DE69816674T2

DE69816674T2 - Schneiden

Info

Publication number: DE69816674T2
Application number: DE69816674T
Authority: DE
Inventors: Michel Detronde
Original assignee: Heckett Multiserv France S A; HECKETT MULTISERV FRANCE SA
Current assignee: Heckett Multiserv France S A; HECKETT MULTISERV FRANCE SA
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2018-05-09
Also published as: WO1999058284A1; EP1075344A1; AU7344598A; DE69816674D1; ATE245507T1; EP1075344B1; ES2203949T3

Description

Die Beschreibung bezieht sich auf das Schneiden, insbesondere auf das Schneiden von massiven Gegenständen, speziell von Metallgegenständen, wie Eisen- und Stahlhalbzeugprodukten, z. B. von Brammen, Schmiedeblöcken und Walzblöcken sowie von Fertigformstahl, beispielsweise Flacheisen, Feinblech und dergleichen. Solche Gegenstände sind typische Produkte eines Strangguß-Stahlwerks.
Die US-A-2743101 beschreibt eine Vorrichtung zum Führen eines Schneidbrenners. Der angegebene Schneidbrenner weist einen Ventilkörper, der über einen Gasverteiler mit Brenngas versorgt wird, und einen einzigen Auslaß, an dem eine Schneidflamme erzeugt wird, auf.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schneiden zur Verfügung zu stellen, wodurch ein sauberer Schnitt rascher ohne Entgraten erzeugt wird.
Dementsprechend stellt gemäß einem Aspekt die Erfindung eine Vorrichtung zum Schneiden eines massiven Gegenstands bereit, wobei die Vorrichtung aus einer Klinge mit einer Schneidkante besteht und die Klinge mit einem Schneidgas aus einem Gasverteiler zur Erzeugung einer Schneidflamme versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinge eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten Austrittsöffnungen entlang einer Kante aufweist und eine Einrichtung zur Gaszufuhr zu jeder Austrittsöffnung für die Erzeugung einer Schneidflamme sowie eine Einrichtung zum Steuern der Gaszufuhr zu jeder Austrittsöffnung vorgesehen sind, wobei die Energie der Gaszufuhr zu jeder Austrittsöffnung verändert werden kann und die Austrittsöffnungen in einer vorgegebenen Reihenfolge aktiviert werden können.
Mittels der Erfindung kann ein vorgegebener schrittweise Flammenstrom aus den Austrittsöffnungen eingestellt werden, um das Schneiden irgendeines speziellen Produkts zu optimieren.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Einrichtung zum Bewegen der Vorrichtung relativ zu dem Gegenstand auf.
Die Klinge kann eine Vielzahl von Formen aufweisen. Die Schneidkante kann beispielsweise gerade, kreisförmig, elliptisch oder dergleichen sein. Bei einer bevorzugten Form ist die Klinge schwertartig und weist einen gekrümmten Randbereich auf, der die Austrittsöffnungen enthält; vorzugsweise sind die Bereiche jenseits der Enden des gekrümmten Abschnitts weggeschnitten, um zu verhindern, daß weggebranntes Metall abtropft.
Die Anzahl der Austrittsöffnungen wird entsprechend dem Vorgang ausgewählt, den die Vorrichtung durchführen soll. Vorzugsweise sind eine oder mehrere Austrittsöffnungen vorgesehen, um eine Schneidflamme zu erzeugen, welche die nötige kinetische Energie aufweist. Für das Trimmen oder Entgraten sind eine oder mehrere Austrittsöffnungen, normalerweise am unteren Ende, vorgesehen.
Vorzugsweise liegt ein Ventil vor, um die Gaszufuhr zu jeder Austrittsöffnung einzustellen, z. B. um die Austrittsöffnung zu verschließen, um sie für eine Zufuhr mit niedrigem Druck zu öffnen oder um sie für eine Zufuhr mit hohem Druck zu öffnen. Vorzugsweise ist eine Steuervorrichtung, z. B. ein Computer, vorhanden, um den Gasstrom zu einer, zu einigen oder zu allen Austrittsöffnungen in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Muster zu regulieren.
Gemäß einem anderen Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Schneiden eines massiven Gegenstands unter Einsatz einer Vorrichtung zur Verfügung, die aus einem Brennschneidwerkzeug besteht, das eine Klinge mit einer Schneidkante aufweist, wobei das Verfahren die Schritte des Zuführens von Gas von einem Gasverteiler zu der Klinge, das Zünden des Gases zum Erzeugen einer Schneidflamme und das Bewegen der Klinge relativ zu dem zu schneidenden massiven Gegenstand beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinge eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten Gasaustrittsöffnungen entlang einer ihrer Kanten aufweist sowie die Energie der Gaszufuhr zu jeder Austrittsöffnung verändert und in einer vorgegebenen Reihenfolge bereitgestellt wird.
Vorzugsweise wird vor der Vorrichtung eine Lötlampe eingesetzt und für ein Arbeiten im Zusammenhang mit der ersten Gasaustrittsöffnung synchronisiert.
Vorzugsweise werden die Strahlen in einer Linie angeordnet und das Gas wird den einzelnen Austrittsöffnungen einer Klinge in einem vorgegebenen Muster zugeführt oder nicht zugeführt. Das Gas kann irgendein einzelnes Brenngas oder ein Gemisch hiervon sein. Sauerstoff ist bevorzugt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Vorrichtung und der Gegenstand für eine Relativbewegung während des Schneidens angeordnet. Beispielsweise wird die Klinge gegen eine Seite des Gegenstands und dann durch ihn hindurch bewegt, um ihn in zwei Teile zu zerschneiden.
Das Verfahren kann auf massive Gegenstände aus Metallen, Legierungen und Verbundmaterialien angewandt werden. Der Gegenstand kann eine Form mit einem rechteckigen quadratischen, kreisförmigen oder andersförmigen Querschnitt aufweisen. Der Gegenstand kann bis zu 500 mm dick sein. Das Schneiden kann erfolgen, wenn der Gegenstand heiß oder kalt ist.
Wenn ein flaches Produkt (z. B. Brammen, Schmiedeblöcke und Walzblöcke) geschnitten wird, wird die Klinge vorzugsweise durch einen Mechanismus getragen, der sie in die Ebene der zu erzeugenden Schnittfuge bringt, was vertikal oder schräg sein kann. Die Klinge bewegt sich in einer parallelen Richtung über der Grundebene des Gegenstands, der geschnitten wird, d. h. in der Ebene, auf welcher der Gegenstand liegt. Vorzugsweise überschreitet kein Teil der Schneidvorrichtung jene Ebene, was bedeutet, daß sie nicht durch irgendeine Mechanisierung des Bereichs der Anordnung (z. B. durch einen Rollgang oder einen anderen Maschinentisch), beeinträchtigt wird. Jedoch muß der Schneidbereich, wie bei anderen bekannten Schneidwerkzeugen, einen Durchgang offen lassen, damit Schlacke und geschmolzenes Metall austreten können.
Am unteren Ende der Klinge befinden sich vorzugsweise eine Entgratungsdüse oder -austrittsöffnung. Diese ist derart angeordnet und gewinkelt, daß sie zur Basis der Schneidkante gerichtet ist und sich deshalb neben dem Bereich der Grundebene des Gegenstands befindet.
Der Winkel der Schneidkante (d. h., der der Klinge verliehene Winkel bezüglich der Bewegungsachse in ihrer Bewegungsebene) kann während des Schneidens kontinuierlich verändert und eingestellt werden.
Die Erfindung ermöglicht ein rasches Schneiden mit einer Geschwindigkeit, die mindestens mit einer thermischen Säge vergleichbar ist, und hat beispielsweise die folgenden Vorteile:

– Schneiden schneller als 1 m/min bei kalten metallurgischen Produkten;
– Schneiden schneller als 2 m/min bei heißen Produkten bis zur Walzentemperatur (etwa 1200°C für Stahl);
– der Schnitt wird sauber ohne Entgraten, um eine zusätzliche Endbehandlung zu vermeiden, die in der Hitze immer schwierig durchzuführen ist;
– das Schneidwerkzeug weist ein minimales Volumen auf, so daß sich kein Teil unter die untere Ebene des zu schneidenden Objekts erstreckt, so daß eine automatische Maschine das Werkzeug auf ein Produkt positionieren kann, das bereits bearbeitet worden ist.
– das Erzeugen einer schmalen Schnittfuge in bezug auf die zu schneidende Dicke,
– z. B. von etwa 10 mm für Produkte, die dicker als 100 mm sind,
– von etwa 6 und 8 mm für eine Dicke von unter 100 mm;
– Bearbeiten von Schneiddicken, die von wenigen cm bis zu mehreren hundert cm variieren; und
– die Anzahl der eingesetzten Schneidstrahlen, d. h. die Anzahl der Austrittsöffnungen oder Düsen, kann in einem breiten Bereich variiert werden, jedoch wird im allgemeinen die Schneidqualität durch eine zunehmende Anzahl von Strahlen verbessert.

Um die Erfindung gut verständlich zu machen, wird sie nun beispielhaft nur unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert. Darin zeigt
1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Klinge mit einer gekrümmten Schneidkante aufweist;
2A eine Seitenansicht von zwei in ein Produkt geschnittenen Fugen und 2B eine Draufsicht der Fuge gemäß 2A;
3A eine Seitenansicht einer Folge von Schnitten unter Verwendung einer gekrümmten Klinge und 3B das gleiche für eine gerade Klinge;
4A eine Seitenansicht, die Düsen einer Schneidklinge und eine Zünddüse zeigt;
4B eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, wobei der Bereich der untersten Düse gezeigt wird;
5 die Reihenfolgen der Gasenergie, welche auf die Düsen einer Klinge einwirkt;
6 eine Vorrichtung zum Schneiden verschiedener Dicken und verschiedener Arten von Gegenständen;
7 eine Vorrichtung für den Einsatz in einem begrenzteren Bereich von Gegenständen;
8 eine Vorrichtung für eine einzige Art von Gegenstand;
9 einen Querschnitt einer Vorrichtung mit einer Wasserkühlung;
10A, 10B, 11A, 11B sowie 12A, 12B und 12C schematisch verschiedene Schneidreihenfolgen.
Wie in 1 gezeigt wird, weist eine Schneidvorrichtung 10 der Erfindung einen Gasverteiler 11 auf, der zu einer Reihe von Düsen 1 bis 6 einer krummlinigen Klinge führt. Die Klinge wird zum Schneiden einer Fuge 13 in einen Metallgegenstand 14 benutzt. Die Vorrichtung kann in der Richtung des Pfeils A vorwärts bewegt werden. Die Klinge kann einen fiktiven Durchmesser von beispielsweise bis zu etwa 1 m haben. Eine Startlötlampe 0 wird neben der Klingenkante an der oberen Oberfläche des Gegenstands 14 angeordnet. Fünf Schneidaustrittöffnungen und -düsen 1 bis 5 sind entlang der Klingenkante angeordnet. Die unterste Austrittsöffnung oder -düse 6 dient zur Beseitigung von Graten und steht dem unteren Rand der Fuge 13 gegenüber. Geschmolzenes Metall und Metalloxide fließen ab oder werden in der Richtung des Pfeils B von der Fuge weggeblasen.
Die Vorrichtung kann zum Schneiden in verschiedenen Positionen verwendet werden. In 2A verläuft der Schnitt 13A senkrecht, und in 2B ist der Schnitt 13B schräg. Wie in 2A dargestellt ist, ist die Klinge derart dimensioniert, daß sich kein Teil der Schneidvorrichtung unter die untere Oberflächenebene 15 des Gegenstands 14 hinaus erstreckt.
Die Schneiddüsen 1 bis 5 führen das Schneidgas zu und sind auf jedem Niveau geeicht, z. B. bezüglich der Höhe über der Ebene 15, so daß der Energieaspekt ausgeglichen ist, d. h. daß der Schneidgasstrom und der Druck ausreichend sind,

– um Metall an der Schneidkante zu schmelzen,
– um zur Bildung einer exothermen Reaktion ein Minimum an Metall zu oxidieren, die Verluste aufgrund innerer Wärmeleitung in dem zu schneidenden Produkt ausgleicht, und
– um eine ausreichende kinetische Energie zur Verfügung zu stellen, um den Fluß von geschmolzenem Metall und Oxid in die Richtung B zu treiben.

Die Wirkungen der Strahlen aus den Düsen kann entsprechend ihrer Position entlang der Kante variieren, z. B. in der Richtung von oben nach unten zunehmen, und die Einfallswinkel bezüglich der Horizontalen können in der gleichen Weise verändert werden. Beispielsweise kann die Düse Nr. 5 für ein spezielles Produkt einen Durchmesser zwischen 3 und 4 mm haben, wobei die Wahl des Durchmessers im Hinblick auf den beabsichtigten Zweck des Werkzeugs (einmaliger Einsatz oder Mehrzweckeinsatz) und in bezug auf die Dicke des zu schneidenden Produkts getroffen wird.
Die Schneiddüse 5 (siehe 1) benutzt eine hohe kinetische Energie, um das flüssige Metall derart anzublasen, daß es nicht an der Unterseite des Produkts durch Kapillarwirkung hängen bleibt. Bei einer Schneidphase mit einer gleichmäßigen Vorwärtsgeschwindigkeit kann ein zusätzliches Entgraten nicht mehr nötig sein.
Die Entgratungsdüse 6 (siehe 1) dient zum Ausgleich von Veränderungen der wirksamen kinetischen Energie der Düse Nr. 5 während der Übergangszeiträume (z. B. beim Beschleunigen/Verlangsamen des Werkzeugs) sowie während der Veränderungen in der Winkelposition der Klinge. Die Entgratungsdüse ist mit einer leichten Abwärtsneigung (mit einigen wenigen Grad in bezug auf die Horizontale) vorwärts gewinkelt, so daß ihre Wirkung zur Unterseite der Schneidkante in der Ebene 15 hin gerichtet ist.
Es sind mindestens zwei Arten von Entgratungsdüsen möglich. Die Wahl wird im Hinblick auf das zu schneidende Produkt getroffen, nämlich zwischen

– 1 Düse mit großem Durchmesser (siehe 1) und
– 2 divergierenden Düsen mit kleinem Durchmesser (siehe 4B und 4C).

Die Startlötlampe 0 ist oberhalb der Oberseite des Produkts angeordnet. Sie läuft der Klinge voraus und ihre Wirkung ist mit der ersten aktiven Düse synchronisiert. Die Lötlampe imitiert den Schneidvorgang, der dann von den Düsen 1 bis 6 aufgenommen wird, und der Gasstrom nimmt zu, bis die vorgegebene Schneidgeschwindigkeit erreicht wird.
Wenn das Schneiden begonnen hat, spielt die Lötlampe noch eine aktive Rolle. Wenn der Gegenstand, der geschnitten wird, kalt ist, kann die Lötlampe

– benutzt werden, um aus der Oxidationsreaktion Verluste aufgrund der inneren Ableitung der Wärme innerhalb des zu schneidenden Produkts auszugleichen,
– wenn die Anwendung bei heißen Produkten (600°C und darüber) erfolgt, wird sie nach dem Start nicht benutzt sondern steht für ein Aufbereiten der geschnittenen Oberfläche zur Verfügung, so daß das Produkt eine qualitativ hochwertige Oberflächenkante aufweist

Die Lötlampe kann aus einer großen Anzahl von Vorrichtungen stammen. Beispielsweise kann sie eine Oxyacetylen-Lötlampe oder ein elektrischer Lichtbogen + Heizdüse, ein Laser + Heizdüse oder dergleichen sein.
Die Klinge 20 der 3A hat eine krummlinige Schneidkante, während die Klinge 21 der 3B eine geradlinige Schneidkante aufweist.
In beiden Fällen wird die Klinge in drei Positionen a, b und c gezeigt, wie es sich bei einem typischen beispielhaften Programm für einen zu schneidenden Gegenstand 22 ergibt.
Der Winkel der Schneidkante (der der Schneidkante verliehene Winkel bezüglich der Bewegungsachse in ihrer Bewegungsebene) kann während des Schneidens kontinuierlich verändert und eingestellt werden

– a) zu Beginn, um einen schnellen Beginn des Schneidens zu ermöglichen;
– b) in der Mitte des Schneidens für eine optimale Geschwindigkeit;
– c) am Ende des Schneidens für ein Trimmen.

Das Positionieren der Düsen 1 bis 5 und der Entgratungsdüse 6 einer Schneidklinge 24 bezüglich der Startlötlampe 0 zu Beginn des Schneidens wird in der 4A dargestellt. Die 4B zeigt die Klinge 24 im Bereich der Entgratungsdüse 6 und gibt an, daß am Boden ein Kanal 25 für das Austreten von geschmolzenem Metall und Oxid vorliegt.
Die in der 1 gezeigte Vorrichtung weist einen Verteiler 11 mit PLC in einer Anordnung zur Erzeugung einer zyklischen Welle des Schneidgases über die Düsen hinweg auf. Die Frequenz wird zyklisch angepaßt und wechselt zwischen den verschiedenen Stufen in den Schneidvorgängen, nämlich dem dynamischen Vorgang, wenn Oxide und geschmolzenes Metall weggeblasen werden (wobei die Oberfläche der Schneidkante gereinigt wird), und der exothermen Oxidation, wenn das Schmelzen des gereinigten Metalls beginnt. Die Darstellungen der 5 zeigen schematisch das Verteilungsprinzip, wobei das durch jede Düse zugeführte Volumen direkt mit ihrer Position in der Schneidkante verknüpft ist. Der auf diese Weise erzeugte Schneidgasstrom ist veränderbar und von variabler Intensität während der Fugenbildung. Auf dem Düsenniveau erscheint der Strom vergleichsweise "zerhakt" (d. h. er hat eine Ähnlichkeit mit digitalen elektrischen Signalen in Relation zu analogen Signalen).
Die nachfolgenden Tabellen zeigen beispielhaft die Energieverteilung für fünf aktive Düsen. T ist die Zeit am Beginn des Vorgangs. Es gibt drei mögliche Bedingungen für jede Düse:

– Strahl mit normaler Schneidenergie für seine Position in dem Schnitt (NP);
– Strahl mit dazwischenliegender Energie (IP);
– Strahl mit null Energie (OP).

Tabelle I
Eine zweite Anordnung ist möglich (die Konsolidierungswelle ist vor der Hauptwelle in jedem Zyklus).
Tabelle II
Die Wirkung der Strahlen bei drei Energieniveaus ist "brutal", und die Schneidqualität kann für gewisse Produkte, die schwierig und/oder sehr dick sind, nicht ausreichend sein. Auf einer individuellen Basis kann es ratsam sein, die Fluktuationen im Schneidgasstrom durch Einführen von 4, 5 oder mehr Niveaus der Strahlenenergie für beide obigen Zyklen zu reduzieren, z. B.:
NP = Normalenergie
HIP = höhere dazwischenliegende Energie HIP < N
LIP = geringere dazwischenliegende Energie 0 < LIP < HIP [0038] Die in 6 gezeigte Vorrichtung ist ein Mehrzweckwerkzeug (z. B. ein Werkzeug, das in der Lage ist, verschiedene Dicken und Arten von Produkten zu schneiden). Jede Düse (z. B. sind die Nr. 4 und 5 angegeben) wird durch ein schnelles Magnetventil 30 versorgt, das seinerseits durch einen Sequenzer oder einen Automaten 31 über ein Diaphragmaventil 33 gesteuert wird, wobei die Zufuhr des Gases 32 zum Schneiden so gerichtet ist, wie es geeignet ist. Es können mehrere Magnetventile in der gleichen Gasleitung vorhanden sein.
7 zeigt eine nützliche Vorrichtung zum Schneiden von Produkten mit einer bekannten Dicke, mit einem einfachen, raschen Wechsel zwischen zwei Reihen verschiedener Produkte. Die Gaszufuhr kann durch eine Vorrichtung 40 gesteuert werden, die eine sich drehende Verteilerscheibe 42 mit Öffnungen 41A, 41B aufweist, die den Schneidgasstrom aus der Zuleitung 43 entweder freigibt oder stoppt. Diese Lösung erlaubt bei der Festlegung eines Schneidklingenbereichs eine große Flexibilität. Das geschlossene Fenster 41b führt zu der Düse Nr. 4, während das offene Fenster 41A zu der Düse Nr. 5 führt. Die Scheibe dreht sich um ihre Achse in der Richtung des Pfeils Y, wie dargestellt ist. Ein Gasstrom tritt durch ein Scheibendiaphragma 44 hindurch, und die Scheibe ist in ihrem Gehäuse durch Dichtungen 45 abgedichtet. Die Dimensionen der Scheibe 42 sowie die Gestalt und Größe der Öffnungen kann benutzt werden, um die Schneidhöhe und die Anzahl der aktiven Düsen sowie die Anzahl der Wellenniveaus einzustellen.
Die Vorrichtung gemäß 8 ist auf nur eine Anwendung ausgerichtet. Die Gasverteilung erfolgt durch Drehen einer Trommel 50, die ein Zylinder sein kann oder "konusförmig" ausgebildet sein kann. Gas wird von der Zuleitung 51 der Trommel zugeführt und gelangt über die Diaphragmaventile 52 zu den Schneiddüsen (es sind nur Nr. 1 und 5 dargestellt). Die Vorrichtung wird durch Drehen des Stiftes 53 gestartet.
Die Vorrichtung gemäß diesen drei Beispielen ( 6, 7 und 8), die in erster Linie auf die Besonderheiten beim Schneiden in einer Produktion, die sichergestellt sein soll, ausgerichtet ist, kann mit allen anderen Formen der Verteilung verbunden sein, seien sie mechanisch, elektrisch, elektronisch, aeraulisch oder entsprechend irgend einer möglichen Kombination dieser Systeme, die zur Erzeugung dieser schrittweisen Schneidgaswelle in variabler Form führt.
Welcher Verteilertyp auch angewandt wird, das Schneidgas wird während eines bestimmten Zeitraums der Düse zugeführt.
Der bei der Erfindung verwendete Gasstrom ist "fixiert" und weist eine kontrollierte Einblaszeit auf. Wegen der Trägheit der Gassäule beim Öffnen besteht ein Verzögerungsrisiko bezüglich der Strahlenwirkung und bezüglich der in Gang befindlichen Reaktion, zum Erliegen zu kommen. Deshalb liegt vorzugsweise zwischen dem Verteilersystem und dem Diaphragmaventil ein Pufferbehälter vor, um das Ende der Zufuhr zu "drosseln", so daß es vor dem folgenden Zyklus einen Erholungszeitraum gibt.
In der 9 weist eine Schneidklinge 60, die zum Schneiden eines Produkts 61 verwendet wird, einen oberen Wassereinlaß 62 auf, der zu Känalen 63 im Innern der Klinge führt und bei 64 neben dem untersten Abschnitt der Klinge hinaus führt. Eine derartige gekühlte Klinge ermöglicht es, daß die Klinge während eines längeren Gebrauchs, z. B. zum Spalten flacher Produkte, dimensionsstabil bleibt.
In der 11A wird eine Klinge 70 in einer Position für das Beginnen des Schneidens gezeigt, das an der oberen Ecke 71A des Produkts 71 stattfinden soll. Ein Neigen der Klinge rückwärts vermindert den Anstellwinkel der ersten aktiven Düse 1 nach vorne und hilft so, die Reaktion zu starten. Wenn die Ecke 71A geschmolzen ist, wird die Klinge gerade ausgerichtet (10B) und die Gaszufuhr zu den anderen Düsen wird begonnen, so daß sie im richtigen Moment aktiv sind. So werden in geeigneter Weise Schneidkerben gebildet.
Die Klinge 80 der 11A schneidet vom Boden aus in das Produkt 81. Bei dieser Anordnung ist die Lötlampe 0 bis zum Ende des Schneidens aktiv (oder wird beim Heißschneiden reaktiviert).
Die Klinge 90 der 12A wird bis zu dem Produkt 91 vorgeschoben und nach vorne geneigt. In der 13B hat die Klinge etwas von dem Produkt entfernt, und am Ende des Schnitts (13C) wird die Klinge angehoben, bis sie am Endpunkt vor dem Trennen von dem Produkt vollständig entfernt wird, wobei das "Blasen" der Lötlampe 0 bis zum Ende aufrechterhalten wird.
Wenn die Stabilität der zwei Stücke des Produkts durch die Geometrie des Produkts nicht sichergestellt ist, ist ein eingeteilter "schablonenartiger" Zusatz mit etwa der gleichen Breite wie die Dicke der Klinge vorgesehen, der nahe hinter der Klinge folgen kann, um irgend eine kostspielige "gebrechliche" Mechanisierung indem Bereich der Anordnung zu vermeiden. Wenn am Ende des Schnitts die Kanten der Fuge niedriger werden, bleibt die Schablone stecken. Die Klinge kann sich weiterhin zurückziehen. Diese Schablone ist somit eine erweiterbare Zugabe zu dem Verfahren. In Abhängigkeit vom Produktionsrhythmus kann diese Schablone durch eine geeignete Vorrichtung automatisch installiert oder manuell positioniert werden.
In der 14 werden Beispiele der Klingeneinstellung in bezug auf die zu schneidende Dicke gezeigt.
In der 14A weist die Klinge 95 eine größere Länge auf als es der Dicke des zu schneidenden Produkts 96 entspricht, und es kommen nur die unteren Düsen mit der Startlötlampe 0 ins Spiel. In der 14B soll ein dickeres Produkt 97 geschnitten werden, und es werden mehr dazwischenliegende Düsen eingesetzt. In der 14C ist das Produkt dick genug, um den Einsatz aller Düsen zu benötigen.
Wie oben angegeben, besteht ein wichtiges bevorzugtes Merkmal des Verfahrens darin, nichts unterhalb der Anordnungsebene (99 in der 14A) des zu schneidenden Produkts gelangen zu lassen.
Zusätzlich ist es selbstverständlich, daß bei geringeren Dicken

– nur die in der Fuge wirkenden Düsen aktiviert werden und
– die Schneidgeschwindigkeit aufgrund einer kürzeren Schneidkante (weniger Energie zum Entfernen des geschmolzenen Metalls) höher ist.

Die Erfindung ist auf die oben beschriebenen speziellen Ausführungsformen nicht beschränkt. Die Düsen können so nahe aneinandergesetzt werden, wie es technisch möglich ist. Es ist möglich, daß ein Bereich zwischen zwei benachbarten Düsen nicht aktiviert wird, soviel wie ein Bereich, der den Düsen direkt gegenüber liegt. wenn sich dies als Schwierigkeit für den Einsatz der Klinge herausstellt, kann die Vorrichtung mit einer Vibrationsbewegung ergänzt werden, z. B. von einem halben Abstand zwischen den Düsen. Diese Bewegung kann eine senkrechte Schwingung oder eine Schwingung um die Winkelachse der Klinge sein. Die Maßnahme zum Bewegen der Schneidklinge relativ zu dem zu schneidenden Gegenstand kann beispielsweise mittels eines Wagens erfolgen, der die Vorrichtung in einer geradlinigen Bewegung trägt. Alternativ kann die Klinge in einer Pendelbewegung getragen werden.

Claims

Vorrichtung (10) zum Schneiden eines festen Gegenstands (14, 22, 61, 71, 81, 96, 97) , wobei die Vorrichtung (10) mit einer Klinge (12, 20, 21, 24, 60, 70, 80, 90, 95) mit einer Schneidkante versehen ist und von einem Gasverteiler (11) mit einem Schneidgas versorgt wird, um eine Schneidflamme zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinge (12, 20, 21, 24, 60, 70, 80, 90, 95) eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten Austrittsöff– nungen (1 bis 6) entlang einer Kante aufweist und eine Einrichtung zur Gaszufuhr zu jeder Austrittsöffnung (1 bis 6) für die Erzeugung einer Schneidflamme sowie eine Einrichtung (40) zum Steuern der Gaszufuhr (32, 51) zu jeder Austrittsöffnung vorgesehen sind, wobei die Energie der Gaszufuhr (32, 51) zu jeder Austrittsöffnung (1 bis 6) verändert werden kann und die Austrittsöffnungen (1 bis 6) in einer vorgegebenen Reihenfolge aktiviert werden können.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung zum Bewegen der Klinge (12, 20, 21, 24, 60, 70, 80, 90, 95) relativ zu dem Gegenstand (14, 22, 61, 71, 81, 96, 97).
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, worin die Klinge (12, 20, 21, 24, 60, 70, 80, 90, 95) ein Netzwerk von Leitungen enthält, die Gase zu den Austrittsöffnungen (1 bis 6) an der Kante der Klinge (12, 20, 21, 24, 60, 70, 80, 90, 95) führen.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Klinge (12, 20, 21, 24, 60, 70, 80, 90, 95) eine gerade, elliptische oder kreisförmige Schneidkante aufweist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Austrittsöffnungen (1 bis 6) geeicht und in einem Winkel angeordnet sind, um eine vorgegebene Reihenfolge der Schneidenergie zu erreichen.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Gaszufuhr (32, 51) zu jeder Austrittsöffnung (1 bis 6) ein Ventil (30) aufweist, das programmiert (31) ist, wobei die Vorrichtung (10) einstellbar ist, um verschiedene Dicken und Arten von Gegenständen (14, 22, 61, 71, 81, 96, 97) zu schneiden.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, worin das Programmieren (31) derart eingerichtet ist, daß über die Austrittsöffnungen (1 bis 6) hinweg eine Welle erzeugt wird.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Klinge (12, 20, 21, 24, 60, 70, 80, 90, 95) von einem Mechanismus getragen wird, der sie in der Ebene der zu erzeugenden Schnittfuge (13) anordnet.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die derart angeordnet ist, daß kein Teil der Vorrichtung (10) die Ebene überschreitet, in welcher der zu schneidende Gegenstand (14, 22, 61, 71, 81, 96, 97) liegt.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Klinge (12, 20, 21, 24, 60, 70, 80, 90, 95) eine Einrichtung zum Hindurchführen einer Kühlflüssigkeit aufweist.
Verfahren zum Schneiden eines festen Gegenstands (14, 22, 61, 71, 81, 96, 97) durch Einsatz einer Vorrichtung (10), die aus einem Flammenschneidwerkzeug besteht, das mit einer Klinge (12, 20, 21, 24, 60, 70, 80, 90, 95) mit einer Schneidkante ausgerüstet ist, wobei das Verfahren die Stufen des Gaszuführens zu der Klinge (12, 20, 21, 24, 60, 70, 80, 90, 95) von einem Gasverteiler (11), das Zünden des Gases zum Erzeugen einer Schneidflamme und das Bewegen der Klinge (12, 20, 21, 24, 60, 70, 80, 90, 95) relativ zu dem zu schneidenden festen Gegenstand (14, 22, 61, 71, 81, 96, 97) beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinge (12, 20, 21, 24, 60, 70, 80, 90, 95) eine Mehrzahl von beabstandeten einzelnen Gasaustrittsöffnungen (1 bis 6) entlang einer Kante aufweist sowie die Energie der Gaszufuhr (32, 51) zu jeder Austrittsöffnung (1 bis 6) verändert und in einer vorgegebenen Reihenfolge bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Schneiden unter Einsatz eines Initialbrenners (0) begonnen wird, der sich neben einem Ende der Kante, welche die Austrittsöffnungen (1 bis 6) aufweist, befindet.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, worin mittels einer Düse (6), die sich neben einem Ende der die Austrittsöffnungen (1 bis 6) aufweisenden Kante befindet, ein Entgratungsvorgang durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der Winkel der Austrittsöffnungen (1 bis 6) relativ zu dem zu schneidenden Gegenstand (14, 22, 61, 71, 81, 96, 97) verändert und während des Schneidens kontinuierlich eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, einschließlich der Einwirkung einer Wellenkraft auf das den Austrittsöffnungen (1 bis 6) zugeführte Gas (32, 51).
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem in dem Gaszufuhrsystem ein Pufferbehälter vorgesehen ist, um zwischen Zyklen der Gaszufuhrsequenzen einen Erholungszeitraum bereitzustellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, bei dem die Klinge (70) zu Beginn der Schneidgaszufuhr in einem Winkel zu einer oberen Ecke (71a) des Produkts (71) angeordnet wird, die Klinge (70) ausgerichtet wird und dann das Gas (32 , 51) den anderen Düsen (1 bis 6) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, bei dem der Schneidbereich derart gestaltet ist, daß er einen Kanal (25) für das Strömen von Schlacke und geschmolzenem Metall freiläßt.
Verfahren nach Anspruch 11 bis 18, das ein Kühlen der Vorrichtung (10) beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, das ein Vibrieren der Vorrichtung (10) beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 20, worin der Gegenstand (14, 22, 61, 71, 81, 96, 97) kalt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 20, worin der Gegenstand (14, 22, 61, 71, 81, 96, 97) heiß ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 22, worin der Gegenstand (14, 22, 61, 71, 81, 96, 97) ein Halbzeug ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 23, das ein Bewegen der Klinge (12, 20, 21, 24, 60, 70, 80, 90, 95) relativ zu dem Gegenstand (14, 22, 61, 71, 81, 96, 97) mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit beinhaltet.