DE7109493U - Brennschneid und Markierungsvor richtung - Google Patents

Description

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G 71 09 493.4 b¹- April 1973

Kabushiki Kaisha Tanaka Seisakusho, Tokyo / Japan

Brennschneid- und Markierungsvorrichtung

Die Neuerung betrifft eine Brennschneid- und Markierungsvorrichtung mit einer zentralen Ausblasbffnung und einem diese umgebenden Durchlaß für eine Vorwärmflamme.

Es ist keine Brennschneidvorrichtung bekannt, welche auch zum Markieren einer Schneidlinie auf einem Werkstück verwendbar ist. Durch die bisherige Entwicklung zahlreicher

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G 71 09 ^9^Λ 17· September 1973 ^

Steuersysteme von Brennschneidvorrichtungen haben die Kosten für den Aufbau einer automatischen Brennschneidvorrichtung eine beträchtliche Höhe erreicht. Aus diesem Grunde wurde die Nachfrage nach einer neuen Vorrichtung verwirklicht -. welche sowohl zum Brennschneiden als auch zum Markieren verwendet werden kann.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine neue Brennschneidvorrichtung zu schaffen, welche neben dem normalen Brennschneiden auch zum Markieren verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung ein Ventil zum umschalten von Brennbetrieb mit aus der Ausblasöffnung ausströmendem Schneidsauerstoff auf Markierbetrieb mit einem aus der Ausblasöffnung ausströmenden Gemisch aus Trägergas und einem schmelzbaren Pulver aufweist, und daß das Ventil für den Markierbetrieb zur Bildung einer Abzweigung in die Sauerstoffzuführung eingesetzt ist, wobei in der Abzweigung ein Verteiler zur Bildung des Gemisches über einen Ausblasschlauch für das Trägergas vorgesehen ist.

Beim Umschalten des Ventils wird der Ausblasöffnung das Gemisch anstelle von Schneidsauerstoff zugeführt. Das Gemisch wird aus der Ausblasöffnung oder Schneiddüse ausgeblasen, während die den ausgeblasenen Strom umgebende Vorwärmflamme aufrechterhalten wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung zum besseren Verständnis näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt zur Veranschaulichung des Prinzips der Neuerung;

Pig. 2 eine teilweise geschnittene Schemazeichnung, welche den Hauptteil der Brennschneid- und Markierungsvorrichtung nach der Neuerung darstellt;

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	3	• · * · * * »	* * • · * einzelne gehenden	Schnitt	b
Fig.		einen mehr ins	und Düsenteils der	Vorrich-
		des Blasrohr-
	tung, und

Fig. 4 eine vereinfachte Darstellung der praktischen Anwendung der neuerungsgemäßen Vorrichtung auf eine automatische Brennschneidvorrichtung.

Fig. 1 ist eine Ansicht, welche das Arbeitsprinzip der neuerungsgemäßen Vorrichtung veranschaulicht, wenn die Brennschneidvorrichtung zum Markieren verwendet wird.

In der Zeichnung bezeichnet 1 im allgemeinen die Düse einer Brennschneid- und Markierungsvorrichtung, welche sine zentrale Bohrung 2 zum Ausstoß des Schneidsauerstoffes enthält, wenn die Vorrichtung zum Brennschneiden verwendet wird. Der Durchlaß 3 für die Vorwärmflamme ist um die zentrale Bohrung 2 in derselben Weise wie bei einer herkömmlichen Brennschneidvorrichtung angeordnet.

Wenn die Vorrichtung zum Markieren einer Schneidlinie verwendet wird, so wird ein gemischter Gasstrom 4, bestehend aus einem Trägergas, wie z.B. Sauerstoff, Luft, Stickstoff, Kohlendioxyd, Argon usw., und einem schmelzbaren Metallpulver, z.B. aus Zink, Aluminium, Zinn, Kupfer, Eisen, Magnesium usw. oder Kunststoffpulver aus der zentralen Bohrung 2 ausgestoßen,und zur gleichen Zeit wird die brennende Flamme 5,6, welche aus einem Mischgas aus Sauerstoff und Azethylen usw. besteht und den zentral ausgestoßenen Strom 4 umgibt, auf das Werkstück 7 geblasen. Bei diesem Vorgang wird das schmelzbare Pulver im zentralen

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Strom 4 durch die umgebende Flamme 5, 6 geschmolzen und auf das Werkstück 7 aufgeschmolzen. Durch Bewegen der Düse 1 mit einer zweckmäßigen Geschwindigkeit in bezug auf das Werkstück 7, während das Ausstoßen des Strömt» 4 und £Lsr umgebenden Ρΐ5π=τ!β 5; 6 aufrechterhalten wird, wird eine gute, klare und dünne Markierungslinie auf das Werkstück 7 aufgeschmolzen. Wenn die Düse an einer Linie einer vorherbestimmten Form entlang bewegt wird, wird der Umriß einer gewünschten Schneidlinie auf dem Werkstück reproduziert. Eine derartige Steuerung der Bewegung der Düse kann bekanntlich durch Kombinieren der Düse mit einer numerischen Steuerung durchgeführt werden.

Fig. 2 ist eine erläuternde Darstellung, welch« den wesentlichen Teil der neuerungsgemäßen Vorrichtung dar-

■ stellt* Fig* 2 ist eine etwas vergrößerte Darstellung,

welche einen mehr ins einzelne gehenden Schnitt des Blas=

rohr- und Düsenteils der Vorrichtung darstellt.

Die Düse 1 ist an einer öffnung am Ende des Blasrohrs mit einer Mutter 8 befestigt. Der Aufbau der Tig. 2 ist derselbe wie bei einer herkömmlichen Brennschneiddüae, welche an einem Blasrohr befestigt ist. Der Schneidsauerstoff wird durch einen Zuführschlauch 13 eingeleitet und über eine zentrale Bohrung 10 der zentralen Bohrung 2 zum Ausstoßen zugeführt. Das Brenngas wird in das Blasrohr über einen Zuführschlauch 14 eingeleitet und über einen Durchgang 11 zugeführt und dann vom Vorheizsauerstoff strom mitgerissen, welcher durch einen Zuführschlauch 15 und einen Durchgang 12 zur Bildung eines gemischten Brenngaaes zugeführt und durch den Durchlaß 3 rund um den zentralen Strom ausgeblasen wird. Dieser Aufbau der Schneidvorrichtung ist bekannt und muß nicht in einzelnen beschrieben werden.

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Mach der Neuerung wird ein Dreiwegeventil 16 mit drei öffnungen A, B und C in den Zuführschlaucn 13 für den Sauerstoff eingesetzt. Wie In Fig. 2 gezeigt, ist der zum Blasrohr 9 führende Zuführschlauch Ij5 für den öchneidöiiuciötoff mit der Cfinuiie C ünci den"; Schlauch iy verbunder, welcher an der Zuführseite mit der öffnung A verbunden ist. Es ist auch ein T-Stück 17 zwischen dem Schlauch 13' und dem Schlauch 13" angeordnet, welcher von der nicht dargestellten Sauerstoffquelle, z.B. einer Hochdruck-Sauerstoffflasche, kommt. Das andere Ende des T-StUcks 17 ist mit einem Schlauch 18 verbunden. Dieser ist seinerseits mit einer Düse 19 verbunden, deren offenes Ende in einen geschlossenen Behälter 21 ragt, welcher als "Verteiler" bezeichnet werden kann. Der Behälter 21 enthält das oben erwähnte schmelzbare Pulver 20 und ist mit einem Deckel 21a zur Bildung einer geschlossenen Kammer versahen.. Der Deckel 21a ist mit einer mit einem Schlauch 22 verbundenen öffnung versehen, welcher seinerseits mit der öffnung B des Dreiwegeventiles 16 verbunden ist. Der Schlauch 18, die Düse 19 und der Schlauch 22 bilden eine Abzweigung, welche durch den Behälter 21 verläuft. Das Dreiwegeventil weist ein mit einem Handgriff 16b steuerbares Ventilelement 16a auf.

Wenn die Vorrichtung als normale Brennschneidvorrichtung verwendet werden soll, wird der Handgriff l6b in die Lage D gedreht, wie sie mit einer strichpunktierten Linie dargestallt ist. so daß die öffnung A des Dreiwegeventiles mit der Öffnimg C verbunden ist. In dieser Lage ist die öffnung B des Ventiies 16, welche mit der Zweigleitung in Verbindung steht, geschlossen. Daher wird unter hohem Druck stehender Schneidsauerstoff von den Schläuchen 13", iy , durch die öffnung A und die öffnung C und dann durch

den Zuführschlauch 13 geleitet und so in das Blasrohr 9 eingeführt. Das Brennschneiden wird in herkömmlicher Weise durchgeführt.

Wenn die Vorrichtung zum Markieren verwendet werden soll, wird der Handgriff l6b in eine Lage gebracht, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Die öffnung A ist dann verschlossen,und die öffnung B ist mit der öffnung C verbunden, so daß die oben erwähnte Zweigleitung wirksam wird. Der durch den Schlauch 18 zugeführte Schneidsauerstoff wird in den geschlossenen Raum des Behälters 21 geblasen, das schmelzbare, in dem Behälter 21 enthaltene Pulver 20 wird von dem ausgestoßenen Strom aufgewirbelt, so daß ein gemischter Strom gebildet wird. Dieser Strom wird über den Schlauch 22, die öffnungen B und C und den Schlauch 13 in das Blasrohr geführt. Dieses Gemisch wird aus der zentralen Bohrung 2, wie in Fig. 1 gezeigt, ausgestoßen, das Pulver durch die umgebende, aus dem Durchlaß 3 ausgestoßene Vorwärmflamme aufgeheizt und markiert eine sichtbare Schmelzlinie auf dem Werkstück J.

Beim Markieren muß der Sauerstoffdruck nicht so hoch sein wie beim Schneiden, weil dieser Sauerstoff nur als Trägergas für das schmelzbare Pulver verwendet wird. Die notwendige Steuerung des Druckes des zugeführten Sauerstoffs kann leicht in bekannter Weise an der nicht dargestellten Zuführvorrichtung vorgenommen werden. Ebenfalls kann die Durchflußmenge der umgebenden Vorwärmflamme im Vergleich zum normalen Brennschneiden vermindert werden.

Wenn das schmelzbare Pulver aus leicht oxydierendem Material ausgewählt wird, kann das Sauerstoffträgergas durch Luft, Stickstoff, Kohiendioxyd, Argon usw. im Hinblick

auf eine zweckmäßige Kombination des Gases und der Art des Pulvers ersetzt werden.

Fig. 4 zeigt eine praktische Anwendung der Neuerung auf eine automatische Brennschneidvorrichtung, so daß diese, zum Brennschneiden und auch zum automatischen Markieren verwende, werden kann. Xn der Darstellung sind Führungsschienen 23, der Rahmen 24 der Vorrichtung, eine Anreißschablone 25, ein optischer Fühlstift 26, ein beweglicher Tisch 27 und ein Werkstück 28, z.B. eine Stahlplatte, vorgesehen» In der Darstellung sind vier Sätze von Blasrohren 9 mit Düsen 1 dargestellt. Alle diese Düsen werden herkömmlich gesteuert, um sowohl Mai leieren als auch Brennschneiden zu bewirken, indem sie mit dem entsprechenden Behälter verbunden werden.

Die neuerungsgemäße Vorrichtung hat die wesentliche Eigenschaft, daß sie schnell zwischen Markieren und Brennschneiden umgeschaltet werden kann, weil sie für beide Zwecke verwendbar ist. Zum Beispiel kann eine numerisch gesteuerte Brennschneidvorrichtung zweckmäßig verwendet werden, indem im Programmsteuerungsband Punkte zum Anzeigen des Programmwechsels markiert werden, welche die Wechsel zwischen Markieren und Brennschneiden bewirken. Durch Einführen dieses automatischen Schaltsystems kann der Arbeitsvorgang sehr wirksam durchgeführt werden.

Eine weitere Besonderheit der Neuerung ist, daß dieselbe Bohrung der Düse für Schneidsauerstoff und zum Ausstoßen des gemischten Stromes zum Markieren verwendet wird, so daß die von derselben Originaldarstellung oder einem programmierten Band reproduzierte Markierungslinie und die Schneidlinie vollständig miteinander übereinstimmen.

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Dieser praktische Vorteil wird in folgender Weise beschrieben.

Die Markierungsgeschwindigkeit kann in einem Bereich von 0,5 bis 15 m pro Mlpute liegen. Im Gegensatz dazu ist die Brennschneidgeschwindigkeit viel niedriger, sie liegt z.B. in einem Bereich von 0,2 bis 0,7 m pro Minute. Entsprechend kann eine Mehrzahl von Stahlplatten mit einer einzelnen Brennschneid- und Markierungsvorrichtung sehr schnell behandelt werden. Dann können die Werkstücke von anderen einfachen Schneidvorrichtungen mit automatischem oder manuellem Abtasten geschnitten werden. In der Zwischenzeit kann die automatische Hauptschneidemaschine entsprechend den Erfordernissen verwendet werden. Mit anderen Worten, die Neuerung erbringt einen großen Vorteil bei der Verwendung für sehr genaues und wirksames Schneiden einer Mehrzahl von Werkstücken.

Eine Anzahl von Versuchen wurde mit neuerungsgemäßen Vorrichtungen durchgeführt. Entsprechend solcher Versuche kann der ausgestoßene Düsen ;rom des Gemisches in einer der Ausblasdüse entsprechenden Form gehalten werden. Di© Breite einer mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung erzielten Markierungslinie beträgt ungefähr das 0,8fache des Innendurchmessers des ausgeblasenen Stromes. Wenn eine Düse mit einer Ausstoßbohrung von einem Durchmesser von 1 mm verwendet wird, kann eine Markierungslinie mit weniger als 0,8 mm Breite erzielt werden. Eine Markierungslinie mit einer Breite von weniger als 1,3 mm kann durch Verwendung einer Düse mit einem Bohrungsdurchmesser von 1,6 mm erzielt werden.

Es wurde beobachtet, daß die Breite der Markierungslinie nicht wechselt, wenn der Düsenabstand bis zu 70 mm verändert wurde.

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Die Markierungslinie ist nie nt nur sehr deutlich, sondern auch fest an der markierten Fläche befestigt und ku-nn nicht entfernt werden, auch wenn sie unter V/asser gesetzt oder sehr starker Reibung ausgesetzt wird.

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Claims (3)

SchutzansprUche

1. Brennschneid- und Markierungsvorrichtung mit einer zentralen Ausblasöffnung und einem diese umgebenden Durchlaß für eine Vorwärtnflamme, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung ein Ventil (Id) zum Umschalten von Brennbetrieb mit aus der Ausblasöi'fnung (2) ausströmendem Schneidsauerstoff auf Markierbetrieb mit einem aus der Ausblasöffnung (2) ausströmenden Gemisch aus Trägergas und einem schmelzbaren Pulver (20) aufweist, und daß das Ventil (l6) für den Markierbetrieb zur Bildung einer Abzweigung in die Sauerstoffzuführung eingesetzt ist, wobei in der Abzweigung ein Verteiler (21) zur Bildung des Gemisches über einen Ausblasschlauch für das Trägergas vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Verteiler als geschlossene Kammer ausgebildet ist und einen D~-»kel (21a) mit einer Düse (19) und einem Zuführungsauslaß aufweist, die beide mit der Abzweigung in Verbindung stehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventil ein Dreiwegeventil (16) ist.

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