DE29722240U1 - Cutting device - Google Patents
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Description
Anton W. Hubert, Volksgartenstr. 208, 41065 Mönchengladbach Anton W. Hubert, Volksgartenstr. 208, 41065 Mönchengladbach
Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zum Schneiden von Werkstücken mit einem Schneidtisch und einem sich oberhalb des Schneidtischs erstreckenden Träger, der über ein Fahrwerk quer zu seiner Längsachse horizontal auf einer Führungseinrichtung verfahrbar ist und an dem wenigstens ein Schneidgerät zur Erzeugung eines Schneidstrahls in Richtung der Längsachse des Trägers verschieblich geführt ist.The invention relates to a cutting device for cutting workpieces with a cutting table and a carrier extending above the cutting table, which can be moved horizontally on a guide device transversely to its longitudinal axis via a chassis and on which at least one cutting device for generating a cutting beam is guided displaceably in the direction of the longitudinal axis of the carrier.
Schneidvorrichtungen, insbesondere Brennschneidvorrichtungen, dienen dazu, Metallplatten mittels eines Schneidstrahls bzw. einer Brennflamme zu schneiden. Die Brennflamme wird von einem Schneidbrenner erzeugt, der mit einem Heizgas, beispielsweise einer Mischung aus Azetylen und Sauerstoff, versorgt wird. Statt eines Schneidbrenners können auch andere Schneidstrahlen erzeugt werden, beispielsweise mittels Laser-, Plasma- oder Wasserstrahltechnik.Cutting devices, in particular flame cutting devices, are used to cut metal plates using a cutting beam or a burning flame. The burning flame is generated by a cutting torch that is supplied with a heating gas, for example a mixture of acetylene and oxygen. Instead of a cutting torch, other cutting beams can also be generated, for example using laser, plasma or water jet technology.
Eine Schneidvorrichtung hat einen Schneidtisch, auf dem das jeweils zu schneidende Werkstück, in der Regel eine ebene Platte, auflegbar und ggf. fixierbar ist. Oberhalb des Schneidtischs erstreckt sich ein Träger, an dem ein oder mehrere Schneidgeräte angebracht sind. Sie sind in der Regel in Richtung der Längsachse des Trägers und damit quer über den Schneidtisch hinweg verschieblich geführt.A cutting device has a cutting table on which the workpiece to be cut, usually a flat plate, can be placed and, if necessary, fixed. Above the cutting table there is a support to which one or more cutting devices are attached. They are usually guided in the direction of the longitudinal axis of the support and thus can be moved across the cutting table.
Bei den bekannten Schneidvorrichtungen ist der Träger brükkenartig geführt, d. h. er stützt sich beidseits des Schneidtischs auf dort vorhandenen Schienen ab, die sich quer zur Längsachse des Trägers erstrecken, so daß der Träger zusammen mit den Schneidgeräten in dieser Richtung über den Schneidtisch verfahren werden kann. Zusammen mit der Verfahrbarkeit der Schneidgeräte selbst kann deshalb jeder Punkt des Schneidtischs für das Schneiden des Werkstücks angesteuert werden.In the known cutting devices, the carrier is guided like a bridge, i.e. it is supported on both sides of the cutting table on rails that extend transversely to the longitudinal axis of the carrier, so that the carrier can be moved across the cutting table together with the cutting devices in this direction. Together with the mobility of the cutting devices themselves, every point on the cutting table can therefore be controlled for cutting the workpiece.
Die bekannten Schneidvorrichtung sind wegen der Abstützung und Führung zu beiden Seiten des Schneidtischs raumaufwendig. Auch der konstruktive und damit kostenmäßige Aufwand ist hoch. Dies fällt bei größeren Schneidvorrichtungen nicht besonders ins Gewicht. Bei kleineren Schneidvorrichtungen wird jedoch Wert auf kompakte Ausbildung gelegt, um sie auch bei beengten Platzverhältnissen einsetzen zu können. Außerdem ist hier der Kostendruck größer.The known cutting devices take up a lot of space because of the support and guidance on both sides of the cutting table. The construction and thus cost outlay is also high. This is not particularly significant for larger cutting devices. For smaller cutting devices, however, emphasis is placed on compact design so that they can also be used in confined spaces. In addition, the cost pressure is greater here.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie weniger Platzbedarf hat und kostengünstiger herzustellen ist.The invention is based on the object of designing a cutting device of the type mentioned at the beginning in such a way that it requires less space and can be manufactured more cost-effectively.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führungseinrichtung nur an einer Seite des Schneidtischs vorgesehen ist und der Träger ein Fahrwerk nur im Bereich eines Trägerendes aufweist und über den Schneidtisch frei auskragt, wobei das Fahrwerk und die Führungseinrichtung derart ausgebildet sind, daß der Träger allein dort gehaltert und geführt ist.This object is achieved according to the invention in that the guide device is provided only on one side of the cutting table and the carrier has a chassis only in the area of one carrier end and projects freely over the cutting table, wherein the chassis and the guide device are designed in such a way that the carrier is held and guided only there.
Grundgedanke der Erfindung ist es somit, für den Träger nur noch an einer Seite des Schneidtischs eine Führung vorzusehen, wobei die Führung über Führungseinrichtungen am Fahrwerk so ausgebildet sind, daß der ansonsten frei über den Schneidtisch auskragende Träger freischwebend gehalten und verfahrbar geführt ist. Der Raumbedarf einer solchen Schneidvorrichtung ist wesentlich geringer, und auch der konstruktive und damit kostenmäßige Aufwand ist entsprechend kleiner. Dabei hat sich überraschenderweise gezeigt, daß auch diese konstruktive Ausbildung hinreichend stabil gestaltet werden kann, so daß selbst bei Anordnung mehrerer Schneidgeräte an dem Träger keine Verformungen auftreten, die das Schneidergebnis beeinträchtigen könnten.The basic idea of the invention is therefore to provide a guide for the carrier on only one side of the cutting table, whereby the guide is designed via guide devices on the chassis in such a way that the carrier, which otherwise protrudes freely over the cutting table, is held freely suspended and guided so that it can be moved. The space required for such a cutting device is significantly smaller, and the construction and thus cost outlay is correspondingly smaller. Surprisingly, it has been shown that this construction can also be designed to be sufficiently stable so that even when several cutting devices are arranged on the carrier, no deformations occur that could impair the cutting result.
In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Träger als Hohlprofil ausgebildet ist. Solche Hohlprofile zeichnen sich durch hohe Stabilität bei geringem Gewicht aus. Dies ist bei einem auskragenden Träger von Wichtigkeit, da er in besonderer Weise durch sein Eigengewicht belastet wird. Als sehr zweckmäßig hat sich dabei eine Ausführungsform erwiesen, bei der das Hohlprofil vertikale Spanten aufweist, die in Richtung der Längsachse des Trägers im Abstand zueinander angeordnet sind und die mit einem Verkleidungsblech beplankt sind. Diese als Tragflächen im Flugzeugbau bekannte Ausbildung ergibt einen besonders leichten und dennoch außerordentlich formstabilen Träger, der auch bei großen Spannweiten nicht zum Verbiegen neigt, selbst wenn auf ihm mehr als nur ein Schneidgerät angeordnet wird. In Sonderheit sollte das Verkleidungsblech die Spanten an Ober- und Unterseite'und zumindest einer Längsseite umgeben. Eine zusätzliche Versteifung kann dadurch erreicht werden, daß das VerkleidungsblechIn the embodiment of the invention, it is provided that the beam is designed as a hollow profile. Such hollow profiles are characterized by high stability and low weight. This is important for a cantilever beam, since it is particularly loaded by its own weight. A design has proven to be very useful in which the hollow profile has vertical frames that are arranged at a distance from one another in the direction of the longitudinal axis of the beam and that are covered with a cladding sheet. This design, known as wings in aircraft construction, results in a particularly light and yet extremely dimensionally stable beam that does not tend to bend even with large spans, even if more than one cutting device is placed on it. In particular, the cladding sheet should surround the frames on the top and bottom and at least one long side. Additional stiffening can be achieved by the cladding sheet
im Bereich der Längsseite wenigstens eine Längssicke aufweist. Auch ist es zweckmäßig, wenn das Verkleidungsblech an Ober- und Unterseite im wesentlichen horizontal verläuft, zur Längsseite hin jedoch Abschrägungen aufweist.has at least one longitudinal bead in the area of the long side. It is also expedient if the cladding sheet runs essentially horizontally on the top and bottom, but has bevels towards the long side.
Das Verkleidungsblech kann über verschiedene Verbindungstechniken an den Spanten befestigt werden, beispielsweise Verschweißen, Nieten etc. Besonders vorteilhaft, weil leicht ■ herzustellen, ist eine formschlüssige Steckverbindung, zumal sie ausreicht, um dem Träger Festigkeit zu geben.The cladding sheet can be attached to the frames using various connection techniques, such as welding, riveting, etc. A positive plug connection is particularly advantageous because it is easy to manufacture, especially since it is sufficient to give the support strength.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Hohlprofil im Bereich einer Längsseite nicht beplankt ist und daß die Spanten dort über ein Tragprofil verbunden sind, das eine Führungseinrichtung für das Schneidgerät bzw. die Schneidgeräte aufweist. Diese Ausbildung hat den Vorzug, daß in dem von den Schneidgeräten belasteten Bereich eine zusätzliche Verstärkung erfolgt. Dies kann beispielsweise in Form eines Doppel-T-Trägers geschehen, welcher obenseitig eine Tragschiene und untenseitig eine Stützschiene für die Führung des Schneidgeräts bzw. der Schneidgeräte hat.In a further embodiment of the invention, it is provided that the hollow profile is not planked in the area of one long side and that the frames are connected there via a support profile that has a guide device for the cutting device or devices. This design has the advantage that additional reinforcement is provided in the area subject to the cutting devices. This can be done, for example, in the form of a double-T beam, which has a support rail on the top and a support rail on the bottom for guiding the cutting device or devices.
Was den Querschnitt des Trägers angeht, ist es aufgrund der Belastungsverhältnisse zweckmäßig, ihn sich zum freiem Ende des Trägers hin verjüngend auszubilden. In Sonderheit sollte der Träger sich in Breitenrichtung bei parallel zueinander verlaufenden Ober- und Unterseiten verjüngen, so daß sich eine Art Flugzeugtragflügelprofil ergibt, bei der die Vorderseite parallel zur Längsachse des Trägers verläuft, während die Hinterseite sich schräg dazu erstreckt.As far as the cross-section of the beam is concerned, it is advisable, due to the load conditions, to make it tapered towards the free end of the beam. In particular, the beam should taper in the width direction with the top and bottom sides running parallel to each other, so that a kind of aircraft wing profile is created, with the front side running parallel to the longitudinal axis of the beam, while the rear side extends at an angle to it.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Führungseinrichtung für das Fahrwerk des Trägers eine Tragschiene und eine Stützschiene aufweist und daß motorische Antriebe für das Verfahren des Trägers und des Schneidgeräts bzw. der Schneidgeräte vorhanden sind, welche an dem Träger auf der dem auskragenden Teil des Trägers abgewandten Seite der Tragschiene angeordnet sind. Dabei ist als Tragschiene diejenige Schiene zu verstehen, um die der Träger verschwenken würde, wäre er nicht zusätzlich an der Stützschiene abgestützt. Die Anordnung der motorischen Antriebe in der vorbeschriebenen Weise bewirkt ein gegenüber dem Gewicht des auskragenden Teils des Trägers entgegengesetztes Moment, wodurch günstige Belastungsverhältnisse entstehen. Dabei sollten Tragschiene und Stützschiene auf der Oberseite eines Führungsblocks angeordnet sein.In a further embodiment of the invention, it is provided that the guide device for the chassis of the carrier has a support rail and a support rail and that motor drives are present for moving the carrier and the cutting device or devices, which are arranged on the carrier on the side of the support rail facing away from the cantilevered part of the carrier. The support rail is understood to be the rail around which the carrier would pivot if it were not additionally supported on the support rail. The arrangement of the motor drives in the manner described above causes a moment that is opposite to the weight of the cantilevered part of the carrier, which creates favorable load conditions. The support rail and support rail should be arranged on the top of a guide block.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß in den Träger ein Luftförderer zur Belüftung des Innenraums des Trägers angeordnet ist. Auf diese Weise soll der Träger von innen her gekühlt werden. Auch in diesem Fall ist es von Vorteil, wenn der Luftförderer wie auch die motorischen Antriebe auf der dem auskragenden Teil des Trägers abgewandten Seite der Tragschiene angeordnet ist.According to a further feature of the invention, an air conveyor is arranged in the carrier to ventilate the interior of the carrier. In this way, the carrier is cooled from the inside. In this case too, it is advantageous if the air conveyor and the motor drives are arranged on the side of the support rail facing away from the cantilevered part of the carrier.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Es zeigen:The invention is illustrated in more detail using an embodiment in the drawing. They show:
Figur 1 eine Frontansicht einer Brennerschneidvorrichtung; Figure 1 is a front view of a torch cutting device;
Figur 2 eine Draufsicht auf die Brennerschneidvorrich-Figure 2 is a plan view of the torch cutting device
tung gemäß Figur 1 undtion according to Figure 1 and
Figur 3 einen Querschnitt durch den Träger der Brennerschneidvorrichtung
gemäß den Figuren 1 und 2 in der Ebene A-A in Figur 1.Figure 3 shows a cross section through the support of the torch cutting device
according to Figures 1 and 2 in plane AA in Figure 1.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Brennerschneidvorrichtung 1 weist einen Schneidtisch 2 mit rechteckigem Grundriß auf. Er hat in diesem Fall eine Arbeitsbreite von 2 m. In den Ansichten gemäß den Figuren 1 und 2 ist auf der rechten Seite ein sich über die Länge des Schneidtischs 2 erstreckender Führungssockel 3 angeordnet, welcher obenseitig ein Rechteckprofil 4 aufweist. Auf dem Rechteckprofil 4 ist ein sich quer über den Schneidtisch 2 erstreckender Träger 5 gelagert, der als Kragarm ausgebildet ist und demgemäß auf der anderen Seite des Schneidtischs 2 nicht abgestützt ist.The torch cutting device 1 shown in Figures 1 and 2 has a cutting table 2 with a rectangular outline. In this case, it has a working width of 2 m. In the views according to Figures 1 and 2, a guide base 3 extending over the length of the cutting table 2 is arranged on the right-hand side, which has a rectangular profile 4 on the top. A support 5 extending across the cutting table 2 is mounted on the rectangular profile 4, which is designed as a cantilever arm and is therefore not supported on the other side of the cutting table 2.
Die Führung des Trägers 5 auf dem Rechteckprofil 4 geschieht über eine dem Schneidtisch 2 benachbarte Tragschiene 6 und eine Stützschiene 7. Auf der Tragschiene 6 stützt sich der Träger 5 über einen Stützschuh 8 ab, der Teil der linearen Kugelumlauf führung ist, wie sie im Stand der Technik als Linearführungsmittel bekannt ist. Eine entsprechende Kugelumlaufführung ist an der Stützschiene 7 vorgesehen, über die Stützschiene 7 ist der Träger 5 in seiner waagerechten Stellung gehaltert. Parallel zur Tragschiene 6 und in unmittelbarer Nachbarschaft verläuft eine Zahnstange 9. Mit dieser in Eingriff befindet sich das Antriebsritzel eines Elektromotors 10, der in dem Träger 5 auf der dem Schneidtisch 2 abgewandten Seite der Tragschiene 6 angeordnet ist.The carrier 5 is guided on the rectangular profile 4 via a support rail 6 adjacent to the cutting table 2 and a support rail 7. The carrier 5 is supported on the support rail 6 via a support shoe 8, which is part of the linear ball bearing guide, as is known in the art as a linear guide means. A corresponding ball bearing guide is provided on the support rail 7, and the carrier 5 is held in its horizontal position via the support rail 7. A rack 9 runs parallel to the support rail 6 and in the immediate vicinity. The drive pinion of an electric motor 10, which is arranged in the carrier 5 on the side of the support rail 6 facing away from the cutting table 2, is engaged with this.
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Auf der dem Schneidtisch 2 abgewandten Seite des Führungssokkels 3 ist eine Tragplatte 11 angebracht, von der im Abstand zueinander zwei Stege 12, 13 hochstehen. Sie schließen einen nach oben offenen Raum ein, in dem eine Energiekette 14 mit ihrem Untertrum 15 liegt. Die Energiekette 14 enthält insbesondere Leitungen zur elektrischen Versorgung. Deren Obertrum 16 ist mit der benachbarten Stirnseite 17 des Trägers 5 verbunden. On the side of the guide base 3 facing away from the cutting table 2, a support plate 11 is attached, from which two webs 12, 13 protrude at a distance from one another. They enclose a space that is open at the top and in which an energy chain 14 with its lower run 15 is located. The energy chain 14 contains in particular cables for the electrical supply. Its upper run 16 is connected to the adjacent end face 17 of the carrier 5.
Der Träger 5 hat - wie sich insbesondere aus Figur 2 ersehen läßt - in der Draufsicht eine Trapezform mit sich quer über den Schneidtisch 2 erstreckender Vorderseite 18 und schräg verlaufender Hinterseite 19. Dabei verjüngt sich die Breite des Trägers 5 zum freien Ende hin nach Art eines Flugzeugtragflügels. Der Träger 5 ist als Hohlprofil ausgebildet und weist eine Reihe von Spanten 20 auf, die - wie Figur 3 zeigt - senkrecht stehen und parallel zum Führungssockel 3 verlaufen. In Richtung der Längsachse des Trägers 5 sind sie in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet. Die Spanten 2 0 sind mit einem Verkleidungsblech 21 beplankt, das sich über die gesamte Länge des Trägers 5 erstreckt und dabei dessen Oberseite 22 und Unterseite 23 bildet. Entsprechend der Formgebung der Spanten 2 0 geht das Verkleidungsblech 21 im Bereich der Hinterseite 19 in zueinander gerichtete Schrägflächen 24, 25 über und bildet an der Hinterseite 19 eine breite Längssicke 26. Das Verkleidungsblech 21 ist mit den Spanten 20 über Steckverbindungen 27, 28, 29 fest verbunden, so daß der Träger 5 ein selbsttragendes Gebilde von hoher Festigkeit bei geringem Gewicht ist.The support 5 has - as can be seen in particular from Figure 2 - a trapezoidal shape in plan view with a front side 18 extending across the cutting table 2 and a slanting rear side 19. The width of the support 5 tapers towards the free end in the manner of an aircraft wing. The support 5 is designed as a hollow profile and has a series of frames 20 which - as Figure 3 shows - are vertical and run parallel to the guide base 3. They are arranged at regular intervals from one another in the direction of the longitudinal axis of the support 5. The frames 20 are covered with a cladding sheet 21 which extends over the entire length of the support 5 and forms its top side 22 and bottom side 23. In accordance with the shape of the frames 20, the cladding sheet 21 in the area of the rear side 19 merges into inclined surfaces 24, 25 directed towards one another and forms a wide longitudinal bead 26 on the rear side 19. The cladding sheet 21 is firmly connected to the frames 20 via plug connections 27, 28, 29, so that the support 5 is a self-supporting structure of high strength and low weight.
An der Vorderseite 18 ist der Träger 5 offen ausgebildet, also nicht von dem Verkleidungsblech 21 beplankt. Dort sind dieAt the front 18, the support 5 is open, i.e. not covered by the cladding sheet 21. There, the
Spanten 20 über einen großen Doppel-T-Träger 30 verbunden. Auf der Oberseite hat der Doppel-T-Träger 30 Halterungen 31, welche eine im Querschnitt kreisrunde Führungsschiene 32 tragen, die sich über die gesamte Länge des Trägers 5 erstreckt. An der Unterseite des Doppel-T-Trägers 30 ist eine Stützschiene 33 angeschraubt.Frames 20 are connected via a large double-T beam 30. On the top, the double-T beam 30 has brackets 31, which support a guide rail 32 with a circular cross-section that extends over the entire length of the beam 5. A support rail 33 is screwed to the underside of the double-T beam 30.
An der Führungsschiene 32 und der Stützschiene 33 ist ein Brennerschneidgerät 34 geführt. Es weist eine hier nicht näher dargestellte Vertikalführung 35 auf, in der eine nach unten herausragende und dort von einem Faltenbalg 36 umgebene Tragstange 37 vertikal verschieblich geführt ist. Am unteren Ende der Tragstange 37 ist eine Brennerhalterung 38 befestigt, in der ein sich vertikal erstreckender Schneidbrenner 39 eingespannt ist. Dessen Gasaustritt ist nach unten gerichtet, um eine auf den Schneidtisch 2 gerichtete Schneidflamme zu erzeugen.A torch cutting device 34 is guided on the guide rail 32 and the support rail 33. It has a vertical guide 35 (not shown in detail here) in which a support rod 37 protruding downwards and surrounded by a bellows 36 is guided vertically. A torch holder 38 is attached to the lower end of the support rod 37, in which a vertically extending cutting torch 39 is clamped. Its gas outlet is directed downwards in order to generate a cutting flame directed at the cutting table 2.
Die Vertikalführung 35 ist an einem Führungsgehäuse 40 befestigt. Dort ist die Führungsschiene 32 von einer Linearführungseinrichtung 41 dreiseitig umgeben. Am unteren Ende weist das Führungsgehäuse 4 0 einen Lagerblock 42 auf, in dem zwei Stützräder 43, 44 so gelagert sind, daß sie die Stützschiene 33 beidseitig einfassen. Auf diese Weise ist das Brennerschneidgerät 34 exakt geführt und parallel zur Vorderseite 18 verschiebbar.The vertical guide 35 is attached to a guide housing 40. There, the guide rail 32 is surrounded on three sides by a linear guide device 41. At the lower end, the guide housing 40 has a bearing block 42 in which two support wheels 43, 44 are mounted so that they surround the support rail 33 on both sides. In this way, the torch cutting device 34 is precisely guided and can be moved parallel to the front side 18.
In einer Ausnehmung an der Oberseite der Spanten 20 verläuft das Untertrum 45 einer Energiekette 46. Deren Obertrum 47 ist mit dem oberen Teil des Führungsgehäuses 40 verbunden, um elektrische Energie insbesondere für den Motor zur Vertikalbewegung der Tragstange 37 heranzuführen. Das FührungsgehäuseThe lower run 45 of an energy chain 46 runs in a recess on the top of the frames 20. Its upper run 47 is connected to the upper part of the guide housing 40 in order to supply electrical energy, in particular for the motor for the vertical movement of the support rod 37. The guide housing
40 ist zudem mit dem vorderseitigen Trum 48 eines Zahnriemens 49 verbunden, wobei das vorderseitige Trum 48 im Bereich des freien Endes des Trägers 5 umgelenkt und dort in ein hinterseitiges Trum 50 übergeht. Der Zahnriemen 49 umspannt am geführten Ende des Trägers 5 eine Zahnriemenscheibe 51, welche zu einem dort an der Stirnseite 17 des Trägers 5 angeflanschten Antriebsmotor 52 gehört. Über den Zahnriemen 4 9 wird das Brennerschneidgerät 34 in Längsrichtung des Trägers 5 quer über den Schneidtisch 2 verfahren.40 is also connected to the front side strand 48 of a toothed belt 49, with the front side strand 48 being deflected in the area of the free end of the carrier 5 and there merging into a rear side strand 50. The toothed belt 49 spans a toothed belt pulley 51 at the guided end of the carrier 5, which belongs to a drive motor 52 flanged there to the front side 17 of the carrier 5. The torch cutting device 34 is moved across the cutting table 2 in the longitudinal direction of the carrier 5 via the toothed belt 49.
Claims (15)
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