Verfahren und Vorrichtung zum Brennschneiden von metallischen Werkstücken
Beim Brennschneiden von metallischen Werkstücken wird das zu schneidende Stück bekanntlich
durch eine Brenngas-Sauerstoff-Flamme zunächst örtlich auf Entzündungstemperatur
erhitzt, und anschließend wird auf die erhitzte Stelle ein Sauerstoffstrahl unter
Druck aufgeblasen. Es ist dabei üblich, die Schneiddüse lotrecht auf die Oberfläche
des Werkstückes zu richten, da Wert darauf gelegt wird, daß der Schneidsauerstoff
senkrecht durch die ganze Blechdicke hindurchströmt, um möglichst glatte Schnittriefen
zu erhalten; andererseits ist man aber bestrebt, die Vorschubgeschwindigkeit des
Brenners möglichst groß zu wählen, um die Arbeitszeit abzukürzen und den Gasverbrauch
zu verringern. Bei Überschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit nehmen nun die
Schnittriefen statt der geraden, senkrecht zur Blechoberfläche verlaufenden Form
eine Form an, die zwar im oberen Teil der Blechdicke noch senkrecht und gerade liegt,
nach unten zu aber bezüglich der Schnittrichtung rückwärts gekrümmt ist. Diese Erscheinung
wird als das Nachlaufen der Schnittriefen bezeichnet.Method and device for flame cutting of metallic workpieces
When flame cutting metallic workpieces, the piece to be cut becomes known
by means of a fuel gas-oxygen flame initially locally to ignition temperature
heated, and then a jet of oxygen is applied to the heated area
Pressure inflated. It is common for the cutting nozzle to be perpendicular to the surface
of the workpiece, as emphasis is placed on the fact that the cutting oxygen
flows vertically through the entire thickness of the sheet in order to achieve the smoothest possible cutting grooves
to obtain; on the other hand, one strives to reduce the feed rate of the
Choose the burner as large as possible in order to shorten working hours and reduce gas consumption
to reduce. If a certain speed is exceeded, the
Cut grooves instead of the straight shape running perpendicular to the sheet metal surface
a shape that is still vertical and straight in the upper part of the sheet thickness,
is curved downwards but backwards with respect to the cutting direction. This appearance
is referred to as the trailing of the cut grooves.
Unter sonst gleichen Arbeitsbedingungen besteht zwischen der Vorschubgeschwindigkeit
und der Größe des Nachlaufens ein bestimmtes Verhältnis. Es ist üblich, zwischen
Konstruktionsschnitten und Trennschnitten zu unterscheiden, von denen die ersteren
durch größere Glätte der Schnittfläche und geringeres Nachlaufen der Schnittriefen
gekennzeichnet sind. Die äußerste Geschwindigkeitsgrenze für den Konstruktionsschnitt
ist
nach den in der Praxis üblichen Festlegungen erreicht, wenn das Nachlaufen der Schnittriefen
etwa ro °/o der Blechdicke beträgt; übersteigt das Nachlaufen diesen Wert, so wird
nur von einem Trennschnitt gesprochen, an den danach hinsichtlich der Sauberkeit
der Schnittfläche geringere Anforderungen gestellt werden als an einen Konstruktionsschnitt.All other things being equal, there is between the feed rate
and the size of the lagging a certain ratio. It is common between
To distinguish construction cuts and separating cuts, from which the former
due to greater smoothness of the cut surface and less trailing of the cut grooves
Marked are. The ultimate speed limit for the construction cut
is
achieved in accordance with the stipulations customary in practice when the cutting grooves continue to run
is about ro ° / o of the sheet thickness; If the run-on exceeds this value, then
only talked about a severing cut, the one after that with regard to cleanliness
The requirements for the cut surface are lower than for a construction cut.
Gemäß der Erfindung wird nun der Brenner nicht lotrecht zur Blechoberfläche
gestellt, sondern in der Schneidebene so geneigt, daß der Schneidsauerstoffstrahl
in Vorschubrichtung leicht nach vorn gerichtet ist. Dadurch wird es möglich, bei
gleichbleibender Vorschubgeschwindigkeit das Nachlaufen merklich zu verringern oder
aber bei Beibehaltung eines bestimmten Nachlaufwertes eine höhere Geschwindigkeit
zu erzielen. Im erstgenannten Fall ergibt sich im oberen Teil der Schnittfläche
ein schwaches Vor- und im unteren Teil ein ebenfalls schwaches Nachlaufen der Schnittriefen;
dabei ist das Nachlaufen in bezug auf den Eintrittspunkt des Schneidsauerstoffstrahles
in das Werkstück mindestens um den Betrag geringer, um welchen die Schnittriefen
im oberen Teil- der Schnittfläche vorlaufen. Es kann nun die Vorschubgeschwindigkeit
des Brenners leicht noch um einen solchen Betrag gesteigert werden, der gerade ausreicht,
um das Vorlaufen der Riefen im oberen Teil der Schnittfläche in ein senkrechtes
Durchtreten umzuwandeln, wodurch sich dann im unteren Teil dasselbe Nachlaufen der
Schnittriefen ergibt wie bei geringerer Vorschubgeschwindigkeit mit lotrecht gestelltem
Brenner.According to the invention, the burner is now not perpendicular to the sheet metal surface
placed, but inclined in the cutting plane so that the cutting oxygen beam
is directed slightly forward in the feed direction. This makes it possible at
to noticeably reduce the after-run with constant feed speed or
but a higher speed if a certain lag value is maintained
to achieve. In the first case, the cut surface is in the upper part
a weak fore and in the lower part an also weak trailing of the incision grooves;
there is the lag in relation to the entry point of the cutting oxygen jet
into the workpiece is at least less by the amount by which the cut grooves
run forward in the upper part of the cut surface. The feed rate can now be used
of the burner can easily be increased by such an amount that is just sufficient
around the leading of the grooves in the upper part of the cut surface into a vertical one
To convert pass through, which then in the lower part the same after-running of the
As with a lower feed speed with a perpendicular set, the result of cutting depths
Burner.
Durch die Schrägstellung des Brenners wird ferner erreicht, daß der
Schneidsauerstoffstrahl mit hoher lebendiger Kraft gegen das Material der Schnittfuge
gepreßt und dadurch der abgeschmolzene Teil des Werkstoffes vorteilhaft mit für
die weitere Vorwärmung ausgenutzt wird, wodurch sich eine Erhöhung der Schneidleistung
ergibt. Da mit der Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit außerdem eine wesentliche
Gasersparnis, insbesondere Schneidsauerstoffersparnis, verbunden ist, wird durch
das Verfahren gemäß der Erfindung ein erheblicher Fortschritt gegenüber dem bisher
üblichen Vorgehen erzielt. Als besonders zweckmäßig hat sich eine Abweichung der
Schneiddüse von der Lotrechten bis etwa 2o° erwiesen.The inclined position of the burner also ensures that the
Cutting oxygen jet with high living force against the material of the kerf
pressed and thereby the melted part of the material advantageous with for
the further preheating is used, which increases the cutting performance
results. Since with the increase in the feed rate also an essential
Gas savings, in particular cutting oxygen savings, is connected by
the method according to the invention is a significant advance over the previous one
usual procedure achieved. A deviation from the
Cutting nozzle from the perpendicular to about 20 ° has been proven.
Je nach der Größe des gewählten Anstellwinkels kann der Brenner beim
Anschneiden nicht immer bereits in die geneigte Stellung gebracht werden, weil der
Schneidsauerstoffstrahl, wenn er auf die obere Blechkante gerichtet wäre, ein Loch
in das Werkstück stechen, aber nicht bis zur Unterkante durchschlagen würde. Wird
der Schneidsauerstoffstrahl jedoch auf die untere Blechkante gerichtet, die erfahrungsgemäß
durch die Heizflamme wegen des größeren Abstandes von der Brennerdüse unter Umständen
nicht auf Zündtemperatur gebracht werden kann, so ist ein Anschneiden oft überhaupt
nicht möglich. In solchen Fällen wird beim Anschneiden zunächst die lotrechte Stellung
des Schneidbrenners zur Blechoberfläche beibehalten; sobald indessen der Schneidstrahl
wirksam geworden und der Brenner in Bewegung gesetzt worden ist, wird die Brennerneigung
hinreichend schnell, jedoch nicht schlagartig, -eingestellt. Dabei kann für die
kurze Zeit der lotrechten Brennerstellung beim Anschneiden bereits mit der für die
unmittelbar danach erfolgende Neigung des Brenners vorgesehenen höheren Geschwindigkeit
gearbeitet werden, weil die Anschnittstelle vorgewärmt und deshalb schneller schneidbar
ist als das übrige kalte Werkstück.Depending on the size of the chosen angle of attack, the torch can be used at
Cutting cannot always be brought into the inclined position because of the
Cutting oxygen jet, if it were aimed at the upper edge of the sheet, would make a hole
pierce the workpiece, but would not penetrate to the lower edge. Will
however, the cutting oxygen beam is directed at the lower edge of the sheet, which experience has shown
due to the heating flame due to the greater distance from the burner nozzle
cannot be brought to the ignition temperature, incision is often at all
not possible. In such cases, the vertical position is first used when cutting
maintaining the cutting torch to the sheet metal surface; as soon as the cutting beam
has taken effect and the burner has been set in motion, the burner inclination becomes
adjusted sufficiently quickly, but not suddenly. For the
short time of the perpendicular burner position when cutting already with the for the
inclination of the burner provided for higher speed immediately afterwards
can be worked because the cutting point is preheated and can therefore be cut more quickly
is than the rest of the cold workpiece.
Das Schwenken des Brenners von der lotrechten in die geneigte Stellung
kann selbsttätig durch Anschläge oder ähnliche Vorrichtungen bewirkt werden; vorteilhaft
können dabei gesonderte Betätigungsmittel für verschiedene Winkelstellungen vorgesehen
sein, die wahlweise den jeweiligen Verhältnissen entsprechend in Wirkungsstellung
gebracht werden können.Pivoting the burner from the vertical to the inclined position
can be effected automatically by stops or similar devices; advantageous
Separate actuation means can be provided for different angular positions
be, which is optionally in the operative position according to the respective circumstances
can be brought.
Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich außer beim Schneiden von
Hand bei Schneidmaschinen jeglicher Bauart durchführen, wobei die Art des Antriebes,
z. B. Lenkrad, Magnetrolle od. dgl., beliebig ist. Bei der Ausführung von Kurvenschnitten
ist dabei sinngemäß dafür Sorge zu tragen, daß die Richtung des Schneidsauerstoffstrahles
der jeweiligen Kurvenform entsprechend derart gesteuert wird, daß der Strahl an
der Auftreffstelle auf die Werkstückoberfläche in einer Tangentialebene zu dieser
Stelle verläuft. Dies kann beispielsweise durch Anbringung an sich bekannter Bewegungsübertragungsglieder,
wie Ketten- oder Zahnradgetriebe, bewirkt werden, die jede Richtungsänderung des
Antriebsmittels zwangsläufig auf den Brenner übertragen. Auch können zum Beispiel
durch Magnetkraft auf dem Werkstück befestigte Schablonen oder Anschläge vorgesehen
werden, die der zu schneidenden Kurvenform angepaßt sind und durch entsprechende
Verstellglieder od. dgl. den Brenner um eine lotrecht zur Werkstückoberfläche stehende
Achse in dem erforderlichen Ausmaß verdrehen; die Rückführung des Brenners in die
Ausgangsstellung kann dabei ebenfalls durch Verstellglieder oder auch durch Federkraft
erfolgen.The method according to the invention can be used except when cutting
Carry out manual work on cutting machines of any type, whereby the type of drive,
z. B. steering wheel, magnetic roller or the like., Any. When performing curve cuts
it is important to ensure that the direction of the cutting oxygen jet
the respective curve shape is controlled in such a way that the beam on
the point of impact on the workpiece surface in a plane tangential to this
Place runs. This can be done, for example, by attaching motion transmission members known per se,
such as chain or toothed gears, which every change of direction of the
Drive means inevitably transferred to the burner. Also can for example
Templates or stops attached to the workpiece by magnetic force are provided
that are adapted to the curve shape to be cut and by appropriate
Adjusting members or the like move the burner around a perpendicular to the workpiece surface
Turn the axis to the required extent; the return of the burner to the
The starting position can also be achieved by adjusting elements or by spring force
take place.