NO154297B - Fremgangsmaate og plasmabueskjaerebrennerinnretning for aa kutte en hovedsakelig horisontal metallplate. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for å kutte

en hovedsakelig horisontal metallplate ved hjelp av en plasma-buesk jærebrenner av den art som angitt i innledningen til krav 1, samt en plasmabueskjærebrennerinnretning for ut-

førelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 og av den art som angitt i innledningen til krav 2.

Plasmabueskjæreprosessen har siden den ble utviklet blitt et

fast etablert produksjonsverktøy i metallbearbeidelsesindustrien. Dens vide utbredelse er resultatet av dens enestående fordeler slik som muligheten til å kutte ethvert metall ved relativt høye skjærehastigheter. Disse fordelene er gjort mulige ved . hjelp av trekk som er særegne for kun denne prosessen: nem-

lig de ekstremt høye temperaturene og de høye gasshastighetene som er nødvendige for å bringe den vanlige elektriske buen til en plasmabue. En plasmabue adskiller seg i det vesentlige fra den vanlige elektriske buen på følgende måte. Mens den elektriske bueskjæringen (eller sveisingen) krever elektrisk strøm-overgang over et mellomliggende luftrom mellom skjære- eller sveisehodet og metallemnet, frembringer plasmabueprosessen en stråle eller strøm av gass med høy hastighet som er rettet mot arbeidsemnet, og som bokstavelig fører strømmen med seg som føl-

ge av at den er svært høyt ionisert. I virkeligheten blir gassen tvunget til å passere først i fronten av en elektrode i skjærebrennerhodet, hvorfra den passerer med en stråle med høy hastighet rettet på og mot metallarbeidsstykket.

På tross av allsidigheten ved plasmabueskjæreprosessen og den høye skjærehastigheten som den muliggjør, og som er de karakteristiske trekkene som fører til disse fordelene, også tilknyttet viktige ulemper. For det første er den høye temperaturen ansvarlig for frembringelsen av giftig røyk, slik som ozon og oksyder av nitrogen og frembringer også fine metallpartikler i skjærerøyken. Den supersoniske gassen som er nødvendig for å blåse ut det smeltede metallet for å oppnå den høye skjærehastigheten er ansvarlig for det høye støynivået frembragt ved prosessen. Videre sender buen ut en intens ultrafiolett stråling. Disse kjennetegnene, også selv om de har alltid blitt uadskille-lige deler av plasmabueskjæreprosessen, er blitt underlagt mer nøyaktige undersøkelser angående helse- og sikkerhetsforhold. Helserisikoen som følge av disse karakteristiske trekkene er i den senere tid den eneste virkelige hindringen for en også bre-dere godtagelse av plasmabueskjæreprosessen.

Den vanlige måten å løse problemene ovenfor nevnt, var å anbringe såkalte vannbord under metallplaten som blir skåret, og å gjøre bruk av vanndempere. Prinsippet her er at røk som passerer gjennom og under platen som blir tilskåret, ble vasket bort ved vannet i et innbygget bord, mens støynivået og de ultra-fiolette strålene ble redusert av en vann"gardin" frembragt rundt den nedre enden av brenneren ved hjelp av en vannlyddem-per. Disse metodene virker bra nok dersom det ikke er noen åpning mellom bunnen av platen og det underliggende vannbordet, men siden platene sjelden er rette, forekommer det åpninger og disse tillater røyk å unnslippe fra undersiden av platen.

Enhver slik åpning tenderer også mot å virke som ekkokammer og forsterker støyen frembragt ved prosessen.

Det er allerede kjent (se f.eks. DE-2505655) at støy, ultrafiolett stråling og generering av giftige materialer kan bli betydelig redusert ved konvensjonelle plasmabuekutte-prosesser uten å påvirke selve kutteprosessen ved å utføre kutteprosessen under vann som ligger over selve metall-

platen .

Man har funnet at plasmabueskjæreprosessen er like effektiv under vann sem over vann. Ved nedsenkning av platen under omkring 50 mm blir det tatt hensyn til alle de tidligere nevnte problemtilfellene. Man har funnet at støynivået blir redusert under omkring 85 dBA ved 2 m, og at røyken er nesten totalt eliminert og at buen kan bli betraktet uten skjerming. Man har funnet at skjærehastigheten og skjærekvaliteten er upåvirket av den totale nedsenkningen.

Nedsenkningen av arbeidsstykket under omkring 50 mm med vann medfører imidlertid visse problemer i forbindelse med de vanlige styreinnretningene benyttet for driving av plasmabrenneren i dens vertikale stilling.

En vanlig formkuttemaskin som benytter en plasmabuebrenner

vil i alminnelighet veksle brenneren til en generell stilling over platen før skjæringen. I en slik stilling vil brenneren være flere centimeter eller mer over høyden som den eventuelt vil anvende for skjæreprosedyren. Så snart brenneren har nådd en stilling over det angitte startpunktet på platen, senker formskjæremaskinen brenneren til egnet høyde for starting av skjæreprosedyren. Samtidig blir flere innretninger anvendt for å signalisere til formskjæremaskinen at brenneren har nådd den egnede skjærehøyden. En av disse er en kapasitansinnretning.

En kapasitiv plate er tilknyttet plasmabrennerhodet, og en elektrisk ladning blir tilført mellom den kapasitive platen og arbeidsstykket. Når disse nærmer seg hverandre i løpet av nedsenkningen av plasmabrennerhodet øker kapasitansen på grunn av det faktum at de to platene til kondensatoren nærmer seg hverandre. Forandringen i kapasitansen blir detektert elektronisk og når kapasitansen når et visst nivå som er kalibrert på forhånd til å tilsvare en ønsket høyde for brenneren over arbeidsstykket blir den nedadgående bevegelsen av brenneren stoppet og skjæreprosedyren blir startet. En annen prosedyre for å bringe brenneren til riktig arbeidshøyde over arbeidsstykket er å benytte skjærefluidum (vann og/eller gass) tilknyttet prosessen. Skjærefluidumet blåses så mot toppen av arbeidsstykket. Mottrykket i strålen kan bli avfølt, og når dysen nærmer seg overflaten av arbeidsstykket vil mottrykket forandre seg. En føleranordning avgir så signal til formskjæremaskinen for å stoppe den nedovergående bevegelsen av brenneren slik at skjæringen kan begynne. En ytterligere prosedyre er den såkalte pilotbueavfølingsmetoden, hvor arbeidsstykkets nærhet blir av-følt ved å benytte spenning og/eller strøm mellom brenneren og arbeidsstykket.

Det er klart at ved å tildekke arbeidsemnet med opptil 50 mm med vann, blir alle ovenfornevnte styremekanismer for driften effektivt forhindret. Det er derfor et formål ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en erstatningsmekanisme ved hjelp av hvilken begynnelseshøyden over arbeidsemnet kan bli etablert selv om også arbeidsemnet er dekket med vann. Denne spesielle mekanismen kan, som det fremgår av det påfølgende, også bli benyttet ved fravær av vann.

Det er kjent fra britisk patent nr. 735875 å styre høyden på en brenner over et horisontalt arbeidsstykke ved bruk av en fingerberøringsanordning som maskerer mellomliggende kontakter med arbeidsstykket og hvis posisjon styrer driften av en reversibel elektrisk motor for tilsvarende å styre posisjonen til brenneren relativt i forhold til arbeidstykket.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en frem-

gangsmåte for å kutte en hovedsakelig horisontal metall-

plate av den art som angitt i innledningen og hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1.

Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er det også tilveiebrakt en plasmabueskjærebrennerinnretning for ut-førelse av fremgangsmåten som angitt i innledningen, hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 2. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av underkravene.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av tre utførel-sesformer vist på de medfølgende tegningene, hvor: Fig. 1 viser et perspektivriss av den første utførelsesformen og som viser høydejusteringsmekanismen ifølge oppfinnelsen . Fig. 2 viser et horisontalt snitt langs linjen 2-2 på fig. 1. Fig. 3, 4 og 5 viser sideriss langs pilen A på fig. 1, og viser sekvenstrinnene ved justeringen av brennerens høyde, idet her er vist delene ved den første utførelsesformen. Fig. 6, 7 og 8 viser sekvensriss ved operasjonen av den andre utførelsesformen av mekanismen ifølge oppfinnelsen, ved innstillingen av riktig arbeidshøyde over arbeidsstykket. Fig. 9 viser et perspektivriss av den nedre enden til plasma-brennerskjæreverktøyet.

Fig. 10 viser et perspektivriss av en tredje utførelsesform

av oppfinnelsen.

På fig. 1 betegner henvisningstallet 10 en del av en vanlig formskjæremaskin, som innbefatter en bjelke 12 som er tilpasset til å kunne beveges ved hjelp av en vanlig innretning i et horisontalplan med ;X-Y bevegelse. Sistnevnte uttrykk betegner bevegelsen i horisontalplanet, idet X- og Y-aksene er per-pendikulære på hverandre. Piler til venstre på fig. 1 i forbindelse med bjelken 12 viser X-Y-anordningen. Siden innretningen ved hjelp av hvilken bjelken 12 blir beveget i horisontal retning er vanlig, er det ikke nødvendig å beskrive eller vise denne i denne beskrivelsen. Som det fremgår av fig. 1 er bjelken 12 i hovedsaken rektangulær i tverrsnitt, og bærer en tannstang 14 på sin øvre overflate 16.

Understøttet av bjelken 12 og glidbart langs denne er en vogn 18 som innbefatter en i hovedsaken vertikal del 20 og en i hovedsaken horisontal del 21. Vognen 18 har således en invertert L-form. Ved den venstre eller lengst borte liggende enden av delen 21 til den L-formede vognen 18, er to ruller 23 (hvor kun en er vist på fig. 1) som er opplagret mot og ruller langs den lengst borte liggende kanten til tannstangen 14, som er skrå-stilt og definerer en stump vinkel med den delen av den øvre overflaten 16 som er på den andre siden av tannstangen 14 sett fra iakttagerens side. De to lagringsrullene 24 (hvor kun en er vist på fig. 1) er understøttet av den vertikale delen 20 til den L-formede vognen 18 og er lagret mot den vertikale flan-ken 26 til bjelken 12. En brakett 28 er fastgjort til den vertikale delen 20 og forløper derfra horisontalt rett under bunnen av bjelken 12, som derved virker som en vognfastholder, og forhindrer vognen 18 fra å bli løftet vertikalt oppover fra den stillingen som er vist på fig. 1. For å fjerne vognen 18 fra stillingen på fig. 1, må den først bli dreiet mot urviseren ora rullene 23 for å bringe braketten 28 klar av bjelken 12 og så kan hele vognen 18 løftes oppover, bort fra bjelken.

Anbragt over og oppoverforløpende fra den horisontale delen 21 til vognen 18 er en L-formet del 30 som har en fotdel 32 fastgjort til delen 21 ved hjelp av egnede fastholdelsesdeler 33 og en trekantet avstiverstøtte 34. Ved toppen av den L-formede delen 30 er fastholdt en styreboks 36 som inneholder den elek-troniske styrekretsen og lignende innretninger.

Fig. 1 og 2 viser sammen to stumpvinklede stavdeler 37 som er sveiset vertikalt til delen 20 på vognen 18 med en horisontal avstand fra hverandre. Hver stavdel 37 fastholder to med vertikal avstand anbragte ruller eller trinser 39 (se fig. 2) og to ytre ruller eller trinser 40 i en horisontal på linje-justering med de tilsvarende indre trinsene 39. De ytre trinsene 40 er anordnet i en vinkel i forhold til de indre trinsene 39 og er anbragt for å motta de spissvinkelformede sidestykkene 42 til en langstrakt plate 44. Som det fremgår av fig. 2 er de spiss-vinklede sidestykkene 42 anbragt tett mellom tilliggende par med indre og ytre trinser 39 og 40 og på grunn av vinkelstil-lingen mellom trinsene er det tilveiebragt et sikkert og sta-bilt grep om platen 44, idet platen 44 tillates å bli beveget vertikalt i forhold til vognen 18. To dekkplater 46 er anbragt for å beskytte trinser 39 og 40 og på grunn av sikkerheten for personalet.

Ved toppen av platen 4 4 er en endeplate 4 7 som rager innover (til venstre) fra platen 44 og gjennom hvilken er opplagret en aksel 48. Opplagringen av akselen 48 i endeplaten 47 er slik for å bevirke at akselen 48 roterer i forhold til denne, men ikke beveger seg i lengderetningen i forhold til denne.

Ved et sted på delen 20 til vognen 18, som er tilnærmet midt

på dens høyde, er anbragt en blokk 49 festet til vognen 18 og som har en gjenget vertikal boring. Akselen 48 er gjenget over nesten dens hele lengde med unntak av den øverste enden og er tilpasset til å gi gjenget samvirke med den gjengede boringen i blokken 49. Siden blokken er festet i forhold til vognen 18 og siden akselen 48 er opplagret i endeplaten 47 på en slik måte at akselen og platen 44 forblir i samme langsgående forhold, skal det bemerkes at rotasjonen av akselen 48 i forhold til blokken 49 vil bevirke at platen 44 beveges oppover og nedover, avhengig av rotasjonsretningen til akselen 48.

Rotasjonen av akselen 48 blir tilveiebragt ved hjelp av en elektrisk motor 51 som drives over en reduksjonsgearmekanisme 53 for å dreie en kobling 54 med hvilken den øvre enden til akselen 48 er forbundet. Motoren 51 er reverserbar, og den kan derfor benyttes til både å heve og senke platen 54.

Huset til reduksjonsgearmekanismen 53 er fastholdt i forhold til platen 44 ved hjelp av en fastholdelsesplate 56.

En monteringsplate 58 fastgjort med bolter til platen 4 4 bærer en horisontal del 60 som har en tannstang 61 langs dens nedre kant. Delen 60 forløper horisontalt i en rett vinkel fra platen 44 og den er sylindrisk med unntak av ved tannstangen 61.

En glidebrakett 63 er anordnet for å gli langs delen 60, og dens bevegelse blir manuelt styrt ved hjelp av en riflet knapp 64 fastgjort til en aksel (ikke synlig) som igjen er fastgjort til en pinjong (ikke synlig), hvis tenner samvirker med tannstangen 61. Glidebraketten 63 er i ett med en festesokkel 66 som igjen er fastgjort til festesokkelen 68 til glidebraketten 70 som er dreiet 90° i forhold til glidebraketten 63. Glidebraketten 70 innbefatter også en riflet, manuelt dreibar knapp 72 som er forbundet med en aksel (ikke synlig) i et sylindrisk hus 73, idet akselen er forbundet med en pinjong, hvis tenner samvirker med tennene til en ytterligere tannstang 75 som er fastgjort på langsiden av en glidedel 76. Glidedelen 76 er orientert vertikalt og er anbragt for å bevege seg frem og tilbake vertikalt i glidebraketten 70 når knappen 72 blir dreiet.

Vist på fig. 1 er en plasmabrenner 77 som innbefatter en metallisk nedre beskyttelseskappe 78, og et forlenget sylindrisk legeme 80 som er generelt av plast eller annet ikke-metallisk materiale. Den interne driften og konstruksjonen av brenneren 77 er ikke en del av oppfinnelsen og vil ikke bli beskrevet her. Ut fra toppdelen 80 rager ut forskjellige gassforsyningsrør, kjølevannsrør og elektriske forbindelser, vist samlet med henvisningstallet 82 på fig. 1. Festet mellom disse forsynings-linjene og røret 80 er beskyttet av en fleksibel hylse 83 som kan være av gummi eller annet egnet materiale. Hylsen 83 er fastgjort til delen 80 ved hjelp av en ringklemme 84.

En monteringsinnretning 86 er anbragt på skjærebrenneren 77

i forhold til delen 76 på en måte som tillater en relativ oppover- og nedovergående bevegelse mellom brenneren 77 og delen 76. Den første utførelsesformen av monteringsinnretningen 86

(som vist på fig. 1, 3, 4 og 5) innbefatter en ramme 88 som er fastgjort i forhold til delen 76 ved hjelp av en brakett 89,

idet braketten 89 samvirker med en klemme 90 for å gripe den nedre enden av delen 76. Rammen 88 innbefatter en vertikal plate 92 som bærer to med vertikal avstand anbragte braketter 94, 95, som begge forløper på samme side av platen 92 (til høyre på fig. 1). Brakettene 94 og 95 bærer endene til to med horisontal avstand anbragte vertikale stolper 97 og 98. Glidbart understøttet for vertikal bevegelse langs stolpene 97, 98 er en vogn 100 som innbefatter en blokkdel 102 og en klemme 103 som samvirker med blokkdelen 102 for å gripe og fastholde brenneren 77. Som det fremgår av fig. 1 har klemmen 103 en sylindrisk del som sammen med en sylindrisk utsparing i blokken 102 definerer et sylindrisk gap i hvilket brenneren 77 kan bli fastlåst.

Blokken 102 har to antifriksjons-aksiallagere 105 av van-

lig konstruksjon anordnet for å motta og gli langs stolpene 97

og 98.

Festet til blokken 102 er en bryterbetjeningsarm 107, som i hovedsaken er L-formet og innbefatter en monteringsende 109 og en kontaktende 110. Som det best fremgår av fig. 3, 4 og 5 er kontaktenden 110 til bryterbetjeningsarmen 107 i virkeligheten ut-kraget bak platen 92 og bærer to justerbare festeelementer 112 og 114, som er tilpasset til å betjene mikrobryterne 116 og 118, henholdsvis. Mikrobryteren 116 er en sikkerhetsbryter, som ved normal drift ikke vil bli påvirket. Mikrobryteren 118 virker som en primærdetektor og dens signal benyttes for å styre retningen av rotasjonen til den reverserbare motoren 51 på en måte som blir forklart nedenfor.

Før beskrivelsen av driften av innretningen henvist til ovenfor, skal det henvises til fig. 9 som viser bunnenden av en typisk brenner (vendt oppover i denne figuren) som har blitt modifisert for bruk ved fremgangsmåten og innretningen beskrevet her. Kappen 78 på enden av delen 80 definerer en åpning 116 som er dimensjonert for å omgi en isolerende ringformet del 118 som er en del av bæreren for den indre konstruksjonen til brenneren. Kappen 78 er i alminnelighet gjenget innven-dig og kan bli skrudd på og av delen 80. Når kappen 78 er fjernet, forblir ringdelen 118 i stilling. Ringdelen 118 definerer en midtåpning 120 gjennom hvilken ionisert gass med høy hastighet kan strømme gjennom ved driften av brenneren. Ved vanlige kappekonstruksjoner er ringdelen 118 den nederste delen av hele konstruksjonen og er ikke beskyttet på noen som helst måte fra kontakt med platen som skal bli skåret. Ved vanlige konstruksjoner er det ikke nødvendig å beskytte ringdelen 118

på grunn av at sikkerhetsanordningene er slik at brenneren aldri kommer i berøring med platen som blir skåret. Av sikkerhets-grunner vil det imidlertid være en fordel å innbefatte den modifiserte kappekonstruksjonen også i vanlige systemer.

For utførelse av den her beskrevne metoden er det imidlertid nødvendig at brenneren kommer i berøring med platen som skal bli skåret før skjæreoperasjonen begynner og av denne grunn har den modifiserte kappen 78 på fig. 9 fire utragninger 122 som er anbragt jevnt rundt ringdelen 118 og rager til et nivå under den ringformede delen 118 (det skal bemerkes at "under"

på fig. 9 er ment over, idet brenneren er snudd). Den ringformede delen 118 er således omgitt av metalliske utragninger som eliminerer risikoen for berøring med den skjøre ringdelen 118

og metallplaten som skal bli tilskåret.

Det skal betones at prosedyren ved denne oppfinnelsen i store trekk går ut på å anbringe et lag med vann over platen som skal bli tilskåret ved hjelp av plasmabrenneren og så anvende en slik brenner styrt ved hjelp av en formskjæremaskin for å skjære platen. I løpet av skjæringen er den nedre bearbeidelsesenden til brenneren 77 anbragt slik at åpningen 120 er under vannover-flatens nivå, hvorved røyk, støy og unnslipning av ultrafiolett stråling er redusert.

På fig. 3-5 er et typisk vannivå vist ved 123.

Som tidligere beskrevet, er det foretrukket at vanndybden over platen er omkring 50 mm, selv om det er klart at forskjellige endringer i brennerstørrelsen og andre faktorer kan gjøre det egnet å benytte andre vanndybder. Generelt sagt vil det normalt bli valgt en vanndybde på fra 25 mm til omkring 75 mm.

Som forklart tidligere i denne beskrivelsen er det nødvendig

for formskjæremaskinen, som er en automatisk maskin, å først anordne brenneren 77 ved det riktige på forhånd bestemte arbeids-nivået over platen som skal bli skåret. Som forklart tidligere, gjør tilstedeværelsen av vann over platen (betegnet med henvisningstallet 125) det umulig å benytte vanlig teknikk med å "for-telle" logikken til maskinen når brenneren har nådd den riktige avstanden over arbeidsemnet 125.

Med henvisning til fig. 3, 4 og 5 vil det bli beskrevet hvorledes innretningen beskrevet tidligere utfører disse trinnene.

På fig. 3 er brenneren 77 anordnet ved en vesentlig avstand over platen, større enn den normalt forutbestemte bearbeidelsesavstan-den. Det skal bemerkes at formskjæremaskinen ville heve brenneren til en slik "sikker" avstand og så bringe brenneren over platen innjustert med en ønsket startstilling og så senke brenneren til et forutbestemt bearbeidelsesnivå og så begynne skjæreoperasjonen. På fig. 3 er brenneren 77 blitt senket ned mot platen 125. Som det fremgår, er vognen 100 ved den nederste enden av dens mulige bevegelsesbane med hensyn til stolpen 9 7

og 98 og den hviler på skiven 127 som omhyller stolpene 97 og 98 ved deres nedre ende. I en slik stilling vil festeelementet delen 114 som er justerbar fastgjort til kontaktenden 110 til bryterbetjeningsarmen 107 presse ned kontakten 129 til mikrobryteren 118. Bryteren 118 er således i en spesiell stilling,

og vi vil anta her at den er i "lukket" stilling. Logikken til formskjæremaskinen er tilpasset til å motta et signal fra bryteren 118 som korresponderer med dens "åpning" og dette finner sted kort etter at det er oppnådd kontakt mellom bunnenden til brenneren 77 og arbeidsemnet 125. Det skal nå henvises til fig. 4 som viser situasjonen en kort tid etter at denne kontakten har funnet sted. Ved startberøringen er bryteren 118 fremdeles lukket. En svært liten ytterligere nedovergående bevegelse av platen 92 vil, mens brenneren 77 og vognen 100 forblir stasjonær, være tilstrekkelig for å bevege bryteren 118 nedover bort fra fastholdelsesdelen 114 som således tillater at bryteren 118 åpnes. Dette signalet blir tatt opp av logikken til formskjæremaskinen som umiddelbart avgir signal til motoren 51 for å reversere dens roteringsretning i en forutbestemt tidslengde etter hvilken motoren 51 blir slått av. Den forutbestemte tidslengden er nøyaktig den nødvendig for å heve platen 9 2 sammen med brenneren 77 til stillingen vist på fig. 5, hvor den nederste enden til brenneren 77 er ved det forutbestemte mellom-rommet over arbeidsemnet 125 markert med linjen 123a.

Skjæreoperasjonen kan så begynne, men dette er ikke nødvendig å beskrive, da det er en helt vanlig operasjon.

Man skal nå se på fig. 6, 7 og 8, som viser en alternativ ut-førelsesform av monteringsdelen som er satt inn mellom brenneren 77 og den vertikalt langstrakte delen 76. I tilfellet på fig. 6-8, er innretningen noe forenklet. En ramme 130 som innbefatter en monteringsdel 132 som griper den nedre enden av delen 76 på samme måte som på fig. 3-5, innbefatter en nedover-ragende L-formet brakett 134 som har dreiestedet 135 som er fast i forhold til rammen 130 og en flens 137 som forløper mot iakt-tageren av fig. 6-8. Delen 134 er også anbragt mot betrakteren i forhold til rammen 130. Delen 134, flensen 137 og delen av rammen 130 mellom de sistnevnte to definerer således en C-formet sammenstilling med endene av "C"'en forløpende mot betrakteren av denne figuren. , En brennerholderdel 139 er anordnet, idet denne er gitt en L-form og er dreibar i forhold til delen 134 om en dreietapp 135. Dreiepunktet 135 er anbragt tilliggende albuen til delen 139. Brennerfastholdelsesdelen 139 innbefatter en horisontal arm 140 til høyre eller lengst fra enden som brenneren 77 er festet til ved hjelp av klemmedelene 142 og 143, og videre har den en vertikal arm 145 som forløper oppover i "C"-form, definert mellom flensen 137, delen 134 og delen av rammen 130 anbragt mellom disse to. En første mikrobryter 146 er festet til armen 145 og er tilpasset til å være i kontakt med en første fastholdelsesdel 148 som er fastgjort til flensen 137. En stoppjusteringsfestedel 150 går også gjennom flensen 137 og er fastgjort til denne, idet armen 145 er justert på linje på en slik måte at den berører stoppdelen 150 ved bevegelse med urviseren. Når slik berøring finner sted, presser delen 148 ned kontakten til mikrobryteren 146 som således anbrin-ger bryteren i en første stilling. Når armen 145 svinger med urviseren bort fra flensen 137, vil mikrobryteren 146 gå i dens andre stilling på grunn av at den vil adskilles fra fastholde-ren 148.

Det skal bemerkes at siden brenneren 77 er anbragt slik at dens midtakse er anbragt med avstand horisontalt fra dreiepunktet 135, ville enhver oppoverrettet kraft på brenneren 77, som ville forekomme når brenneren i løpet av en nedsenkning berører arbeidsemnet 125, bevirke at den L-formede brennerholdedelen 139 svinger med urviseren som det fremgår av fig. 6-8 og tillater således brenneren 77 å bevege seg oppover i forhold til delen 76 og således samtidig å bevege mikrobryteren 146 til venstre bort fra dens kontakt med delen 148. Dette vil anbringe mikrobryteren 146 i dens andre tilstand, som logikken til formskjæremaskinen leser som et signal for å reversere motoren 51, som således hever delen 76 og brenneren 77 oppover i en forutbestemt tidslengde, igjen valgt således for å bringe bunnenden til brenneren til en forutbestemt avstand over arbeidsemnet 125. Kontakten mellom brenneren 77 og arbeidsemnet 125 er vist på fig. 7 og fig. 8 viser brenneren 77 etter at den har blitt hevet til den forutbestemte avstanden over arbeidsemnet 125.

En sikkerhetsbryter 153 er også anordnet på den opprette eller vertikale armen 145 med L-formet brennerholdedel 139. Sikker-hetsbryteren 153 er tilpasset til å berøre delen 134 dersom forandringen av stillingen til hovedmikrobryteren 146 ikke skulle bevirke motoren 51 til å reversere.

En spesiell fordel ved innretningen definert ovenfor, er inn-lysende når plasmabrenneren skal skjære gjennom et på forhånd eksisterende snitt (en åpning eller utskjæring) i arbeidsemnet og må nærme seg snittet med en liten spiss vinkel. Vanskelig-heter blé tidligere påtruffet i denne forbindelsen på grunn av at logikken til formskjæremaskinen i alminnelighet er anordnet på en slik måte for å holde brenneren 77 ved en høyde som vil tilveiebringe et på forhånd valgt spenningsfall mellom brenneren og arbeidsemnet 125. Denne prosedyren er benyttet for å holde brenneren ved en optimal høyde uten hensyn til om platen kan bli bøyd eller være i en annen form utenom den perfekte flate eller horisontale. Når brenneren nærmer seg begynnelsen for å krysse et snitt med liten spiss vinkel, vil imidlertid logikken til maskinen begynne å "se" et stigende spenningsfall og for å senke dette spenningsfallet gir den ordre om at brenneren skal bli senket. Maskinen avføler feilaktig et fall eller en nedbøyning i platen. Ved vanlige maskiner kan dette føre til ødeleggelse av brenneren når den kommer i en kraftfull kontakt med arbeidsemnet. Slik ødeleggelse er uunngåelig ved vanlige maskiner på grunn av at der ikke er noe spill eller slakk mellom brenneren og føringsdelen til hvilken den er festet og det er ikke muligheter for brenneren å bevege seg vertikalt i forhold til denne delen. Foreliggende oppfinnelse overvinner denne vanskeligheten ved å tilveiebringe en mekanisme som tillater en oppover og nedadgående bevegelse av brenneren i forhold til den primære føringsdelen, og ytterligere ved å tilveiebringe de beskyttende utragningene 122 (fig. 9) rundt ringdelen 118 (som er mest utsatt for ødeleggelse).

Så snart som bunnen av brenneren kommer i berøring med arbeidsstykket, vil hovedmikrobryteren forandre dens stilling og den vil avgi et signal til maskinens logikk for å reversere motoren og å heve brenneren oppover til den opprinnelige innstilte start-stillingen.

Fig. 10 viser en plasmabuebrenner 155 fastklemt på innsiden av en ring 157, idet ringen har tre sylindriske utoverrettede deler 158 anbragt med en vinkel på 120° fra hverandre.

Også fastgjort til brenneren 155 er en ringformet ring 160,

hvis formål vil bli beskrevet i det påfølgende.

På fig. 10 kan en platedel 162 bli anordnet for å korrespondere med den vertikale platen 92 vist på fig. 1, siden begge er tilpasset for å bli beveget horisontalt for å følge den spesielle konturen, som det er ment at plasmabueskjærebrenneren skal skjære, og er også tilpasset til å bli beveget i den vertikale retningen for å bringe plasmabueskjærebrenneren ned til en egnet avstand i forhold til platen som skal bli tilskåret. Platedelen 162 på fig. 10 kan således bli betraktet over festet til bunnen av delen 76 på fig. 1. Fastgjort til platedelen 162 er en rektangulær plate 164 fra hvilken forløper en arm 166, på hvis andre ende er anordnet en krave 168 med større diameter enn ringen 157. Kraven 168 har tre V-utformede utsparinger 170 ved 120°'s intervaller, i hvilke utragingsdelene 158 er ment å hvile. Anbragt utenfor kraven 168 under hver av de V-formede utsparingene 170 er en mikrobryter 172. Hver mikrobryter 172 har en triggerdel 173 som blir trykket ned ved hjelp av korres-ponderende utragende deler 158 når sistnevnte ligger ved den laveste stillingen ved dens respektive V-formede utsparing 170.

Kraven 168 har en innoverrettet kant 175 som definerer med den sirkelformede ringen 160 et rom i hvilket er anbragt en spiral-trykkfjær 179. Fjæren 179 tenderer til å skyve dens to ender bort, og dette tenderer til å presse brenneren 155 elastisk nedover slik at utragningsdelene 158 hviler i de respektive V-formede utsparingene 170.

I løpet av driften av skjæreprosedyren vil startnedsenkningen

av brenneren 155 mot platen som skal bli tilskåret, føre til en kontakt mellom de to og dette vil løfte alle de utragende delene 158 oppover fra deres respektive mikrobryterkontakter. Mikrobryterne 172 er koblet på en slik måte at en forandring i tilstan-den i noen av dem ville sende et signal til logikken til maskinen som instruerer den til umiddelbart å løfte brenneren oppover til et forutbestemt nivå for skjæringen.

) Den egnede sammenkoblingen ville være en hvor mikrobryterne ble koblet i serie, og hvor de normalt var lukket når den korrespon-derende utragende delen ble presset ned mot triggerdelen 173.

På denne måten vil oppløftningen av en av de utragende delene

158 åpne seriekretsen, og denne vil sende et signal til den

- tidligere nevnte logikken.

Anordningen vist på fig. 10 er også egnet til å bevirke at maskinen løfter opp brenneren ved sidetrykk på bunnen av brenneren, f. eks. på grunn av at brenneren kommer i berøring med sideveggen

■) til bassenget eller tanken med vann. Siderettet trykk ved bunnen av brenneren 155 vil bevirke en rotasjonsbevegelse på området av kraven 168 og en eller to av de utragende delene 158 vil derved bli løftet opp. Denne vil åpne en eller to av mikrobryterne 172 og dette vil igjen medføre at maskinen vil få beskjed om å løfte 5 brenneren opp til et forutbestemt nivå. Det er klart at dette forutbestemte "sikkerhetsnivået" kunne være forskjellig fra det normale "skjære"nivået ved hvilket den nedre enden av brenneren ville være under vann i en skjærestilling.

5

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for å kutte en hovedsakelig horisontal metallplate (125) ved hjelp av en plasmabueskjærebrenner (77) som har en nedre bearbeidelsesende som definerer en åpning gjennom hvilken ionisert gass med høy hastighet innføres, og hvis horisontale posisjon blir styrt av en formskjæremaskin for å skjære platen, karakterisert ved at arbeidshøyden til skjærebrenneren over platen bestemmes ved fastholdelse av brenneren (77) i en laveste posisjon i forhold til en bærerramme (88) , senking av rammen (88) og brenneren (77) mot platen slik at brenneren eventuelt samvirker med platen, detektering når en forutbestemt grad av oppoverrettet bevegelse til brenneren (77) fra den nederste stillingen har forekommet etter samvirke med platen og så bevegelse av bærerrammen (88) oppover med en forutbestemt avstand for å bringe brenneren til dens arbeidsposisjon over platen.

2. Plasmabueskjærerbrenner-innretning for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 og for å kutte en hovedsakelig horisontal metallplate, idet innretningen innbefatter en bærerramme (88) som fastholder en plasmabuebrenner (77), et første organ (18) for å bevege rammen (88) mot og bort fra den underliggende metallplaten (125) som skal bli skåret og et andre organ for å bevege bærerelementet horisontalt slik at brenneren understøttet derved, kan utføre en ønsket skjæring i metallplaten, karakterisert ved at brenneren (77) blir fastholdt av rammen (88) ved hjelp av et monteringsorgan (86) som tillater relativ oppoverrettet bevegelse mellom brenneren (77) og rammen (88), idet monteringsorganet (86) innbefatter stopporgan for etablering av en nederste posisjon til brenneren i forhold til rammen (88) , en detektor (118) for å generere et signal ved detektering av en forutbestemt grad av oppoverrettet bevegelse til brenneren fra den nederste posisjon, og organ for kommunikasjon av signalet ved det første organet for å gi sistnevnte ordre om bevegelse av rammen oppover for å bringe brenneren inn i dens arbeidsposisjon over platen.

3. Innretning ifølge krav 2, karakterisert ved at monteringsorganet (86) innbefatter en ramme (88), en vogn (100) og vertikal glideinnretning (94,95, 97,98) og bevegelse av vognen (100) vertikalt.i forhold til rammen (88) , idet skjærebrenneren (77) er montert på vognen (100) .

4. Innretning ifølge krav 2, karakterisert ved at detektoren er en elektrisk bryter (118) som er trigget av den relative bevegelsen mellom rammen (88) og vognen (100) .

5. Innretning ifølge krav 3, karakterisert ved at rammen (88) innbefatter en vertikal plate (92) som fastholder to verktikalt med avstand anbragte braketter (94,95) som begge forløper på den ene siden av platen (92) , at brakettene (94,95) fastholder endene til to horisontalt med avstand anbragte vertikale stolper (97,98), at vognen har antifriksjons-aksiallagre (105) som omgir stolpene (97,

98) og er glidbar derpå, at vognen (100) har en del (107) som fastholder en vertikal justerbar bryterpåvirker (114) , at platen (92) understøtter, under påvirkningsinnretningen (114), en elektrisk bryter (118) som utgjør detektoren, idet bryteren (118) er anbragt for påvirkning av bryterpåvirk-ningsinnretningen (114).

6. Innretning ifølge krav 3, 4 eller 5, karakterisert ved en sikkerhetsbryter (116) tilpasset for å bli påvirket dersom den oppoverrettede bevegelsen til skjærebrenneren (77) fra den nederste posisjonen overskrider den forutbestemte avstanden med en gitt størrelse.

7. Innretning ifølge krav 2, karakterisert ved at monteringsorganet innbefatter en ramme (130), en brennerholder (139) montert for dreibar be vegelse om et dreiepunkt (135) i verktikalplanet i forhold til rammen (130), idet brennerholderen (139) er tilpasset til å bære en langstrakt skjærebrenner (77) i en hovedsakelig vertikal orientering med brennerens senter anbragt med avstand horisontalt fra dreiepunktet (13 5), hvor den oppoverrettede kraften til brenneren bevirker at brenneren beveges oppover når brennerholderen (13 9) dreier om dreiepunktet (135) , idet rammen (130) er fast i forhold til bæreren.

8. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at detektoren er en elektrisk bryter (146) som blir trigget av relativbevegelsen mellom rammen (130) og en del av brennerholderen (139) .

9. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at brennerholderen (13 9) er L-formet og at dreiepunktet (135) er tilliggende albuen til L-formen, idet brennerbæren (13 9) har en horisontal arm (140) til hvilken brenneren (77) er festet og en vertikal arm (145) til hvilken detektoren (146) er festet.

10. Innretning ifølge krav 7, 8 eller 9, karakterisert ved at der er videre anordnet en sikkerhetsbryter (153) tilpasset til å bli aktivert dersom brennerens bevegelse fra den nederste posisjon overskrider den forutbestemte avstanden med en gitt størrelse.

11. Innretning ifølge hvilket som helst av kravene 2-10, karakterisert ved at plasmabue-brenneren har en nedre arbeidsende som definerer en åpning gjennom hvilken ionisert gass med høy hastighet kan strømme, og dessuten en kraftig tildekning som strekker seg under åpningene slik at sistnevnte er skjermet fra direkte kontakt med metallplaten som bli tilskåret.

12. Innretning ifølge hvilket som helst av kravene 2-10, karakterisert ved at plasmabue-brenneren har en nedre arbeidsende som innbefatter en isolerende ringdel (118) som definerer en åpning (120) gjennom hvilken ioniserte gasser med høy hastighet kan strømme, og dessuten har flere nedoverrettede utragninger (122) anbragt med avstand rundt ringdelen (118) og som rager til et nivå under ringdelen (118) hvorved ringdelen (118) er forhindret fra kontakt med metallplaten (125) som blir tilskåret alltid når brenneren (77) berører platen (125) .