DD149911A1

DD149911A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE THERMAL SEPARATION OF PROFILES

Info

Publication number: DD149911A1
Application number: DD21925680A
Authority: DD
Inventors: Peter Scherlitz; Hans Froehlich; Horst Domrau; Otto Boehme
Original assignee: Peter Scherlitz; Hans Froehlich; Horst Domrau; Otto Boehme
Priority date: 1980-02-26
Filing date: 1980-02-26
Publication date: 1981-08-05
Also published as: DD149911B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und zugehoerige Vorrichtungen zum thermischen Trennen von Profilen, insbesondere Walzprofile, wie Eisenbahnschienen. Das erfindungsgemaesse Verfahren ist auch an querliegenden oder stehenden Profilen ausfuehrbar, wobei Schienenkopf und -fuss nicht uebereinander, sondern nebeneinander liegen und sich der Schneidbrenner dann ueber, unter oder neben dem Profil befindet. Es ist Ziel der Erfindung, den materiellen, personellen und zeitlichen Aufwand fuer das thermische Trennen von Profilen zu verringern und die Schnittqualitaet zu sichern. Erfindungsgemaess wird ein Schneidbrenner in eine derart definierte Lage zum zu trennenden Profil gebracht, in der die Laengsachse des Schneidbrenners in der Schnittebene liegend lediglich eine Rotationsbewegung um einen festen Drehpunkt ausserhalb des Profilquerschnittes ausfuehren kann. Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass eine aeussere einfache Profilschneideinrichtung geschaffen wurde, die mit minimalem Material- und Fertigungsaufwand Qualitaetsschnitte an einer Vielzahl verschiedenartiger Werkstoffprofile ermoeglicht. Fig. 1The invention relates to a method and associated devices for the thermal separation of profiles, in particular rolled sections, such as railroad tracks. The method according to the invention can also be carried out on transverse or upright profiles, wherein the rail head and foot do not lie above one another but next to each other and the cutting torch is then above, below or next to the profile. It is an object of the invention to reduce the material, personnel and time required for the thermal separation of profiles and to secure the cut quality. According to the invention, a cutting torch is placed in a position defined in this way for the profile to be separated, in which the longitudinal axis of the cutting torch lying in the cutting plane can only execute a rotational movement about a fixed pivot point outside the profile cross section. The advantages of the invention are that an external simple profile cutting device has been created, which enables quality cuts on a multiplicity of different material profiles with minimal material and production expenditure. Fig. 1

Description

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Verfahren und Vorrichtung zum thermischen Trennen von Profilen ' B 23 KMethod and device for the thermal separation of profiles' B 23 K

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und zugehörige Vorrichtungen zum thermischen Trennen von Profilen, insbesondere Walzprofile, wie Eisenbahnschienen.The invention relates to a method and associated devices for the thermal separation of profiles, in particular rolled sections, such as railroad tracks.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist bekannt, daß zun Trennen von Profilen thermische Trennverfahren, wie Brennschneiden, Piasnaschneiden, einsetzbar sind. Zum Trennen von Vollquerschnitten werden vorzugsweise solche Vorrichtungen genutzt, bei denen der Schneidbrenner in der vorgesehenen Schnittrichtung verfahren wird und der Abstand zwischen Schneidbrennerdüse und Werkstückoberfläche in wesentlichen gleichbleibt. Das heißt, daß nit geeigneten Mitteln, wie zum Beispiel Profilschablonen (siehe DD-PS 63954, B 23 K, 7/10, DD-PS 94550, B 23 K, 7/10) oder den Profil angepaßten Nocken, die eine Ölhydraulik betätigen oder Kurbelgetrieben (siehe DD-PS 76698, B 23 K, 7/10 bzw. DE-OS 1904122, B 23 K, 7/04; US-PS I26O3I6; 49 h, 7/04) die Schneidbrennerbewegung so gestaltet wird, daß der Schneidbrenner während seiner Querbewegung zur Profilachse eine Zustellbewegung entsprechend der Profilforn erfährt und somit die Profilforn kopiert. Es ist auch bekannt, daß T-Träger, U-Träger und ähnliche Stahlprofile mittels tragbarer Brennschneidvorrichtungen getrennt 'werden, bei denen die einzelnen Profilbereiche (Gurt, Steg) nacheinander geschnitten werden und wobei der Schneidbrenner parallel su den jeweiligen WerkstückoberflächenCharacteristic of the Known Technical Solutions It is known that thermal separation processes, such as flame cutting, Piasna cutting, can be used for separating profiles. For the separation of solid sections, preferably those devices are used in which the cutting torch is moved in the intended cutting direction and the distance between the cutting torch nozzle and the workpiece surface remains essentially the same. That is, nit suitable means, such as profile templates (see DD-PS 63954, B 23 K, 7/10, DD-PS 94550, B 23 K, 7/10) or the profile adapted cams that operate an oil hydraulic or crank gears (see DD-PS 76698, B 23 K, 7/10 or DE-OS 1904122, B 23 K, 7/04, US-PS I26O3I6; 49 h, 7/04), the cutting torch movement is designed so that the cutting torch during its transverse movement to the profile axis undergoes a feed movement corresponding to the Profilforn and thus copies the Profilforn. It is also known that T-beams, U-beams and similar steel profiles are separated by means of portable flame cutting devices in which the individual profile areas (belt, web) are cut one after the other and wherein the cutting torch parallel to the respective workpiece surfaces

geführt wird.to be led.

Der Nachteil dieser bekannten Lösungen besteht in deren komplizierten Aufbau, welcher einerseits einen hohen Konstruktions- und Fertigungsaufwand und andererseits einen hohen Y/artungsaufwand erfordert*The disadvantage of these known solutions consists in their complicated structure, which on the one hand requires a high construction and production costs and on the other hand a high Y / artungsaufwand *

Es sind Vorrichtungen zum Brennschneiden von Schienen bekannt (DE-OS 2700584, B 23 K, 7/10, bei denen mit der Schneidbrenner- . bewegung die Profilform nicht kopiert wird, sondern bei denen der Schneidbrenner geradlinig parallel zur Verbindungslinie' zv/ischen Schienenkopf- und -fußaußenkante geführt wird. Bei solchen Vorrichtungen ändert sich der Abstand zv/ischen Schneidbrennerdüse und Werkstückoberflache in sehr starkem Maße. Der Nachteil derartiger Vorrichtungen besteht darin, daß die Schnittqualität in den einzelnen Profilbereichen sehr unterschiedlich, das heißt an den Stellen mit dem größten Abstand zwischen Schneidbrennerdüse und Werkstückoberfläche sehr schlecht ist. Dadurch ist Nacharbeit notwendig. Weiterhin ist die Stabilität des Schneidvorganges im Bereich der Profilübergänge Steg-Schienenfuß ungenügend, so daß es zu Schnittunter-"ßrechungen kommt. Pur Montage bedingungen werden vorzugsweise tragbare thermische Schneidvorrichtungen genutzt, die mittels Spannschrauben am jeweiligen Profil fixiert werden (s. DE-PS 2285 17, 49 h, 37) oder die mittels Profilrollen oder ähnlichem auf dem Profil verfahrbar sind (s. DD-PS 76698 B 23 K, 7/1.0). An allen bekannten Profiltrennschneidvorrichtungen sind Brennerhalterungen vorhanden, in denen die Schneidbrenner sowohl verschiebbar als auch schwenkbar gelagert sind, Um eine für das jeweilige Profil optimale Anschneidposition einstellen zu können. Die bekannten Profilbrennschneidverfahren sind so gestaltet, daß der Schnitt an der Prof ilste.lle beginnt, die einesteils den geringsten Abstand zur Schneidbrennerdüse hat und an der andererseits das Profil möglichst dünn ist, um die Anschneidzeit gering zu halten. So werden Eisenbahnschienen mit den bekannten Brennschneidvorrichtungen vorzugsweise von unten nach oben, das heißt vom Schienenfuß zum -kopf hin geschnitten. Nachteilig ist daran, daß der Schneidprozeß, weil vom Werkstoff verdeckt, nicht beobachtbar, ist. Diese Verfahrensweise wird auch mit Handschneidbrennern.praktiziert. Beim rein manuellen Brennschnitt ist jedoch die Schnittflächenqualität z. B. für den Gleisbau nicht ausreichend.There are devices for flame cutting rails known (DE-OS 2700584, B 23 K, 7/10, in which the Schneidbrenner-. Motion the profile shape is not copied, but in which the cutting torch straight parallel to the connecting line 'zv / schen rail head The disadvantage of such devices is that the quality of cut in the individual profile areas is very different, that is to say in the places with the largest Furthermore, the stability of the cutting process in the area of the bar-foot profile transitions is insufficient, so that cutting interruptions occur medium s clamping screws are fixed to the respective profile (s. DE-PS 2285 17, 49 h, 37) or which can be moved by means of profile rollers or the like on the profile (see DD-PS 76698 B 23 K, 7 / 1.0). On all known profile cutting cutting devices torch holders are present in which the cutting torch are mounted both slidably and pivotally in order to set an optimum for the respective profile cutting position can. The known profile flame cutting process are designed so that the cut on the Prof ilste.lle begins, the one part has the shortest distance to Schneidbrennerdüse and on the other hand, the profile is as thin as possible to keep the Anschneidzeit low. Thus, railroad tracks are preferably cut with the known flame cutting devices from bottom to top, that is from the rail to the head. The disadvantage is that the cutting process, because of the material hidden, unobservable, is. This procedure is also practiced with manual cutting torches. In purely manual flame cutting, however, the cut surface quality z. B. not enough for track construction.

V/eiterhin ist bekannt, daß Profile aus höherfesten Stählen, wie z. B. .Eisenbahnschienen, vor dem Brennschneiden vorgewärmt v/erden müssen, um spätere Sprödbrüche zu vermeiden. Die Einhaltung der Vorwärmtemperaturen muß mit besonderem Aufwand überwacht werden, was nachteilig ist. Unter anderen Gleisbaubedingungen wird dies zumeist vernachlässigt.V / eiter it is known that profiles of higher strength steels, such. B. .Eisenbahnschienen, preheated before flame cutting v / ground, in order to avoid later brittle fractures. Compliance with the preheating must be monitored with special effort, which is disadvantageous. Under other track conditions this is mostly neglected.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist Ziel der Erfindung, den materiellen, personellen und zeitliehen Aufwand für das 'thermische Trennen von Profilen zu verringern und die Schnittqualität zu sichern.It is an object of the invention to reduce the material, personnel and time-consuming effort for the 'thermal separation of profiles and to ensure the quality of cut.

Darlegung des Y/esens der ErfindungExplanation of the invention of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und zugehörige Vorrichtungen zu schaffen, mit denen mit geringem Material- und Zeitaufwand auf einfache Art und Weise thermische Trennschnitte an Profilwerkstoffen ausführbar sind, die sowohl gute Oberflächenqualität als auch im Schnittbereich gesicherte Werkstoffeigenschaften besitzen. Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Schneidbrenner in eine derart definierte Lage zum zu trennenden Profil gebracht wird, in der die Längsachse des Schneidbrenners in der Schnittebene liegend lediglich eine Rotationsbewegung um einen festen Drehpunkt außerhalb des Profilquerschnitts ausführen kann, wobei dieser Drehpunkt bei Eisenbahnschienen und ähnlichen Doppel-T-Profilen seitlich vom Schienenprofil zwischen Schienenkopfniveau und Schienenfußniveau liegt, seinen geringsten Abstand zum Schienenfuß hat und vom Steg des Profils nicht wesentlich weiter entfernt ist als die zehnfache Profilhöhe und nicht wesentlich näher entfernt ist als die halbe Profilhöhe und wobei dieser Drehpunkt bei T-, U- und L-Profilen zusätzlich etwa im Bereich der horizontalen Trägheitsachse liegt, daß danach zuerst der zuletzt zu schneidende Profilbereich und dann der Profilbereich am Schnittbeginn oder beide Profilbereiche gleichzeitig vom Schneidbrenner selbst oder von gleichartig angeordneten Hilfsbrennern mit intensiver Heizleistung bis zu örtlicher oberflächlicher Dunkelrotwäme angewärmt werden, daß danach der Schnitt vom Schienenkopf zum Schienenfuß hin nach einer festgelegten Zeit durchThe invention has for its object to provide a method and associated devices, with which with low material and time effort in a simple way thermal cuts on profile materials are executable that have both good surface quality and in the cutting area secured material properties. According to the invention this object is achieved in that a cutting torch is placed in such a defined position to be separated profile in which the longitudinal axis of the cutting torch lying in the cutting plane can only perform a rotational movement about a fixed pivot outside the profile cross-section, said pivot point in railroad tracks and similar double T-profiles is laterally from the rail profile between rail head level and Schienenfußniveau, has its smallest distance to the rail and not far away from the web of the profile is ten times the profile height and not much closer than half the profile height and this pivot point in T-, U- and L-profiles in addition approximately in the horizontal axis of inertia is that after that first the last to be cut profile area and then the profile area at the beginning of the cut or both profile areas simultaneously from the cutting torch itself or gl oak arranged like auxiliary burners with intensive heating power to local superficial Dunkelrotwäme be warmed, that thereafter the section from the rail head to the rail foot out after a specified time

vorzugsweise automatischen Einschalten der vollen Schneidener«> gie mit reiner gleichförmiger Rotationsbewegung.der Brenner« achse um ihren festen Drehpunkt ausgeführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch an'querliegenden oder stehenden Profilen ausführbar, wobei Schienenkopf und «fuß nicht übereinander _s sondern nebeneinander liegen und sich der Schneidbrenner dann über, unter oder neben dem Profil befindete Vorrichtungen zur Ausübung des vorgenannten Verfahrens werden erfindungsgemäß entweder am zu trennenden Profil oder anderen ' Hilfseinrichtungen befestigt und können in einer Mehrzahl mit-» einander gekoppelt werden_} um gleichzeitig Mehrfachschnitte auszuführen,. Es ist auch möglich, sinngemäß zur Ausführung von Mehrfachschnitten mehrerer Brenner an einer.Vorrichtung miteinander zu koppeln» Weiterhin besitzen diese Vorrichtungen eine Befestigungseinheit, eine zu dieser Befestigungseinheit vorzugsweise verstellbare Antriebs- und Rotationseinheit und einen an der Rotationseinheit angebrachten Schneidbrenner, dessen Längsachse'durch den Drehpunkt der Rotationseinheit geht sowie Mittel zur Zuführung der Schneid- und Antriebsenergie_e Die Befestigungseinheit ist erfindungsgemäß so gebaut, daß sie entweder infolge ihres Eigengewichts selbstklemmend auf das zu trennende Profil aufgesetzt wird oder mittels vorzugsweise schaltbarer Permanentmagnete am zu trennenden Profil angesetzt wird ο preferably automatic switching on of the full cutter rotation with pure uniform rotational movement. the burner axis is executed around its fixed pivot point. The inventive method is also an'querliegenden or standing profiles executable, rail head and foot are not superimposed _s but next to each other and the cutting torch then above, below or next to the profile located devices for performing the aforementioned method according to the invention either on the profile to be separated or other 'auxiliaries attached and can be coupled with each other in a plurality _} to simultaneously perform multiple cuts ,. It is also possible, mutatis mutandis, for coupling multiple sections of multiple burners to be connected to one another. "Furthermore, these devices have a fastening unit, a drive unit and rotation unit, which is preferably adjustable for this fastening unit, and a cutting torch mounted on the rotary unit, the longitudinal axis of which The fulcrum of the rotation unit is as well as means for supplying the cutting and driving energy _e The fastening unit according to the invention is constructed so that it is placed either self-locking due to its own weight on the profile to be separated or by means of preferably switchable permanent magnets on the profile to be separated ο

An Befestigungseinheit und/oder auch Antriebs- und Rotationseinheit können auch zusätzliche verstellbare Hilfsbrenner angebracht sein, deren Lage der des eigentlichen Schneidbrenners gleichgeartet ist und die grundsätzlich auf den Schienenfuß gerichtet sind und auch zusätzlich auf den Schienenkopf oder Steg gerichtet sein können«At attachment unit and / or drive and rotation unit and additional adjustable auxiliary burner can be mounted, the position of which is the same as the actual cutting torch and are basically directed to the rail and can also be directed to the rail head or web «

Ausführungsbeispielembodiment

lachstehend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden«.Laughing, the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.

Die zugehörigen Zeichnungen zeigen, inThe accompanying drawings show, in

Fig. 1: eine SeitenansichtFig. 1: a side view

Fig« 2: eine Draufsicht.der erfindungsgemäßen VorrichtungFig. 2: a plan view of the device according to the invention

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An der Schiene 1, die das Profil S 49 hat, ist die Befestigungseinheit 2 eingehakt. Das Oberteil der Befestigungseinheit 2 ist so ausgebildet, daß die Vorrichtung einesteils an Kopf der Schiene 1 und andererseits an Steg der Schiene 1 abgestützt wird. Die Abstützung ara Steg der Schiene 1 erfolgt mittels Stellschraube 3. Im Kopfbereich der Schiene 1 ist die Befestigungseinheit 2 klauenförmig ausgebildet. An der Befestigungseinheit 2 ist vertikal verstellbar die Rotationseinheit 4 angebracht. On the rail 1, which has the profile S 49, the fastening unit 2 is hooked. The upper part of the fastening unit 2 is formed so that the device is partly supported on the head of the rail 1 and on the other hand at the web of the rail 1. The support ara web of the rail 1 by means of screw 3. In the head region of the rail 1, the fixing unit 2 is formed claw-shaped. On the fixing unit 2, the rotation unit 4 is mounted vertically adjustable.

Die vertikale Verstellung erfolgt mit den Schrauben 5, die in unterschiedlicher Höhe an der Befestigungseinheit verschraubbar sind. Eine vertikale Verstellung ist nur dann notwendig, wenn ein grundsätzlich anderes Schienenprofil, z» B. R 65, geschnitten werden soll. Die Rotationseinheit 4 wird mit einer Handkurbel 6 betätigt. An den Antriebszapfen 7 der Rotationseinheit 4 ist unmittelbar die Brennerhalterung angebracht, ,in der der Schneidbrenner 9 steckt. An der Rotationseinheit 4 ist ebenfalls ein Gasverteilungsblock 10 angeschraubt, mit der die Zweischlauchzuführung von Sauerstoff- und Brenngas auf den 3-Sch.lauchanschluß des Schneidbrenners aufgeteilt wird. 'Der feste Drehpunkt der Rotationseinheit A, d. h. die Achse des Antriebszapfens 7, liegt auf der horizontalen Trägheitsachse der Schiene 1 und besitzt einen senkrechten Abstand vom Steg der Schiene 1, der das 1,5-fache der Gesamtprofilhöhe beträgt.The vertical adjustment takes place with the screws 5, which can be screwed at different heights to the fastening unit. A vertical adjustment is only necessary if a fundamentally different rail profile, eg »R 65, is to be cut. The rotation unit 4 is actuated with a hand crank 6. On the drive pin 7 of the rotation unit 4, the burner holder is mounted directly, in which the cutting torch 9 is inserted. On the rotation unit 4, a gas distribution block 10 is also screwed, with which the two-tube supply of oxygen and fuel gas is divided into the 3-Sch.lauchanschluß the cutting torch. 'The fixed pivot point of the rotary unit A, ie the axis of the drive pin 7, lies on the horizontal axis of inertia of the rail 1 and has a vertical distance from the web of the rail 1, which is 1.5 times the total profile height.

Der Br-ennschneidvorgang wird mit einer überstarken Heizflanrae des Schneidbrenners 9 selbst vorbereitet, wobei der Sauerstoffvei-brauch 2,5 m /h und der Propangasverbrauch 0,5 π /h beträgt. Es wird zuerst der den Schneidbrenner 9 zugewandte Fußbereich der Schiene 1 etwa 1,5 min und dann der dem Schneidbrenner 9 zugewandte Kopfbereich der Schiene ebenfalls 1,5 min lang bis zur oberflächlichen Dunkelrotwärme angewärmt. Danach wird der Schneidsauerstoffstrahl eingeschaltet und der Schnitt erfolgt mit gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit durch einfache Rotation des Schneidbrenners 9 um den Drehpunkt, d. h», die Achse des Antriebszapfens 7. Der reine Schneidvorgang dauert 1 min. Die o. a. Rotation wird durch Betätigung der Handkurbel 6 bewirkt. Die Sehneiddüse verbraucht 15 m*Vh Sauerstoff» Während des Schneidens wird der Heizsauerstoffverbrauch auf 1,7 m /h reduziert, so daß während des Schneidens eine normale Heizflamme herrscht.The cutting process itself is prepared with a high heating rate of the cutting torch 9 itself, the oxygen consumption being 2.5 m / h and the consumption of propane gas being 0.5 π / h. First, the foot region of the rail 1 facing the cutting torch 9 is heated for about 1.5 minutes and then the head region of the rail facing the cutting torch 9 is also heated for 1.5 minutes to superficial dark red heat. Thereafter, the cutting oxygen jet is turned on and the cut is made at a uniform angular velocity by simply rotating the cutting torch 9 about the fulcrum. h », the axis of the drive pin 7. The pure cutting process lasts 1 min. The o. A. Rotation is effected by operation of the hand crank 6. The cutting nozzle consumes 15 m * Vh oxygen »During cutting, the heating oxygen consumption is reduced to 1.7 m / h, so that a normal heating flame prevails during cutting.

Claims

- * '2 19 2 5 6

invention claims

1. A method for the thermal separation of profiles, in particular 'railway rails (and the like), tu a. (Double ~ T ~) profiles, T, U and L profiles with conventional thermal cutting torches, characterized in that

- The cutting torch is placed in a defined position to be separated profile in which the longitudinal axis of the cutting torch lying in the intended cutting plane can only perform a limited rotational movement about a fixed pivot, said fixed pivot point in railroad tracks, double T-profiles, T - And U-profiles laterally from the profile web approximately in the horizontal axis of inertia and has a vertical distance from the profile web, which is about 0.5 to 10 times the total profile height and wherein this fixed pivot point in L-profiles of both leg ends not much further than the diagonal length is removed,

- Then first of the last to be cut through the profile area, which is ßtets the rail and then the profile area at the beginning of cut, which is always the rail head or both profile areas simultaneously heated by the cutting torch itself or the similarly arranged auxiliary burners with intense heat to local superficial Dankelrotwärme v / earth .

- And that now after a specified time, preferably automatically switching on the full Sehneidleistung and the section from the rail head to the rail out with a uniform rotation of the burner axis about its fixed pivot point, whose spatial position remains unchanged during cutting, is executed.

2. A method for the thermal separation of profiles according to item 1, characterized in that it is carried out analogously to transverse or vertical profiles, said rail foot and head are not one above the other, but next to each other and the cutting torch is above, below or next to the profile.

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3. A device for carrying out the method according to item 1 or 2, characterized in that it has a fixing unit, a preferably adjustable to this drive and rotation unit and a rotary axis mounted on the rotation unit cutting torch, whose longitudinal axis is perpendicular to the axis of rotation of the rotation unit and has means for supplying the cutting and driving energy and that it is attached either to the profile to be separated or other auxiliary equipment,

4. A device for thermal separation of profiles according to item 3 », characterized in that a plurality of devices or cutting torches are coupled together for the simultaneous execution of multiple cuts.

5. An apparatus for the thermal separation of profiles according to the points 3 and 4, characterized in that the fastening unit is placed either by its own weight selbstklemmend on the profile to be separated or by means of preferably switchable permanent magnets on the profile to be separated, three-point support preferential.

6. An apparatus for the thermal separation of profiles according to the points 3 to 5, characterized in that attached to the attachment unit and / or drive or rotation unit additional adjustable auxiliary burner whose position or the actual cutting torch is gleichgeartet and the principle of the rail are directed and can also be directed in addition to the rail head or the bridge.

For this 2 sheets of drawings