DE2246093A1

DE2246093A1 - Ferngesteuerte schneidvorrichtung

Info

Publication number: DE2246093A1
Application number: DE2246093A
Authority: DE
Inventors: Atnhony Alan Paine
Original assignee: NAT RES DEV; National Research Development Corp UK
Current assignee: NAT RES DEV; National Research Development Corp UK
Priority date: 1971-09-23
Filing date: 1972-09-20
Publication date: 1973-03-29
Also published as: GB1406032A; US3826478A; FR2153463A1; FR2153463B1

Description

DiDl -Ing. H. MITSCHERUCH ₈ MÖNCHEN 22.

Dipl.-Ing. K- GUNSCHMANN _T.wbn,(oeii) Dr.rer. nat.W.KORBER

PATENTANWÄLTE ^

NATIONAL RESEARCH DEVELOPMENT CORPORATION 66-7«+ Victoria Street
London SW 1 / England

Patentanme!dung

Ferngesteuerte Schneidvorrichtung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schneidvorrichtungen und insbesondere auf Schneidvorrichtungen der Schneidbrenner- oder Brennerdüsenart zum Schneiden von Trägerbalken und anderen Stahlteilen bei Abbrucharbeiten an Gebäuden u. dgl.. Heutzutage erfordern derartige Schneidarbeiten gewöhnlich einen Mann, der zum betreffenden Teil hinaufklettert und einen Schneidbrenner zum autogenen Schneidbrennen od.. dgl. auf diesen Teil mit der Hand richtet. Die Bedienungsperson befindet sich oft in gewisser Gefahr, während sie zum besagten Teil hinaufklettert, wenn sie heruntersteigt und wenn der Teil abgetrennt und oft in eine Richtung fa.lt, die nicht garantiert werden kann.

Es besteht Bedarf an einer Schneidvorrichtung, die neben

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dem Teil aufgestellt werden kann und daraufhin durch Fernsteuerung mit der Schneidvorrichtung einen Schneidvorgang durchführt. Insbesondere besteht Bedarf an einer Vorrichtung, die den Teil nach seiner Abtrennung hält, so daß die Vorrichtung und der Teil zusammen in Sicherheit wieder erlangt werden können.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch neuartige Verfahren zum Abtrennen und zum Wiedererlangen, wobei sie durch die beigefügten Patentansprüche begrenzt und nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielsweise beschrieben wird; darin zeigen:

Fig, I eine Seitenansicht einer Vorrichtung;

Fig. 2 eine Ansicht in der Richtung des Pfeils A in Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Ansicht der Vorrichtung mit Steuervorrichtungen, Brennstoffzuführeinrichtungen usw.;

Fig. H eine schematische Darstellung der Bewegungen des Werkzeuges während eines Schneidvorganges;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung; und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer anderen abgewandelten Ausführungsform.

Eine Fixiervorrichtung weist ein oberes Backen- oder Klauenglied 1 auf, das mit einem Gleitglied 2 einstückig ausge-

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bildet ist, welches im rechten Winkel zum Klauenglied liegt. Ein unteres Backenglied 3 trägt einen Ausleger 4 und Rollen 5, in einer Gleitführung 2 laufend» Ein Ende 6 eines Schwenkarmes 7 stützt sich gegen einen Kolben 8 ab, der durch eine an der Gleiführung 2 gelagerte Feder 9 federbelastet ist. Das andere Ende 10 des Armes 7 trägt einen Stift 11, der in einen Schlitz 12 in die untere Backe 3 geführt ist. Die untere Backe ist somit federbelastet, um ihre in Bezug auf die obere Backe nächstmöglichste Stellung einzunehmen; sie ist in dieser Stellung in den Fig. 1 und 2 mit ganzen Linien gezeigt. In dieser Stellung ergreift sie gerade einen kleinen Trägerbalken, wie bei 13 gezeigt. In ihrer anderen äusseren Stellung, in welcher sie bei 3' mit strichpunktierten Linien gezeigt istj ergreift sie einen grossen Trägerbalken, wie bei 13^l gezeigt. Die wesentliche Funktion der Fixiervorrichtung besteht darin, daß sie imstande ist, so bewegt zu werden, daß sie mit dem zu schneidenden Gegenstand ferngesteuert fluchtrecht wird und daß sobald sie mit dem Teil fluchtet, die Schneidvorrichtung ausreichend zwangsläufig gegenüber dem zu schneidenden Teil zum Beginn des Schneidvorganges eingestellt wird. . ■

Die obere Backe 1 trag; eine Zahnstange 14, auf welcher ein Laufgestell 15 läuft, das einen Motor 16 trägt, der durch ein Ritzel 17 angetrieben wird, das das Gestell 15 auf der Zahnstange 14 hinauf und hinuntertreiben kann. Das Gewicht des Laufgestells 15 auf der oberen Backe 1 wird nicht durch das Ritzel, sondern durch die Rollen 18 aufgenommen, die paarweise mit entsprechenden Unterrollen 19 angeordnet sind.

Das Laufgestell 15 trägt.auch einen zweiten Motor 20, der ein Ritzel 21 antreibt, welches mit einer Zahnstange 22 zu-

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sammenarbeitet, die auf einer Welle 23 vorgesehen ist. Ein Schneider in Form eines Schneidbrenners 24 trägt eine Achse 25, die im unteren Ende der Welle 23 schwenkbar gelagert ist. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Schneidbrenner 24 zu einer Aussenseite der Vorrichtung versetzt ist, so daß die Relativbewegung der Zahnstange 14 und des Motors 16 bzw. der Zahnstange 22 und des Motors 20 bewirken kann, daß der Schneidbrenner 24 entlang einer Schneidebahri läuft, so daß er einen rechteckigen Bereich durchqueren kann, d.h. so daß der Schneider auf jeden Punkt innerhalb dieses Bereiches gerichtet werden kann, ohne den restlichen Teil der Vorrichtung zu beeinträchtigen. Haben die Backen 1 und 3 einen Trägerbalken oder einen anderen zu schneidenden Teil ergriffen, so wendet sich der Schneidbrenner 24 an diesen Trägerbalken in einem kurzen Abstand von der Seite, an welcher er durch die Backen ergriffen worden ist.

Um einen Trägerbalken, wie z.B. 13' zu schneiden, wird normalerweise so vorgegangen, daß der Schneidbrenner gezündet, die Flamme bezüglich ihrer Stärke eingestellt und die Zahnstange 22 und die Welle 23 durch den Motor 20 langsam gesenkt wird, bis die Flamme den Trägerbalken trifft. Die Flamme schneidet zunächst den oberen rechten Flansch 28, dann den Steg 27 und schließlich den unteren rechten Flansch 26 bei der Abwärtsbewegung der Welle und des Schneidbrenners. Die Welle und der Schneidbrenner werden dann durch den Motor 20 wieder aufwärts bewegt. Die Achse 25 erreicht dann die Stellung 25' (Fig. 1), wenn eine der Stangen 29, die von der oberen Backe 1 getragen ist, mit den Schlitzen 30 eines Malteserkreuzrades 31 in Eingriff kommt, das auf der Achse 25 gelagert ist. Aufgrund des weiteren Aufstieges der Achse dreht sich der Schneidbrenner um 90° und zeigt nach un-

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ten. Der Motor 16 wird nun eingeschaltet, und bewirkt, daß das Laufgestell 15 nach links bewegt wird, so daß das Rad 31 mit der zweiten Stange 29 in Eingriff kommt und eine weitere Drehung um 90 ausführt, bis der Schneidbrenner 2t in der entgegengesetztenRxchtung gegenüber seiner ursprünglichen Lage zeigt. Die Bewegung des Laufgestelle 15 wird entlang der Zahnstange 14 fortgesetzt, bis sich der Schneidbrenner 24 in einer Stellung 24" befindet. Nun bewirkt der Motor 20, daß die Welle sinkt, bis der Schneidbrenner 24 die Stellung 24"' erreicht. Im Iaife dieser Abwärtsbewegung schneidet die Flamme die beiden linken Flansche 32, 33, so daß der Trägerbalken abgetrennt wird.

Fig, 3 zeigt Brennstoff- und Sauerstoffzufuhrleitungen 34 und 35 zum Schneidbrenner 24 sowie die Steuerkonsole 36', aus welchen die Motore 16 und 20 und der Zustand des Schneidbrenners 24 gesteuert werden kann. Die Endeinstellungen und die richtige Grosse der senkrechten Bewegungen der Welle 23 werden durch Mikroschalter gesteuert, die durch Stangen 6,7 betätigt werden, welche an denBacken 1 bzw. 3 vorgesehen und durch einen Arm geschaltet werden, der von dem Malteserkreuzrad 31 getragen ist. Die richtige Horizontalbewegung des laifgestells 15 entlang der Zahnstange 14 wird durch einen federbelasteten weiten Abtaster 39 gesteuert, der von dem Laufgestell 15 getragen wird.

Im Arbeitszustand sind die Backen von einem teleskopartigen (nicht gezeigten) Ausleger oder dgl. gehalten, auf den Trägerbalken oder einen anderen zu schneidenden Teil gerichtet und durch den Ausleger über diesen Teil zwangsläufig gebracht, so daß sie gegen die Kraft der Feder 9 öffnen und den oberen bzw. den unteren Flansch des Teiles ergreifen. Die von der Fixiervorrich-

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tung getragenen Arbeitsvorrichtungen sind mit einer Bedienungsperson, möglicherweise mit dem Kranführer, durch Hängeverbindungeη verbunden, der in sicherem Abstand bleiben kann. Die Anordnung kann gewöhnlich so getroffen werden, daß die Backen den Teil in sehr kleinem Abstand von einer Wand ergreifen und ihn an der von dieser Wand entfernten Seite der Backen durchschneiden· Nach dem Schneiden verbleiben somit die Backen in Eingriff mit einem kurzen, jedoch sicheren Stumpf des alten Teiles, dessen restliche Teilung vollständig von dem entgegengesetztenEnde aus gestützt wird. Die Backen können nun durch den Ausleger oder Kran weggezogen und in der Nähe der Wand am anderen Ende des Teiles verlegt werden. Der Schneidbrenner schneidet wieder den Teil an der von der Wand entfernten Seite der Backen durch, wobei dann, wenn dieser Schnitt weit genug fortgeschritten ist, das HauptmittelsHick des Trägerbalkens fällt und ein zweiter Wandstumpf übrig bleibt, aus welchem die Backen wieder durch den Ausleger oder Kran weggezogen werden können.

Bei der abgeänderten Vorrichtung nach Fig. 6 tragen die Backen Ul einer der in den Fig. 1-5 gezeigten ähnlichen Fixiervorrichtung ein Fahrwerk HI, in welchem zwei Schneidbrenner 42, 4 3 angeordnet sind. Das Fahrwerk kann bewirken, daß jeder Schneidbrenner eine gerade Schneidbahn ausführt, durch welche der Trägerbalken abgetrennt wird, indem eine Seite desselben hinaufgefahren wird, vorausgesetzt, daß die Flammen des Schneidbrenners genügend stark sind· Die Vorrichtung könnte selbstverständlich auch so entwickelt werden, daß jeder Schneidbrenner 42, 4 3 eine Bewegung ausführt, die jener des Schneidbrenners 24 nach den Fig. 1-5 ähnlich ist. Daher

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werden in diesem Fall die Backen am mittleren Teil eines Trägerbalkens angelegt, wobei die beiden Schneidbrenner durch Schneiden an jeder Seite der Backen das Stück des Trägerbalkens abtrennen werden, welches die Backen tatsächlich halten, wobei je ein durch eine der Stirnwände gestützter Stumpf verbleibt, welche den Trägerbalken stützten, bis er noch intakt war. Es kann daher zweckmässig oder notwendig sein, daß der Ausleger oder Kran genügend stark ist, um das Gewicht des abgetrennten Stückes tragen zu können, und daß der Griff der Backen . stark genug sein muß, um das Stück zu halten.

Bei der Vorrichtung der in Fig. 6 gezeigten Art mit je zwei Schneidbrennern an jeder Seite der Fixiervorrichtung zum Fixieren der Vorrichtung an den zu schneidenden Teil kann manchmal eine praktische Schwierigkeit bei der Ausbildung der Backen Hl entstehen, die ausreichend elastisch bzw. nachgiebig sind, um sich an dem Teil anzuschliessen, wenn sie gegen den Teil einfach durch den Kran oder Ausleger geschoben werden, wobei sie dann den zu schneidenden Teil genügend fest ergreifen, um ihn festzuhalten, nachdem er abgeschnitten worden ist. Es können auch praktische Schwierigkeiten bei der Kontrukstion eines Fahrwerkes 44 entstehen, das genügend präzise und robust sein muß, um die Bewegungen der beiden entgegengesetzten Schneidbrenner aus dem Mittelpunkt der Vorrichtung zu steuern. Bei der abgewandelten Konstruktion nach Fig. 7 trägt das Auslegerende 50 einen Block 51, der eine Fixiereinrichtung mit Backen 52, 5 3 trägt, welche aufblähbare Beutel 54, 55 tragen. Um die Vorrichtung auf einen Trägerbalken, 56, der geschnitten werden soll, zu fixieren, bewegt der Ausleger 50 die Vorrichtung so, daß die Backen bei zusammengefallenen Beuteln auf den Trägerbalken fixiert werden. Dann werden die Beutel so aufgebläht, daß sie den Träger-

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balken ergreifen j die Stärke des Griffes ist bei bekannten Vorrichtungen dieser Art ausreichend, um das Gewicht beträchtlich grosser Stücke typischer Metallträgerbalken und Eisenbetonbalken zu tragen, die in Gebäuden verwendet werden.

Der Block 51 trägt auch Ljger 57, welche teleskopartige Arme 5 8 stützen, die sowohl in Bezug auf Länge als auch in Bezug auf Winkeleinstellung verstellbar sind. Die entfernten Enden der Arme 28 sind in Lagern 5 9 aufgenommen, die durch Schneideinheiten 60 getragen werden, die den unter Bezugnahme auf die Fig. 1-5 beschriebenen sehr ähnlich sind; sie haben senkrechte Zahnstangen 61, horizontale Zahnstangen 6 2, obere Backen 6 3, federbelastete untere Backen 64 und Schneidbrenner 65, Die Steueranlagen für die Einheiten 60 sind in Fig. 7 nicht gezeigt, nicht gezeigt sind auch die Steuerungen für die Länge und für die Winkeleinstellung der teleskopartigen Arme 58, wobei auch die Steuerungen für das Aufblähen der Beutel 54, 55 nicht gezeigt sind} normalerweise sind selbstverständlich diese Steuereinrichtungen auf Bodenebene, möglicherweise in dem Führerhäuschen des Kranes angeordnet, woraus der Ausleger 50 betätigt wird.

Wenn die Backen 52, 5 3 zunächst auf den Trägerbalken 56 gerichtet werden, werden die Arme 58 gewöhnlich eingezogen und winkelartig zurückgezogen, so daß die Schneideinheiten 60 die Annäherung der Backen an denTrägerbalken nicht beeinträchtigen. Sobald die Backen auf dem Trägerbalken angebracht und die Beutel 54, 55 aufgebläht sind, werden die Arme 58 ausgezogen, so daß sie die Schneideinrichtungen 6 5 trennen und sie die gewünschte Spannweite des Trägerbalkens abschneiden. Dann werden die Steuereinrichtungen betätigt, um die ausgezogenen Arme innerhalb der Lager 57 zu drehen,

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so daß die Backen 83, 6»* auf den TrägerfsaUcen gerichtet werden und nachgeben, um ihn aufzunehmen, worauf diese auf ihn geschoben werden, so daß die Schneidbrenner 65 in Bezug auf den Trägerbalken richtig eingestellt sind, um die Schneidvorgänge zu beginnen, wie srhpn unter Bezugnahme auf die Fig. 1-5 beschrieben. Die Lager 57, 59 sind durch Getriebe in bekannter Weise verbunden, xm zu gewährleisten, daß die beiden Einheiten 60 sich im Gleichlauf bewegen und die Parallelität zu den Backen 52, 53 aufrechterhalten. Die Steuereinrichtungen gewährleisten auch selbstverständlich, dafö beim Schneiden eines geraden Trägerbalkens die Hauptfixiervorrichtung der Anlage (d.h. die Backen 52, 53 mit ihren Aufblähvorrichtungen} mit den örtlichen Fixiervorrichtungen (Backen 63, 6Ό jeder der Schneideinheiten fluchtet.

Die Schneideinrichtungen liegen jeweils an der Seite ihrer Einheit 60, die von dem Mittelblock 51 entfernt liegt, so daß nach Durchführung der beiden Schnitte die abge-* schnittene Länge des Trägerbalkens 56 von den Backen 52, 53 geschalten und sein Gewicht von diesen Backen getragen *drd. Die Einheiten 60 können nun durch umgekehrte Bewegung der Arme 58 von der abgeschnittenen Länge zurückgezogen werden, wobei das abgeschnittene Stuck durch den Ausleger in eine Entnahmestelle gesenkt wird, während es in den Hauptbacken 52, 53 der Vorrichtung gehalten wurde.

Bei einer weiteren abgewanderten Ausführungsform, die der soeben beschriebenen ähnlich ist, kann ein einfacher überhängender Haken oder dgl. anstelle der Backen 52, 53 vorgesehen werden. Dies würde ausreichen, um zu gestatten, daß die Vorrichtung auf den Trägerbalken durch Fernsteuerung angebracht wird, worauf die Arme 58 die Einheiten

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wie zuvor einstellen können. Da diese abgewandelte Vorrichtung nicht imstande ist, das Gewicht des abgeschnittenen Trägerbalkens zu tragen, muß die abgeschnittene Spannweite durch einen Kran oder ein anderes bekanntes Hebewerk gehalten werden. Nach dem Abschneiden des gewünschten Stückes können die Einheiten 60 wie zuvor durch umgekehrte Bewegung der Arme 58 zurückgezogen werden, wobei dann die Vorrichtung durch den Ausleger oder Kran weg von dem abgeschnittenen Stück gehoben werden kann, das dann durch den Kran auf den Boden gesenkt wird.

Greifvorrichtungen, wie z.B. die später belasteten Backen nach den Fig. 1 - 5 oder die Backen mit aufblähbaren Beuteln nach Fig. 7 können selbstverständlich durch andere Fixiervorrichtungen ersetzt werden, wie z.B. durch Saug- oder Magnetvorrichtungen, vorausgesetzt, daß sie imstande sind, fixiert und dann vorzugsweise an Gegenständen, wie Trägerbalken und dgl. durch Fernsteuerung festgelegt zu werden.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf einen Schneidbrenner beschrieben, ist jedoch selbstverständlich auch bei anderen Arten von Schneidvorrichtungen anwendbar. Die Fig. 1-5 der Zeichnungen haben auch ein Fahrwerk gezeigt, das im wesentlichen zwei Zahnstangenantriebe im rechten Winkel zueinander aufweist. Andere Anordnungen sind möglich, wie z.B. die Kombination einer geraden Linie und einer Drehbewegung zur Fixierung des Werkseuges, voraus· gesetzt, daß das Werkzeug auf jeden Punkt innerhalb zumindest eines zweidiaensionäen Raumes gerichtet werden kann.

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Claims

P a tentansprü ehe

Schneidvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Schneidbrenner und eine Fixiervorrichtung, welche die Vorrichtung mit einem zu schneidenden Gegenstand fluchtrecht einstellen kann, wenn sie so bewegt wird, daß sie mit ihm in Anlage kommt, und durch eine Antriebseinrichtung zum Bewegen des Schneidbrenners über der Vorrichtung und somit zur Ausführung einer Schneidbahn.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen den Schneidbrenner ent lang einer Schneidbahn bewegt, so daß der Schneidbrenner auf jedem beliebigen Punkt innerhalb eines zweidimensionalen Bereiches gerichtet werden kann.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidbrenner sowohl für eine geradlinige Bewegung als auch für eine Drehbewegung in Bezug auf die Vorrichtung angeordnet ist.

4» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiervorrichtung elastisch bzw. nachgiebig ist und nachgibt, um den zu schneidenden Teil aufzunehmen und zu ergreifen, wenn dieser und die Vorrich tung sich fluchtrecht bewegen.

BAD

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Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Schneidbrenner die an entgegengesehen Seiten der Fixiervorrichtung angeordnet sind, so daß die Vorrichtung ein Stück einer bestimmten Länge eines Gegen-Standes abschneiden kann, der zur Vorrichtung hin fixiert ist.

6« Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur besagten Fixiervorrichtung jeder Schneidbrenner eine Einrichtung aufweist, um ihn gegen einen Gegenstand während des Schneidvorganges zu fixieren.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfügung der Vorrichtung an den Gegenstand genügend stark ist, um das Gewicht des abgeschnittenen Gegenstandes zu tragen.

8. Verfahren zum Schneiden und Wiedererlangen eines Gegenstandes unter Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung und der zu schneidende Gegenstand verbunden werden, daß der Gegen-

stand dann durch die Schneideinrichtungen an jeder Seite der Verbindungsstelle abgeschnitten wird und daß das abgeschnittene Stück des Gegenstandes und die damit verbundene Vorrichtung zusammen zu einem Entnahmepunkt befördert werden.

Der Patentanwalt

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