DE606554C - Schneidbrenner - Google Patents

Description

Es ist bekannt, zum Durchbrennen von Metallen das zu schneidende Werkstück in eine elektrische Widerstandserhitzungsmaschine einzuspannen und hierauf durch einelängs der zu schneidenden Linie geführte Düse Sauerstoff zu blasen, der das auf Entzündungstemperatur erhitzte Metall durchschneidet. Diesem Verfahren mit fester Einspannung des Werkstückes haftet der Nachteil an, daß sich die Erhitzung unnötigerweise auf das ganze Werkstück erstreckt, so daß viel Energie verschwendet wird, und daß bei fortschreitender Trennung entweder die Energiezufuhr verringert oder die Schnittgeschwindigkeit erhöht werden muß, um übermäßige Erhitzung des Werkstückes zu verhindern. Auch tritt starkes Verziehen des unnützerweise auf zu großer Fläche erhitzten Werkstückes ein.

Andere bekannte Verfahren zum elektrischen Schneiden verwenden einen elektrischen Lichtbogen, der dem Sauerstoffstrahl vorangeht. Bisher war es aber nicht möglich, die Elektrode des flackernden Lichtbogens und die Sauerstoff düse so zu vereinigen, daß auch beim Schneiden von Kurven und Ecken die Vorwärmung richtig erfolgt wäre. Die Elektrode brennt unter Einwirkung des Lichtbogens ab, und da die Sauerstoffdüse leinen ganz bestimmten kleinen Durchmesser dauernd behalten muß, der unter Umständen nur wenige Zehntel Millimeter beträgt, so konnte man die Düse nicht zu nahe an die Elektrode heranrücken, geschweige denn sie selbst zur Elektrode machen, weil ein viel zu rascher Abbrand der Düse erfolgt und die Düsenmündung in kurzer Zeit unscharf oder verklebt worden wäre.

Gegenstand der Erfindung ist ein Schneidbrenner, der selbst als Stromschleifstück ausgebildet ist, also eine Düse besitzt, die auf dem Werkstück schleift und den Strom leitet. Das Werkstück ist an den anderen Pol der Stromquelle angeschlossen. Es liegt daher auch hier die Vorwärmung der Schnittstelle durch elektrische Widerstandserhitzung vor, und zwar zum Teil durch Funken, zum Teil durch den Übergangswiderstand, der größer ist als der Widerstand, den irgendein Querschnitt des Werkstückes bietet. Da aber die Erwärmung nur an der Berührungsstelle zwischen der als Schleifstück ausgebildeten Düse und dem Werkstück, also nur an der Schnittstelle stattfindet, so wird das Verziehen des Werkstückes vermieden, es genügt eine geringer e Energie, und die Stromstärke oder

Schnittgeschwindigkeit braucht während des Schneidens nicht verändert zu werden. Das Schleifen des Schneidbrenners unmittelbar auf der zu schneidenden Stelle wird dadurch ermöglicht, daß das Schleifstück selbst von einer Kühlflüssigkeit -gekühlt wird. Die Düsenmündung für den Austritt des Sauerstoffstrahles oder eines sauerstoffhaltigen Gasstrahles wird zweckmäßig konzentrisch Jo mit der Schleifstelle ausgeführt, so daß auch scharfe Ecken ausgeschnitten werden können.

Zur Vorwärmung kann Wechsel- oder Gleichstrom verwendet werden. Zum Schneiden einer Eisenplatte von 20 mm Stärke reicht eine Spannung von 1 bis 3 Volt und eine Stromstärke von wenigen hundert Ampere, also eine Energie von weniger als ι Kilowatt aus. Da nur kleine Fünkchen am Stromschleif stück auftreten und insbesondere durch die vorgesehene Kühlung ist die Abnützung gering. Durch die Kühlung, für welche vor allem fließendes Wasser inBetracht kommt, wird es möglich, einen Strom von einigen hundert Ampere auf einen fast punktförmigen Kontakt zu konzentrieren. Das berührte Stück der zu schneidenden Metallplatte wird bei einem bestimmten Strom um so heißer, je kleiner die Berührungsfläche ist. Durch die Kühlung des Schleifstückes ergibt sich sonach der Erfolg, daß man mit kleinerem Strom die zum Durchschneiden mittels des Sauerstoffstrahles erforderliche Temperatur in der zu schneidenden Platte erzeugen kann.

Wegen der geringen Abnützung ist es möglich, Elektrode und Sauerstoffdüse zu \^rereinigen. Das Stromschleifstück des Schneidbrenners kann kegel- oder kalottenförmig endigen und erhält für den Durchtritt des Sauerstoffes eine Bohrung von wenigen Millimetern bis hinunter zu einigen Zehntelmillimetern, die auch ein wenig trompetenartig erweitert werden kann. Die Düse *5 kann mit mäßigem Anpreßdruck auf dem Werkstück schleifen und wird zweckmäßig so gelagert, daß sie Unebenheiten des Werkstückes folgen kann. Es besteht nicht wie bei anderen Verfahren ein Abstand von mehreren Millimetern zwischen Düse und Werkstoff, und der Sauerstoff kann hier nicht ungenützt entweichen. Daher wird eine Ersparnis an Sauerstoff erzielt, und die Schnittleistung ist bei gegebenem Sauerstoffverbrauch erheblich größer als bei dem bisher bekannten Schneidbrennverfahren.

Zweckmäßig wird das durch eine Feder an das Werkstück angepreßte Stromschleifstück, das die Kühlrohre und die Zufuhr des Sauerstoffes enthält, mit auswechselbaren Mundstücken versehen, die zum Schneiden verschiedener Metallstärken verschiedene Bohrungen besitzen.

Der zweite Pol der Stromquelle kann, wie erwähnt, an das Werkstück angeschlossen werden. Er kann aber auch an einen gleichen Schneidbrenner geführt werden, so daß ein gleichzeitiges Schneiden mit zwei Düsen vorgenommen wird. Es wird beispielsweise der energieliefernde Transformator in mechanisch feste Verbindung mit den beiden Schneidbrennern gebracht, · und jede Düse dient als eine Klemme der Niederspannungswicklung des Transformators.

Bei Verwendung eines einzigen Schneidbrenners kann eine als zweite Elektrode dienende Kontaktrolle auch dazu verwendet werden, eine mechanische Steuerung der Düse vorzunehmen, so daß beispielsweise bei welligem Werkstück der Schneidbrenner mit seiner Düse durch die Kontaktrolle gehoben und gesenkt wird und die Federung der Düse nicht die ganzen Unebenheiten auszugleichen braucht.

Man kann mit dem Schneidbrenner eine Bürste in Verbindung bringen, die eine Schmierung des zu schneidenden Bleches besorgt, so daß bei rauhem Werkstück weniger Neigung zum Prellen auftritt. Dazu kann beispielsweise eine Graphitbürste dienen, die go von der Düse isoliert oder auch mit ihr elektrisch leitend verbunden sein kann. Der Übergangswiderstand von Graphitbürste zu Werkstück kann bei richtiger Wahl des Bürstenmaterials so bestimmt werden, daß der durch die Graphitbürste gehende Strom einen beliebigen Teil des Gesamtstromes darstellt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der Schneidbrenner 1 ist mit der Tragkonstruktion 2 verbunden, welche z. B. von Hand aus oder durch eine Schneidschablone geführt werden kann. Es kann selbstverständlich die Einrichtung auch so getroffen werden, daß der Schneidbrenner feststehend ist und das Werkstück geführt wird. In der Zeichnung ist angenommen, daß der Schneidbrenner von rechts nach links bewegt werde, wie es der Pfeil 3 angibt.

Die auf dem Werkstück 5 schleifende und stromleitende Düse 4 ist auswechselbar dargestellt. Die Stromquelle 6 wird am Werkstück und am Schneidbrenner angeschlossen, wie schematisch angedeutet ist. Der Anschluß am Werkstück sei mit einer Schraubenzwinge durchgeführt, während am Schneidbrenner die Zuleitung, welche in einen Kabelschuh endigt, an der Lasche/ befestigt werden kann.

Wie erwähnt, soll das Stromschleifstück leicht den Unebenheiten des Werkstückes fol-

gen können und stets an das Werkstück mäßig angepreßt werden. Es ist daher zweckmäßig, eine Kugellagerung 8 des Schleifstückes sowie die Druckfeder 9 vorzusehen. Der Zutritt des Sauerstoffes und des sauerstoffhaltigen Gases erfolgt durch die Zuleitung 10 gemäß den eingezeichneten Pfeilen. Der Kühlwasserzutritt sei bei 11, der Kühlwasserabfluß bei 12.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Schneidbrenner^ der auf eine durch elektrische Widerstandserhitzung vorgewärmte Schnittstelle wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß seine Düse (4) als von einer Kühlflüssigkeit durchflossenes Stromschleif stück ausgebildet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen