DE2715465C3 - Brennschneidmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennschneidmaschine für Metalle mit einem System von Supporten, das um mindestens zwei zweckmäßig aufeinander senkrecht stehenden Achsen verdrehbar und in Richtung mindestens zweier Drehachsen verschiebbar ist.

Aus der AT-PS 1 22 428 ist eine Schneid- oder Schweißmaschine dieser Art bekannt, bei der vorgesehen ist, daß die Betätigung des Supportsystems durch einen gemeinsamen Motor erfolgt. Mit dieser Schneid- und Schweißmaschine soll erreicht werden, daß der Brenner eine Vielzahl von Stellungen im Raum einnehmen kann, während Vorrichtungen, wie sie beispielsweise in der US-PS 24 11 182 zum Herstellen von Kreisausschnitten und Vorrichtungen, wie sie in der AT-PS 2 81 551 beschrieben sind, zum Schneiden von Flachmaterial vorgesehen ist, wobei gemäß der zuletzt genannten Patentschrift der Schneidbrenner mittels eines mehrgliedrigen Gelenkgetriebes um den Mittelpunkt der Mündung seiner Düse schwenkbar sein soll, um von einem optimalen Winkel für das Einschneiden auf einen optimalen Winkel für das Durchschneiden übergehen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ^b5 Brennschneidmaschine der eingangs erwähnten Art anzugeben, die beliebig neben ihr aufgestellten Blöcken, auch Blöcken großen Querschnitts, die verlorenen

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60 Blockköpfe, die eine inhomogene Struktur aufweisen (Zubrandkruste, stark kohlenstoffhaltiger Kern des Kopfes und dergleichen) abzuschneiden.

Dies wird bei einer Brennschneidmaschine der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß erreicht durch eine selbstfahrende Plattform, auf der eine drehbare Säule montiert ist, die eine fliegend gelagerte Traverse trägt, an deren freiem Ende ein längs der Traverse verschiebbarer Support befestigt ist, der einen Schneidbrenner mit Folgesteuereinrichtungen trägt, wobei der Support auf der Traverse drehbar in zur Achse der Traverse senkrechter Ebene angebracht ist und eine mit dem Schneidbrenner verbundene Stange trägt, die zur Achse der Traverse rechtwinklig befestigt ist und in einer zur Achse parallelen Ebene verschwenkbar und Iängsverschieblich angeordnet ist.

Auf diese Weise ist eine Universalbeweglichkeit seitlich der Brennschneidmaschine zum Abschneiden von verlorenen Köpfen mit Differentialantriebsmöglichkeiten gegeben, bei der beispielsweise durch gegenläufige Bewegung von Plattform und Support auf der Traverse kleine Bewegungsgeschwindigkeiten, wie sie für das Schweißen benötigt werden, ruckfrei durchführbar sind, während bei gleichgerichteter Bewegung hohe Verstellgeschwindigkeiten zum Heranführen und Rückführen des Schneidbrenners möglich sind. Eine solche differentiale Antriebsmögüchkeit ist auch um horizontale und vertikale Schwenkachsen gegeben, wodurch sämtliche Verschiebe- und Schwenkbewegungen für den Schweißvorgang ruckfrei und langsam mittels der acht Antriebe vorgenommen werden können, während die Anstell- und Rückführbewegungen nach dem Schweißen außerordentlich schnell und zeitsparend mit gleichgerichteter Bewegung der Antriebe ausgeführt werden können.

Vorteilhaft ist zur Drehung des Supports ein Zahnradpaar vorgesehen, dessen eines Zahnrad auf dem Tragkörper des Supports starr befestigt ist, während das andere mit einem Antrieb verbunden ist.

Eine solche Anordnung des Supports vereinfacht die Konstruktion des Mechanismus zum Drehen des Supports und vermindert dessen Abmessungen.

Vorzugsweise erfolgt die Schwenkung der Stange mit dem Schneidbrenner durch einen Antrieb, auf dessen Ausgangswalze die Stange befestigt ist.

Dies vereinfacht die Konstruktion des Mechanismus zum Drehen des Schneidbrenners, verringert dessen Abmessungen und erhöht dessen Zuverlässigkeit.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß die Längsbewegung der Stange in der zur Achse der Traverse parallelen Ebene durch einen Antrieb erfolgt, der in Form eines Schraubengetriebes ausgeführt ist, dessen Mutter am Schneidbrenner befestigt ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Gesamtansicht einer Brennschneidmaschine für Metalle gemäß der Erfindung,

Fig. 2 die kinematische Verbindung des auf der Traverse befestigten Supports mit Stange und Schneidbrenner.

Die Brennschneidmaschine für Metalle ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Trennen von Gußstahlblöcken mit großem Querschnitt, z. B. bis zu 2000 mm Dicke in Anlagen für kontinuierlichen und halbkontinuierlichen Strangguß von Metallen bestimmt. Die Maschine kann auch zum Abschneiden von

verlorenen Köpfen an großen Stahlgußstücken, die in der Wirkungszone des Schneidbrenners beliebige Lage einnehmen, eingesetzt werden.

Die Maschine enthält eine selbstfahrende Plattform 1 (Fig. 1), die in Form eines geschweißten Rahmens auf zwei Laufrädern 2, weiche auf einem Einschienengleis 3 rollen, ausgeführt ist. Auf der Plattform 1 ist ein Antrieb zum Bewegen der Maschine längs einer zu bedienenden Bühne angeordnet, der aus einem Gleichstrommotor 4 und einem Zweiganggetriebe 5 für Betriebs- und Eilgang der Plattform 1 besteht

Auf der Plattform t ist eine Drehsäule 6 mit einem Antrieb zur Drehung um eine senkrechte Achse montiert. Der Antrieb ist als Zweistufen-Schneckengetriebe 7 ausgebildet, das von einem Asynchronmotor 8 ' angetrieben wird.

Die Drehsäule 6 hat eine fliegend gelagerte Traverse 9, die sich längs der Säule 6 bewegen kann. An einem Ende der Traverse 9 ist ein Konsolträger 10 starr befestigt, der dem beweglichen Gehäuse Ii der Säule 6 zugeordnet ist.

Die Verbindung des Konsolträgers 10 mit dem beweglichen Gehäuse 11 ist mit Hilfe eines Gelenkes 12, welches die Neigung der Traverse 9 bezüglich der horizontalen Ebene gewährleistet, einer festen Achse (nicht dargestellt), die den Konsolträger 10 mit dem beweglichen Gehäuse (11) verbindet, und einer beweglichen Achse (nicht dargestellt) des Konsolträgers 10, die sich in einer nicht dargestellten Radialnut des Konsolträgers 10 bewegt, ausgeführt.

Das bewegliche Gehäuse 11 der Säule 6 ist mit ein~m Mechanismus zur Neigung des Konsolträgers 10 mit Traverse 9 versehen, der aus einer am beweglichen Gehäuse 11 gelenkig befestigten Schraube 13 mit Handrad 14 und einer mit dem Konsolträger 10 gelenkig verbundenen Mutter 15 besteht.

Um die Neigung der Traverse 9 zu erleichtern, ist der Neigungsmechanismus mit einem nicht gezeichneten Druckluftzylinder ausgestattet. Die Bewegung der Traverse 9 mit dem beweglichen Gehäuse 11 und des «> Konsolträgers 10 längs der Drehsäule 6 erfolgt mit Hilfe eines Kettentriebs 16, dessen Kettenräder 17 und 18 an den gegenüberliegenden Enden der Säule 6 angeordnet sind, und eines Hubantriebs, der aus einem Zweistufen-Schneckengetriebe 19 mit Gleichstrommotor 20 besteht.

An dem freien Ende der Traverse 9 ist ein längs der Traverse 9 verschiebbarer und um ihre Achse drehbarer Support 21 montiert. Die Verschiebung des Supports 21 auf der Traverse 9 wird mittels eines Kettentriebs 22, dessen Kettenräder 23,24 an den Enden der Traverse 9 angeordnet sind, und eines Antriebs zur Verschiebung des Supports 21 bewerkstelligt, der aus einem Stirnradgetriebe 25 und einem Gleichstrommotor 26. die auf dem Konsolträger 10 montiert sind, besaht.

Der Support 21 trägt einen Schneidbrenner 27, der mit Möglichkeit einer Längsbewegung in der zur Achse der Traverse 9 parallelen Ebene ausgeführt ist. Bewegt wird der Schneidbrenner 27 mittels eines mi· Hilfe einer Folgeeinrichtung 29 gesteuerten Antriebs 28. Die ^hu Folgeeinrichtung 29 ist mit dem Schneidbrenner 27 starr verbunden und gestattet es, den Schneidbrenner unter Beibehaltung eines vorgegebenen Abstandes zwischen dem Schneidbrenner 27 und dem zu zerschneidenden Werkstück 30 stoßfrei zu bewegen und in Abhängigkeit von der Konfiguration des Werkstücks optimalen technologischen und Geschwindigkeitsschnitt zu gewährleisten

Die Folgeeinrichtung 29 stellt eine bekannte Konstruktion dar, die es gestattet, die Kontur eines Werkstücks abzutasten. Dabei arbeitet die Einrichtung nach dem Schema des Folgealgorithmus: Vorwärtslauf — der Schneidbrenner befindet sich weit vom Werkstück, Rücklauf — der Schneidbrenner befindet sich in der Nähe des Werkstücks, Stopp — der erforderliche Abstand ist erreicht

Die Steuerung der Antriebe bei Umgang des zu trennenden Werkstücks durch dein Schneidbrenner kann auch mittels einer Programmeinrichtung erfolgen.

Gemäß der Erfindung ist der Support 21 (F i g. 2) auf der Traverse drehbar in der zur Achse der Traverse senkrechten Ebene angebracht. Dafür sorgt ein Asynchronmotor 31 über ein Reduzier-Stirnradpaar 32, Schneckenpaar 33, auf dr:ssen Ausgangswelle 34 ein Reduzier-Stirnradpaar 35 angeordnet ist, das mit einem anderen Reduzier-Stirnradpaar 36 verbunden ist, auf dessen Ausgangswelle 37 ein Kegelrad 38 sitzt, das mit einem anderen Kegelrad 39 kämmt, welches seinerseits mit dem Tragkörper40 des Supports 21 starr verbunden ist. Der Tragkörper 40 stellt ein rohrförmiges Teil dar, welches auf seiner Innenfläche einen in axialer Richtung befestigten Keil 41 hat, der die Drehung des Tragkörpers 40 des Supports 21 bezüglich der Traverse 9 verhindert.

Der Support 21 trägt eine Stange 42 (F i g. 1), die zur Achse der Traverse 9 rechtwinklig befestigt ist und sich in der zu dieser Achse parallelen Ebene schwenken läßt. Diese Schwenkung wird ermöglicht mittels eines Asynchronmotors 43 über ein Getriebe, das aus Reduzier-Stirnradpaar 44 und Schneckenpaar 45 besteht, sowie über zwei Reduzier-Stirnrandpaare 46 und 47. Auf der Ausgangswelle 48 des Getriebes wird die Stange 42 befestigt.

Außerdem ist die Stange 42 am Support 21 mit Möglichkeit zur Längsbewegung in der zur Achse der Traverse 9 parallelen Ebene befestigt. Die Längsbewegung erfolgt mit Hilfe eines Gleichstrommotors 49, der am Gehäuse der Stange 42 angeordnet und mit einem Schraubenpaar 50, 51 verbunden ist, dessen Mutter 51 am Schneidbrenner 27 starr befestigt ist.

Der Schneidbrenner 27 ist mit der Stange 42 verbunden. Diese Verbindung wird mit Hilfe von zwei Bügeln 52 ausgeführt, die an der Stange 42 montiert und mit Schraubklemmen (nicht dargestellt) versehen sind.

Die Maschine hat eine am beweglichen Gehäuse 11 der Säule 6 montierte Bedienungsbühne 53 (F i g. 1).

Die Steuerung der Bewegungen von Plattform, Bühne mit Kabine, Support und Schneidbrenner sowie Schneidstrahl besorgt ein Bedienungsmann von einem Steuerpult 54 aus, das auf der Bedienungsbühne 54 aufgestellt ist, und in Einzelfällen von einem tragbaren Steuerpult 55 aus.

Die Zuführung von Energieträgern (elektrischer Strom, Brenngas und Sauerstoff) zu der Maschine erfolgt von einem Verteilungspunkt 56 aus über Gummischläuche 57 und elektrische Kabel 58.

Zum Befestigen und Festhalten der Drehsäule 6 in senkrechter Stellung dient eine Tragsäule 59 in Rahmenbauweise, in deren Unterteil ein Block 60 zur Steuerung der Maschine untergebracht ist, während auf der Stirnseite des Oberteils eine Rolle 61 angeordnet ist, die in ein Einschienengleis 62 eingreift und die Säule 59 gegen Umkippen sichert.

Die erfindungsgemäße Maschine Brenngas-Sauerstoff-Schneiden von Metallen arbeitet wie folgt.

Vor Arbeitsbeginn der Maschine wird mit Hilfe

entsprechender Geräte geprüft, ob im Verteilungspunkt 56 Gas und der erforderliche Gasdruck vorhanden ist, wonach das Gas durch Gummi-Gewebeschläuche über das Steuerpult 54 in den Schneidbrenner 27 gelangt.

Durch das Kabel 58 wird Strom dem Steuerpult 54 und dem Steuerblock zugeführt und dann auf die Elektromotore 4, 8, 20, 26, 31, 43, 49 verteilt. Danach orientiert man vom Steuerpult aus die Maschine bezüglich des zu bearbeitenden Werkstücks 30. Dies wird erreicht, indem man den Elektromotor 4 einschaltet, der über das Getriebe 5 die Räder 2 der Plattform 1 in Bewegung setzt. Die Maschine bewegt sich auf dem Einschienengleis 3.

Die Drehung der Säule 6 wird mittels des Elektromotors 8 um einen Winkel, der die Schnittlinie in der zur Achse der Traverse 9 paraiieien Ebene gewährleistet, bewerkstelligt.

Die Traverse 9 wird mit Hilfe des Elektromotors 20 längs der Säule 6 bewegt, wodurch die nach der Höhe vorgegebene Schnittlinie gewährleistet wird.

Der erforderliche Neigungswinkel der Traverse 9 gegenüber der Schnittlinie wird mittels des Handrades 14 gewährleistet. Um den Support 21 in die Ausgangsstellung für den Schnittbeginn zu bringen, schaltet man den Elektromotor 26 ein und verschiebt den Support 21 über das Getriebe 25 und den Kettentrieb 22.

Vom Elektromotor 31 wird mittels des Kegelradpaares 38,39 der Support 21 mit Schneidbrenner 27 um die Achse der Traverse 9 auf die Linie der Schnittebene gedreht, wonach dann mittels des Elektromotors 49 über Schraube 50 und Mutter 51 der Schneidbrenner 27 auf den erforderlichen Abstand an das Werkstück 30 herangeführt wird.

Durch Einschalten des Elektromotors 43, des Stirnradpaares 44, des Schneckentriebes 45, der Stirnradpaare 46, 47 und der Ausgangswelle 48 mit der befestigten Stange 42 stellt man den Winkel ein, der zum Einschneiden des Schneidbrenners 27 in das Werkstück 30 erforderlich ist.

Nach einem völligen Durchschnitt durch die Dicke des Werkstücks 30 schaltet man den Elektromotor 26 ein, der das Gelriebe 25 in Bewegung setzt, auf dessen

"> Welle das Kettenrad 24 sitzt, welches die Kette 22 in fortschreitende Bewegung versetzt, die ihrerseits die Verschiebung des die Stange 42 und den Schneidbrenner 27 tragenden Supports 21 längs der Traverse 9 gewährleistet.

in Bei Bedarf kann der Vorschub des Schneidbrenners 27 längs der Stange 42 mit dem Vorschub des Supports 21. wenn die Achsen der Stange 42 und der Traverse 9 parallel liegen oder mit dem Vorschub der Traverse 9 auf der Säule 6, wenn die Achsen der Stange 42 und der Säule 6 parallel liegen, addiert werden. Die Führung des Schneidbrenners 27 um ein Werkstück 30 mit veränderlichem Querschnitt wird mit Hilfe der Folgeeinrichtung 29 gewährleistet, die die Umsteuerung des Elektromotors 49 bewirkt, der über das mit dem

2» Schneidbrenner 27 verbundene Schraubengetriebe 50, 51 den vorgegebenen Abstand zwischen der Stirnfläche des Mundstücks des Schneidbrenners 27 und dem Werkstück 30 gewährleistet.

Nach Beendigung des Schneidvorganges verfährt man in folgender Weise: Man schaltet den Motor 26 ab. der den Support 21 über Getriebe 25, Kettenräder 23,24 und Kette 22 in fortschreitende Bewegung längs der Achse der Traverse 9 versetzt, an welchem Support die Stange 42 und der Schneidbrenner 27 befestigt sind, und schaltet den Motor 49 ein, der die Schraube 50 und die mit dem Brenner 27 starr verbundene Mutter 51 in Bewegung setzt, wodurch es möglich wird, den Brenner von dem zu zerschneidenden Werkstück abzuführen.

Die Reihenfolge der Zuführung von Gasen vor Beginn der Arbeit der Maschine sowie deren Abschaltung nach beendetem Schneidvorgang erfolgen in einer für die bekannten Brennschneidschienen ähnlichen Typs analoger Weise.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 Patentansprüche: 10 15 20

1. Brennschneidmaschine für Metalle mit einem System von Supporten, das um mindestens zwei zweckmäßig aufeinander senkrecht stehende Achsen verdrehbar und in Richtung mindestens zweier Drehachsen verschiebbar ist, gekennzeichnet durch eine selbstfahrende Plattform (1) auf der eine drehbare Säule (6) montiert ist, die eine fliegend gelagerte Traverse (9) trägt, an deren freiem Ende ein längs der Traverse verschiebbarer Support (21) befestigt ist, der einen Schneidbrenner (27) mit Folgesteuereinrichtungen (29) trägt, wobei der Support (21) auf der Traverse (9) drehbar in zur Achse der Traverse (9) senkrechter Ebene angebracht ist und eine mit dem Schneidbrenner (27) verbundene Stange (42) trägt, die zur Achse der Traverse (9) rechtwinklig befestigt ist und in einer zur Achse parallelen Ebene verschwenkbar und Iängsverschieblich angeordnet ist.

2. Brennschneidmaschnine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehung des Supports (21) ein Zahnradpaar (38, 39) vorgesehen ist, dessen eines Zahnrad (39) auf dem Tragkörper (40) des Supports (21) starr befestigt ist, während das andere (38) mit einem Antrieb verbunden ist.

3. Brennschneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkung der Stange (42) mit dem Schneidbrenner (27) durch einen Antrieb (43) erfolgt, auf dessen Ausgangswalze (48) die Stange (42) befestigt ist.

4. Brennschneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsbewegung der Stange (42) in der zur Achse der Traverse (9) parallelen Ebene durch einen Antrieb erfolgt, der in Form eines Schraubengetriebes (50, 51) ausgeführt ist, dessen Mutter (51) am Schneidbrenner (27) befestigt ist.