DE644865C - Verfahren und Schneidbrenner zur Herstellung abgerundeter Kanten an brennschneidbaren Metallgegenstaenden - Google Patents

Description

Gebrochene Kanten an Werkstücken können, je nachdem nur die obere oder auch die untere Kante gebrochen werden soll, mit einem oder mit zwei gleichzeitig arbeitenden, sich aber gegenseitig nicht beeinflussenden Schneidbrennern hergestellt werden. Das Ergebnis der bekannten Verfahren zur Herstellung gebrochener Kanten an brennschneidbaren Metallgegenständen mittels eines an der zu bearbeitenden Kante entlanggeführten Schneidbrenners sind jedoch nur ebenflächig gebrochene Kanten. Es ist zwar auch schon auf die grundsätzlich vorhandene Möglichkeit der Herstellung abgerundeter' Kanten durch Schneidbrennerbehandlung hingewiesen worden. Es fehlte aber an einem für betriebsmäßige Anwendung geeigneten Weg, so daß man zu mühsamer und schwer regelbarer Bearbeitung der Kante unter fortgesetzter Schwenkung des Schneidbrenners um die zu bearbeitende Kante hätte seine Zuflucht nehmen müssen. Betriebsmäßig erfolgte daher das Abrunden von Kanten oder auch von mittels des Schneidbrenners hergestellten ebenflächig gebrochenen Kanten bisher von Hand oder maschinell in einem besonderen Arbeitsgang ζ. B. durch Abfeilen oder Abrehen der Kanten oder durch eine sonstige spanabhebende Bearbeitung.

Die Erfindung bezweckt, die Erzielung abgerundeter Kanten in für die betriebsmäßige Durchführung geeigneter Weise zu ermöglichen, ohne daß ein zweiter, dem Schneidvorgang zusätzlicher Arbeitsgang notwendig ist. Der Erfindungszweck wird dadurch erreicht, daß der die Kante brechende Schneidstrahl durch einen zweiten Schneidstrahl aus seiner Richtung derart abgelenkt wird, daß er allmählich die Richtung des zweiten Schneidstrahls annimmt. Zwecks gleichzeitiger Abrundung der Kante auf der anderen Werkstückseite wird das Verfahren gemäß der Erfindung so angewandt, daß der zweite Schneidstrahl von dem diese Kante brechenden Schneidstrahl allmählich in die Richtung dieses Schneidstrahls abgelenkt wird. Zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dient zweckmäßig ein Schneidbrenner, dessen Düse einen Schneidgaskanal und eine am äußeren Ende dieses Kanals einseitig vorgesehene schlitzartige Erweiterung besitzt, durch die ein Teil des ausströmenden Schneidgases eine andere Richtung erhält als der aus dem Kanal ausströmende Teil des Gases.

Ein wichtiges Anwendungsgebiet der Erfindung besteht in dem Besäumen von vorrätigen Platten, Barren, Blöcken und ähnlichen Werkstücken aus Stahl oder Stahllegierunggjn unter gleichzeitigem Abrunden der Kante oä$£ Kanten des Schnitts während des Schneidvdr^· gangs, weil die Erfindung die Möglichkeit bietet, ein solches Werkstück in einem einzigen Arbeitsgang zu besäumen und seine Kante ίο oder Kanten abzurunden, so daß das Werkstück zum sofortigen Gebrauch lieferfertig ist, ohne daß eine weitere maschinelle Bearbeitung notwendig wäre.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden zwei oder mehrere Schneidstrahlen, vorzugsweise ein Hauptschneidstrahl und ein oder mehrere Hilfsstrahlen, gemeinsam mit Yorwärmmitteln, z. B. Heizgasflammen, zur Erwärmung der von der Schneidflamme berührten Zonen des Werkstücks auf Schneidtemperatur allmählich über die Schnittlinie des Werkstücks geführt. Der Haupt- und der Hilfsstrahl werden in einem bestimmten Neigungswinkel zueinander gehalten, und der Hilfsstrahl wird so eingestellt, daß er auf die Kante des Werkstücks einwirkt. Beim Besäumen erfolgt die Ablenkung des Hilfsstrahles zweckmäßig derart, daß keine Beeinflussung der gegenüberliegenden Schnittfläche stattfindet. Durch die Ablenkung wird erreicht, daß der Hilfsstrahl sich so um die abzurundende Kante legt, daß die gewünschte Abrundung erzielt wird. Die Bemessung des Grades der Ablenkung des Hilfsstrahles kann in verschiedener Weise erfolgen, z. B. durch Veränderung der Strömungsgeschwindigkeiten der Schneidstrahlen und (oder) Einstellung ihres gegenseitigen Neigungswinkels und (oder) Abänderung des Abstands der Ausströmstelle des Hilfsstrahles von seiner Einmündung in den Schneidstrahl. In der gleichen Weise kann auch der Hauptstrahl von einem dritten Schneidstrahl abgelenkt werden, z. B. beim gleichzeitigen Abrunden der Kante auf der anderen Werkstückseite.

In den Zeichnungen sind einige sowohl für Hand- als auch für Maschinenbetrieb brauchbare Ausführungsformen von Einrichtungen und Schneidbrennern zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung veranschaulicht.

In den Zeichnungen zeigen Fig. ι eine Seitenansicht eines Brenners mit einer mit diesem verbundenen Hilfsdüse, Fig. 2 einen Längsschnitt dieses Brenners, Fig. 3 eine L^nteransicht dieses Brenners im Teilquerschnitt nach Linie 3-3 in Fig. 2.

Fig. 4 und 5, 6 und 7, 8 und 9 sowie 10 und 11 sind Längsschnitte und Unteransichten von anderen Ausführungsformen eines Brenners zur Ausführung der Erfindung.

Fig. 12 und 13 zeigen im Längs- und Querschnitt nach Linie 13-13 (Fig. 12) eine weitere ''. Ausführungsform, und

;.*· Fig. 14 zeigt die Einstellung der Düsen des •?in ^:Fig. 12 und 13 dargestellten Brenners zur • gleichzeitigen Abrundung zweier gegenüberliegender Werkstückkanten.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen für Maschinenoder Handbetrieb geeigneten Brenner zur Herstellung eines Schnittes und gleichzeitiger Abrundung der einen dem Brenner zugewandten Schnittkante nach dem Verfahren gemäß der Erfindung. Dieser Brenner besteht aus einem Körper B mit einer an diesem bebefestigten Düse N. Der Brenn- und Schneidgasstrom wird durch Ventile 10 und 11 geregelt; zum Befestigen des Brenners an der Maschine oder zum Anbringen eines Handgriffes ist ein Halter 12 vorgesehen. Neben der Hauptdüse besitzt der Brenner eine Hilfsdüse 16, die derart zur Hauptdüse angeordnet ist, daß sie die eine durch den Hauptdüsenstrahl gebildete Flächenkante abrundet.

Der übliche Metalldüsenkörper 13 hat eine Mittelbohrung 14 für das Schneidgas und eine Anzahl diese umgebende Brenngasbohrungen 15. Die Hilfsdüse 16 besitzt eine Schneidgasbohrung 17, die mit der Bohrung 14, jmd Brenngasbohrungen 18, die mit einigen "der Brenngasbohrungen 15 in Verbindung stehen. Der durch die Bohrung 17 strömende Schneidgasstrom wird durch das Ventil 17° geregelt. Die Richtung der aus der Bohrung 14 in der Düse 13 und aus der Bohrung 17 in der Düse 16 ausströmenden Strahlen ist durch die gestrichelten Linien / und /' in Fig. 2 angedeutet, aus der außerdem die Lage des Werkstücks W ersichtlich ist.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 wird im Betrieb derart entlang der Schnittlinie bewegt, daß der Schneidstrahl der Düse 13 in Richtung des Hauptschnittes ausströmt und die Düse 16 dauernd in einer Ebene mit der Hauptdüse 13 verbleibt, welche die Schnittlinie vorzugsweise rechtwinklig kreuzt, so daß der Schneidstrahl der Düse 16 den Hauptschneidstrahl trifft und sich mit diesem an der zu bearbeitenden Kante vereinigt.

Die Fig. 4 und 5 zeigen die Bauart einer tio Düse 2V'» die in der gleichen Weise wirkt wie die Düse gemäß der Fig. 1 und 2, und bei der ich die Schneidsauerstoffbohrung 14 in eine Anzahl von Bohrungen 19, 20 und 21 verzweigt; die Bohrungen 20 und 21 bilden verschiedene Winkel mit der Bohrung 19, so daß ladurch die gewünschte allmähliche Abrundung der durch den aus der Düse 19 auströmenden Strahl gebildeten Flächenkante bei der Fortbewegung längs der Schnittlinie* iao erzielt wird. Die von der Bohrung 19 am weitesten entfernte Bohrung 21 bildet zu

diesem Zweck einen größeren Winkel mit der Bohrung 19 als die Bohrung 20. Die Gaszufuhr zu den Bohrungen 19, 20 und 21 kann von einer beliebigen Quelle erfolgen; bei der dargestellten Ausführungsform werden die drei Bohrungen von einer gemeinsamen Quelle gespeist und sind demzufolge mit der Bohrung 14 durch einen Querkanal 22 verbunden. Die Brenngaskanäle 15 sind bei dieser Düse seit-Hch der Bohrungen 19, 20 und 21 in gleicher Anzahl angeordnet, so daß mit dieser Düse gleich gut vorwärts und rückwärts geschnitten werden kann. Zur Ergänzung der Düse Λ^τ/ ist eine Düse i6^a vorgesehen, die an der Düse N' durch einen Arm 23 und einen die Düse N' umschließenden Klemmring 24 verstellbar befestigt ist. Die Düse i6° kann auf der Düse N' in der Achsenrichtung verschoben und in der gewünschten Stellung an ihr mittels des Schraubenbolzens 25 festgestellt werden. Der Arm 23 trägt einen Seitenarm 26 mit einem Schlitz 27, um die Düse iö^a sowohl zur Düse N' hin als auch winklig zu dieser verstellen zu können; ein Schraubenbolzen mit Flügelmutter 9 dient zum Feststellen der Düse 16« in der gewünschten Stellung an dem Arm 23. Die Düse i6^a besitzt einen Sauerstoft'kanal 28 und Brenngaskanäle 29, die mit dem Sauerstoff kanal 14 und den Brenngaskanälen 15 in der Hauptdüse A^r/ durch biegsame Metallschläuche 30 und 31 verbunden sind. Durch die Anordnung kann die Düse i6° in jede gewünschte Stellung zur Düse N' eingestellt werden.

Die Düse 2V² gemäß Fig. 6 und 7 weicht von der Düse gemäß Fig. 4 und 5 hauptsächlich dadurch ab, daß die Bohrungen 20 und 21 fortgelassen sind und das untere Ende der DuseA·"² einen Schlitz 32 aufweist, durch den gegebenenfalls der aus der Düse 16⁶ austretende Hilfsschneidstrahl blasen kann. Dadurch kann der Hilfsschneidstrahl näher an den Hauptschneidstrahl herangebracht werden, als es bei dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Brenner mög-Hch ist. An die Enden eines mit dem Schneidgaskanal 14 in \^rerbindung stehenden Querkanals 33 sind die Bohrung 19 für den Hauptschneidstrahl und eine Leitung 30 angeschlossen.

Bei der Düse N_s gemäß Fig. 8 und 9 wird sowohl der Hauptschneidstrahl als auch der Hilfsstrahl durch das Mündungsende des Hauptschneidgaskanals 14 erzeugt. Dies wird dadurch erzielt, daß auf einer Seite des Mündungsendes dieses Kanals eine schlitzartige Erweiterung 34 mit einer nach dem Hauptschneidstrahl zu geneigten unteren Wandung 35 vorgesehen ist, so daß der aus dieser Erweiterung 34 strömende Strahl /' unter einem Winkel und mit verminderter Strömungsgeschwindigkeit in den von dem Hauptkanal ausströmenden Strahl / einmündet, und zwar derart, daß der Hauptstrahl einen ablenkenden Einfluß in der oben beschriebenen Weise auf den Strahl /' ausübt. Ebenso wie bei den vor- 6g her dargestellten Düsen ist auch in diesem Falle der Kanal 14 von Heizgaskanälen 15 umgeben.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 10 und 11 weicht von derjenigen gemäß Fig. 8 und 9 insofern ab, als schlitzartige Erweiterungen 34" derselben Art wie die Erweiterung 34 in Fig. 8 auf beiden Seiten der Hauptbohrung 14 vorgesehen sind. Diese Düse ist zum Abrunden der Kanten auf beiden Seiten des Hauptschnittes gleichzeitig mit der Ausführung des Schnittes selbst bestimmt.

Die Fig. 12 und 13 zeigen ebenfalls eine Düsenanordnung, mit der die Kanten auf beiden Seiten eines Schnittes gleichzeitig mit der Ausführung des Hauptschnittes abgerundet werden können. Diese Anordnung besitzt eine Hauptdüse A^r4 mit einem Schneidgaskanal 14 und einer Anzahl seitlich dieser befindlicher Brenngaskanäle 15. Auf jeder Seite der Hauptdüse iV⁴ befindet sich je eine Hilfsdüse i6^tt zwecks Erzeugung des Abrundungsstrahles; diese Hilfsdüsen sind an Armen 26 in ähnlicher Weise befestigt, wie in Fig. 4 und 6 dargestellt ist. Jeder dieser Arme 26 kann längs der Hauptdüse verstellt werden, während die Düsen i6^e in ähnlicher Weise wie die oben beschriebenen Düsen i6^ß und i6* zur Hauptdüse hin und winklig zu dieser an den Armen 26 verstellbar sind.

Fig. 14 zeigt eine Anwendung der Düsenanordnung gemäß Fig. 12 und 13 zum gleichzeitigen Abrunden der auf der anderen Werkstückseite gelegenen Kante des Werkstücks W. Die Ergänzungsdüse 16", die sich auf der von dem Werkstück abgewendeten Hauptdüsenseite fin Fig. 14 links") befindet, ist hier so angeordnet, daß ihr Strahl /' mit dem Hauptdüsenstrahl / zusammentrifft und vorzugsweise eine größere Strömungsgeschwindigkeit als dieser besitzt, so daß der Hauptstrahl / in der gewünschten Krümmung um diejenige Kante des Werkstückes herum abgelenkt wird, die der von der anderen Ergänzungsdüse 16'' (in Fig. 14 rechts) abgerundeten Kante gegenüberliegt. Der Strahl dieser Düse i6^e ist so gerichtet, daß er den Hauptschneidstrahl mit geringerer Strömungsgeschwindigkeit als derjenigen des letzteren trifft. Gewöhnlich wird bei dieser Anwendung der Vorrichtung die Abrundung der Kanten nach Vollendung des Hauptschnittes und nachdem einer der abgeschnittenen Teile des Metallkörpers entfernt ist, vorgenommen, um eine Beschädigung dieses Teiles zu vermeiden. Unter gewissen Umständen können jedoch, besonders wenn der abgeschnittene Teil nur Abfall ist, sowohl

der Hauptschnitt als auch die Abrundschnitte gleichzeitig ausgeführt werden.

Sämtliche Hilfsdüsen gemäß Fig. 4, 6, 12 und 14 sind mit Ventilen 17* ausgestattet, die dem gleichen Zweck dienen wie das Ventil 17" gemäß Fig. 1 und 2.

Als ablenkender Gasstrahl braucht nicht immer ein Sauerstoffstrahl benutzt zu werden; es kann dazu auch ein Strahl eines gegenüber dem zu bearbeitenden Werkstoff chemisch indifferenten Gases dienen. Ferner kann der Hilfsstrahl zusammen mit einem Hauptschneidstrahl derart benutzt werden, daß er letzterem folgt und daher von ihm nicht beeinflußt wird, sich aber zwecks Ablenkung um die abzurundende Kante eines anderen Gasstrahles bedient.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Herstellung abgerundeter Kanten an brennschneidbaren Metallgegenständen mittels eines Schneidbrenners, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung abgerundeter Kanten der die Kante brechende Schneidstrahl (Z¹) durch «5 einen zweiten Gasstrahl (7) von größerer Strömungsenergie aus seiner Richtung derart abgelenkt wird, daß er allmählich die Richtung des zweiten Gasstrahles an- * nimmt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks gleichzeitiger Abrundung der Kante auf der anderen Werkstückseite der zweite Gasstrahl (/) von dem diese Kante brechenden Schneidstrahl (7^l) von größerer Strömungsenergie als der des zweiten Gasstrahles allmählich in die Richtung dieses Schneidstrahles abgelenkt wird.
3. 3. Schneidbrenner zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Düse (13) mit einem Schneidgaskanal (14) und eine am äußeren Ende dieses Kanals einseitig vorgesehene schlitzartige Erweiterung (34), durch die ein Teil des ausströmenden Schneidgases eine andere Richtung erhält als der aus dem Kanal ausströmende Teil dieses Gases.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen