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Ortsfeste Brennschneidmaschine mit Schablonenführung und selbsttätiger
Steuerung des Brenners für Formschnitte mit Schrägkante Die Erfindung bezieht ich
auf Brennschneidmaschinen solcher Art, bei denen der wahlweise nach Zeichnung, Anriß
oder Schablone gesteuerte Brenner mittels eines Kreuzwagens oder Kreuzschlittens
über das zu bearbeitende Werkstück hinweggeführt wird. Mit derartigen Maschinen
können Senkrechtschnitte beliebiger Form sowie geradlinige Schrägschnitte, d. h.
also Schnitte, bei denen der Brenner keine Schwenkbewegung zu machen braucht, ohne
weiteres ausgeführt werden; dagegen ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten, wenn
es sich darum handelt, Formschnitte mit Schrägkante herzustellen, und zwar insbesondere
dann, wenn der Brenner mit Hilfe einer Schablonenführung gesteuert wird. Hierbei
ist es nämlich erforderlich, daß der Brenner entsprechend dem Verlauf der zu schneidenden
Kante seine Winkelstellung zu dieser trotz Änderung seiner Bewegungsrichtung stets
beibehält; zu diesem Zweck muß der Brenner um eine Achse geschwenkt werden, welche
lotrecht zur Werkstückoberfläche verläuft und im wesentlichen durch den Schnittpunkt
der verlängerten Brennerachse mit der Mittelebene der zu schneidenden Werkstückdicke
geht.
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Beim Schneiden nach Anriß oder nach Zeichnung ist eine derartige zusätzliche
Schwenktewegeng des Brenners unter Zuhilfenahme von entsprechenden mechanisch wirkenden
übertragungsgliedern,
z. B. Zahnrädern, Kettentrieben u. dgl., ohne
Schwierigkeiten zu erreichen, da in diesen Fällen der Brenner von Hand gesteuert
und hierbei neben der Änderung der Vorschubrichtung auch die Schwenkung des Brenners
von Hand bewirkt wird. Etwa auftretende besondere Widerstandskräfte in den Bewegungsübertragungsgliedern
können in diesem Fall ohne weiteres von dem Bedienungsmann durch entsprechende Kraftaufwendung
überwunden werden.
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Wird dagegen der Brenner durch eine Schablone gesteuert, so sind die
bei den bekannten Ausführungen in Form von Klemmrollen vorliegenden Schablonenrollen
im allgemeinen nicht in der Lage, außer der zur Erzielung der Vörschubbewegung erforderlichen
Kraft noch zusätzlich die notwendige Kraft zum Betätigen der Bewegungsübertragungsglieder
aufzubringen, ohne dabei den stoßfreien Ablauf der Rollen und damit den gleichmäßigen
Vorschub der Maschine zu beeinträchtigen. Die auftretenden Reibungskräfte in den
Bewegungsübertragungsgliedern sind vielmehr durchweg so groß und unregelmäßig, daß
die Rolle ruckweise arbeitet oder hängenbleibt und somit eine Störung oder gar vollständige
Unterbrechung des Schnittes mit seinen bekannten nachteiligen Begleiterscheinungen
eintritt. Es kommt noch hinzu, daß Formschnitte mit Schrägkante bei Schablonensteuerung
nur mit großen Radien ausgeführt werden können, da die zur Betätigung der übertragungsglieder
und somit zur Schwenkung des Brenners aufzuwendende Kraft um so größer ist, je kleiner
der zu schneidende Radius ist; außerdem sind dem zu bewältigenden Radius allein
schon durch die bauliche Anordnung der sich auf beiden Seiten der Schablone unmittelbar
gegenüberliegenden Rollen Grenzen nach unten gesetzt.
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Es ist bereits vorgeschlagen, zur Vermeidung der geschilderten. Schwierigkeiten
den Brenner mit Hilfe eines Motors zu schwenken, wobei die Ein-und Abschaltung der
von diesem zu -dem Brennersupport führenden Bewegungsübertragungsglieder sowie deren
Antriebsrichtung durch einen Taststift gesteuert wird, der an einer mit dem Verlauf
der zu schneidenden Linie übereinstimmenden Schablone abgleitet und dabei auf entsprechende
Schaltkontakte einwirkt. Eine derartige vollselbsttätige Steuerung der Brennerschwenkung
unter Verwendung eines Taststiftes sowie von elektrischen Kontakteinrichtungen hat
indessen, je nach den im einzelnen Fall vorliegenden Verhältnissen, unter Umständen
Schaltverzögerungen zur Folge, die zu Unregelmäßigkeiten im Schnittverlauf führen
können.
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Gemäß der Erfindung wird die Schwenkbewegung des Brenners dadurch
erheblich vereinfacht, .daß bei Benutzung eines Motors die Ein- und Abschaltung
sowie die Umschaltung der von dem Motor zu dem Brennersupport führenden Bewegungsübertragungsglieder
von Hand gesteuert wird. Der Richtungswechsel der Bewegungsübertragungsglieder für
die Brennerschwenkung kann dabei durch an sich bekannte Anordnung zweier- wahlweise
einschaltbarer Kupplungen erreicht werden, deren eine auf ein Umkehrgetriebe einwirkt,
so daß je nach dem Verlauf der Krümmung der Schnittlinie der Brenner in der einen
oder anderen Richtung geschwenkt wird.
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Auf diese Weise ist es möglich, auch bei Schablonensteuerung Formschnitte
beliebiger Abmessungen mit Schrägkante unter Einhaltung größter Genauigkeit herzustellen,
da die zur Schwenkung des Brenners benötigte Kraft nicht unmittelbar von der an
einer Schablone entlang gleitenden Vorschubrolle abgeleitet wird; die Rolle dient
vielmehr, wie auch bei Senkrechtschnitten, nur zur Führung des Brenners entlang
-der zu schneidenden Linie während die Schwenkbewegung des Brenners durch Motorkraft
bewirkt wird. Die von dem Motor angetriebenen Übertragungsmittel werden dabei von
Hand geschaltet, zu welchem Zweck auf der Schablone oder auf dem Werkstück diejenigen
Stellen, an denen die Brennerschwenkung beginnt-und endet, durch Anreißen oder auf
ähnliche Weise gekennzeichnet werden, so daß der Bedienungsmann bei Erreichen dieser
Stellen lediglich einen Schalter zu betätigen hat, worauf die - selbsttätige Schwenkung
des Brenners durch Motorkraft einsetzt bzw. aufhört. Damit ist eine in jeder Hinsicht
betriebssichere Steuerung der Schwenkbewegung gewährleistet, die keinerlei Schaltverzögerungen
aufweist und außerdem gegenüber der vollselbsttätigen Steuerung den Vorteil :der
Einfachheit und Billigkeit besitzt. Die Schalter werden zweckmäßig als Druckknopfschalter
ausgebildet und in einem besonderen, ortsbeweglichen Schaltkasten untergebracht,
so daß der Bedienungsmann sie an jede ihm zusagende Stelle bringen kann, je nachdem,
ob nach Anriß, Zeichnung oder Schablone geschnitten wird.
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Die Anordnung kann entweder so getroffen werden, daß der die Vorschubbewegung
des Brenners bewirkende Antriebsmotor gleichzeitig zur Durchführung der Schwenkbewegung
des Brenners dient, oder aber es können für die Vorschub- und die Schwenkbewegung
getrennte Motoren vorgesehen werden. Im ersten Fall wird zweckmäßig zwischen dem
gemeinsamen Antriebsmotor und den Bewegungsübertragungsgliedern für die Brennerschwenkung
ein regelbares Untersetzungsgetriebe eingeschaltet, um je nach der Form der zu schneidenden
Kante die Schwenkgeschwindigkeit regeln zu können, ohne dabei durch den im allgemeinen
mit gleichbleibender Drehzahl umlaufenden Antriebsmotor für den Brennervorschub
beeinträchtigt zu werden. Bei der Verwendung getrennter Motoren werden - diese zweckmäßig
getrennt regelbar gestaltet.
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Der Schwenkmotor wird im allgemeinen in dauerndem Umlauf gehalten,
um Verzögerungen beim Anlauf des Motors zu vermeiden und beim Betätigen der Steuerschalter
und dadurch erfolgtem- Einrücken der Kupplung sofort mit der Schwenkung des Brenners
beginnen zu können. Indessen steht nichts im Wege, bei der Verwendung eines ausreichend
starken, mit genügendem Anzugsmonient
ausgestatteten Schwenkmotors
in der Weise vorzugehen, daß durch die Schalter auch unmittelbar die Ein- und Ausschaltung
sowie die Umlaufrichtung des Motors gesteuert wird.
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Die Zeichnung veranschaulicht den Gegenstand der Erfindung an- Hand
-eines Ausführungsbeispieles, und zwar zeigt Abb. i in Seitenansicht und Abb. 2
in Draufsicht die Gesamtanordnung der Steuerungs- und Führungsteile für den Brenner
in schematischer Darstellung unter Weglassung der Einzelheiten der an sich bekannten
Kreuzwagenausbildung der Brennschneidmaschine.-Auf dem Oberwagen i der Brennschneidmaschine
ist der Antriebsmotor 2 angeordnet, durch den über das Getriebe 3 die Welle q. in
Umdrehung versetzt wird. Am unteren Ende der Antriebswelle q. sitzt die gerändelte
Rolle 5, die durch eine im Gehäuse 6 befindliche Magnetspule erregt wird und so
beim Ablauf an der Kante der Schablone 7, die der Form des zu schneidenden Werkstückes
angepaßt ist, den Vorschub der Maschine bewirkt. Die Umlaufzahlen des Motors 2 werden
entsprechend der benötigten Schnittgeschwindigkeiten beispielsweise durch einen
Regelwiderstand eingestellt. An dem Maschinenoberwagen sitzt ferner der Brenner
8, der somit in bekannter Weise beim Ablauf der Magnetrolle 5 an der Schablone 7
eine der Schablonenform gleiche Linie aus dem Werkstück ausschneidet.
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Um nun bei Schrägschnitten, z. B. Gehrungsschnitten, eine stets gleichbleibende
Winkelstellung des Brenners zum Werkstück zu erreichen, ist es erforderlich, den
Brenner 8 entsprechend dem Verlauf der zu schneidenden Linie derart um die Achse
9 zu schwenken, daß die im allgemeinen senkrecht zur jeweiligen Schnittrichtung
verlaufende lotrechte Brennerebene trotz Änderung der Bewegungsrichtung des Brenners
stets beibehalten wird. Zu diesem Zweck wird der Brenner durch einen Motor io geschwenkt,
der seine Bewegung über Zwischenglieder auf die den Brennersupport i i tragende
Schwenkachse 12 überträgt. Auf der vom Motor io angetriebenen Welle 13 sitzen die
beiden Magnetkupplungen 14. und 15 sowie lose die beiden Zahnräder 16 und 17. In
der gezeichneten Stellung sind die beiden Kupplungen ausgeschaltet, da der Schalter
18 sich in der Ruhelage befindet und infolgedessen die Kontakte i9 und 2o unterbrochen
sind. Wird durch Schließen z. B. des Kontaktes i9 die Kupplung 15 eingeschaltet
so nimmt diese Kupplung das Rad 16 mit, so daß die Drehbewegung der Welle 13 nunmehr
über das Rad 26 auf die Welle 21 übertragen wird; über die Kegelräder 22 und 23
wird somit die Achse 12 mit dem Brennersupport i i und dem an diesem angeordneten
Brenner 8 um die Achse 9 geschwenkt.
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In sinngemäß gleicher Weise werden die Teile in entgegengesetzter
Richtung geschwenkt, wenn der Schalter 18 auf den Kontakt 2o gestellt und damit
die Kupplung 1q. eingerückt wird. In diesem Fall wird die Drehbewegung der Welle
13 über das Rad 17 sowie die Umkehrräder 27 auf die Welle 21 übertragen, die dann
eine entgegengesetzte Drehbewegung ausführt, als vorher beschrieben, und dementsprechend
auch den Brenner 8 in entgegengesetzter Richtung um die Achse 9 schwenkt.
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Um den Brenner genau in dem- Augenblick schwenken zu können, in dem
die Schnittrichtung sich ändert, werden auf dem zu schneidenden Werkstück oder auf
der Schablone 7 die entsprechenden Stellen durch eine Marke od. dgl. gekennzeichnet.
Beirrt Erreichen dieser Stellen hat der Bedienungsmann nur den Schalter 18 zu betätigen,
worauf der ständig laufende Motor io seine Bewegung über die Zwischenglieder auf
den Brenner 8 überträgt.. Sobald der Kurvenschnitt zu Ende ist, was vorteilhaft
ebenfalls durch eine Markierung auf dem Werkstück oder der Schablone angezeigt wird,
kann durch erneutes Betätigen des Schalters 18 die Schwenkbewegung des Brenners
8 sofort unterbrochen werden. Die Kennzeichnung der Schaltstellen kann gegebenenfalls
auch durch eine Skala oder eine Rastenanordnung an der Maschine erfolgen.
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Der Schalter 18, der zur weiteren Vereinfachung zweckmäßig als Druckknopfschalter
ausgebildet wird, ist vorteilhaft in einem besonderen, ortsbeweglichen Schaltkasten
24. untergebracht, der durch eine Handhabe 25 leicht an diejenige Stelle gebracht
werden kann, an der er für den Bedienungsmann am günstigsten gelegen ist. Der Schaltkasten
enthält gleichzeitig einen Widerstand 28, um die Drehzahl des Schwenkmotors io beliebig
regeln zu können.
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Zur Erzielung eines stoßfreien und leichten Laufes der einzelnen Betätigungsglieder
sind die zwischen dem Schwenkmotor io und dem drehbaren Brennersupport i i gelegenen
Lagerstellen in Kugellagern geführt, so daß die Gleichmäßigkeit des Schnittes sowohl
bei Beginn der Brennerschwenkung als auch während des gesamten Schwenkvorganges
in keiner Weise beeinträchtigt wird.
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Die Erfindung läßt sich sinngemäß in der verschiedensten Weise verwirklichen;
insbesondere ist es auch möglich, den Brenner statt durch einen besonderen Motor
durch den Antriebsmotor selbst zu schwenken, in welchem Fall entsprechende Bewegungsübertragungsglieder
zwischen den Antriebsmotor und den Brennersupport eingeschaltet werden müssen. Die
Anordnung und Ausbildung der Zwischenglieder ist im übrigen durchaus beliebig, wie
auch die Schalt- und Regelorgane in jeweils zweckentsprechender Weise gewählt werden
können.