DE2747772A1 - Formschneidevorrichtung - Google Patents

Formschneidevorrichtung

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DE2747772A1
DE2747772A1 DE19772747772 DE2747772A DE2747772A1 DE 2747772 A1 DE2747772 A1 DE 2747772A1 DE 19772747772 DE19772747772 DE 19772747772 DE 2747772 A DE2747772 A DE 2747772A DE 2747772 A1 DE2747772 A1 DE 2747772A1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K7/00Cutting, scarfing, or desurfacing by applying flames
    • B23K7/002Machines, apparatus, or equipment for cutting plane workpieces, e.g. plates
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Formschneidemaschinen und besonders
  • Formschneidemaschinen mit verbesserten Fühlereigenschaften.
  • Formochneidemaschinen sind seit vielen Jahren im Gebrauch, um mit Hilfe von Sauersteff-Brenngasflammen oder Plasmabögen bestimmte Formen aus Metallplatten herauszuschneiden. Typischerweise werden ein oder mehrere Brenner verwendet, die solche Flammen erzeugen, und diese sind an einer Anordnung befertigt, die sich längs eines Querbalkens bewegen kann. Typischcreise werden zwei Schlitten verwendet, um den Balken zusammen mit den Gasgeräten und den elektrischen Steuergeräten zu tragen und durch die Schlitten kann der Balken in Längsrichtung einer Reihe von Schienen fortbewegt werden. Eine Fühlanordnung, die an einem vorkragenden Abschnitt des Querbalkens befest-igt ist, fährt einer Schablone odgl. nach und erzeugt elektrische Signale, die der Kante oder Randlinie der zu verfolgenden Schablone entsprechen.
  • Ein Servomotor ist vorgesehen, um die Halteanordnung für den Fühler längs des Querbalkens senkrecht zu den Schienen anzutreiben.
  • Die Brenner-Halteanordnungen sind so angebracht, daß sie sich an dem Querbalken bewegen können und sie sind mechanisch mit der Fühlerhalteanordnung verbunden. Auf diese Weise werden Brennerhalteanordnungen längs des Querbalkens durch den an der Fühlerhalteanordnung angebrachten Servomotor angetrieben.
  • Die bekannten Brennerschneidemaschinen weisen im allgemeinen einen einzelnen, an einem Schlitten angebrachten Antriebsmotor auf, der beide Schlitten und damit den Querbalken in Längsrichtung antreibt, um ein Schneiden der Metallplatte odgl.
  • nach einem zweidimensionalen Muster zu ermöglichen. Da der Schwerpunkt der Querbalkenanordnung bemerkenswert weit von dem an einem Schlitten angebrachten Antriebsmotor entfernt ist, neigt die Querbalkenanordnung, die durch einen Antrieb an einem an einer Seite angebrachten Schlitten angetrieben wird ~dazu, sich zu verdrehen oder sich schrägzustellen und demnach wird die rechtwinklige Ausrichtung zwischen dem Balken und den Schienen verschlechtert. Diese Schrägstellung verschlechtert die Fähigkeit der Fühleranordnung, einer gegebenen Linie oder Kante zu folgen, wodurch wieder die Genauigkeit des erforderlichen Schnittes verschlechtert wird.
  • Insbesondere wird beim Fühlen einer Ecke an einer Schablone odgl. die Yühlerhalteanordnung zu einem raschen Richtungswechsel gezwungen, um der Ecke zu folgen und die dadurch entstehende Verdrillung oder Schrägstellung bringt den Fühler dazu, daß er über die Linie, der er folgen soll, hinaustastet oder daß er sie bereits vorher verläßt. Der Balken kann in Schwingungen geraten, wodurch die Sicherheit des Fühlers verschlechtert wird. So sind die bekannten Brennschneidesysteme, die mit Verwendung eines einzelnen Schlittenantriebs ausgerüstet sind, nicht sehr gut in der Lage, eine zufriedenstellende Abfühlgenauigkeit insbesondere an den Ecken bei relativ hohen Geschwindigkeiten zu erreichen, so daß die wirtschaftlichen Vorteile, die mit Brennschneidesystemen möglich sind, nicht erreicht werden. Beispielsweise wird die Schneidegesr hwindigkeib von bekannten Schneidbrennersystemen auf annähernd 1,25 bis 1,5 m/min (= 50 - 60 i.p.m.) beschränkt und alle Versuche, diese Geschwindigkeit zu erhöhen, führen zu einer bedeutenden Verschlechterung der Schnittausführung.
  • Zur Verbesserung der Wirksamkeit solcher Brennschneidmaschinen ist es bekannt, einfach die Bauteile des Systems, beispielsweise die Querbalkenanordnung, die Schlitten usw. zu versteifen oder zu verstärken. Obwohl damit die Fühler- und Brennschneideigenschaften der Maschine verbessert werden, sind die dadurch entstehenden Kosten im Vergleich zur verbesserten '~wirkung exorbitant.
  • .tleiterhin ist es bekannt, Fühlersysteme mit einer ~Vorhalt"-Kompensation zu versehen, damit der Fühler effektiv den eg der Linie oder der Kante "sieht", der vor der gegenwärtigen Position liegt und entsprechend elektrische Signale erzeugt, um die Serveinotoron des Systems entsprechend anzutreiben.
  • Durch diese Vor fühlung von Wechseln und Veränderungen in den zu verfolgenden Wegen kann eine verbesserte Maschinenwirkung erreicht werden; falls der Vorhaltabstand zu kurz ist, wird jedoch trotzdem der Fühler die zu verfolrende Linie "überschießenk, und wenn andererseits der Vorhaltabstand zu lang ist, neigt die Fühleranordnung dazu, einen Bogen im Inneren einer Ecke zu beschreiben. Wenn das System einem Radius folgen kann, der nicht größer als der Halbmesser der Schneidfläche ist, wird das entstehende Teil eine scharfe Ecke besitzen. Es müssen jedoch auch bei einer Vorhalt-Kompensation genügend verstcifte Maschinenrahmen vorhanden sein, um die Vorteile dieser Kompensationswirkung zu erreichen.
  • Auf diese Weise sind die bisher bekannten Verbesserungen an Brennschneidmaschinen immer ein Kompromiß der Wirksamkeit des Systems mit der dafür aufzuwendenden Steifigkeit gewesen, wodurch die erreichbare Verbesserung der Wirksamkeit durch die Höhe der aufzuwendenden Kosten beschränkt wird.
  • Der Einsatz von Antriebsmotoren bei jedem Schlitten einer Fornschnittmaschine erfordert typischerweise extrem steife Maschinenrahmen und/oder relativ teure Synchronsysteme, bei denen ein Schaltkreis mit einer fasenstarren Schleife verwendet wird, um die Fasen der jedem Motor zugeführten Signale zu steuern und dadurch die Motoren in präzisem Gleichlauf miteinander zu halten. Zusätzlich haben sich bei solchen bekannten Zweiseiten-Antriebssystemen zwei präzise Zahnantriebe als notwendig erwiesen, um die Schlitten in Längsrichtung anzutreiben. Die zusätzlichen Kosten solcher aus<##klügelter elektronischechaltungen und Präzisions-Zahnstangenantriebe gestalten diese Zweiseiten-Antriebssysteme extrem teuer.
  • Weitere Formschneidsysteme mit je einem Motor für die beiden Schlitten sind in den US-PS 2 389 585 und 3 912 242 beschrieben. Die beiden Systeme werden benutzt, um einfache Längsschnitte in Metalltafeln zu bewirken und keine der beschriebenen Vorrichtungen ist zum Verfolgen von zweidimensionalen Schablonen eingerichtet, da keine der Maschinen mit einem Antriebsmechanismus für die Brenneranordnung längs eines Querbalkens eingerichtet ist. Dazuhin verwendet jede der in den Patenten beschriebenen Anordnungen einen Schwenkmechanismus, um einen Querbalken in eine nicht mehr senkrecht zur Verbindungslinie stehende Lage zu drehen. Eine solche Betätigung ist jedoch bei Schneidmaschinensystemen gemäß der vorliegenden Erfindung gerade zu vermeiden.
  • Es besteht deshalb ein Bedürfnis nach Formschnittmaschinen, die in Ubereinstimmung mit Industrie-Standardanforderungen arbeiten und bei höheren Schneidgeschwindigkeiten wirken, jedoch nicht einen außerordentlich versteiften Aufbau, eine ausgeklügelte Elektronik-Kontrollsteuerung oder Präzisions-Zahngetriebe brauchen.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, verbesserte Formschnittmaschinen zu schaffen.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, Formschnittmaschinen zu schaffen, die mit zufriedenstellender mechanischer Stabilität bei höheren Schneidgeschwindigkeiten arbeiten, ohne außerordentlich große Rahmen- oder Bausteifigkeiten zu erfordern.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Formschnittmaschinen, die zufriedenstellend mit Ecken bei höheren Schneidgeschwindigkeiten fertig werden, was bisher mit Einzel-Seitenantriebssystemen nicht möglich ist.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, Formschnittmaschinen mit verbesserten Fühlereigenschaften zu schaffen, welche trotzdem keine ausgeklügelte elektronische Steuerung hierfür benötigen.
  • weitere Ziele der Erfindung werden aus der ins einzelne gehenden Beschreibung einer beispielhaften Ausführung ersichtlich, die in einem späteren Teil dieser Beschreibung folgt. Die neuartigen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden in Verbindung mit den Ansprüchen besonders ersichtlich.
  • Eine erfindungsgemäße Formschnittvorrichtung besteht aus einem Querbalken, der starr an Schlitten befestigt ist, die, wiederum mit Rädern ausgestattet, längs parallelen Schienen bewegbar sind. Eine Brennerhalteanordnung oder mehrere solcher Anordnungen sind so angebracht, daß sie längs des Querbalkens verschoben werden können, und Einrichtungen, wie z. B. Fühleranordnun(en,sind vorgesehen, um wahlweise die Brennerhalteanordnung anzutreiben. Die ersten und zweiten Servomotoren sind jeweils getrennt an den Schlitten angebracht und parallel zueinander elektrisch mit einer Spannungsquelle verbunden, die beispielsweise der Ausgang eines Servoverstärkers sein kann. Diese beschriebene zweiseitige Antriebs-Servomotoreinrichtung ermoglicht eine Translationsbewegung der Schlitten mit Geschwindigkolben von etwa 304 cm/min (= 120 i.p.m.) oder mehr und ermöglicht trotzdem der Fühleranordnung, mit Eckradien fertig zu werden, die bisher nur mit der niedrigen Fühlergeschwindigkeit von beispielsweise 127 bis 152 cm/min (= 50 - GO i.p.m.) behandelt werden konnte, wobei die Verwendung von Bauversteifungen und/oder ausgeklügelten elektronischen Steuerschaltungen wie z.B. fasenstarren Schleifen für synchronisierten Motorlauf, bei der vorliegenden Erfindung nicht verwendet werden. Vorzug weise ist die Halteanordnung für den Brenner am Brückenabschnitfi des Querbalkens wischen den voneinander mit einem Abstand versehenerl Schlitten angebracht, während die Lühleranordnung an einem Auslegerabschnitt des Balkens angebracht ist. Durch Benutzen einer Schlittenanordnung mit Rädern, die an im esentliche flachen Schienen angreifen, wird im Gegensatz zu den bekannten Präzisionszahnantrieben der Schneidbrenner oder die Plasriabogen-Schneidvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit den Vorteilen beträchtlich teurer Systeme ausgestattet, die jedoch bei Wesentlich geringeren Kosten erzielt werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt: Figur 1 eine schematische Ansicht eines Schneidbrennervorrichtung mit Servomotoren an zwei Stellen nach der Erfindung, ligur 1A ein schematisches Schaltbild, das die Versorgung der Elektromotoren in der Vorrichtung nach Fig. 1 darstellt, Figur 2 eine Seitenansicht eines beispielsweise in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Formschnittvorrichtung verwendbaren Schlittens, und Figur 3 eine Draufsicht auf den Schlitten nach Fig. 2.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird die Lösung des Problems geschaffen, die Bewegung einer schweren Masse von einem vom Schwerpunkt derselben entfernt liegenden Punkt aus mit einer relativ "schlanken" oder "schmiegsamen" Ausrüstung zu beeinflussen. Die Masse, deren Bewegung zu beeinflussen ist, ist der Querbalken mit daran befestigten Halteanordnungen für den oder die Brenner. Die Brenner werden in der bekannten Weise betrieben, so daß eine entsprechende Anzahl von Schnitten in einer Metallplatte hergestellt wird. Die schwierigste Bewegungsform, die zu steuern ist, besteht darin, die Halteanordnung für den oder die Brenner dazu zu bringen, einem von der Fühleranordnung erfaßten oder durch ein numerisches Steuersystem vorgegebenen rechten inel scharf zu folgen. Beispielsweise kann die Halteanordnung für die Brenner in einer parallel zum Querbalken liegenden Richtung mit einer Geschwindigkeit von etwa 304 cm/min. angetrieben werden. Wenn die Fühleranordnung oder das numerische Steuersystem an die Steuereinrichtung Signale abgibt, die einem rechten Slinkel entsprechen, muß die Geschwindigkeit der Halteanordnung für den oder die Brenner in der Querrichtung so schnell wie möglich auf Null gebracht werden, während die Maximalgeschwindigkeit von etwa 304 cm/min.
  • in Längsrichtung von anfänglich Null möglichst schnell zu erreichen ist. Es ist klar, daß ein Eckenradius beim Durchlaufen einer solchen Wendung beschrieben wird, auch wenn mit solchen Geschwindigkeiten die an einer Seite angetriebenen bekannten Systeme nicht in der Lage waren, Ecken mit annehmoarem Eckenradius zu beschreiben. Dementsprechend wurde die Arbeitsgeschwindigkeit von Schneidmaschinen mit einem Einzel-Seitenantrieb auf die Größenordnung von 127 bis 152 cm/min.
  • beschränkt und zur Verbesserung dieser Leistungen wurden die bekannten Systeme einem Kompromiß zwischen Wirksamkeit und Steifheit unterzogen. Das heißt, eine Verbesserung der Wirksamkeit ist nur durch wesentliches Versteifen oder Starrermachen von Strukturelementen des Schneidapparates unter großen zusätzlichen Kosten möglich.
  • Bei dem erfindungsgemäßen System wird jeder Schlitten mit einem Servomotor versehen, wobei jeder Motor elektrisch parallel mit dem anderen mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden wird, die typischerweise der Ausgang eines Servoverstärkers ist. Mit dem iinsatz eines solchen Doppelseitenantricbs für die Translationsbewegung der Schneidmaschinenschlitten in Längsrichtung wird die Rechtwinkligkeit des Querbalkens zu den Längsschienen auch bei Betriebsgeschwindigkeiten von 304 cm/min. oder mehr erhalten und ein Nachfahren von Ecken usw. durch die #hleranordnung ermöglicht. Zusätzlich dazu, daß die 4 hlerkapazität durch den Einsatz von Doppelseitenantriebs-Servomotoren nicht verschlechtert frd, hat es sich gezeigt, daß das teure Versteifen des Querbalkens und anderer Strukturbestandteile der Schneidmaschine ebenso unnötig ist wie die Verwendung eines Zahnantriebs für die Translationsbewegung der Schlitten. Auf diese Weise wird durch die Benutzung von Doppelseitenantriebs-Servomotoren für die Schlitten eine verbesserte Schneidwirkung erreicht und das bei wesentlich geringeren Kosten, als sie bei Ausführung von Bauversteifung von Zahnstangenantrieben und fasenstarren Schaltungen nötig wären, die eine vergleichbare Wirkung ergeben könnten.
  • Die in Fig 1 dargestellte bevorzugte Ausführung einer Formschnittvorrichtung 10 enthält zwei Schlitten 12 und 14, die in Verbindung mit Fig. 2 später näher beschrieben werden. An den Schlitten 12 bzw. 14 sind Räder 13 bzw. 15 vorgesehen, um eine Bewegung längs der Schienen 16 bzw. 17 zu bewirken. Ein Querbalken 19 ist starr an den Schlitten 12 und 14 befestigt und erstreckt sich quer zu diesen. Er weist einen Brückenabschnitt 20 und einen vorkragenden Abschnitt 21 auf. Die Halte an ordnung 23 für die Brenner kann die üblichen Vorrichtungen zum Abstützen einer Vielzahl von Sauerstoff-Gas-Schneidbrennern 25 oder von (nicht gezeigten) Plasmabogenbrennern enthalten und ist an dem Querbalken 20 so angebracht, daß eine Bewegung längs dieses Balkens möglich ist. Unter der Brenneranordnung befindet sich während des Schneidvorgangs die zu schneidende Metallplatte 38. Ein Servomotor 30 treibt die Eühlerhalteanordnung 22 auf Signale vom Steuergerät 27 und vom Servoverstärker 35 hin an. Zusätzlich sind Schläuche 26 vorgesehen, um den Brenncrn25 Sauerstoff, Brenngas und etwa nötiges Kühlmittel zuzuführen. Die Schläuche sind auf der einen Seite mit den Brennern 25, auf der anderen Seite mit dem Gasverteiler 24 und der Steueranordnung 27 verbunden. Die elemente 27 bis 30 sind beispielsweise von der Firma Canadian Westinghouse Limited unter der Nodellbezeichnung IIL 71B erhältlich. Die Fühleranordnung 30 ist an dea vorkragenden Abschnitt 21 des Querbalkens 19 befestigt und bewirkt in der bekannten weise das Verfolgen einer Linie oder einer Kante eines darunter befindlichen (nicht ge#eigten) Nodells oder Musters. Die FühlerhalteanordnunL' 22 ist vorzugsweise mechanisch mit der Brennerhalteanordnung 23 aittcls eines Bandes 39 verbunden, das sich über die Gesamtlant;e des Balkens 19 erstreckt und durch (nicht gezeigte) Räder auf übliche Weise angetrieben wird. Die Fühleranordnung 30 ist über die Leitung 37 mit dem Servoverstärker 35 verbunden.
  • Die Halteanordnung 23 für die Brenner kann Einrichtungen zum Anheben und Ablassen der Brenner 25 enthalten. Diese Einrichtungen sind dem Fachmann wohlbekannt und eine Beschreibung derselben wird deshalb nicht als nötig erachtet.
  • Die Doppelseitenantriebs-Servomotoren 31 und 32 sind an den Schlitten 12 bzw. 14 befestigt und bewirken einen Antrieb der Räder 13 bzw. 15 längs der Schienen 16 bzw. 17 und damit den Längsantrieb der Vorrichtung 10. Die Servomotoren 31 und 32 sind über Widerstände R (Fig. 1A) parallel zueinander geschaltet und mit einer Spannungsquelle E verbunden. Diese Verbindung ist in Fig. 1 durch die Leitungen 33 und 34 angedeutet, die die Motoren 31 bzw. 32 mit dem Servoverstärker 35 verbinden. Der Servoverstärker ist wiederum über die Leitung 36 mit dem Steuergerät 27 verbunden. Die Servomotoren 31 und 32 sind vorzugsweise über Reduziergetriebe mit den Rädern 13 bzw. 15 verkoppelt, wie es dem Fachmann wohlbekannt ist.
  • Im Betrieb beginnt die Fühleranordnung 30 an dem herauskragenden Abschnitt 31 des Balkens 19 mit der Verfolgung einer Linie oder einer Kante einer (nicht gezeigten) Schablone oder eines Musters und bewirkt die Erzeugung von elektrischen Signalen, die die Lage der Linie oder Kante repräsentieren. Diese Signale werden über die Leitung 37 dem Servoverstärker 35 zugeführt, der, aznn die Brenner 25 entzündet sind, an die Servomotoren 29, 31 und 32 elektrische Signale abgibt, wodurch er,'Querbal'Ten 19 in Längsrichtung und die Fackelhalteanordnung 23 in Querrichtung mit einer Geschwindigkeit antreibt, die der Geschwindigkeit des Fühlorkopfes 30 entspricht. Dadurch wird bewirkt, daß die Brenner 25 aus der Platte 93 Muster herausschneiden, die dem Muster oder der Schablone entsprechen, die durch den Fühlerkopf 30 abgetastet wird. Dadurch, daß die Doppelseiten-Antricbsmotoren 31 und 32 elektrisch zueinander parallel geschaltet sind, wird der Querbalken 19 so geführt, daß er senkrecht zu den Schienen 15 und 17 steht, Dadurch kann der Fühlerkopf 30 mit Ecken so fertig werden, daß bei gleichem Kurvenradlus eine größere Geschwindigkeit möglich ist, als es bei Einzelseitenantriobssystencn möglich ist. So ermöglicht die Formschneidevorrichtung nach der Brfindung ein verbessertes Fühlen und Schneiden ohne den Aufwand, den ein teures Versteifen der Vorrichtung oder eine komplizierte elektronische Schaltung verursachen oder der etwa durch ein Zilnrad getriebe bewirkt wird. Es wird angenommen, daß die Dopnelseitenantriebs-Servomotoren 31 und 32 die Erzielung eines gegebeizen Eckenradius bei größerer Schneid- und #ühlergeschwindigkeit als bisher möglich deshalb ergeben, weil die Servomotoren 31 und 32 mit der gleichen Geschwindigkeit arbeiten und jede Neigung der unausgeglichenen Massen (beispielsweise des Querbalkens 19 und der Brennerhalteanordnung 23), sich zu verdrillen oder in einer Richtung in bezug auf die Schienen 16 und 17 infolge des Antriebs durch einen Servomotor schrägzustellen0durch den Antrieb des anderen Servomotors entgegengewirkt wird. Zusätzlich wird durch die Parallelverbindung der Servomotoren 31 und 32 beim Ansteigen der Belastung eines Motors der dadurch gezogene Strom ansteige nd folglich dieser Motor ein größeres Drehmoment erzeugen, womit er ausschließt, daß die Belastung den Balken 20 in bezug auf die Schienen 16 und 17 verdreht oder verschränkt.
  • Schließlich kann die wirkung der Formschnittvorrichtung 10 mit üblichen, an den Schienen 16 und 17 angreifenden Rädern bewirkt werden und die teueren Zahnantriebe sind nicht erforderlich.
  • In Fig. 2 ist eine bevorzugte Ausführung des Schlittens 12 als Beispiel dargestellt, sowie der Aufbau, der zum Antrieb des Schlittens und des Rades 13 längs der Schiene 16 benötigt wird.
  • Das Rad 13 ist drehbar mittels Lagern 64 an der Seitenwand 40 des Schlittens befestigt. Eine Motor-Montageplatte 42 ist schwenkbar an einer Schwonkmontageplatte 45 mittels eines Bolzens lf4 und eines Nadellagers 44' befestigt, wobei die Schwenlbefestigung 45 an der Seitenwand 40 des Schlittens mittels Schrauben 46 angebracht ist. In der Platte 42 sind Öffnungen 42' vorgesehen, so daß der Servomotor 31 (Fig. 1) daran angebracht werden kann. In der Seitenwand 40 ist eine Zugangsöffnung 47 vorgesehen. Um ein durch den Motor 31 (Fig. 1) angetriebenes Antriebsritzel 59 (Fig. 3) mit einem Zahnkranz 60 in Eingriff zu bringen, ist eine Feder 49 um einen Bolzen 48 gewickelt, der sich durch das an der Motormontageplatte 42 befestigte Teil 50 erstreckt und an einem Anschlagblock 51 anliegt, der wieder starr mit der Seitenwand 40 des Schlittens verbunden ist.
  • Die Feder 49 kann eine Kraft von annähernd 18 bis 22,5 kp (= 40 bis 50 lb) ausüben und bewirkt ein Vorspannen der Schwenkplatte 42 in Gegenuhrzeigersinn und läßt damit das Antriebszahnrad 59 mit dem Zahnkranz 60 in Eingriff kommen. Ein Druckluftzylinder 52 ist an einem Ende an einer an der Schlittenseitenwand 40 befestigen Klammer 55 bezestigt, währe;od seine Kolbenstange 53 mittels eines Bolzens 54 an dem Teil 50 befestigt ist. Wie in Fig. 2 dargestellt kann der Schlitten 12 mit einer Führung walze 18 versehen sein, die an einer Seite der Schiene 16 angreift und vorzugsweise werden zwei solcher Führungswalzen an dem Schlitten 12 verwendet.
  • In Fig. 3 ist zu sehen, daß ein Luft zu führschlauch 56 über ein Durchflußsteuerventil 57 mit dem Druckluftzylinder 52 verbunden ist und daß in bekannter leise Druckluft vnn einer (nicht gezeigten) Quelle wahlweise zur Betätigung bzw. zur Rückholung des Luftzylinders 52 zugeführt werden kann. Aus Ubersichtsgründen ist der Servomotor 31 aus Fig. 1 in Fig. 3 nicht dargestellt, Jedoch wird das Antriebsritzel 59 durch einen solchen Motor angetrieben. Das Rad 13 ist vorzugsweise an einer Achse 63 angebracht und mit einem Abstandsstück 61 verbunden, das wiederum mit dem Zahnkranz 60 vorzugsweise durch Schrauben 62 verbunden ist. Wie bereits bemerkt, ist die Achse 63 in der Schlittenseitenwand 40 durch ein Lager 64 gelagert. Eine sich zwischen den Schlittenseitenwänden 40 erstreckende Klammer oder ein Stützelement 66 kann benutzt werden, um die Wand 65 zu halten, die vorzugsweise an ihren beiden Enden mit den Schlittenseitenwänden 40 verbunden ist, und die mit den Stützelementen 67 und 68 mit einer weiteren Stützwand 66 in Verbindung steht. Wie in Fig. 3 dargestellt, werden die Stützelemente 67 und 68 benutzt, um die Führungswalzen 18 in Eingriff mit der Schiene 16 (Fig. 2) zu halten.
  • Um den Schlitten 12 anzutreiben,wird die Zufuhr von Druckluft zum Druckluftzylinder 52 unterbrochen, wodurch der Arm 53 gelöst wird und die Feder 39 auf das Element 50 einwirkt, um die Motornontageplatte 52 so zu spannen oder zu schwenken, daß das Antriebsritzel 59 in den Zahnkranz 60 eingreift. Zu dieser Zeit wird das Antriebsritzel 59 gedreht, um dadurch den Zahnkranz 60 und das Rad 13 unter Beeinflussung des Servomotors 31 anzutreiben. Falls es erforderlich ist, daß der Antrieb vom Rad 13 weggenommen wird, wird Luft von einstellbarem Druck durch den Schlauch 56 und das Ventil 57 dem Druckluftzylinder 52 zugeführt und der Arm 53 in Verbindung mit der Kolbenstange so betrieben, daß das Teil oder Element 50 gegen, die Vorspannung der Feder 49 verschoben wird und sich das Antriebsritzel 19 vom Zahnkranz 60 löst. Dementsprechend ergibt der in Fig. 2 und 3 dargestellte Antriebsmechanismus für den Schlitten eine zuverlässige und wirksame Steuerung der auf das Rad 13 wirkenden Antriebskraft.
  • Dadurch, daß eine Formschneidevorrichtung mit dem beschriebenen doppelseitigen Antrieb ausgestattet wird, kann eine verbesserte Fühl- und Schneideigenschaft erreicht werden, ohne besondere Bauversteifungen und/oder ausgeklügelte elektronische Steuerungsschaltungen anzuwenden. Falls jedoch ein bestimmtor Abschnitt der Vorrichtung 10, beispielsweise der vorkragende Abschnitt 21 des Balkens 19 merklich in Schwingungen kommt, kann eine einfache Verstärkungsstrebe in der Horizontalebene zwischen den Kragabschnitt 21 und dem Schlitten 12 die Schwingingen maßgeblich verringern, falls nicht sogar vollständig zum Verschwinden bringen.
  • Zwar wurden in Verbindung mit dem Schlittenantriebsmechanismus nach Fig. 2 und 3 eine Federkraft von annähernd 18 bis 22,5 kp (= 40 - 50 lb) erwähnt, es ist jedoch leicht einzusehen, daß auch andere Federkräfte benutzt werden können, soweit das Antriebsritzel 59 in festen Eingriff mit dem Zahnkranz 60 kommt.
  • Die Feder 49 wird zur Uberwindung irgendwelcher Exzentrizitäten benutzt, die durch eine nicht exakte Bohrung durch die Motormontageplatte 42 oder durch eine nicht exitte Anbringung des Servomotors 31 an dieser Platte erzeugt wird und um toten Gang in der Kraftübertragung auszugleichen.
  • Weiter ist verständlich, daß die Abtastanordnung oder Fühleranordnung 30, die nach Fig. 1 am Kragabschnitt 21 des Balkens 19 befestigt ist, nicht notwendigerweise vorhanden sein muß, da andere Einrichtungen, beispielsweise numerische Steuersysteme die Steuersignale an den Servoverstärker 35 und an die Servomotoren 29, 31 und 32 erzeugen können. Ein numerisches Steuersystem kann unabhängig vom Balken 19 angebracht werden und kann dazu benutzt werden, um den Servoverstärker 35 mit eingespeicherten oder sonstwie zugeführten Steuersignalen zu versorgen. Falls ein numerisches Steuersystem verwendet wird, erweist sich die Anbringung eines Kragabschnitts 21 des Balkens 19 als unnötig.
  • In der vorstehenden Beschreibung wird eine rormschneidvorrich tung mit einem Querbalkenvorgestellt, der starr an zwei einen Abstand voneinander aufweisenden Schlitten befestigt ist, die mit Rädern längs zwei parallelen länglichen Schienen verschoben werden können. Ein Fühlersystem, ein oder mehrere Brenner und Halteanordnungen dafür sind in Längsrichtung des Querbalkens beweglich angebracht. Jeder Schlitten ist mit einem Servomotor versehen und die Motoren sind elektrisch parallel mit einer Spannungsquelle, beispiel6weise einem Servoverstärkerausgang,verbunden. Nach dem Einschalten der Motore wird der Balken in Längsrichtung der Schienen mit Geschwindigkeiten bis zu 305 cm/niin. und mehr angetrieben, wobei das Eckenfolgevermögen dem entspricht, das bei Geräten nach dem Stand der Technik mit niedereren Geschwindigkeiten, beispielsweise mit 127 bis t52 cm/min. gerade noch erreicht werden kann. Auf diese Weise werden höhere Schneidgeschwindigkeiten ohne Verschlechterung der Schneidgenauigkeit erreicht, ohne daß teure Bauversteifungen, zusätzliche elektronische Steuerschaltungen oder Präzisions-Zahnantrie#mechai#ismen benötigt werden.
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Claims (10)

  1. Formschneidevorrichtung Patentansprüche; 1. Formschneidevorrichtung mit einer an einem Querbalken angebrachten und in seiner Längsrichtung verschieblichen Brenner halteanordnung, mit einer Steuereinrichtung zum wahlweisen Antrieb der Brennerhalte~anordnung längs des Balkens, wobei der balken starr an ersten und zweiten Schlitten befestigt ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein erster und ein zweiter Servomotor mit der Steuereinrichtung verbunden ist und daß sie elektrisch parallel zueinander geschaltet sind, daß eine Einrichtung zum Anbringen des ersten und des zweiten Servomotors an dem ersten bzw. dem zweiten Schlitten in der Weise vorgesehen sind, daß nach dem Einschalten der beiden Servomotore die Schlitten mit im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit in Längsrichtung von zwei voneinander einen Abstand aufweisenden parallelen länglichen Schienen antreibbar sind und der Querbalken in im wesentlichen rechtwinkliger Lage in bezug auf die Schienen gehalten ist.
  2. 2. Formschneidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß eine Fühleranordnung an dem Querbalken verschiebbar angeordnet ist und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Fühleranordnung mit der Antriebseinrichtung für die Brennerhalte anordnung zu kuppeln.
  3. 3. Formschneidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Querbalken aus einem Brückeabschnitt zwischen den Schlitten und einem sich von dem Brückenabschnitt erstreckenden Kragabschnitt besteht und daß die #Nihleranordnung an dem i#ragabschnitt angebracht ist.
  4. 4. 1'#ormschneidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n II z e i c h n e t , daß die Brennerhalteanordnung eine Vielzahl von Schneidbrennern umfaßt und daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung zur Zufuhr von Sauerstoff und Brenngas zu jedem Brenner einschließt, um ein Schneiden einer darunter befindlichen Metallplatte zu ermöglichen.
  5. 5. Formschneidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß jeder Schlitten Schlittenseitenwände und zwei Räder aufweist, daß jedes Rad an einer Achse angebracht ist, die sich zwischen den Schlittenseitenwänden erstreckt und drehbar an ihnen befestigt ist.
  6. 6. çormschneidevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die minrichtung zum Anbringen des ersten und des zweiten Servomotors eine schwenkbar an einer Schlittenseitenwand befestigte Platte umfaßt, daß die Platte mit einer öffnung oder Aus garung zur Aufnahme eines mit einem der Servomotoren verbunden Antriebsritzel versehen ist und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um einen Servomotor an der Platte zu befestigen.
  7. 7. ormschneidevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß ein starres Teil sich von der Platte weg erstreckt und daß eine Federeinrichtung auf das Teil einwirkt, um die Platte und das Antriebsritzel in k1-triebsein~griff mit dem Rad zu bringen.
  8. 8. Formschneidevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß ein Zahnkranz an der Achse angebracht und starr mit dem Rad verbunden ist, daß er durch das Antriebsritzel antreibbar ist und daß die Federeinrichtung das Antriebsritzel in Antriebseingriff mit dem Zahnkranz vorspannt.
  9. 9. Formschneidevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß eine Einrichtung zum Zurückholen der Federeinrichtung vorgesehen ist, um das Antriebsritzel von dem Zahnkranz zu lösen.
  10. 10. Formschneidevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Rücidioleinrichtung einen mit der Schlittenseitenwand und der Platte verbundenen Druckluftzylinder umfaßt und daß Einrichtungen zum Betätigen des Zylinders so vorgesehen sind, daß auf eine Betätigung des Zylindern hin die Platte gegen die Vorspannung der Federeinrichtung so verschoben ist, daß das Antriebsritzel von dem Eingriff mit dem Zahnkranz gelöst ist.
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