnung direkt auf der Konschiebbaren Stab darstellt, der sich durch sein eines struktion (oder auf dem Werkstück, Werkteil) 24 Ende gege'i die abzutastende Oberfläche abstützt, 45 (F i g. 1 ... 4) wird die Einrichtung so auf der Ober- und der Schneidbrenner dabei so angeordnet und fläche durch die Elektromagneten25 (Fig. 1,3) beüber Zahnstangen mit dem Abtastvorrichtungsstab festigt, daß der Mittelpunktszeiger 26 auf den Mittelverbunden ist, daß er zusammen mit diesem vertikal punkt der auszuschneidenden Öffnung, der auf der verschiebbar ist, der Stab gemäß der Erfindung eine Oberfläche der Konstruktion 24 anzureißen ist, weist, flache Zahnstange darstellt, die mit einer in dem- 50 Danach wird der Zeiger 26 entfernt, damit im selben Rad angeordneten Ritzelwelle im Eingriff folgenden die Bewegungen der Leiste 16 nicht gesteht, und die den Schneidbrenner tragende Stange stört werden.

als zylindrische Zahnstange ausgeführt ist, die auch Dann wird der Schneidbrenner 10 mittels Orien-

mit der Ritzelwelle im Eingriff steht. tierung auf die Teilstriche des Meßstabes 11 und

Eine solche Bauart ermöglicht es, zuverlässigere 55 durch Verschiebung des Schlittens 8 auf den Führun-

und genauere Übertragung der Bewegung des Ab- gen 5 und 6 auf den erforderlichen Schnittdurch-

lastvorrichtungsstabs zu sichern sowie mit nur messer eingestellt. Die Stellung des Schlittens 8 auf

einem Abtastglied — einer Rolle — auszukommen, den Führungen 5 und 6 wird durch eine Klinke 27

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Rc- (F i g. 2. 3) festgelegt. Darauf wird der Schlitten 8

Schreibung eines AusführungsbeispieN und iLt 60 mit der Stange 9 und Schneidbrenner 10 durch Be-

Zcichnungen näher erläutert. Es zeigt laugung des Handrades 7 so an den Mittelpunkt des

F i g. 1 Vorderansicht der erfindungsgemäß aus- Rades 2 versetzt, daß der Schneidbrenner in dem-

gcführlcn Einrichtung zum Ausschneiden kreis- jenigen Punkt eingestellt wird, wo das Loch zum

förmiger Öffnungen in zylindrischen und ovalen Schnittbeginn durchzubrennen ist. Weiter wird nun

Werkstücken und Konstruktionen. 65 das Loch durchgebrannt und der Schlitten 8 durch

Fig. 2 Grundriß derselben Einrichtung. Rückwärtsdrehen des Handrades 7 allmählich in die

Fig. 3 Ansicht in Richtung des Pfeils A der Ursprungsstellung zurückgesetzt, dabei erfolgt das

F i g. 2, Schneiden der Konstruktion. 1st die Ausgangsstellung

durch den Schlitten 8 erreicht, wird der Drehantrieb 4 des Rades 2 eingeschaltet. Bei der Drehung des Rades 2 wird die Stange 9 mit dem Brenner 10 mitgenommen, außerdem verursacht die Raddrehung eine Bewegung des Gleitstückes 17 in der Nut 18 der Leiste 16.

Die Bewegungen des Gleitstückes verursachen geradlinige Hin- und Rückgänge der Leiste 16 auf den Führungen 12 und 13, die der Radebene parallel sind und in bezug auf die zylindrische Oberfläche der Konstruktion quer liegen. Während der obenerwähnten Verschiebung der Leiste 16 vollzieht der Stab 20 vertikale Bewegungen, zunächst auf-, danach abwärts.

Dank der oben beschriebenen Verbindung der Stange 9 des Schneidbrenners 10 mit dem Stab 20 verläuft folgendes: Durch den Hub des Stabes 20 erfolgt eine Drehung der Ritzelwelle 23, die ihrerseits die Stange 9 aufwärts verschiebt; durch das Senken des Stabes 20 erfolgt eine Drehung der Ritzelwelle in die entgegengesetzte Richtung, wobei die Stange 9 gesenkt wird. In dieser Weise folgt genau der Schneidbrenner den vertikalen Bewegungen der Abtastrolle 21.

Dabei wird der Abstand zwischen Schneidbrenner und der zu bearbeitenden Oberfläche stabil eingehalten. Das Rad 2 mit dem Schneidbrenner 10 wird, wenn es eine Vollumdrehung ausgeführt hat, durch den Endschalter 28 (F i g. 2) automatisch angehalten, und damit wird das Ausschneiden einer Öffnung beendigt.

to Durch diese Einrichtung kann auch die Abfasung der Öffnungswand ausgeführt werden. Dazu wird der Schneidbrenner 10 geneigt an die erforderliche Seite in der T-Nut (in der Zeichnung nicht angedeutet) des Halters 29 (F i g. 1) eingestellt, durch den der Schneidbrenner mit der Stange 9 verbunden ist.

Danach wird der Betriebsablauf der Einrichtung ähnlich demjenigen, der beim Ausschneiden der Öffnung stattfindet, wiederholt.

so Nach Beendigung der Abfasung kann die Einrichtung an eine andere Stelle zum Ausschneiden der nächstfolgenden Öffnung versetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

kinematischen Führungsgetriebes vorzugeben, das

Patentanspruch: selbst nicht Teil der den Brenner tragenden Vorrichtung ist, sondern nut dieser starr zu verbinden

Einrichtung zum Ausschneiden kreisförmiger ist. Das Führungsgetriebe erzeugt die erforderliche

Öfinungen in zylindrischen und ovalen Werk- 5 Bewegungsbahn selbständig, ohne diese von dem

stücken und Konstruktionen, die ein horizontal Werkstück selbst abzuleiten. Die Parameter der

drehbares Antriebsrad mit in diesem eingebautem Werkstücksform müssen durch Einstellen der wirk-

Schneidbrenner sowie eine Vorrichtung enthält, samen Längen einzelner Teile des Führungsgetriebes

welche die zu bearbeitende Oberfläche abtastet berücksichtigt werden.

und mit dem Drehrad (Antriebsrad) kinematisch io Der Hauptmangel der obenerwähnten Getriebe so verbunden ist, daß während einer Raddrehung besteht darin, daß die theoretische Sollkurve sich die Vorrichtung eine geradlinige Bewegung längs von der wirklich erforderlichen Bewegungsbahn, der der Radebene ausführt, wobei die Vorrichtung der Schneidbrenner in Übereinstimmung mit der einen vertikal verschiebbaren Stab darstellt, der Oberfläche des Werkstücks oder der Konstruktion sich durch sein eines Ende gegen die abzu- 15 zu folgen hat, erheblich unterscheidet. In der Praxis tastende Oberfläche abstützt, und der Schneid- führt ein solches Mißverhältnis zwischen den Bahnbrenner über Zahnstangen mit dem Abtast- kurven dazu, daß der Schneidbrenner sich an Einzelvorrichtungsstab verbunden ist, daß er zusammen stellen zu stark an die zu bearbeitende Oberfläche mit diesem vertikal verschiebbar ist, dadurch nähert oder umgekehrt sich von derselben zu weit gekennzeichnet, daß der Stab (20) eine 20 entfernt. In dem ersten Fall erfolgt ein Schmelzen flache Zahnstange darstellt, die mit der in dem- der Kante, wodurch eine Gratbildung und Ungleichseiben Rad (2) sitzenden Ritzelwelle (23) im Ein- mäßigkeii der Schnittlinie entstehen sowie auch eine griff steht, und die den Schneidbrenner (10) Untei brechung des Schnittes, wenn der Schneidtragende Stange (9) als zylindrische Zahnstange brenner gegen die zu bearbeitende Oberfläche stößt, ausgeführt ist, die ebenfalls mit der Ritzelwclle 25 Wenn der Schneidbrenner in eine zu weite Ent-(23) im Eingriff steht. fernung \ on der zu bearbeitenden Oberfläche gerät,

erfolgt überhaupt kein Schnitt. Dadurch sind wiederholt Schnitte auszuführen.

Außerdem sind nach dem Ausschneiden der

30 Öffnung eine Beseitigung des Grates und ein Ausgleichen der Kante von Hand oder mittels Sondereinrichtungen erforderlich.

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zum Aus- Es sind auch Einrichtungen zum Ausschneiden

schneiden kreisförmiger Öffnungen in zylindrischen kreisförmiger Öffnungen in zylindrischen und ovalen

und ovalen Werkstücken und Konstruktionen, 35 Werkstücken und Konstruktionen bekannt, bei denen

insbesondere in Kesseln, Tankwagen, Wärmeaus- die Bewegungsbahn des Schneidbrenners durch die

tauschern u. a. Bewegungsbahn eines Gliedes bestimmt wird, das

Es sind Einrichtungen der obenerwähnten Zweck- die Oberfläche, in der das Ausschneiden der Öffnung

bestimmung bekannt, bei denen die räumliche Bahn- erfolgt, abtastet.

kurve des Schneidbrenners durch ein Hebelwerk, 40 Bei den meisten Einrichtungen dieser Art ist ein

Kurvengetriebe oder durch andere Getriebe gewähr- horizontal drehbares Antriebsrad vorhanden, das

leistet wird, die den Schneidbrenner in der theoreti- den Schneidbrenner trägt, und eine Vorrichtung zum

sehen räumlichen Sollkurve verschieben. Abtasten der zu bearbeitenden Oberfläche. Diese

Ein Beispiel für die Brennerführung mittels Vorrichtung enthält zwei vertikal verschiebbare

Nockenscheibe ist die Ausbildung nach USA.-Pateui- 45 Stäbe, deren untere Enden Rollen tragen, welche

schrift 3 388 901. Hier ist der Brenner über eine auf der zu bearbeitenden Oberfläche laufen und zum

vertikale und eine horizontale Zahnstange mit einem Abtasten der letzteren dienen.

Tragkörper verbunden, der sich um einen mit einem Dabei ist die Abtastvorrichtung kinematisch so

zugespitzten Ende auf dem Mittelpunkt der aus- mit dem Drehrad verbunden, daß bei seiner Drehung

zuschneidenden öffnung aufgesetzten Stab drehen 50 die ganze Vorrichtung einen Hin- und Rückgang in

und längs desselben gleiten kann. der Ebene ausführt, die parallel zum Rad und quer

Die durch einen besonderen Antrieb bewirkte zu den Mantellinien der zylindrischen oder ovalen

Drehung führt den Brenner auf einer Kreisbahn; die Oberfläche verläuft.

bei Werkstücken kreisförmigen oder ovalen Quer- In Übereinstimmung damit erfolgen auch die

Schnitts erforderliche Auf- und Abwärtsbewegung 55 vertikalen Hin- und Rückgänge der Abtastvorrich-

wird in der Weise sichergestellt, daß der Tragkörper tungsstäbe.

über einen Nockenarm mit einer Nockenscheibe ver- Die Abtastvorrichtungsstäbe sind an beiden Seiten

bunden ist. die das Gleiten des Tragkörpers längs des Schneidbrenners angeordnet und durch eine

des Stabes erzwingt. Zugstange mit seiner Stange verbunden, die im Rad

Die Verbindung des Brenners mit dem Tragkörper 60 frei vertikal verschiebbar eingebaut ist.

über Zahnstangen dient lediglich dem Zweck, vor Dieses Verbindungssystem gewährleistet vertikale

dem Beginn der Arbeit den Radius der Dreh- Verschiebungen des Schneidbrenners in Übcrein-

bewegung und den Abstand von der Werkstück- Stimmung mit den vertikalen Verschiebungen der

oberfläche von Hund einzustellen. Abtastvorrichtungsstäbe bei der Drehung des

Ein Beispiel für die Brennerführung mittels Hebel- 65 Schneidbrenners zusammen mit dem Rad (s. z. B.

Werkes ist der österreichischen Patentsclr ¹I 258 092 den UdSSR-Urheberschein Nr. 233 435).

zu entnehmen. Hier ist eine Möglichkeit gezeigt, die Die Hauptmängel dieser Einrichtungen bestehen

Bewegung des Brenners mittels eines besonderen darin, daß mit ihrer Hilfe Öffnungen nur in solchen