DE450474C

DE450474C - Autogenous cutting of thick pieces of metal

Info

Publication number: DE450474C
Application number: DES71671D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Raupach
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1925-09-26
Filing date: 1925-09-26
Publication date: 1927-10-08

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 8. OKTOBER 1927ISSUED ON OCTOBER 8, 1927

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 49 h³ GRUPPECLASS 49 h ³ GROUP

5 γίδγΐ I\4gh^z Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 22. September ig2j. 5 γίδγΐ I \ 4gh ^z Date of announcement of the grant of the patent: September 22nd ig2j.

Siemens-Schuckertwerke G. m. b. H. in Berlin-Siemensstadt*).Siemens-Schuckertwerke G. m. B. H. in Berlin-Siemensstadt *).

Autogenes Schneiden von dicken Metallstücken. Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. September 1925 ab.Autogenous cutting of thick pieces of metal. Patented in the German Empire on September 26, 1925.

Beim autogenen. Schneiden von Metallstükken kann bekanntlich der elektrische Lichtbogen zum schnelleren Anwärmen des Werkstückes zu Hilfe genommen werden. Das Schneiden wird dann mittels eines bekannten Schneidbrenners ausgeführt, der neben der Gasdüse eine Elektrode trägt. Düse und Elektrode werden dabei zusammen bewegt; die Elektrode steht wenigstens ungefähr parallel zur Düse. Beim Schneiden geht dieWith the autogenic. It is well known that the electric arc can be used to cut pieces of metal can be used as an aid for faster heating of the workpiece. The cutting is then done by means of a known Cutting torch running, which carries an electrode next to the gas nozzle. Nozzle and Electrodes are moved together; the electrode is at least approximately parallel to the nozzle. When cutting it goes

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Wilhelm Raupach in Nürnberg.Wilhelm Raupach in Nuremberg.

Elektrodenspitze der Düsenmündung voran auf der quer" "zur Düsenrichtung liegenden Linie, längs welcher der Schnitt ausgeführt werden soll.The tip of the electrode of the nozzle mouth first on the line that is transverse "" to the direction of the nozzle, along which the cut is to be made.

Mit diesem Verfahren erzielt man wohl bei dünnen Werkstücken gute Ergebnisse; aber es befriedigt nicht mehr, wenn sich die Dicke des Werkstückes über eine gewisse, bei etwa 20 mm liegende Grenze erhöht. Für Werkstücke größerer Dicke ist das folgende Verfahren vorzuziehen: Die Elektrode, die vom Gasschneidbrenner getrennt angeordnet ist, wird in Querlage zur Gasdüse mit ihrer Spitze längs der Linie des Schnittansatzes, bewegt, die mit der Richtung der Düse beim Beginn des Schneidens zusammenfäEt. Dabei wird nicht nur der Punkt, wo der Gasstrahl die Oberfläche des Werkstückes zuerst trifft, und seine nächste Umgebung elektrisch angewärmt, sondern auch der Schnittansatz in seiner ganzen Länge. Während des Anwärmens wird der Schneidbrenner unter Abstellung des SauerstoffzufluEses zur Seite gedreht. Zu Beginn des Schneidens wird der elektrische Strom unterbrochen.With this method one achieves good results with thin workpieces; but it is no longer satisfactory when the thickness of the workpiece exceeds a certain, at about 20 mm higher limit. For workpieces of greater thickness, the following procedure is preferable: The electrode, which is arranged separately from the gas cutting torch, is moved in a transverse position to the gas nozzle with its tip along the line of the incision, which coincides with the direction of the nozzle at the start of cutting. It will not just the point where the gas jet first hits the surface of the workpiece, and his immediate surroundings are heated electrically, but also the cutting approach in its entire length. The cutting torch is switched off during the heating process of the oxygen supply turned to the side. When cutting begins, the electrical current is interrupted.

Diese neue Art der Anwendung des Lichtbogens bietet gegenüber der 'eingangs beschriebenen bekannten Anwendungsart wesentliche Vorteile. Der Bogen wirkt gleichmäßig auf alle Punkte des SchnittansatzeSj auch bei großer Dicke des Werkstückes. Auch die In- ° tensität seiner Wirkung kann gesteigert werden, weil nach der Trennung der Elektrode vom Schneidbrenner die Elektrode und ihre Zuleitung zum Betrieb mit stärkerem Strom verstärkt werden können, ohne den Schneidbrenner zu beschweren und dadurch unhandlich zu machen. Die Anwärmezeit kann dadurch erheblich abgekürzt werden.This new type of application of the arc offers compared to the 'described above known type of application significant advantages. The arch acts equally on all points of the cutting attachment Sj also at large thickness of the workpiece. The intensity of its effect can also be increased, because after the separation of the electrode from the cutting torch, the electrode and its supply line to operate with stronger current can be reinforced without weighing down the cutting torch and thus unwieldy close. The warm-up time can thus be shortened considerably.

Es ist vorgeschlagen worden,, ein dickes., mit dem Gasschneidbrenner zu teilendes Werkstück längs der Linie des Schnittansatzes mittels einer Gasflamme (oder einer Mehrzahl solcher Flammen) anzuwärmen und für die Erzeugung dieser Flammen eine besondere Düse (oder mehrere) mit der Schneiddüse zu verbinden. Diesen Flammen ist der erfindungsgemäß angewendete Anwärmelichtbogen durch seine räumlich konzentriertere und iritensivere Wirkung erheblich überlegen. Durch Versuche ist gefunden worden, .daß bei richtiger Anpassung der Anwärmemittel an das Werkstück der Lichtbogen fünf- bis zehnmal schneller arbeitet als eine solche Gasflamme.It has been suggested, a thick one., workpiece to be divided with the gas cutting torch along the line of the cutting attachment by means of to heat a gas flame (or a plurality of such flames) and a special one for the generation of these flames Connect the nozzle (or several) to the cutting nozzle. These flames is the one according to the invention applied preheating arcs due to its spatially more concentrated and iritensive nature Effect considerably superior. It has been found through experiments that with correct Adaptation of the heating means to the workpiece, the arc works five to ten times faster than such a gas flame.

Bei der maschinellen Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens kann zur selbsttätigen Unterbrechung des elektrischen Stromes bei Inbetriebnahme des Schneidbrenners ein den elektrischen Stromkreis überwachender Schalter mit dem Sauerstoffhahn des Brenners gekuppelt werden.In the case of the mechanical device for carrying out the procedure, it can be used for automatic Interruption of the electrical current when starting up the cutting torch electrical circuit monitoring switch coupled to the oxygen tap of the burner will.

Zur Veranschaulichung des Gegenstandes der Erfindung ist auf der Zeichnung in schematischer Weise dargestellt:To illustrate the object of the invention is on the drawing in schematic Way represented:

In Abb. ι die allgemeine Anordnung der zur Ausübung des Verfahrens erforderlichen Teile,In Fig. Ι the general arrangement of the necessary to carry out the procedure Parts,

in Abb. 2 der Aufriß einer Maschine zur Ausübung des Verfahrens undin Fig. 2 is an elevation of a machine for performing the method and

in Abb. 3 ein Seitenriß eines Teiles dieser Maschine, teilweise im Schnitt,in Fig. 3 a side elevation of part of this machine, partly in section,

in Abb. 4 das Schaltbild des elektrischen Teiles der Maschine.in Fig. 4 the circuit diagram of the electrical part of the machine.

ι ist das Werkstück, 2 der Gasschneidbrenner, 3 eine Kohleelektrode. 4 und 5 sind die Schläuche, durch die dem Schneidbrenner ein brennbares Gas, beispielsweise Acetylen, und Sauerstoffgas zugeführt wird. 6 ist der Halter der Elektrode 3; 7 ist eine an das Werkstück 1 angeschraubte Zwinge; 8 und 9 sind Leitungen;, durch welche diese Zwinge und die Elektrode 3 an den Stromerzeuger 10 angeschlossen sind.ι is the workpiece, 2 the gas cutting torch, 3 a carbon electrode. 4 and 5 are the hoses through which the cutting torch is supplied with a flammable gas, e.g. acetylene, and oxygen gas is supplied. 6 is the holder of the electrode 3; 7 is one of that Workpiece 1 screwed-on clamp; 8 and 9 are conduits; through which this ferrule and the electrode 3 are connected to the power generator 10.

A-B ist die Linie, längs welcher der Schnitt ausgeführt werden soll; A-C ist die Linie des Schnittansatzes. Diese Linie ist durch, die Achsenrichtung der Düse 2" des Schneidbrenners bei Beginn des Schneidens bestimmt. Die Elektrode 3 wird in Querlage zur Düse 2^a mit ihrer Spitze längs der Linie A-C des Schnittansatzes hin und her geführt. Ist das Werkstück längs der ganzen Linie genügend angewärmt, so wird der Schneidbrenner, der bisher ohne Sauerstoffzufuhr brannte, in die gezeichnete Arbeitsstellung gebracht und der Sauerstoffzufluß freigegeben. Der Lichtbogen wird dabei gewöhnlich durch den Gasstrahl ausgeblasen. Er kann aber auch durch Entfernen der Elektrode von dem Werkstück oder durch Unterbrechung des Elektrodenstromkreises-, beispielsweise mit Hilfe des schon erwähnten Schalters., der mit dem Sauerstoffhahn des Brenners gekuppelt ist, ausgelöscht werden. AB is the line along which the cut is to be made; AC is the line of the cut approach. This line is through, the axis direction of the nozzle determined 2 "of the cutting torch at the start of cutting. The electrode 3 is guided in the transverse position to the nozzle 2 ^a with its tip along the line AC to the cutting point back and forth. If the work piece along the line If the cutting torch has been heated sufficiently, the cutting torch, which previously burned without oxygen, is brought into the working position shown and the flow of oxygen is released. The arc is usually blown out by the gas jet - be extinguished, for example with the aid of the switch already mentioned, which is coupled to the oxygen tap of the burner.

In der durch Abb. 2·, 3 und 4 veranschaulichten Maschine sind eine bekannte Maschine für autogenes Schneiden und eine mit Umkehrschaltwerk versehene selbsttätige Winde für die Elektrode miteinander vereinigt. Die Schneidmaschine hat einen heb- und senkbaren Tisch 11₃ auf den das Werkstück ι gelegt wird-, und trägt an einem Gerüst 12 Vorrichtungen zur mechanischen Führung des verstellbaren Brenners 2^ beispielsweise einen Kreuzsupport 13. Die Elektrodenwinde ist neben dem Werkstück auf den Tisch 11 aufgespannt. Der Halter 6 der Elektrode 3 ist gelenkig an einem Schütten 14 gelagert, der durch eine Leitspindel 15 auf und ab bewegt werden kann. Der Halter kann zur Regelung des Abstandes der Elektrodenspitze vom Werkstück mittels der Stellschraube 16 _f derIn the machine illustrated by Figs. 2, 3 and 4, a known machine for oxy-fuel cutting and an automatic winch provided with a reversing mechanism for the electrode are combined with one another. The cutting machine has a table 11 ₃ that can be raised and lowered, on which the workpiece is placed, and on a frame 12 carries devices for the mechanical guidance of the adjustable torch 2, for example a cross support 13. The electrode winch is on the table 11 next to the workpiece stretched. The holder 6 of the electrode 3 is articulated on a chute 14 which can be moved up and down by a lead screw 15. The holder can be used to regulate the distance between the electrode tip and the workpiece by means of the adjusting screw 16 _f

die Feder 17 entgegenwirkt, gegen den Schlitten 14 eingestellt und mittels des Handgriffes. 18 bis zur Berührung der Elektrode mit dem Werkstück, zum Zweck der Zündung des LichtbogenSj bewegt werden. Die Leitspindel 15 erhält ihren Antrieb von dem Elektromotor ig über das Schneckengetriebe 20. Zur Erzielung der erforderlichen Pendelbewegung des Schlittens 14 mit der Elektrode ist ein selbsttätiges Umkehrschaltwerk angeordnetj das durch Umsteuerung des Motors. 19 wirkt. Der Anker des Motors ist zu diesem Zweck durch die Leitungen 21 und 22 an den zweipoligen Umschalter 23 angeschlossen.the spring 17 counteracts against the slide 14 set and by means of the handle. 18 until the electrode touches the Workpiece to be moved for the purpose of igniting the arc Sj. The lead screw 15 receives its drive from the electric motor ig via the worm gear 20. To achieve the required pendulum movement of the carriage 14 with the electrode is an automatic reversing mechanism arrangedj by reversing the motor. 19 works. The armature of the engine is related to this Purpose connected by the lines 21 and 22 to the two-pole changeover switch 23.

Dieser Umschalter wird gesteuert von der Stange 24, die parallel zur Spindel 15 im Gerüst der Winde verschiebbar gelagert und mit Knaggen 25, 26 im Bereich eines FingersThis switch is controlled by the rod 24, which is parallel to the spindle 15 in the frame the winch mounted displaceably and with lugs 25, 26 in the area of a finger

27 an dem Schlitten 14 versehen ist.27 is provided on the carriage 14.

Der Motor erhält Strom aus dem Generator io, der auch den Lichtbogen speist. Von seinen Klemmen führt eine Leitung 8 zu der Zwinge 7 und damit zum Werkstück 1; eine Leitung 9, in die ein Schalter 28 und ein Regulierwiderstand 29 eingeschaltet sind, führt zum Elektrodenhalter 6. Von der Leitung 9 ist über einen Schalter 30, dessen Messer mit dem des Schalters 28 gekuppelt ist, eine Leitung 31 abgezweigt. Sie führt zu dem Schalter32j der mit dem Sauerstoffhahn 33 des Schneidbrenners 2 gekuppelt ist. Von diesem Schalter führt eine Leitung 34 zu einem Pol des Umschalters 23. Der zweite Pol des Umschalters ist durch die Leitung 35 an den Generator 10 angeschlossen. Die Erregerwicklung 36 des Motors ist vor dem Umschalter 23 von den Leitungen 34, 35 abgezweigt. Die Maschine arbeitet in folgender Weise: Während des elektrischen Anwärmens ist derThe motor receives power from the generator io, which also feeds the arc. from a line 8 leads to its clamps to the clamp 7 and thus to the workpiece 1; one Line 9, in which a switch 28 and a regulating resistor 29 are switched on, leads to the electrode holder 6. From the line 9 is a switch 30, the knife with that of the switch 28 is coupled, a line 31 is branched off. It leads to switch 32j which is coupled to the oxygen tap 33 of the cutting torch 2. A line 34 leads from this switch to one Pole of the changeover switch 23. The second pole of the changeover switch is through the line 35 to the Generator 10 connected. The excitation winding 36 of the motor is in front of the changeover switch 23 branched off from lines 34, 35. The machine works in the following way: The is during electrical heating

4.0 Sauerstoff abgesperrt. Der Sauerstoffhahn 33 hält in seiner Sperrstellung den Schalter 32 geschlossen. Nun fließt, wenn die Schalter4.0 oxygen shut off. The oxygen tap 33 holds the switch 32 in its blocking position closed. Well flows when the switch

28 und 30 geschlossen sind, Strom über die Leitungen 34 und 3,5 in die Erregerwicklung 36 und über den Umschalter 23 und die Leitungen 21 und 22 in den Anker des Elektromotors 19. Der Motor dreht die Leitspindel 15 und bewegt den Schlitten 14 nach oben. Durch den Finger 27 wird dann mittels der Knagge 25 die Stange 24 gehoben und j der Schalter 23 umgelegt. Hierdurch wird der j Motor umgesteuert. Die Leitspindel führt den Schlitten 14 mit der Elektrode nach unten, j bis der Finger 27 mittels der Knagge 25 die Stange 24 wieder senkt und dadurch den Schalter 23 wieder in die gezeichnete Stellung umlegt, worauf das Spiel von vorn beginnt. Nach dem Schließen der Schalter 28 und 30 ist für einen Augenblick die Elektrode mittels des Handgriffes 18 dem Werkstück ι bis zur Berührung genähert worden, um den Lichtbogen zu bilden. Ist der Schnittansatz genügend angewärmt, so wird die Düse i^a in die Arbeitsstellung für Beginn des Schneidens gebracht und der Sauerstoffhähn33 in die Offenstellung 33' gedreht. Dadurch wird der Stromkreis des Motors 19 unterbrochen und die Elektrodenwinde stillgesetzt. 28 and 30 are closed, current via lines 34 and 3.5 into the field winding 36 and via the changeover switch 23 and lines 21 and 22 into the armature of the electric motor 19. The motor rotates the lead screw 15 and moves the carriage 14 upwards . The rod 24 is then lifted by the finger 27 by means of the catch 25 and the switch 23 is thrown. This reverses the j motor. The lead screw guides the slide 14 with the electrode downwards until the finger 27 lowers the rod 24 again by means of the lug 25 and thereby flips the switch 23 back into the position shown, whereupon the game starts all over again. After the switches 28 and 30 have been closed, the electrode has been brought closer to the workpiece ι for a moment by means of the handle 18 until it touches, in order to form the arc. If the cutting attachment is sufficiently warmed, the nozzle i ^{a is brought} into the working position for the beginning of the cutting and the oxygen cock 33 is turned into the open position 33 '. As a result, the circuit of the motor 19 is interrupted and the electrode winch is stopped.

Wenn mit dem Sauerstoffhahn 33 auch der Elektrodenstromkreis überwacht werden soll, so ist es zweckmäßig, mittels des Schalters 32 ein Schütz zu steuern, das in die Leitung 9 zwischen dem Generator und dem Doppelschalter 28, 30 eingebaut ist.If with the oxygen tap 33 also the If the electrode circuit is to be monitored, it is advisable to use the switch 32 to control a contactor that is in line 9 between the generator and the double switch 28, 30 is installed.

Claims

Patent claims:

1. Process for oxy-fuel cutting of thick pieces of metal, the to cutting workpiece along the starting line of the cut by a special heating device is preheated, characterized in that one in a known manner a rod-shaped electrode (3) forming a warm-up arc in a transverse position to the Cutting nozzle (2) is moved with its tip along the line of the cutting attachment.

2. Machine for performing the method according to claim 1, characterized go by combining a known cutting machine with table (11) and mechanical guide (13) of the cutting torch (2) with an expedient Clamped to the table next to the workpiece, equipped with a reversing mechanism, automatic winch for the electrode (3).

1 sheet of drawings