DE2819810C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einschneiden einer Schnittrinne in einem metallischen Gegenstand, bei dem ein kreisförmiges, rotierendes Schneidteil in unmittelbare Nähe des Gegenstandes vorgeschoben, eine elektrische Spannung zwischen Schneidteil und Gegenstand zur Erzeugung eines Lichtbogens angelegt und das Schneidteil relativ zum Gegenstand bewegt wird. Ferner ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gerichtet.

Ein Verfahren dieser Art ist aus der CH-PS 1 13 954 bekannt. Dabei wird mit einem so hohen Schneidstrom gearbeitet, daß der elektrische Lichtbogen das Metall entlang der zu schneidenden Linie zur Verbrennung bringt, wozu ein schnell rotierendes Schneidteil mit seitlichen Verzahnungen versehen ist, um die beim Abbrennen des Metalls entstehenden Schlackenteile aus der Schnittrinne zu entfernen. Ein qualitativ hochwertiger Schnitt ist mittels dieses Verfahrens nicht zu erzielen, und außerdem tritt ein starker Verschleiß des Schneidteils auf, der zu einer Unwirtschaftlichkeit dieses Verfahrens führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren der eingangs angeführten Art in der Weise auszubilden, daß unabhängig von dem zu bearbeitenden Material stets ein qualitativ hochwertiges sowie wirtschaftliches Schneiden sichergestellt wird und eine leichte Bedienbarkeit des Lichtbogen-Schneidteils gewährleistet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch, daß vor der Zündung des Lichtbogens der dem Minimalwert für den Schneidteil (I) entsprechende Schwellstrom (I₀), mit dem ein Einschneiden in den metallischen Gegenstand durch Schmelzen des Metalles im wesentlichen gleichzeitig mit dem Zünden des Lichtbogens der radialen Länge (g) beginnt, entsprechend der Gleichung

I₀ = a · s · 10⁶ A

bestimmt wird, wobei

a eine Konstante im Bereich von zwischen etwa 2 bis etwa 16 und s die effektive Oberflächengröße der Schnittrinne definiert durch Bogensegmentlänge l entlang welcher ein Lichtbogen brennt × Schnittrinnenbreite in m² ist,

und daß die Relativgeschwindigkeit zwischen Schneidteil und Gegenstand (Schneidgeschwindigkeit v) unter Konstanthaltung der Lichtbogenradiallänge (g) gesteuert wird.

Die angestrebte hohe Qualität der Schnittrinne ist eine Folge davon, daß über den Lichtbogen, beginnend mit seiner Zündung, genau der Strom fließt, der für das erwünschte saubere Einschneiden in den metallischen Gegenstand durch Schmelzen des Metalles erforderlich ist. Erreicht wird auf diese Weise ferner, daß das Schneidteil nicht in mechanischen Kontakt mit dem metallischen Gegenstand gerät, da ein Zusammenbrechen des Lichtbogens wegen zu geringer Stromstärke ausgeschlossen wird.

Nach dem definiert vor sich gehenden Anschneiden des metallischen Gegenstandes erfolgt das eigentliche Schneiden der Rinne dadurch, daß das Schneidteil mit genau der Relativgeschwindigkeit in den Gegenstand hineinbewegt wird, bei welcher die radiale Länge des Lichtbogens konstant bleibt, was zur Folge hat, daß der Lichtbogen nicht erlischt und der Querschnitt der Rinne exakt beibehalten wird.

Für den Fall, daß die Höhe des Schwellstroms I₀ vorgegebene Schneidgeschwindigkeit v sich für die Erfordernisse der Praxis als zu langsam erweisen sollte, kann entsprechend der Lehre des Anspruchs 2 der Schwellstrom durch Multiplikation seines Wertes mit einer Konstanten b erhöht werden, wobei der Wertevorrat für die Konstante b sicherstellt, daß der erhöhte Schneidstrom I zu einem Schmelzen und keinesfalls zu einem Verbrennen des Metalls bei erhöhter Schneidgeschwindigkeit führt, so daß die erwünschte Schnittqualität auch in diesem Falle aufrechterhalten bleibt.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt ein elektrisch leitfähiges Sägeblatt, eine Einrichtung zum Antreiben des Sägeblattes, eine mit dem Sägeblatt und dem zu schneidenden Gegenstand verbundene Stromquelle, Einrichtungen zum Vorschub des Sägeblattes relativ zu dem zu schneidenden Gegenstand unter Aufrechterhaltung eines Stromflusses zwischen Sägeblatt und Gegenstand, sowie Einrichtungen zur Überwachung des Schneidstromes zwischen Sägeblatt und Gegenstand, und diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Schwellstrom (I₀) mit einer Stromdichte von nicht weniger und vorzugsweise mehr als zwei bis 16 mal 10⁶ A/m² zwischen Sägeblatt und Gegenstand eingestellt ist und daß die Überwachungseinrichtung mit den Vorschub- und Steueranordnungen verbunden ist und die Sägeblatt-Vorschubgeschwindigkeit als Funktion des gemessenen Stromflusses so gesteuert ist, daß während des Schneidvorganges die Stromstärke im wesentlichen konstant gehalten ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Gesamtaufbaus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine teilweise Draufsicht auf einen Werkstück-Haltetisch, der ein zeitweises Untertauchen des Werkstückes unter Wasser während des Schneidvorganges ermöglicht,

Fig. 3 eine Seitenansicht mit weggelassenen und mit teilweise aufgeschnittenen Teilen zur näheren Verdeutlichung des Aufbaus des Tisches nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Schnittansicht des Tisches nach Fig. 2 von vorne,

Fig. 5 eine Teilansicht eines Lichtbogensägen-Montagekopfes zur Durchführung von Schwenkbewegungen um und von Linearbewegungen längs einer vertikalen Achse,

Fig. 6 einen Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt nach Linie 7-7 der Fig. 6,

Fig. 8 eine schematische Seitendarstellung einer Lichtbogensäge, die mit einem Sägeblatt-Umfangskantenrichtwerkzeug und mit einem Sägeblatt-Umfangsverschleißkompensator ausgerüstet ist,

Fig. 9 einen Schnitt nach Linie 9-9 der Fig. 8 zur Verdeutlichung der Funktion des Sägeblatt-Umfangskantenrichtwerkzeuges und der vorgespannten Gestaltung des Sägeblattes im Ruhestand,

Fig. 9a ein Darstellung ähnlich Fig. 9 zur Verdeutlichung der allmählichen Verformung des Sägeblattumfanges bei längerem Gebrauch ohne Richten,

Fig. 10 ein schematisches Blockschaltbild der Blattschnitt­ geschwindigkeits-Schneidestrom-Rückkopplungssteuerung, und

Fig. 11 ein Diagramm des Zusammenhangs zwischen Schneidstromdichte und Schneidgeschwindigkeit.

Die Lichtbogensäge- oder schneideinrichtung 2 umfaßt nach Fig. 1 einen Montagetisch 4 für ein mit einem rotierenden Sägeblatt 8 zu schneidendes oder durchzuschneidendes Werkstück 6. Das Sägeblatt ist an einem in Vertikalrichtung hin- und herbewegbaren hydraulisch angetriebenen Betätiger 10 (Vertikalbetätiger) zum Anheben und Absenken des Sägeblattes in Z-Richtung angebracht. Der Betätiger erlaubt gleichfalls Schwenkbewegungen des Sägeblattes um die vertikale Z-Achse von der in Fig. 1 gezeigten Stellung aus bis zu einer um 90° gegen diese Stellung versetzte Lage.

Der Vertikalbetätiger 10 ist mittels einer Brücke oder einem Kreuz-Kopf 12 linear hin- und herzubewegen; der Kreuz-Kopf weist Führungsschienen 14 und einen Antrieb 16 für die X-Richtung auf, so daß eine Hin- und Herbewegung des Vertikalbetätigers in dieser X-Richtung erfolgen kann. Die Brücke oder der Kreuz-Kopf ist über dem Montagetisch 4 angeordnet und wird von zwei voneinander einen Abstand aufweisenden Schlitten oder Wagen 132 getragen; dadurch ist sie senkrecht zu den Führungsschienen 14 in der Y-Richtung längs zweier Gleitbahnen 18 beweglich, die auf dem Montagetisch sitzen. Im Betrieb wird durch eine elektrische Leistungsquelle (in Fig. 1 nicht zu sehen) eine elektrische Spannung zwischen Werkstück 6 und Sägeblatt 8 angelegt. Das Blatt wird gedreht und zum Werkstück hin vorgeschoben, wodurch ein elektrischer Strom zwischen Sägeblatt und Werkstück fließt, der eine schmale Schneidrinne in das Werkstück hineinschmilzt und dabei den Säge- oder Schlitzvorgang beginnt, wie im folgenden näher beschrieben.

Anhand der Fig. 1 und 5 bis 7 ist zu sehen, daß der Vertikalbetätiger 10, an dem das Sägeblatt angebracht ist, einen rohrförmigen Zylinder 20 mit offenen Enden umfaßt, der durch eine Zylinderhülse 22 gebildet wird, die von einem rohrförmigen Joch 24 umgeben ist, das seinerseits zwei Walzenreihen 26 trägt, die an dem Joch anliegen und es auf Leitschienen 14 der Brücke oder des Kreuz-Kopfes 12 abstützen. Ein länglicher zylindrischer innen hohler Kolben 28 ist in Längsrichtung beweglich innerhalb der Hülse 22 aufgenommen und seine Länge beträgt mindestens das Doppelte der Länge der Hülse. In der Mitte des Hohlkolbens ist eine ringförmige Erhöhung 30 angebracht, die gegen die Innenfläche der Zylinderhülse abgedichtet ist; dadurch ergeben sich eine obere und eine untere Druckkammer 32 bzw. 34. Eine Druckflüssigkeitsquelle 36 ist wirksam mit den Druckkammern über ein Ventil 196 verbunden und die oberen und unteren Enden der Hülse sind gegenüber dem Kolben abgedichtet, so daß bei Anlegen von Druck auf die obere oder die untere Druckkammer eine entsprechende Bewegung des Kolbens in Abwärts- oder Aufwärtsrichtung eingeleitet wird. Der hydraulische Kolben ist gegenüber der Hülse 22 um seine Vertikalachse frei drehbar; die Hülse selbst ist mit einem Endflansch 38 des Joches 24 drehfest, beispielsweise durch Einschrauben verbunden.

Das untere Ende des Kolbens 28 wird durch einen Endflansch 40 bestimmt, an dem eine Flanschplatte 42 befestigt ist. Die Flanschplatte ist gegenüber dem Kolben durch Isolationseinlagen 44, Scheiben 45 und eine Isolierhülse 46 isoliert. Eine Sägeblatt-Antriebseinheit ist an der Unterseite der Flanschplatte angebracht; sie enthält vorzugsweise einen mit dem Sägeblatt 8 über eine Horizontalwelle verbundenen Hydraulikmotor 50. Eine Schleifringanordnung 54 stellt eine elektrische Verbindung zur Überleitung der hohen Schneidströme zwischen Flanschplatte 42 und Welle 52 her. Die Schleifringanordnung weist eine Vielzahl von beispielsweise vier Bürsten 56 auf, die in üblicher Weise unter Druck an der rotierenden Welle anliegen und in einem üblichen Bürstenhalter 58 sitzen, der (in nicht besonders dargestellter Weise) elektrisch mit der Flanschplatte verbunden ist.

Das obere Ende 60 trägt eine obere Schleifringanordnung 62, die einen im Inneren des Hohlkolbens sitzenden Sammelleiter 64 mit einer Zuleitung 66 von der elektrischen Energiequelle 68 elektrisch verbindet. An der Oberseite des rohrförmigen Sammelleiters befindet sich eine Verbindungsplatte 70, an der die insgesamt mit 72 bezeichneten Hydraulikleitungen mit einer gleichen Anzahl von vertikalen Hydraulikversorgungsrohren 74 im Inneren des Sammelleiters 64 und des Kolbens 28 verbunden sind. Eine Verbindungsstange oder ein Verbindungsstab 76 stellt die mechanische Verbindung zwischen der oberen Verbindungsplatte 70 zum oberen Kolbenende 60 und der unteren Kolbenflanschplatte 42 her.

Die unteren Enden der Hydraulikversorgungsrohre 74 sind durch Innenleitungen 78 in der Flanschplatte 42 mit einer Hydraulikmotor-Zuführleitung 80 und einer (nicht gezeigten) Abführleitung verbunden, so daß unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit von einer Hydraulikpumpe 82 den Motor 50 antreiben kann, um das Blatt 8 in Rotation zu versetzen.

Ein Ring 84 ist mittels Wälzlager 88 drehbar an einem rohrförmigen Zylinderstutzen 86 angebracht, der von der Hülse 22 und dem Joch 24 nach unten vorsteht. Eine Seite des Ringes besitzt einen radialen Vorsprung 90, an dem ein Ende eines oberen Armes 92 schwenkbar mittels eines Schwenkbolzens 94 befestigt ist. Das andere Ende dieses Armes ist mittels eines Schwenkstiftes 96 mit einem Ende eines zweiten tiefer liegenden Armes 98 verbunden. Das andere Ende des tieferen Armes ist wiederum mit einem Vorsprung oder einem Auge 100 schwenkbar verbunden, der bzw. das vom unteren Kolbenendflansch 40 radial nach außen vorsteht.

Ein Einstell- und Sperrhebel 102 ist ebenfalls am Ring 84 vorzugsweise dem radialen Ringvorsprung 90 entgegengesetzt angebracht. Der Hebel ist allgemein L-förmig und ist so angeordnet, daß ein Arm 104 der L-Form sich nach oben erstreckt, wenn der Handgriff 106 am anderen Arm sich in Horizontallage befindet. Von dem Zylinderstutzen 86 stehen Anschläge 108 radial nach außen vor und sind so bemessen und angeordnet, daß der Hebelarm 104 an ihnen eingreifen und damit den Ring in der erforderlichen Betätigungsrichtung des Sägeblattes 8 versperren kann. Meistens ist es ausreichend, wenn zwei Anschlagreihen 108 vorgesehen sind, die gegeneinander um 90° versetzt und so ausgerichtet sind, daß das Sägeblatt mit der X- und der Y-Achse ausgerichtet werden kann.

Durch Lösen des Sperrhebels mit einer Schwenkbewegung des Handgriffes in Uhrzeigerrichtung, wie in Fig. 6 strichpunktiert angedeutet, kann die Bedienungsperson den Ring 84 gegenüber der Hülse 22 und dem Joch 24 drehen. Die Drehung des Ringes wird über die Schwenkarme 92 und 98 so auf den Kolben 28 übertragen, daß sie eine genaue und richtige Einstellung des Ringes eine gleichlaufende genaue und richtige Einstellung des Kolbens und damit des Sägeblattes 8 bewirkt. Um unerwünschtes Spiel oder Relativ-Abbiegungen zu verhindern, sind die Schwenkarme und ihre Schwenkverbindungen relativ breit ausgeführt (Fig. 7), so daß sie in der Drehrichtung des Ringes eine starre Verbindung ergeben und somit eine genaue Verfolgung der Ringdrehung durch das Blatt sicherstellen. Das Kniegelenk zwischen den Schwenkarmen 92, 98 erlaubt die freie Beweglichkeit des Kolbens in seiner Längsrichtung bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Drehlage und der Versperrung des Sägeblattes.

Um die Außenfläche des Kolbens 28 vor Verschmutzung zu schützen, die mit der Zeit die Abdichtung zwischen dieser Fläche und der Hülse 22 beeinträchtigen kann, ist ein Balg 110 vorgesehen. Die Enden des Balges sind an dem unteren Kolbenendflansch 40 und an dem Ring befestigt.

Um den Vertikalbetätiger zum Anheben oder zum Absenken des Sägeblattes 8 zu betätigen, wird unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit von der Druckquelle 36 in die untere oder die obere Druckkammer 34 bzw. 32 eingeführt, so daß der Kolben 28 sich in der vertikalen (Z)-Richtung bis in die erforderliche Höhe bewegt. Dabei ist zu beachten, daß durch eine geeignete Ventilbestückung, beispielsweise durch ein Servoventil 196, die Druckquelle 36 und die Druckkammern zu einem relativ schnellen Anheben oder Absenken des Sägeblattes in eine erforderliche Lage oder alternativ zum Vorschub des Blattes in Z-Richtung mit genau gesteuerter Vorschubgeschwindigkeit zur Herstellung eines Vertikalschnittes durch das Werkstück 6 gebracht werden kann.

Zusätzlich kann das Sägeblatt um die Z-Achse zwischen einer ersten und zweiten Arbeitsstellung gedreht werden, wobei es in diesen Stellungen parallel zur X- bzw. zur Y-Achse steht. Das wird dadurch erreicht, daß der Sperrhebel 102 von einem der Anschlagblöcke 108 gelöst wird, worauf sich Ring 84, die Arme 92 und 98 und zusammen damit der Kolben 28 drehen läßt. Wenn das Blatt in der erforderlichen zweiten Arbeitsstellung angelangt ist, wird der Sperrhebel 102 nach Darstellung in Fig. 6 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt und liegt am anderen Anschlagblock 108 an. Wenn bei einem speziellen Einsatz erforderlich, können zusätzliche Anschlagblockreihen (in der Zeichnung nicht dargestellt) vorgesehen werden, um das Sägeblatt in Zwischenwinkelstellungen, beispielsweise bei 30°, 45° usw. gegenüber der erwähnten ersten und zweiten Arbeitsstellung festzulegen.

Bewegungen in X-Richtung des hydraulichen Betätigers 10 und damit des Sägeblattes 8 werden durch Bewegen der an dem Joch 24 angebrachten Walzen 26 längs der an der Brücke 12 befestigten Führungsschienen 14 bewirkt. Für kurze Hübe in der Größenordnung von etwa 150 cm kann ein hydraulischer Antrieb 112 vorgesehen sein. Ein solcher hydraulischer Antrieb hat den Vorteil, daß er genau zu steuern ist und absolut spielfrei arbeitet. Bei größerer Hublänge wird bevorzugterweise ein Zahnstangenantrieb 114 eingesetzt.

In einer Ausführung der Erfindung ist eine Zahnstange 116 an der Unterseite einer Führungsschiene 14 angebracht. In diese Zahnstange greift ein an dem Joch 24 befestigtes und durch einen Motor 120 angetriebenes Zahnritzel 118 ein. Da Zahnstangenantriebe notwendigerweise etwas Spiel aufweisen, wenn es auch nur in der Größenordnung von einigen wenigen Zehntel Millimetern ist und da bei dieser Anwendung ein solches Spiel sehr unerwünscht, wenn nicht gar wegen des sehr kleinen ebenfalls in der Größenordnung einiger Zehntel Millimeter befindlichen Bogenspaltes, völlig unannehmbar ist, wird in dem erfindungsgemäßen Gerät ein Spielfrei-Antrieb 122 vorgesehen, der das mit dem Zahnstangenantrieb 114 verbundene Spiel beseitigt.

Der Spielfrei-Antrieb wird durch ein zweites Zahnritzel gebildet, das durch einen Druckluft- oder Hydraulikmotor 126 in feststehender Richtung dauernd angetrieben ist. Die durch den Spielfrei-Motor aufgebrachte Antriebskraft ist geringer als die durch den Antriebsmotor 120 aufgebrachte, so daß der Antriebsmotor den Spielfrei-Motor überwindet. Die durch den Spielfrei-Motor 126 erzeugte Kraft beseitigt jedoch das erwähnte Spiel des Zahnstangenantriebs und ermöglicht so jederzeit die genaue Lagensteuerung des Antriebs und damit des Vertikalbetätigers 10. Der vorgesehene Spielfrei-Antrieb 122 ermöglicht demzufolge die Steuerung und Aufrechterhaltung des kleinen Bodenspaltes, der zwischen Blattumfang und Schneidrinnenboden in später besprochener Weise besteht.

Wenn die Führungsschienen 14 in der in Fig. 5 und 6 dargestellten Weise flach ausgebildet sind und die Walzen 26 zylindrische Form haben, sind Druckpolster 128 vorgesehen, die beispielsweise aus zylindrischen Scheiben bestehen und durch Federkraft oder auf andere Weise gegen die Flächen 120 der Führungsschienen vorgespannt sind und an ihnen gleitend anliegen. Auf diese Weise können Querbewegungen (allgemein in Y-Richtung) des Joches 24 verhindert werden. Alternativ können die Druckpolster durch (nicht gezeigte) Mitlaufrollen ersetzt werden oder die Joch-Stützrollen 26 können um ihren Umfang genutet sein und an entsprechend ausgebildeten Flächen der Führungsschienen eingreifen. Diese Lösung ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Die Enden der Brücke 12 sind durch Schlitten oder Wagen 132 abgestützt, die mit (nicht besonders dargestellten) Rädern ausgerüstet sind, die die Brücke und den Vertikalbetätiger 10 abstützen und in Y-Richtung längs der Bahnen 18 laufen können. Die Bahnen können auf verschiedene Weise aufgebaut sein, es kann sich beispielsweise um Führungsbahnen mit dreieckigem oder kreisförmigem Querschnitt handeln, an dem entsprechend eingeschnittene Räder angreifen, um die Schlitten in Y-Richtung zu führen und ein Seitenspiel in X-Richtung zu verhindern. Die Bahnen werden durch Bahnstützen 140 abgestützt, die auf dem Montagetisch 4 aufsitzen. Die Schlitten oder Wagen sind dazuhin mit einem Zahnstangenantrieb 134 für die Y-Richtung ausgerüstet, welcher aus einer Zahnstange 136 und einem damit zusammenwirkenden Zahnritzel 138 besteht. Das Zahnritzel 138 wird durch einen Hydraulik- oder Elektromotor angetrieben, der nicht besonders dargestellt ist. Auch der Antrieb für die Y-Richtung ist mit einem Spielfrei-Antrieb (nicht dargestellt) aufgebaut, der mit dem Zahnstangenantrieb 134 in der gleichen Weise zusammenwirkt, wie der Spielfrei-Antrieb 132 mit dem Zahnstangenantrieb 114.

Aus dieser Beschreibung ist die Möglichkeit einer gesteuerten Bewegung des Sägeblattes 8 der Lichtbogensäge 2 in der X-, Y- und der Z-Achsenrichtung ersichtlich, so daß Vertikalschnitte, Kreuzschnitte und auch Längsstreifenschnitte (in Y-Richtung) ausgeführt werden können. Die Säge ist weiterhin mit Einrichtungen zum Drehen und Festlegen des Sägeblattes in ersten und zweiten Arbeitsstellungen versehen, welche um 90° voneinander entfernt sind, um das Blatt mit der X-Achse bei Schnitten in der X-Richtung bzw. mit der Y-Achse bei Schnitten in der Y-Richtung auszurichten und bei der Durchführung von Vertikalschnitten mit einer der beiden Achsen auszurichten.

Der Montagetisch 4 liegt unterhalb der Brücke 12 und nimmt das Werkstück 6 auf und stützt es während des Schnittes ab. Gleichzeitig wird dadurch das gesamte Werkstück oder mindestens jene Abschnitte des Werkstückes, in die eine Schnittrinne oder Schnittrille geschnitten wird, unter Wasser gesetzt. Zur Zeitersparnis ist es wichtig, daß das Anbringen und das Entnehmen des Werkstückes so rasch wie möglich durchführbar ist. Um eine Unterwassermontage zu vermeiden, die zeitraubend und schwer durchzuführen ist, und um Wasser zu sparen und unnötigen Wasserverbrauch zu vermeiden, ist der Montagetisch nach der vorliegenden Erfindung so aufgebaut, daß das gesamte Werkstück schnell mit einer Wassermenge überspült werden kann und daß das Wasser nach Beendigung des Schnittes unter Wiedergewinnung des verwendeten Wasseranteils schnell entfernt werden kann.

Nach Fig. 1-4 ist der Montagetisch durch eine horizontale Montageplatte 142 bestimmt, die auch für das größte zu zerschneidende oder zu schneidende Werkstück 6 ausreichende Festigkeit besitzt. Die Montageplatte enthält eine Vielzahl von Montagebohrungen 144, in denen (nicht gezeigte) Klammern oder ähnliches aufgenommen werden können und die gegen Luft und Wasser von der Unterseite 146 der Platte durch luftdicht mit dieser Unterseite verschweißte Klötze 148 abgedichtet sind.

Unterhalb der Montageplatte ist ein Luft/Wasser-Tank 150 angeordnet, der mit der Montageplatte durch Anschweißen dicht verbunden ist. Mindestens ein Steigrohr 152, vorzugsweise eine Vielzahl solcher Rohre, sind mit dem oberen Ende 154 dicht mit entsprechenden Durchbrüchen 156 in der Montageplatte verbunden und das untere Ende 158 wird durch den Tankboden 160 abgestützt. Die Steigrohre stehen mit dem unteren Tankabschnitt 162 durch Ausschnitte 164 in Verbindung.

In der bevorzugten Ausführung der Erfindung werden die unteren Enden der Steigrohre durch Montagevorsprünge 166 am Tank abgestützt, die sich bis unterhalb des Tankbodens erstrecken und den Tank auf einer geeigneten (nicht gezeigten) Unterlage stützen. Der Tankboden ist vorzugsweise durch geneigte Bodenplatten 168 gebildet, so daß sich innerhalb des Tanks ablagernder Abfall im untersten Bereich des Tanks ansammelt. Reinigungsflansche 170 sind in diesem Bereich des Tanks vorgesehen und können durch darauf abgestimmte (nicht gezeigte) Flanschplatten abgedichtet werden. Auf diese Weise ist die Entnahme des sich ansammelnden Abfalls möglich.

Eine Ein- und Auslaßöffnung 172 für Luft verbindet den oberen Abschnitt 174 des Tanks mit einer Druckluftquelle 176 über ein Einlaßventil 178. Gleichfalls besteht eine Fluidverbindung der Öffnung 172 mit einem Auslaßventil 180, so daß eine Verbindung mit der Außenluft möglich ist.

Im Betrieb wird zunächst das Werkstück beispielsweise durch Klammern an der Montageplatte 142 angebracht und der Wassertank 150 wird vorzugsweise nicht vollständig, jedoch im wesentlichen mit Wasser befüllt. Um das Werkstück unter Wasser zu setzen, wird das Einlaßventil 178 geöffnet, so daß Druckluft in den oberen Tankabschnitt 174 gedrückt wird. Die Druckluft drückt wiederum das Wasser durch die Steigrohrausschnitte 164 und die Steigrohre 152 in den Raum über der Montageplatte 142. Um die Montageplatte erstrecken sich vertikale Schutzwände, die das Ausfließen des Wassers vermeiden. Nachdem das Werkstück vollständig unter Wasser gesetzt ist, wird das Einlaßventil 178 geschlossen und der Wasserspiegel verbleibt über der Montageplatte und dem Werkstück, wie es in unterbrochenen Linien in Fig. 3 angezeigt ist.

Nachdem der Sägeschnitt fertiggestellt ist, wird das Auslaßventil 180 geöffnet. Der Wasserdruck zwingt die Luft aus dem oberen Tankabschnitt 174 in die Umgebung und das gesamte Wasser fließt aus dem Bereich oberhalb der Montageplatte 142 zurück in den Luft/Wasser-Tank 150. Daraufhin wird das Auslaßventil geschlossen, das Werkstück von der Montageplatte abgenommen und die Anlage ist zur Aufnahme eines neuen Werkstückes bereit. Es ist zu sehen, daß durch die erfindungsgemäße Ausführung fast augenblicklich ein Überspülen des Werkstückes mit Wasser möglich ist und ebenso das sofortige Zurückfließen des Wassers nach fertiggestelltem Schnitt. Gleichfalls ist ein fortwährendes Zurückgewinnen des Wassers möglich. Darüber hinaus kann das Festklemmen des Werkstückes in Umgebungsluft statt unter Wasser ausgeführt werden. Damit wird die Schnelligkeit der Werkstückmontage und -entfernung erhöht und die Montage erleichtert sowie Wasser gespart.

Während des Lichtbogen-Sägevorgangs sammelt sich ein beträchtlicher Anteil von Abfällen, in erster Linie kleine verfestigte Metallschmelzteilchen, an. Damit diese Abfälle entfernt werden können, besitzt die Montageplatte 142 einen allgemein rechtwinkligen Abfallausschnitt 184, der so angeordnet ist, daß die aufgeschmolzenen und verfestigten Metallteilchen, die das Sägeblatt während des Sägevorganges aus der Schnittrille entfernt, in Richtung des Abfallausschnittes ausgeworfen werden. In der in Fig. 2-4 gezeigten Anordnung ist der Ausschnitt nach Darstellung in Fig. 3 rechts vom Sägeblatt 8 angeordnet, da sich das Blatt in dieser Darstellung im Gegenuhrzeigersinn dreht. Wenn erforderlich, können zusätzliche Abfallausschnitte an anderen Stellen der Montageplatte geschaffen werden.

Eine Abfallsammelsenke 186 befindet sich unterhalb des Ausschnittes 184 und wird durch eine nach unten geneigte Rutschplatte 188 gebildet, die bei einer mit einem Flansch versehenen Reinigungsöffnung 190 endet. Diese Öffnung hat ausreichende Größe, um schnell und relativ häufige Entfernung des sich ansammelnden Abfalls zu ermöglichen. Damit keine großen Teile in die Senke fallen und diese versperren, ist ein Siebgitter 192 etwas unterhalb der Montageplatte 142 über die gesamte Öffnung des Abfallausschnittes 184 gespannt.

Im folgenden soll der Betrieb der Lichtbogensäge 2 im einzelnen besprochen werden. Zum Anfang wird das Werkstück 6 an der Platte 142 des Tisches 4 angebracht, das Lufteinlaßventil 178 wird geöffnet, bis der Wasserspiegel oberhalb des Tisches das Werkstück überdeckt. Jetzt wird das Einlaßventil geschlossen und das Sägeblatt 8 in die erforderliche Lage gebracht, an der der Schnitt eingeleitet werden soll. Beispielsweise sei angenommen, daß ein Streifenschnitt in Y-Richtung herzustellen ist und daß eine Schnittrille 194 in das Werkstück geschnitten oder geschlitzt werden soll, die sich nicht durch das gesamte Werkstück erstreckt. Das Sägeblatt ist so ausgerichtet, daß seine Antriebswelle 52 parallel zur X-Richtung liegt und das Blatt selbst seine Fläche der Y-Richtung zugewandt hat (Fig. 6). Wenn nötig, wird das Sägeblatt um die Z-Achse gedreht, indem der Sperrhebel 102 gelöst und der Sägeblatt-Haltekolben 28 in die erforderliche Sägeblatt-Stellung gedreht wird. Der Hebel wird dann wieder an dem Halteanschlag 108 angelegt, damit die richtige Ausrichtung des Blattes mit der Y-Richtung gewährleistet ist.

Das Ventil 196 (Fig. 6) wird betätigt, um je nachdem den Kolben 28 und damit das Sägeblatt 8 anzuheben oder abzusenken, bis der unterste Punkt des Sägeblattes im wesentlichen mit der gewünschten Lage des Schnittrillenbodens 198 zusammenfällt.

Daraufhin stellt die Bedienungsperson den erforderlichen Schneidstrom je nach der Kapazität der elektrischen Energiequelle 68 und der Fähigkeit des Werkstückes 6, dem Strom ohne Überhitzung, Aufschmelzen oder dergl. zu widerstehen, ein. Unter der Annahme, daß die Stromkapazität des Werkstückes (zumindest innerhalb des Maximalstromabgabebereiches der elektrischen Energiequelle 68) keine Grenzen setzt und mit der weiteren Annahme, daß der Schnitt nicht wegen spezieller Oberflächengütemerkmale einen niedrigeren Strom erforderlich macht, stellt die Bedienungsperson normalerweise den Schneidstrom so ein, daß der Maximalstrom der Energiequelle fast oder ganz erreicht ist, um die Schneidzeit so gering wie möglich zu halten.

Nach Auswahl des Schneidstromes stellt die Bedienungsperson als nächstes die Schneidgeschwindigkeit v in Übereinstimmung mit der bereits angeführten Gleichung (5) ein oder nach

oder weiter abgewandelt:

wobei

I wiederum der Schneidstrom und s die effektive Schnittrinnen-Flächengröße ist.

Der Wert bzw. sein Kehrwert wird vorzugsweise in Tabellen-Form oder als Kurve 200 (Fig. 11) durch Auftragen der Schneidstromdichte bei einem gegebenen Material über der Vorschubgeschwindigkeit erhalten. Die Schneidstromdichte J ist dabei aus den gemessenen Werten des Schneidstromes I, der Schnittrillentiefe l₁ und der Schnittbreite w zu bestimmen. Typischerweise ist der Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Schneidstromdichte, wie in Fig. 11 gezeigt, linear, wobei die minimale Schneidstromdichte J₀ die bereits früher erwähnte Grenzwert-Stromdichte oder Schwellstromdichte ist bei gegen Null gehender Schneidgeschwindigkeit. Für praktische Erfassung ist selbstverständlich bei J₀ die Schneidgeschwindigkeit nicht gleich Null, sondern sehr gering. Δ v und Δ J werden aus der Steigung der Kurve 200 entnommen und können von einem Diagramm direkt abgelesen werden. Dieser Steigungswert M kann für verschiedene Materialien in Tabellenform festgehalten werden, um das Einstellen der Schneidparameter zu erleichtern.

Die Antriebseinheit zum Vorschub des Blattes in Schneidrichtung, in dem vorliegenden Beispiel der Zahnstangenantrieb 134 für die Y-Richtung, enthält Geschwindigkeits-Steuereinrichtungen, beispielsweise (nicht gezeigte) Ventile, falls der Antriebsmotor ein Hydraulikmotor ist, oder elektrische Steuereinrichtungen, falls der Antriebsmotor ein Elektromotor ist. Dadurch kann die Vorschubgeschwindigkeit der Schlitten oder Wagen 132, der Brücke 12 und damit des Sägeblattes in der Schneid-(Y-) Richtung genau eingestellt und vorgewählt werden.

Nach Auswahl der richtigen Vorschubgeschwindigkeit für den auszuführenden Schnitt werden die elektrische Energiequelle 68 und der Blattantriebsmotor 50 eingeschaltet und der Antrieb 134 für die Y-Richtung wird zum Vorschub des Blattes gegen das Werkstück 6 (das von Wasser überspült auf dem Tisch 4 befestigt ist) in Betrieb gesetzt. Sobald der Blattumfang 202 in geringe Nähe des Werkstückes 6 kommt, beginnt das Zünden von Lichtbogen zwischen dem Blattumfang und dem Werkstück, es wird Werkstückmaterial aufgeschmolzen und sofort durch das rotierende Blatt und den dadurch hervorgerufenen Wasserstrom entfernt. Da anfangs eine sehr hohe Stromkonzentration zwischen Blattumfang und Werkstückkante 204 besteht, schmilzt das Werkstückmaterial sehr rasch, so daß keine Berührung zwischen Blatt und Werkstück auftreten kann. Wenn das Blatt weiter in Y-Richtung in das Werkstück hinein vorgeschoben wird, nimmt die wirksame Tiefe der Schnittrinne 194 zu, bis der Wert "l₁" erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt fließt der Schneidstrom I zwischen Blatt und Werkstück, falls die Vorschubgeschwindigkeit v für das Blatt wie oben beschrieben ausgewählt ist. Um das Entfernen der wieder erstarrten aufgeschmolzenen Metallteilchen aus der Schnittrille zu erleichtern, besonders dann, wenn die Schnittrille, wie z. B. bei der Herstellung von Streifenschnitten, ziemlich lang ist, kann das Blatt 8 so rotiert werden, daß es aus der Schnittrille 194 am Punkt 199 austritt, an dem der Schneidvorgang gerade beginnt (Fig. 6). Der Lichtbogenübergang findet im wesentlichen homogen und gleichförmig über die gesamte "Bogensegmentlänge" l statt, d. h. über dem Abschnitt des Blattumfangs 202, der direkt dem Schnittrillenboden 198 zugewandt ist und parallel zu diesem verläuft. Darüber hinaus besteht ein Bogenspalt "g" zwischen dem Blattumfang und dem Schnittrillenboden. Wie erwähnt, ist die Größe des Bogenspaltes eine Funktion der anliegenden Spannung (oder umgekehrt) und bei gegebenem Schneidstrom sollte der Spalt konstant gehalten werden.

Aus einer Vielzahl von Gründen schwankt der Schneidstrom auch bei konstanter Vorschubgeschwindigkeit, da Veränderungen im Querschnitt des Werkstückes, Unregelmäßigkeiten wie z. B. Fehlstellen oder Lunker im Werkstück, Unterschiede in der Werkstückdichte, Fremdteilchen in dem Werkstück oder im Bogenspalt usw. vorhanden sein können. Die dadurch bewirkten Stromänderungen können zeitweilig eine Berührung zwischen dem rotierenden Sägeblattumfang und dem Schnittrinnenboden verursachen, wodurch entweder eins von beiden oder beide ernsthaften Schaden erleiden können und wodurch ein Kurzschluß der Energiequelle hervorgerufen wird, der ihre Abschaltung und damit auch die Abschaltung des gesamten Sägevorganges verlangt.

Um derartige Beschädigungen und Abschaltungen vermeiden zu können, ist erfindungsgemäß eine Rückmelde-Regelung 206 (Fig. 10) vorgesehen. Sie enthält einen Strom-(oder Spannungs-)Transduktor 208, falls die Energieversorgung 68 eine Konstant-Spannungsquelle (oder Konstant-Stromquelle) ist, der fortwährend den Schneidstrom I (oder die Schneidspannung) überwacht und ein Schneidstrom-Größensignal (oder ein Schneidspannungs-Größensignal) an einen Komparator 210 abgibt. Der zweite Eingang des Komparators ist ein Strom-(oder Spannungs-)Referenzsignal, das von einem Strom-(oder Spannungs-)Einstellgerät 212 kommt. Ein auftretender Unterschied zwischen dem durch den Transduktor 208 aufgenommenen und dem am Einstellgerät 212 eingestellten Stromwert erzeugt ein entsprechendes Differenz- oder Fehlersignal, das einem Fehlerausgleichsverstärker 216 zugeleitet wird. Der Fehlerausgleichsverstärker enthält einen elektrischen Kompensator, der das Fehlersignal so abwandelt, daß keine selbstinduzierten Stromschwingungen auftreten können. Das kompensierte Fehlersignal des Fehlerausgleichsverstärkers 216 wird über eine (später zu besprechende) Steuerlogik 218 an einen Leistungsverstärker 220 weitergegeben, der den Vorschubantrieb für das Blatt 8 in der Schneidrichtung steuert. In dem ausgeführten Beispiel mit der Y-Richtung als Schneidrichtung ist der Vorschubantrieb der Zahnstangenantrieb 134 für die Y-Richtung.

Die beschriebene Rückmeldesteuerung 206 bewirkt auf diese Weise eine konstante Regulierung und, wenn nötig, eine Änderung der Schneidgeschwindigkeit v des Blattes 8 in der Weise, daß der Schneidstrom I am ausgewählten Wert gehalten wird und im wesentlichen konstant bleibt. Mit anderen Worten, die Rückmeldesteuerung oder -regelung 206 stellt einen Schneidgeschwindigkeitsregler dar, der automatisch arbeitet und die beschriebene Strom/Schneidgeschwindigkeitsbeziehung beachtet.

Damit die Steuerung auf alle drei möglichen Schneidvorschübe einwirken kann, d. h. auf den Vertikalbetätiger 10 (Z-Richtung) den Hydraulikantrieb 112 oder den Zahnstangenantrieb 114 (X-Richtung) und auf den Antrieb 134 für die Y-Richtung ist die Steuerlogik 280 zwischen Komparator und Blattantrieb so angeordnet, daß sie das kompensierte Fehlersignal an den richtigen Leistungsverstärker und den richtigen Antriebsmechanismus weitergibt. Auf diese Weise kann eine Signal-Rückmeldesteuerung für den Vorschub des Blattes in den drei Richtungen bewirkt werden.

Für optimale Steuerung und zur Information der Bedienungsperson weist das erfindungsgemäße Gerät ferner einen Geschwindigkeitstransduktor 222 auf, der die Schneidgeschwindigkeit des Blattes 8 erfaßt und einen Lagetransduktor 228, der die augenblickliche Blattlage erfaßt. In der bevorzugten Ausführung ist eine digitale X-, Y- und Z-Lageanzeige vorgesehen, die die Bedienungsperson von der augenblicklichen Blattlage in allen drei Richtungen unterrichtet.

Der Ausgang des Lagetransduktors 228 liegt am Komparator 223 an, der ebenfalls mit dem Ausgang eines Lageeinstellgerätes 224 verbunden ist. Das Fehler- oder Differenzsignal des Komparators 223 wird an einen Fehlerverstärker 225 weitergegeben und kann bei Lagesteuerung über die Steuerlogik 218, den Leistungsverstärker 220 und den Blattantrieb 134 für die Y-Richtung zum Vorschub des Blattes auf die durch das Einstellgerät 224 bestimmte Lage benutzt werden und das Blatt an dieser Lage halten.

In gleicher Weise liegt der Ausgang des Geschwindigkeitstransduktors 222 an einem Komparator 227 an, der gleichfalls mit dem Ausgang eines Geschwindigkeits-Einstellgerätes 226 verbunden ist. Das durch den Komparator 227 erzeugte Fehler- oder Differenzsignal wird einem Fehlerverstärker 229 weitergegeben und kann bei Betriebsart "Geschwindigkeitssteuerung" über die Steuerlogik 218, den Leistungsverstärker 220 und den Blattantrieb 134 für die Y-Richtung zum Vorschub des Blattes und zur Aufrechterhaltung der durch das Geschwindigkeits-Einstellgerät 226 bestimmten Geschwindigkeit benutzt werden.

Es geht aus dieser Beschreibung hervor, daß zwar die Vorteile der vorliegenden Erfindung bei Einstellung der Schneidgeschwindigkeit v in Übereinstimmung mit Gleichung (6) von Hand erzielt werden können, daß jedoch dauernd Stromänderungen auftreten, die von der Bedienungsperson nicht auszusteuern sind. Um ein Kurzschließen der Energiequelle 68 oder ein Abreißen des Bogens zu vermeiden, muß eine genügend hohe Spannung ausgewählt werden, um einen Bogenspalt "g" mit ausreichender Größe zu erzielen, so daß keiner der beiden Fälle auftritt. Eine derart hohe Spannung, die normalerweise weit über 40 bis 50 V liegen muß, führt jedoch zu schlechten Schnittqualitäten. Durch die Regelung in der beschriebenen Weise wird dieses Problem ausgeschaltet.

Es ist nun gezeigt, daß die Steuerung der Breite des Bogenspaltes durch Regelung des Stromes und der Schneidgeschwindigkeit sehr kritisch ist. Das Sägeblatt selbst ist fortwährend Umfangsverschleiß unterworfen, wodurch seine Konzentrizität verlorengehen kann. Eine Exzentrizität von nur wenigen Zehntel Millimetern kann eine Berührung des Blattumfanges an dem Schnittrinnengrund hervorrufen und die Leistungsversorgung kurzschließen. Darüber hinaus kann eine Verkleinerung des Blattdurchmessers beim Aufschlitzen eines Werkstückes nur bis zu einer Teiltiefe (wie in Fig. 6 gezeigt) eine entsprechende Herabsetzung der Schnittrinnentiefe "l₁" ergeben, wenn sie nicht ausgeglichen wird.

Für diesen Ausgleich kann ein Blattumfangs-Sensor 230 an der Antriebseinheit 48 und vorzugsweise an der Blattabdeckung 49 angebracht werden. Dieser Sensor enthält ein Abrollrädchen 223. Das Abrollrädchen ist gegen den Blattumfang hin durch eine Feder 234 vorgespannt und beispielsweise durch einen mit Fluid-Durchgangsöffnungen 240 versehenen Kolben 236 in einem fluidgefüllten Zylinder 238 gedämpft, um ein Flattern des Folgerädchens zu verhindern. Wenn der Blattdurchmesser abnimmt, wird die Bewegung des Folgerädchens 223 auf die Achse des Blattes zu einem Transduktor 242 übertragen, der ein Ausgangssignal entsprechend der Blattdurchmesserverringerung erzeugt. Das Ausgangssignal des Transduktors 242 liegt dann an einer Vertikallagesteuerung 244 für das Sägeblatt an, die wiederum ein Steuerventil 246 betätigt, das entweder das Ventil 196 in Fig. 6 sein kann oder nicht, um den Kolben um kleine Beträge anzuheben oder abzulassen, so daß der Blattverschleiß ausgeglichen wird und der Schnittrinnenboden 198 konstant bei der Tiefe "l₁" verbleibt. Das Steuergerät kann außerdem ein Signal an ein Anzeigegerät 248 abgeben, um den augenblicklichen Sägendurchmesser anzuzeigen.

Zusätzlich zu der Durchmesserverringerung des Blattes im Betrieb besteht für den Umfangsbereich 202 des Blattes das Bestreben, sich pilzartig zu verformen, wie es in Fig. 9a gezeigt ist. Dadurch ergibt sich eine effektive Vergrößerung der Plattenstärke und eine Verbreiterung der Schnittrinne, größerer Leistungsverbrauch und eine Änderung der Schnittgeschwindigkeit. Um diese Erscheinung zu verhindern, wird erfindungsgemäß ein Blattkanten-Richtwerkzeug 250 vorgesehen, das ein allgemein U-förmiges Blattkanten-Schneidgerät 252 umfaßt, welches an einer starr angebrachten Zuführwelle 254 befestigt ist. Diese Zuführwelle ist an der Antriebseinheit 48, vorzugsweise an der Sägeblattabdeckung 49 befestigt und durch ein Handrad 256 zu betätigen. Das Kantenschneidwerkzeug ist so ausgelegt, daß sein Querschnitt (Fig. 9) dem nominellen Querschnitt des Blattumfangsabschnittes entspricht. Auf diese Weise wird der Querschnitt des Umfangsabschnittes des Blattes 8 fortwährend gerichtet und konstant gehalten. Darüber hinaus verhindert das Kantenschneidgerät die Ausbildung von Umfangs-Blattexzentrizitäten infolge eines ungleichen Blattverschleißes oder gegebenenfalls infolge einer exzentrischen Anbringung des Blattes an der Antriebswelle 52.

Fig. 9 zeigt außerdem ein "Vorspannen" des Blattes 8 in eine eingebeulte oder leicht schüsselförmige Gestalt (in übertriebener Form in der unteren Hälfte der Fig. 9 angezeigt) in der Ruhelage des Blattes. Eine solche schüsselförmige Gestalt kann bei einem flachen Blatt durch Walzen eines Mittelabschnittes des Blattes zwischen zwei Rädern 258 erreicht werden, die, wie schematisch dargestellt, gegen das Blatt gedrückt werden. Das Blatt wird so weit vorgespannt, daß es bei Drehung mit der Betriebsgeschwindigkeit, beispielsweise der erwähnten Blattumfangsgeschwindigkeit von 40 m/s, eine ebene Form annimmt.

Claims (24)

1. Verfahren zum Einschneiden einer Schnittrinne in einen metallischen Gegenstand, bei dem ein kreisförmiges, rotierendes Schneidteil in unmittelbare Nähe des Gegenstandes vorgeschoben, eine elektrische Spannung zwischen Schneidteil und Gegenstand zur Erzeugung eines Lichtbogens angelegt und das Schneidteil relativ zum Gegenstand bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Zündung des Lichtbogens der dem Minimalwert für den Schneidstrom (I) entsprechende Schwellstrom (I₀), mit dem ein Einschneiden in den metallischen Gegenstand durch Schmelzen des Metalles im wesentlichen gleichzeitig mit dem Zünden des Lichtbogens der radialen Länge (g) beginnt, entsprechend der Gleichung I₀ = a · s · 10⁶ Abestimmt wird, wobeiaeine Konstante im Bereich von zwischen etwa 2 bis etwa 16 undsdie effektive Oberflächengröße der Schnittrinne definiert durch Bogensegmentlänge l entlang welcher ein Lichtbogen brennt × Schnittrinnenbreite in m² ist,und daß die Relativgeschwindigkeit zwischen Schneidteil und Gegenstand (Schneidgeschwindigkeit v) unter Konstanthaltung der Lichtbogenradiallänge (g) gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Schneidgeschwindigkeit (v) ein Schneidstrom I = b · I₀eingestellt wird, wobei
b eine Konstante im Bereich von etwa 2 bis 40 ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidstrom (I) überwacht und die Schneidgeschwindigkeit (v) so eingestellt wird, daß der Schneidstrom (I) im wesentlichen konstant bleibt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidgeschwindigkeit (v) nach folgender Beziehung gewählt wird: wobeiJ= die Stromdichte in A/m² zwischen dem Gegenstand und dem Schneidteil,J₀= a · 10⁶ A/m² zwischen dem Schneidteil und dem Gegenstand und M= ist, und J= ein Schrittzuwachs der Stromdichte in A/m² und v= ein sich aus J ergebender Schrittzuwachs der Geschwindigkeit v in m/s ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Gegenstandes und ein Teil des Schneidteiles, zwischen denen elektrischer Strom fließt, unter Wasser getaucht wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gegenstand und dem Schneidteil eine Spannung im Bereich von 15 bis 45 Volt angelegt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des zum Schneidteil eine bestimmte Relativlage einnehmenden Gegenstandes eine Wassermenge vorgesehen und diese Wassermenge dadurch angehoben wird, daß in die Wassermenge eine Luftmenge eingedrückt und die Luftmenge solange in der Wassermenge gehalten wird, bis der Schnitt durch den Gegenstand beendet ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung des Schnittes durch den Gegenstand der Wasserpegel durch Ablassen der Luftmenge abgesenkt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidteil derart vorgespannt wird, daß es in der Ruhelage eine leicht schüsselförmige Gestalt besitzt und daß das Schneidteil während des Schneidens des Gegenstandes mit so hoher Geschwindigkeit gedreht wird, daß es unter Umfangsverlängerung eine ebene Gestalt annimmt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung des Schneidteiles so gewählt wird, daß sein Umfang aus der in den Gegenstand geschnittenen Schnittrinne dort austritt, wo der Schnittvorgang vor sich geht.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während der Relativbewegung von Schneidteil und Gegenstand zumindest zeitweise ein Umfangsabschnitt des Schneidteiles zwecks Erzielung eines im wesentlichen konstanten Querschnittes am Umfang des Schneidteiles ausgerichtet wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der effektive Umfangsdurchmesser des Schneidteiles fortlaufend überwacht wird und daß die Relativlage zwischen dem Schneidteil und dem Gegenstand entsprechend den Änderungen des effektiven Umfangsdurchmessers verändert und auf diese Weise die Schnittiefe im wesentlichen konstant gehalten wird.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit einem elektrisch leitfähigen Sägeblatt, einer Einrichtung zum Antreiben des Sägeblattes, einer mit dem Sägeblatt und dem zu schneidenden Gegenstand verbundenen Stromquelle, Einrichtungen zum Vorschub des Sägeblattes relativ zu dem zu schneidenden Gegenstand unter Aufrechterhaltung eines Stromflusses zwischen Sägeblatt und Gegenstand, sowie Einrichtungen zur Überwachung des Schneidstromes zwischen Sägeblatt und Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwellstrom (I₀) mit einer Stromdichte von nicht weniger und vorzugsweise mehr als zwei bis 16 mal 10⁶ A/m² zwischen Sägeblatt und Gegenstand eingestellt ist und daß die Überwachungseinrichtungen mit den Vorschub- und Steueranordnungen verbunden ist und die Sägeblatt-Vorschubgeschwindigkeit als Funktion des gemessenen Stromflusses so gesteuert ist, daß während des Schneidvorganges die Stromstärke im wesentlichen konstant gehalten ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuereinrichtung eine Stellvorrichtung zur Regelung des Stromflusses zugeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komparator zur Bestimmung der Differenz zwischen dem durch die Überwachungseinrichtung augenblicklich erfaßten Stromfluß und dem eingestellten Stromfluß vorgesehen und eine auf das Komparatorsignal ansprechende Anordnung zur Erzeugung eines Geschwindigkeitssteuersignals vorgesehen ist, wobei das Geschwindigkeitssteuersignal auf die Vorschubeinrichtung für das Sägeblatt einwirkt, bis der eingestellte Stromfluß im wesentlichen gleich dem augenblicklichen erfaßten Stromfluß ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fehlerverstärker vorgesehen ist, der das Komparatorsignal aufnimmt und eine Einrichtung enthält, um das Komparatorsignal elektrisch so zu kompensieren, daß außerordentliche Komparatorsignal- und Vorschubsteuersignaloszillationen ausgeschaltet werden.

17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausführung eines Unterwasserschnittes ein Wassertisch mit Montagevorrichtungen für den Gegenstand, ein unterhalb des Wassertisches angeordneter Gas-Wassertank mit mindestens einem obenliegenden gasdichten Abschnitt und eine einen Durchtritt zwischen dem Wassertisch und einem unteren Abschnitt des Tanks bildende Einrichtung vorgesehen sind, deren unterer Abschnitt zur Aufnahme einer Wassermenge ausgebildet ist, und daß eine Einrichtung zum Eindrücken von Druckgas in dem obersten Tankabschnitt vorgesehen ist, wodurch das unter Druck stehende Gas das in dem unteren Tankabschnitt vorhandene Wasser durch den Durchtritt zu dem Gegenstand drückt und damit die Schnittrinne unter Wasser setzt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Ventileinrichtungen zum wahlweisen Einlassen von unter Druck stehendem Gas in den oberen Tankabschnitt und zum Auslassen des unter Druck stehenden Gases aus dem obersten Tankabschnitt vorgesehen sind, so daß nach dem Auslassen des unter Druck stehenden Gases aus dem obersten Tankabschnitt das die Schnittrinne überflutende Wasser über den Durchtritt zum unteren Tankabschnitt zurückgeführt wird.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befestigungsvorrichtung für das Sägeblatt vorgesehen ist, die eine erste Einrichtung zum Bewegen des Blattes in einer vertikalen Z-Richtung, eine zweite Einrichtung zum Bewegen des Blattes in einer horizontalen X-Richtung und eine dritte Einrichtung zum Bewegen des Blattes in einer horizontalen Y-Richtung umfaßt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der drei Einrichtungen einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder umfaßt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der drei Einrichtungen einen Zahnstangenantrieb und eine Spielfrei-Einrichtung aufweist, wobei die Spielfrei-Einrichtung an der Zahnstange anliegt und dem Zahnritzel entgegenwirkt, um das Spiel des Zahnstangenantriebes aufzunehmen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine vierte Einrichtung zum Schwenken des Sägeblattes um einen Winkel von mindestens 90° um eine senkrecht zu seiner Drehachse stehende Achse vorgesehen ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkeinrichtung ein rohrförmiges Teil umfaßt, dessen erstes Ende die Sägeblatt-Antriebseinrichtung trägt, und daß das rohrförmige Teil um seine Achse drehbar ist und einen Teil einer der vorstehend genannten drei Einrichtungen bildet.

24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung umfaßt, die die Schneidstromdichte bei dem Wert hält, wobeiΔ J= der Schrittzuwachs (in A) des Stromes,v= die Blattvorschubgeschwindigkeit in m/s,Δ v= der durch den Schrittzuwachs Δ J entstehende Schrittzuwachs der Blattvorschubgeschwindigkeit v in m/s ist, wodurch die Schneidrinne mit der größtmöglichen Geschwindigkeit in bezug auf den Strom, der durch die Energiequelle erzeugt wird und durch das Blatt und den Gegenstand aufgenommen werden kann, geschnitten wird.