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Vorrichtung zur selbsttätigen Brennerhöhenverstellung Bekanntlich
hängt die Güte eines maschinell ausgeführten Brennschnittes wesentlich von der Einhaltung
des richtigen Abstandes zwischen Düse und Werkstückoberfläche ab. Besonders bei
großen Werkstücken verursacht dieser Umstand oft erhebliche Schwierigkeiten. Dünne
Bleche sind selten völlig eben, und bei dicken Blechen ist die Ausrichtarbeit schwierig
und zeitraubend. Bei räumlich gekrümmten Werkstücken ist die ständige Nachregulierung
des Brennerabstandes eine Selbstverständlichkeit. Eine weitere Schwierigkeit bei
der heute üblichen Handhabung von Brennschneidmaschinen besteht darin, daß der Bedienungsmann
gezwungen ist, ständig in die Heizflamme zu sehen, um den Brennerabstand zu regulieren.
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Es sind schon wiederholt Vorschläge gemacht worden, die Einstellung
des richtigen Brenneräbstandes selbsttätig zu gestalten. Alle bekanntgewordenen
Einrichtungen beruhen darauf, daß eine Rolle oder ein Tastfinger neben dem Brenner
auf dem Werkstück läuft. Bei Verwendung einer Rolle neben dem Brenner ist das Schneiden
gekrümmter Figuren schwierig, da die Rolle stets in Schnittrichtung bei Änderungen
der Schnittrichtung um den Brenner schwenken muß. Ein Tastfinger neben dem Brenner
hat den Nachteil, daß er
auf dem meist rauhen Werkstück einen erheblichen
Gleitwiderstand besitzt. Nun ist aber die Antriebskraft bei Brennschneidmäschinen
nur sehr begrenzt. Besonders bei Verwendung eines Magnetrollenantriebs beträgt die
Antriebskraft nur wenige Kilogramm. Ein zusätzlicher Widerstand, hervorgerufen durch
einen Gleitfinger, steigert den Widerstand, den der Antrieb der Maschine zu überwinden
hat, in oft unzulässiger Weise, so daß der Lauf des Brenners ungleichmäßig wird,
wodurch ein sauberer Schnitt unmöglich wird.
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Die vorliegende Erfindung bewirkt eine völlig selbsttätige Brennerhöhenverstellung
unter Vermeidung der geschilderten Nachteile. Das Wesen der Erfindung besteht darin,
däß in Intervallen Abtastimpulse durch den Fühlfinger- gegeben Der Fühlfinger gleitet
nicht auf dem Werkstück, sondern wird nur zur kurzzeitigen Impulsgäbe auf das Werkstück
gesenkt..
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. An
Hand der Zeichnung sei die Wirkungsweise beschrieben.
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Ein kleiner, ständig umlaufender Motor i dreht eine Nockenscheibe
2. Der Nocken öffnet den elektrischen Kontakt 3 über den Kontaktfinger 3a, der kurz
darauf den Vorkontakt q, schließt, Beim Öffnen des Kontaktes 3 wird die Spule 5
spannungslos, wodurch der Tästfinger 6 auf das `Werkstück 7 dicht neben dem Brenner
8, der in Schellen 811 und 8b gehalten ist, herunterfällt. Beim Schließen des Vorkoritaktes
q. wird ein Steuerstromkreis für den Hubmotor 9 geschlossen. Er ist als Reversiermotör
ausgebildet, der beispielsweise über das Ritzel io und die Zahnstange ii den Tastfinger
6 mit dem Brenner 8 aufwärts oder abwärts bewegt. Der Stromkreis für den. Hubmotor
9 besitzt aber noch zwei weitere Unterbrechungskontakte 12 und 13. Diese Kontakte
werden alternativ durch den Tastfinger 6 mittels der Kontaktzunge 14 betätigt.
Letztere besitzt eine nach oben gerichtete Vorspannung, so daß@ bei angehobenem
Tastfinger die Kontaktzunge 14 den Kontakt-i2 berührt: Sinkt der Kontaktfinger nach
unten, -so drückt: die an ihm befindliche Nase 1q.a die Kontaktzunge 14. nach unten,
macht den Kontakt i2 stromlos und berührt schließlich den Kontakt 13. Je nachdem
die Kontaktzunge 14 den Kontakt 12 öder 13, berührt, wird über eines der beiden
Relais 15 oder 16 ein Stromimpuls auf den Hubmotor 9 gegeben, welcher Brenner und
Tastfinger gemeinsam hebt oder senkt.
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Die Arbeitsweise der Einrichtung ist wie folgt: Vor Beginn des Brennschneidens
wird der Brenner in den Schellen 8a und 8b so verschoben, daß er den gewünschten
Abstand zur Werkstücköberfläche hat. An Stelle der einfachen. Verschiebung und Halterung
mit Schellen kann der Brenner, auch mit einer kleinen Zahnstange od. dgl. verschoben
werden. Bei dieser Einstellung ist darauf zu achten, daß der Tästfinger in Nullstellung
ist, d. h. daß er keinen der Kontakte i2@ oder 13 schließt. Diese -Feststellung
ist sehr einfach zu treffen. Es wird nämlich zweckmäßig eine Kontrollampe in den
Stromkreis. -von Kontakt 14 geschaltet, die aufleuchtet, wenn der Hubmotor Spannung
bekommt. Bleibt die Lampe dauernd erloschen, so befindet sich der Tastfinger 6 in
Nullage: Angenommen, die Scheibe 2 steht so, daß der Kontaktfinger 3a den Kontakt
3 schließt. Die Spule 5 erhält über den Kontakt 3 Spannung und zieht den aus Eisen
bestehenden oberen Teil des Tastfingers 6 an, welcher damit vom Werkstück - abgehoben
wird. Der Steuerstromkreis für den Hubmotor 9 ist am Kontakt q. unterbrochen. Trotzdem
Kontakt 12 wegen der Vorspannung, die die Kontaktzunge 1q. eingeschaltet hat, geschlossen
ist, steht der Hubmotor 9 still. Nun dreht sich aber die Nockenscheibe 2 in der
in Fig. i eingezeichneten Pfeilrichtung. Die Spule 5 wird spannungslos, der Tastfinger
6 fällt auf das Werkstück. Kurz darauf wird Kontakt q. geschlossen. Fällt der Tastfinger
6 genau in die Nullstellung, so geschieht nichts; fällt er aber tiefer, so wird
Kontakt 13 geschlossen, der über Relais 15 dem Hubmotor 9 Spannung gibt.
Der Motor erhält einen kurzen Impuls derart, daß über das Ritzel io und die Zahnstange
i i Brenner und Tastfinger gemeinsam abwärts bewegt werden. Erreicht der Tastfinger
nicht die Nullstellung, bleibt der Kontakt 12 geschlossen, so daß ein Steuerimpuls
auf den Motor 9 in dem Sinne erfolgt, daß- der Brenner vom Werkstück abgehoben wird.
Der Impuls dauert so lange, bis die Nockenscheibe 2 den Kontakt q. geöffnet und
Kontakt 3 geschlossen hat, wonach sich bei weiterer Drehung der Nockenscheibe 2
das Spiel wiederholt. Die sehr einfache Einrichtung besitzt eine Fülle von Einstellungsmöglichkeiten,
um allen Erfordernissen der Praxis gerecht zu werden. Durch Drehzahländerung des
Motors i kann die Impulszahl in weiten Grenzen verändert werden. Wenn die Nockenscheibe
aus zwei oder mehrgegenseitig verdrehbaren Seheiben besteht, kann die Impulsdauer
verändert werden. Mehrere Nocken auf der Nockenscheibe erhöhen wieder die Impulszahl.
Durch Regeln der Drehzahl des Hubmotors 9 wird der Hubweg je Impulsbestimmt. Mit
den Kontakten 12 und 13, kann die Empfindlichkeit, mit der der Tastfinger anspricht,
eingestellt werden.
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Am zweckmäßigsten wird die Einstellung so vorgenommen, daß der Hubmotor
infolge seiner Trägheit so lange nach Aufhebung eines Stromimpulses läuft, bis der
nächste Impuls erfolgen könnte. Dadurch wird eine besonders gleichmäßige Regelung
erreicht. Außerdem wird - die Hubgeschwindigkeit in gewissen Grenzen der Werkstückoberfläche
angepaßt. Erhält nämlich der Motor den ersten Impuls, so nimmt er eine bestimmte
Drehzahl an, um danach auszulaufen. Erfolgt der zweite Impuls im selben Drehsinn,
so ist er noch in Bewegung; und der zweite Impuls wird ihn höher beschleunigen als
der erste. Wenn also mehrere gleichartige Impulse hintereinander erfolgen, so wächst
die Drehzahl des Hubmotors so lange, bis entweder die Impulse ausbleiben, d. h.
bis der Tastfinger die Nullage erreicht hat: oder die Gegenimpulse stattfinden und
der NTot "ör in dem entgegengesetzten Sinn gedreht wird.
Die Stellung
des Tastfingers kann außer durch elektrische Kontakte auch lichtelektrisch, durch
kapazitive oder induktive Veränderung oder pneumatisch bzw. hydraulisch abgenommen
werden.