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Brennschneidemaschine
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennschneidmaschine mit einem
durch eine Antriebseinrichtung entlang einer Linearfubrung bewegbaren Wagen, an
dem ein mittels einer Steuereinrichtung dem Verlauf einer vorgegebenen Schnittlinie
nachfUhrbarer Schweißbrenner angebracht ist.
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Als Linearführung werden beispielsweise H- bzw. 1-Träger benutzt,
auf denen der einen Schneidbrenner tragende Wagen mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit
entlangfährt, sobald die Linear-Antriebseinrichtung eingeschaltet wird.
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Um mit einer derartigen Brennschneidmaschine auch schräg zur Grundrichtung
verlaufende Schnittlinien erzeugen zu können, kann an den seitlich verschiebbar
am Wagen befestigten Brenner mit Hilfe einer der zu erzeugenden Schnittlinien nachgebildeten
Schablone fUhren. Diese Methode hat den Nachteil, daß für Jede unterschiedliche
Schnittlinie eine separate komplizierte Schablone hergestellt und auf Lager gehalten
werden nuß.
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Ferner besteht die Möglichkeit, die Schnittlinie im Maßstab 1 : 1
aufzuzeichnen, diese Zeichnung mittels einer auSwendigen photoelektrischen Steuerung
abzutasten und den Brenner mit Hilfe von Servoverstärkern nachzuführen. Diese bekannte
Möglichkeit ist ebenso aufwendig und teuer wie die bekannte numerische Steuerung
mittels Magnetband oder dergleichen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine preiswerte transportable und leicht
bedienbare Brennschneidmaschine zu schaffen, die es ohne Verwendung der zuvor angeftihrten
bisher üblichen Hilismittel erlaubt, gerade und schräge Schnittlinien in Blechen
zu erzeugen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schweißbrenner
an einem Schlitten befestigt ist, der mittels einer zweiten Antriebseinrichtung
auf einer senkrecht zu der erstgenannten verlaufenden und am Wagen angebrachten
Querführung bewegbar ist, und daß beide Antriebseinrichtungen durch Justierbare
elektrische Schaltungselemente der in der Maschine untergebrachten Steuereinrichtung
in der Weise steuerbar sind, daß die Lineargeschwindigkeit gemäß dem Schnittlinienverlauf
mit einer Quergeschwindigkeit überlagerbar ist.
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Dieses erfindungsgemäße Lösungsprinzip gestattet bei geringem technischem
Aufwand die Erzeugung beliebiger gerader und schräg verlaufender Schnittlinien.
Außerdem bietet diese Lösung den
Vorteil, daß es für die Schnittlinie
praktisch keine Längenbegrenzung mehr gibt.
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Beide Antriebseinrichtungen können mit einem in seiner Drehzahl regulierbaren
Elektromotor versehen sein, so daß sich die Vorschubgeschwindigkeit einfach mit
Hilfe von Potentiometern oder dergleichen einstellen bzw. justieren läßt. Ferner
kann es vorteilhaft sein, wenn die zweite Antriebseinrichtung mittels eines Zeitschalters
zuschreitbar ist. Durch diesen oder einen anderen Zeitschalter kann auch die Geschwindigkeit
der erstgenannten Antriebseinrichtung verändert werden. Auf diese Weise lassen sich
schräge Schnittlinienabschnitte in praktisch Jedem gewünschten Winkel herstellen.
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Die zweite Antriebseinrichtung kann vorteilhafterweise wegabhängig
durch vorzugsweise Justierbare Endschalter abgeschaltet werden.
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Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung
näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der nachstehend
beschriebenen Brennschneidmaschine; Fig. 2 eine Teildraufsicht auf einige Stellglieder
einer am Maschinenwagen angebrachten Steuereinheit; und Fig. 3 eine graphische Darstellung
einer durch die Brennschneidmaschine erzeugten Schnittlinie it zugehörigen Geschwindigkeitsvektoren.
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Die in Fig. 1 perspektivisch dargestellte Brennschneidmaschine besitzt
einen kastenförnigen Wagen 10 mit einem darin enthaltenen Linearantrieb ftir die
Linearbewegung der Brennschneidmaschine im Verlauf von H- bzw. I-Trägern 16. Der
einen in seiner Drehzahl verstellbaren Gleichstrom-Elektrornotor enthaltende Linearantrieb
bewegt den Wagen 10 mittels zweier in ihrer Länge verstellbarer Achsen 12, an deren
Enden sich mit Rillen versehene Räder 14 befinden, in Längsrichtung der I-Träger
16. Zur Handhabung der gesamten Brennschneidmaschine dient ein am Wagen 10 befestigter
Handgriff 18.
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Auf einer vorzugsweise vertikal verstellbar am Wagen 10 befestigten
Säule 20 sitzt ein parallel zu den Achsen 12 verlaufender runder, mit einer Längenskala
24 versehener Träger 22, an dessen Enden mittels zweier Streben 26 eine runde Quersäule
28 fest angebracht ist, die parallel zum Träger 22 verläuft und eine eingelassene
Zahnstange 30 trägt. Auf der Quersäule 28 ist mit Hilfe von vier Rollen 38 ein Querschlitten
35 längsverschiebbar gelagert und mit Hilfe eines Querantriebes 40 in entgegengesetzten
Richtungen verfahrbar. Ein in den Querantrieb 40 enthaltener Gleichstrom-Elektromotor
steht über ein nicht dargestelltes Getriebe mit einem ebenfalls nicht sichtbaren
Zahnrad mit der Zahnstange 30 im Eingriff. An dem Querschlitten 35 ist ein Schneidbrenner
33 mit nach unten gerichteter Duse in einer verstellbaren Halterung 36 befestigt.
Auf Jeder Seite des Querschlittens 35 ist ein Mikroschalter 42 bzw. 44 befestigt.
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Jedem dieser Mikroschalter 42 und 44 ist 3e ein auf der Quersäule
28 verstellbarer Endanschlag 28a bzw. 28b zugeordnet.
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An einer aus dem Wagen 10 aufragenden Anschlußsäule 48 ist ein Schlauch-
und Kabelbtlndel 51 befestigt, welches den Schneidbrenner 33 am Querschlitten 35
mit Brenngasen und den Querantrieb 40 mit Strom versorgt.
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Eine auf dem Wagen 10 angebrachte Steuereinheit 60 enthält neben Stromversorgungseinrichtungen
wie Transformator, Gleichrichter und dergleichen nachstehend beschriebene Steuerglieder
für den Längsantrieb in Verbindung mit den auf den Trägern 16 laufenden Rädern 14
und für den Querantrieb 40, welcher dem Querschlitten 35 zugeordnet ist. Die Linearantrieb-Vorschubgeschwindigkeit
läßt sich separat durch ein Potentiometer P2, und die Vorsehubgesehrrindigkeit des
Querantriebes 40 separat durch ein Potentiometer P3 einstellen. Die in Fig. 2 separat
dargestellten, mit 62 und 63 bezeichneten Skalenteilungen für die Potentiometer
P2 und P3 enthalten einen Geschwindigkeitsbereich von 400 bis 700 mm pro Minute.
Selbstverständlich können in der Praxis auch andere Vorschubgeschwindigkeiten vorgesehen
sein. Mit Hilfe eines Tastschalters P1 läßt sich der Querschlitten 35 manuell nach
links, und mit Hilfe eines zweiten Tastschalters P2 manuell nach rechts fahren.
Diese Einstellmöglichkeiten erleichtern das Ansetzen des Schneidbrennern 33 auf
eine Ausgangsposition. Mit Hilfe eines Zeitrelais' Zr mit
Skalenteilung
70 läßt sich ein Zeitraum vorwählen, nach dessen Ablauf der Querantrieb 40 zugeschaltet
wird, nachdem der Schneidbrenner 33 zuvor einem geraden bzw. zu den Trägern 16 parallel
laufenden Scbnittlinien-Abschnitt gefolgt ist. Wahlweise kann das Zeitrelais Zr
gleichzeitig den Linearantrieb mit einer anderen, in Fig. 3 mit V2 bezeichneten
Vorschubgeschwindigkeit fahren lassen, welche zuvor an einem dritten Potentiometer
Pl mit Skalenteilung 61 vorgegeben worden ist. Ist beispielsweise die Lineargeschwindigkeit
v2 doppelt so groß wie die in Fig.
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3 mit vq bzw. req bezeichnete Quergeschwindigkeit, dann weist der
setzt gefahrene Schnittlinienabschnitt einen Winkel von 300 gegenüber der Längsrichtung
auf. Ist v bzw. vtq gleich groß wie die Lineargeschwindigkeit vl, dann beträgt der
Winkel 45°, wie die in Fig. 3 mit 100 bezeichnete Schnittlinie erkennen läßt.
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Somit lassen sich mit der hier beschriebenen Brennschneidmaschine
beliebige schräge Schnittlinien durch Überlagerung von Längeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit
erzeugen, wobei die eine oder andere Geschwindigkeit auch gleich Null sein kann.
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Zur Einschaltung des Längsantriebes und zum Starten des Zeitrelais
Zr dient ein Schalter S1 an der Steuereinheit 60, und mittels eines Hauptschalters
Hs läßt sich die ganze Maschine in Betrieb setzen bzw. abschalten.
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Zur Inbetriebsetzung der Brennschneidmaschine verlängert man zunächst
die Achsen 12 entsprechend dem Abstand zwischen den
beiden I-Trägern
16 und setzt dann den Wagen 10 mit Hilfe des Handgriffes 18 auf die Träger 16. Anschließend
kann die Justienmg der Steuereinheit 60 entsprechend einer vorgegebenen Schnittlinie
erfolgen, wie aie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt und mit 100 bezeichnet ist.
Nach Einschalten des Hauptschalters Hs betätigt man den Schalter S1, woraufhin der
Längsantrieb den ;Wagen 10 auf den Trägern 16 mit der an Potentiooeter P2 eingestellten
Lineargeschwindigkeit vorwärtsbewegt. Die Lineargeschwindigkeit ist VI. Bei den
in Fig. 3 wit A bezeichneten Punkt schaltet das Zeitrelais Zr den Querantrieb 40
ein, so daß der Querschlitten 35 in Fig. 1 nach links in Richtung auf den Endanschlag
28a fährt. An Punkt B (Fig. 3) erreicht der Mikroschalter 42 den hier eingestellten
Endanachlag 28a, der Querantrieb 40 wird abgeschaltet, während der Wagen 10 mit
v1 weiterfährt, und zwar bis zum Punkt C. Hier wird beispielsweise durch entsprechende
Relaissteuerung der Querantrieb 40 wieder zugeschaltet, 3Qdoch in entgegengesetzter
Richtung, entsprechend dem vektor 'q von Fig. 3. Gleichzeitig hat das Relais den
Motor des"Linearantriebes auf die doppelte i4neargeschwindigkeit v2 umgeschaltet,
so daß dieser Schnittlinienbereich «Setzt einen Winkel von 300 zur Längsrichtung
aufweist. Dieser Zustand hält an, bis bei Punkt B (Fig. 3) der Mikroschalter 44
den #danschlag 28b berührt und den Querantrieb 40 ausschaltet. Jetzt fährt der Wagen
10 mit v1 linear weiter.
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Wie bereits erwähnt, läuft bei dem in Fig. 1 dargestellten Anwendungsfall
die Brennschneidnaschine mit ihren Rädern 14 auf
den Rändern zweier
voneinander entfernter I-Träger 16, um zwischen den Trägern positionierte Bleche
zu schneiden. Alternativ dazu ist es beispielsweise auch möglich, nach entsprechender
Verstellung der Achsen 12 die Räder 14 auf den Rändern eines einzigen H-Trägers
ablaufen zu lassen und mit dem Schneidbrenner 33 im dazwischen liegenden Träger-Steg
Schnittlinien zu erzeugen.
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