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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrfach-Brenneraggregat, mit einem Rahmen, mehreren Schneidbrennern, einer am Rahmen gelagerten und um eine Drehhachse drehbaren Brennerhalterung, die für die mehreren Schneidbrenner mit Mitteln zur Einstellung von deren Arbeitshöhe und/oder deren Ausrichtung in Bezug auf die Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstück versehen ist, und mit einer eine Längsbohrung und eine Wandung aufweisenden Hohlwelle, deren Bohrungs-Mittelachse koaxial zur Drehachse verläuft, wobei jeder Schneidbrenner mit mehreren, zu einem gemeinsamen Schlauchpaket zusammengefassten Versorgungsleitungen verbunden ist, und die Schlauchpakete von den Schneidbrennern kommend in die Hohlwellen-Bohrung eingeführt werden.
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Ein typisches Anwendungsgebiet derartiger Mehrfach-Brenneraggregate ist das Schneiden von Kontur- beziehungsweise Phasenschnitten. Als Schneidbrenner sind Laser-, Autogen- oder Plasmaschneidbrenner zu nennen
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Stand der Technik
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Bei der Herstellung von Kontur- oder Fasenschnitten unter Einsatz eines Einzel-Schneidbrenners muss dieser in unterschiedlichen Winkeln an der Schnittnaht entlang geführt werden, um die Naht in die gewünschte Kontur zu schneiden. Bei Fasenschnitten muss nach jedem Schnitt der Neigungswinkel des Schneidbrenners zur Werkstückoberfläche entsprechend dem vorgegebenen Fasen- oder Schrägungswinkel eingestellt werden.
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Der damit verbundene Zeit- und Kostenaufwand wird durch Einsatz eines Mehrfach-Brenneraggregats gemäß der
FR 2 332 835 A1 vermindert. Daraus ist ein Mehrfach-Plasmabrenneraggregat mit drei winkelverstellbaren Plasmabrennern zur Herstellung eines Kontur- beziehungsweise Phasenschnittes bekannt. Die Brennerhalterung ist zur Montage eines mittleren Plasmabrenners und beidseitig davon zweier weiterer Plasmabrennern ausgelegt. Die beiden seitlichen Plasmabrenner sind so orientiert, dass ihre Längsachsen mit der Längsachse des mittleren Plasmabrenners einen per Hand verstellbaren Winkel einschließen.
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Derartige schräg gestellte Schneidbrenner werden im Folgenden auch kurz als „Schrägbrenner“, „Schrägschneidbrenner“ oder dergleichen bezeichnet.
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Bei der Weiterbildung dieses Standes der Technik gemäß der
DE 2 224 186 A1 ist eine motorische Winkelverstellung der Schrägbrenner bei einem Dreibrenneraggregat bekannt, wobei die Schrägschneidbrenner mittels Laufwagen auf einer bogenförmigen Winkelstelleinrichtung motorisch verfahrbar sind.
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Jeder der Schneidbrenner ist mit einem Schlauchpaket verbunden, in dem in der Regel mehrere Versorgungsleitungen für gasförmige oder flüssige Medien, für die Energieversorgung und gegebenenfalls Datenleitungen zusammengefasst sind.
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Ein derartiges Mehrfach-Brenneraggregat mit drei Plasmabrennern und manueller Verstellbarkeit der Winkelstellung bezogen auf die Werkstückoberfläche ist beispielsweise aus der
US 3,459,376 A bekannt. Hierbei sind die Versorgungsleitungen für die Plasmabrenner jeweils von einem Hüllschlauch umgeben, wobei die einzelnen Hüllschläuche in ein gemeinsames Schlauchpaket übergehen.
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Den Translations-, Rotations- und Schwenkbewegungen des Brenneraggregats müssen die Schlauchpakete folgen und unterliegen dabei hohen Kräften; insbesondere bei hohen Bewegungsgeschwindigkeiten. Besonders betroffen und anfällig sind dabei die Schlauchpakete von Schrägbrennern.
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Bei dem gattungsgemäßen Mehrfach-Plasmabrenneraggregat gemäß der
EP 2 865 478 A2 (auch veröffentlicht als
DE 20 2013 104 676 U1 ) wird vorgeschlagen, dass die Schlauchpakete durch die entlang der Drehachse in dem Ausleger verlaufende Hohlwelle verdrillbar aufgenommen sind.
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Eine ähnliche Vorrichtung ist auch aus der
CN 2 621 871 Y bekannt, wobei auch vorgeschlagen wird, Leitungen nahe den Brennern in einer Energiekette zu führen.
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Zur Entschärfung des Problems der Torsion (Verdrillen) der Schlauchpakete bei rotatorischen Bewegungen schlägt die
FR 2 269 398 A1 einen einfachen Autogen-Schneidbrenner zum Fasenschneiden vor, der mit einem Ausleger ausgestattet ist, an dem ein Innen-Hohlzylinder drehbar gelagert ist, durch den ein Schlauchpaket verläuft. Der Innen-Hohlzylinder ist koaxial umgeben von einem mittels Servomotor drehbaren Außen-Hohlzylinder, wodurch ein Verdrillen des Schlauchpakets im Innen-Hohlzylinder vermieden werden kann.
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Aus der
DE 20 2010 001 084 U1 ist eine Energiekette bekannt, die um ein zylindrisches Führungselement herumgeführt ist, und die einander entgegengesetzt verlaufende Windungen aufweist. Diese sind in der Lage, Drehbewegungen zwischen einem oberen und einem unteren Anschlusspunkt auszugleichen.
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Die
CN 1 05 798 457 A beschreibt einen zweiachsigen, dreidimensionalen Laserkopf, bei dem Versorgungsleitungen in einer Energiekette geführt und in einem oberen Bereich umgekehrt zum unteren Bereich gewickelt sind.
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Die
DE 20 2016 102 087 U1 offenbart ein Leitungsführungssystem für Versorgungsleitungen und eine Drehdurchführung dafür. Es ist erwähnt, dass die Leitungen zur Realisierung einer funktionalen Drehentkopplung in einer Energieführungskette geführt werden.
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Die
DE 10 2012 110 967 A1 beschreibt ein Leitungsführungssystem zur Aufnahme und Führung von Versorgungsleitungen zwischen zwei beweglichen Anschlusspunkten, und mit einer Aufwicklungsvorrichtung zum Aufwickeln der Versorgungsleitung um eine Drehachse. Die Aufwicklungsvorrichtung ist vorzugsweise als Energieführungsband ausgebildet, das in parallel zur Drehachse verschwenkbare Segmente unterteilt ist.
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Aus der
DE 20 2016 105 840 U1 ist eine Hubvorrichtung für einen langgestreckten, flexiblen Körper bekannt, wie beispielsweise ein Rollladenpanzer oder eine kraftübertragende Antriebskette. Der flexible Körper ist mit einer Versorgungsleitung verbunden, die durch eine Drehdurchführung geführt wird. Bei einer Ausführungsform weist die Drehdurchführung eine feststehende Anschlussseite, eine um eine Drehachse drehbare Welle und eine drehbare Anschlussseite auf. Die Drehdurchführung bildet einen wendelförmigen Verlauf mit ersten und zweiten Wendellagen, in denen die Versorgungsleitung in einem ersten Drehsinn und in einem zweiten, gegenläufigen Drehsinn gewunden ist.
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Aus der
DE 20 2015 100 472 U1 ist eine Kreiskette zur Aufnahme und Führung von Energieleitungen bekannt, die einen kreisbogenförmigen Körper aufweist, der sich aus einer Vielzahl von Kettengliedern zusammensetzt, die über eine Scharniergelenkbindung miteinander verbunden sind. Bei einer Ausführungsform weist der kreisbogenförmige Körper ein in Drehrichtung gewundenes erstes Trum und ein in Gegenrichtung gewundenes zweites Trum auf, wobei erstes und zweites Trum über einen Umlenkbogen miteinander verbunden sind.
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Die
DE 10 2012 002 093 A1 offenbart ein Leitungsführungssystem für Versorgungsleitungen einer Werkzeugmaschine. Die Versorgungsleitungen sind gegeneinander um eine gemeinsame Drehachse über einen Drehwinkelbereich verdrehbar. Sie werden in Führungssträngen aufgenommen, die entlang einer Hauptwicklungsrichtung wendelartig ausgeführt sind und primäre beziehungsweise sekundäre spiralförmige Segmente bilden. Das primäre spiralförmige Segment erstreckt sich entlang einer ersten Windungsrichtung und das sekundäre spiralförmige Segment erstreckt sich entlang der zweiten, gegenläufigen Windungsrichtung.
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Technische Aufgabe
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Das Vermeiden der Verdrillung der Schlauchpakte beim bekannten Mehrfach-Brenneraggregat erfordert eine aufwändige und raumgreifende Konstruktion, die einer hohen Dynamik bei der Schneidbrennerbewegung entgegenwirkt und die insbesondere die Bearbeitung filigraner Konturen erschwert.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein konstruktiv einfaches Mehrfach-Brenneraggregat mit geringem Platzbedarf bereitzustellen, bei dem einerseits die Torsion der Schlauchpakete zuverlässig vermieden wird und das andererseits die Dynamik der Schneidbrennerbewegung und die Bearbeitung filigraner Konturen nicht nennenswert beeinträchtigt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Aufgabe wird ausgehend von einem Mehrfach-Brenneraggregat der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Hohlwellen-Wandung mit mindestens einer Wandungs-Öffnung versehen ist, durch die hindurch die Versorgungsleitungen eines Schlauchpakets einem ersten Anschlusspunkt einer die Hohlwelle umgebenden Energiekette zugeführt wird, die gegensinnig verlaufende Leitungsführungs-Windungen in aufweist, wobei die Energiekette eine bandartige Leitungsführung aufweist, die sich aus mehreren um die Drehachse schraubenartig gewundenen Lagen zusammensetzt, die im Einsatz einen ersten Wicklungsabschnitt mit dem ersten Anschlusspunkt und einer ersten Lagen-Wickelrichtung und einen zweiten Wicklungsabschnitt mit einem zweiten Anschlusspunkt und einer zweiten, der ersten Wickelrichtung gegensinnig verlaufenden Lagen-Wickelrichtung bilden, wobei der erste Wicklungsabschnitt und der zweite Wicklungsabschnitt über einen Umlenkbogen miteinander verbunden sind, und wobei die Versorgungsleitungen am zweiten Anschlusspunkt aus der Energiekette ausgeleitet werden, und wobei einer der Anschlusspunkte drehfest mit der Hohlwelle und der andere Anschlusspunkt ortsfest mit dem Rahmen verbunden ist, und die Hohlwelle mit mehreren Wandungs-Öffnungen auf unterschiedlichen Höhenpositionen versehen ist, und dass jeder Wandungs-Öffnung eine Energiekette individuell zugeordnet ist, und wobei die Anzahl der Wandungs-Öffnungen auf unterschiedlichen Höhenpositionen und die Anzahl der Energieketten der Anzahl der Schlauchpakete entspricht, und dass jedem Schlauchpaket eine Energiekette individuell zugeordnet ist.
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Beim erfindungsgemäße Brenneraggregat werden die Schlauchpakete zusammen in eine um ihre Längsachse verdrehbare Hohlwelle eingeführt und von dort durch eine Durchführung der Wandung auf mindestens eine Energiekette geleitet, die um die Hohlwelle verläuft. Die Drehachse verläuft im xyz-Koordinatensystem in (positiver) z-Richtung. Um bei einer Drehung um die Drehachse ein Verdrillen der Schlauchpakte zu vermeiden, ist es erforderlich, dass alle Versorgungsleitungen aller Schlauchpakets in einer Energiekette oder in mehreren Energieketten aufgenommen werden. Mehrere Energieketten sind beispielsweise sinnvoll, wenn die Kapazität einer einzigen Energiekette zur Aufnahme aller Versorgungsleitungen nicht ausreicht, oder wenn es aus anderen Gründen erwünscht ist, jedem Schlauchpaket eine separate Energiekette zuzuordnen.
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Die Versorgungsleitungen umfassen Schläuche für gasförmige oder flüssige Medien sowie Kabel für die Energieversorgung und gegebenenfalls Datenleitungen. Diese sind in den „Schlauchpaketen“ zusammengefasst.
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Die Energiekette ist verformbar und verfügt über Leitungsführungs-Windungen, die jeweils miteinander verbundene hohle Kammern sind und in die die Versorgungsleitungen einzeln eingelegt sind. In jeder Energiekette sind zwei Gruppen schraubenförmig gewundener kammerartiger Leitungsführungs-Windungen vorgesehen, die paarweise angeordnet sind und die entgegengesetzten Drehsinn haben. Dadurch kann eine Rotationsbewegung der Hohlwelle durch eine Verformung der mit der Hohlwelle verbundenen Energiekette kompensiert werden, wobei die Verformung darin besteht, dass sich Leitungsführungs-Windungen mit dem einen Drehsinn in Leitungsführungs-Windungen mit dem entgegengesetzten Drehsinn umwandeln. Die die Hohlwelle umgebende Energiekette ist daher geeignet, Drehbewegungen des Brenneraggregats um die Drehachse durch eigene Verformung zu kompensieren und dadurch abzutragen. Diese Eigenschaft der Energiekette wird im Folgenden auch als „Eigenverformung“ bezeichnet. Infolge dieser Eigenschaft ist ein Verdrillen der Schlauchpakete und der Versorgungsleitungen ausgeschlossen.
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Das erfindungsgemäße Brenneraggregat zeichnet sich dadurch aus, dass die Energiekette eine bandartige Leitungsführung aufweist, die sich aus mehreren um die Drehachse schraubenartig gewundenen Lagen zusammensetzt, die im Einsatz einen ersten Wicklungsabschnitt mit dem ersten Anschlusspunkt und einer ersten Lagen-Wickelrichtung und einen zweiten Wicklungsabschnitt mit einem zweiten Anschlusspunkt und einer zweiten, der ersten Wickelrichtung gegenläufige Lagen-Wickelrichtung bilden, wobei der erste Wicklungsabschnitt und der zweite Wicklungsabschnitt über einen Umlenkbogen miteinander verbunden sind, und wobei die Versorgungsleitungen am zweiten Anschlusspunkt aus der Energiekette ausgeleitet werden, und wobei einer der Anschlusspunkte drehfest mit der Hohlwelle und der andere Anschlusspunkt ortsfest mit dem Rahmen verbunden ist.
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Jeder der beiden gegenläufigen Wicklungsabschnitte umfasst mindestens eine Lage der bandartigen Leitungsführung. Die bandartige Leitungsführung wird durch eine bewegliche Aneinanderreihung von Hohlkammern gebildet, in denen die Versorgungsleitungen eingelegt sind.
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Die Anschlusspunkte definieren jeweils die Einführungsstelle für die Versorgungsleitungen in die Energiekette, beziehungsweise die Ausleitungsstelle für die Versorgungsleitungen aus der Energiekette. Erster und zweiter Anschlusspunkt sind relativ zueinander verdrehbar. Bei einer Drehung des Brenneraggregats um die Drehachse entspricht der Drehwinkel gleichzeitig dem Verdrehwinkel zwischen erstem und zweitem Anschlusspunkt. Der Drehwinkel (und damit auch der Verdrehwinkel) wird ohne Rotation der Energiekette allein durch das Wandern/das Verschieben des Umlenkbogens zwischen erstem Wicklungsabschnitt und zweitem Wicklungsabschnitt kompensiert. Das Wandern/Verschieben des Umlenkbogens bewirkt quasi eine Umwandlung von Lagen der einen Wickelrichtung in Lagen der gegensinnigen (gegenläufigen) Wickelrichtung, so lange, bis der Verdrehwinkel kompensiert ist. Eine derartige Energiekette ist im Handel von der Firma IGUS GmbH erhältlich.
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Die Hohlwelle ist mit mehreren Wandungs-Öffnungen auf unterschiedlichen Höhenpositionen versehen, wobei jeder Wandungs-Öffnung eine Energiekette individuell zugeordnet ist.
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Der Begriff „Energiekette“ bezeichnet auch hier und im Folgenden eine solche, die wie oben erläutert, geeignet ist, Drehbewegungen des Brenneraggregats um die Drehachse durch Eigenverformung zu kompensieren.
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Die Anzahl der Wandungs-Öffnungen (also von Durchführungen durch die Hohlwellenwandung) auf unterschiedlichen Höhenpositionen und die Anzahl der Energieketten entsprechen der Anzahl der Schlauchpakete, wobei jedem Schlauchpaket eine Energiekette individuell zugeordnet ist.
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Vorzugsweise sind die Schlauchpakete dabei in der Hohlwelle so angeordnet, dass sie der Drehbewegung der Hohlwelle folgen.
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Die Versorgungsleitungen werden an der Wandungs-Durchführung beziehungsweise an den Wandungs-Durchführungen in die Energiekette eingeleitet und haben ansonsten keinen festen Kontakt zur Hohlwellen-Wandung. Sie können innerhalb der Hohlwelle miteinander verbunden sein; beispielsweise mittels eines Kabelbinders, aber ansonsten frei mit der Hohlwelle verdrehbar, so dass sie der Drehbewegung der Hohlwelle ohne Behinderung folgen können. Da die Energiekette die Drehbewegung ab dem Ort der Wandungs-Durchführung abträgt, ist ein gegenseitiges Verdrillen der Versorgungsleitungen ausgeschlossen.
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Beim zweiten Anschlusspunkt werden die Versorgungsleitungen aus der Energiekette ausgeleitet. Daher ist der zweite Anschlusspunkt derjenige Anschlusspunkt, der ortsfest mit dem Rahmen verbunden ist. Das hat den Vorteil, dass das Ausleiten der Versorgungsleitungen immer an derselben Stelle in Bezug auf den Rahmen erfolgt. Bevorzugt ist der zweite Anschlusspunkt auch derjenige Anschlusspunkt, der in positiver z-Richtung (also in der Regel von unten nach oben gesehen) dem ersten Anschlusspunkt nachgeordnet ist.
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Die Versorgungsleitungen werden dabei am ersten Anschlusspunkt in die Energiekette eingeleitet und verlaufen - wenn auch innerhalb der Windungen der bandartigen Leitungsführung - insgesamt in positiver z-Richtung, bis sie beim zweiten Anschlusspunkt aus der Energiekette wieder ausgeleitet werden. Die umgekehrte Konfiguration wäre auch möglich, würde allerdings eine Richtungsumkehr der Versorgungsleitungen in negativer z-Richtung und damit eine größere Länge der Versorgungsleitungen erfordern.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Mehrfach-Brenneraggregat mit drei Plasma-Schneidbrennern, drei Schlauchpaketen und drei Energieketten ausgestattet.
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Ausführungsbeispiel
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und einer Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt:
- 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mehrfach-Brenneraggregats mit drei Plasmabrennern in schematischer Darstellung,
- 2 die dreidimensionale, computererzeugte Darstellung des Brenneraggregats von 1 (jedoch ohne Plasmabrenner), und
- 3 eine Ausführungsform einer geeigneten Energiekette zum Einsatz im erfindungsgemäßen Brenneraggregat.
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1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mehrfach-Brenneraggregats 1 als Skizze. Das Brenneraggregat 1 umfasst eine Höhenverstelleinrichtung, die über einen Ausleger 2 am Querwagen einer üblichen portalartigen seriellen Bewegungseinheit einer Plasma-Brennschneidmaschine montiert ist.
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Am Ausleger 2 ist eine Brennerhalterung 3 exzentrisch um eine Drehachse 4 drehbar gelagert. Außerdem ist auf dem Ausleger 2 eine Hohlwelle 5 drehbar gelagert (Drehlager 16), die mittels eines Antriebs (nicht dargestellt) um die Drehachse 4 rotierbar ist und mit der Drehbewegungen des Brenneraggregats 1 ausgeführt werden.
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Die Brennerhalterung 3 umfasst eine Kulisse, an der drei Plasmabrenner 7, 8, 9 montiert sind. Die Medienversorgungsleitungen 17 für die Plasmabrenner 7, 8, 9 sind jeweils in einem Schlauchpaket 7a, 8a, 9a zusammengefasst. Sie werden in lockerem Bogen über das untere Ende der Hohlwelle 5 in die Hohlwellenbohrung geführt.
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Die Ausrichtung aller Plasmabrenner 7, 8, 9 in Bezug auf die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks 10 ist motorisch verstellbar. Der mittlere Plasmabrenner 8 ist üblicherweise so ausgerichtet, dass seine Längsachse koaxial zur Drehachse 4 verläuft (Nullausrichtung); er kann aber motorisch um +/- 10 Winkelgrade gegenüber der Nullausrichtung verkippt werden.
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Der vorlaufende Plasmabrenner 7 ist an einem Laufwagen 7b montiert, der entlang einer bogenförmigen Winkelstelleinrichtung verfahrbar ist, so dass der Plasmabrenner 7 in der z-y-Ebene des Koordinatensystems motorisch verschwenkbar ist und zwischen der Drehachse 4 und der Plasmabrenner-Längsachse ein Winkel einstellbar ist. In gleicher Weise ist auch der nachlaufende Plasmabrenner 9 an einem Laufwagen 9b montiert, der entlang einer bogenförmigen Winkelstelleinrichtung motorisch verfahrbar ist, so dass zwischen der Drehachse 4 und der Mittelachse des nachlaufenden Plasmabrenners 9 ein Winkel einstellbar ist. Die möglichen Kippwinkel der Schrägbrenner 8, 9 liegen im Bereich von 0 bis 55 Grad. Außerdem sind die Schrägbrenner 8, 9 motorisch lateral um eine Länge bis 45 mm verschiebbar.
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Die Hohlwelle 5 hat im Ausführungsbeispiel einen Innendurchmesser von 75 mm, so dass die drei Schlauchpakete 7a, 8a, 9a reibungsfrei in der Hohlwellen-Bohrung aufgenommen werden können. Auf unterschiedlichen Höhenpositionen H1, H2, H3 sind in der Hohlwellen-Wandung Durchführungen (Öffnungen) vorgesehen, durch die die Versorgungsleitungen 17 eines Schlauchpakets einzeln ausgeleitet und in die band- und kammerartigen Leitungsführungswindungen L1 bis L6 (siehe 3) einer Energiekette 6a, 6b, 6c eingelegt und darin mittels Kabelbinder fest fixiert werden. Die Höhenpositionen H1, H2, H3 liegen in positiver z-Richtung gesehen im Bereich der Unterkante der jeweiligen Energiekette 6a, 6b, 6c und bilden gleichzeitig den mit der Hohlwelle 5 verdrehbaren ersten Anschlusspunkt für die jeweilige Energiekette.
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Jedem Schlauchpaket 7a, 8a, 9a ist eine eigene, separate Energiekette 6a, 6b, 6c zugeordnet. Die Energieketten 6a, 6b, 6c verlaufen übereinander um die Hohlwelle 5. Sie bestehen aus stirnseitig angeordneten Basisplatten 11,12 (besser erkennbar in 3) zwischen denen eine bandartige Leitungsführung 13 angeordnet ist. In diese bandartige Leitungsführung 13 werden die Versorgungsleitungen 17 einzeln eingelegt. Jede Energiekette 6a, 6b, 6c ist mit ihrer jeweils oberen Basisplatte 11 über einen Flansch 14 mit einem Rahmen 15 des Auslegers 15 verbunden. Die andere - in der Anordnung von 1 ist dies die jeweils untere - Basisplatte 12 umgreift die Hohlwelle 5 und ist mit dieser fest verbunden. Die Ausleitung der Versorgungsleitungen 17 aus der jeweiligen Energiekette 6a; 6b; 6c erfolgt somit am oberen, zweiten Anschlusspunkt, der ortsfest mit dem (in xyz-Richtung verschiebbaren) Rahmen 2 verbunden ist.
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Die an den beiden Enden der Hohlwelle 5 angreifenden Flansche 14 sind jeweils mit Drehlagern 16 versehen, in denen die Hohlwelle 5 rotierbar gelagert ist.
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In der dreidimensionalen Darstellung des Mehrfach-Brenneraggregats 1 von 2 sind zur Bezeichnung gleicher Bestandteile des Brenneraggregats 1 dieselben Bezugsziffern verwendet wie in 1.
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Aus 3 ist ersichtlich, dass sich die bandartige Leitungsführung 13 aus beweglich miteinander verbundenen Kunststoffgliedern zusammensetzt, die jeweils als verschließbare Hohlkammer zur Aufnahme einer Leitung ausgebildet sind. Die Die Kunststoffglieder formen zusammen ein hohles Windungsband mit mehreren um die Drehachse schraubenartig gewundene Lagen L1 bis L6. Die Lagen L1 bis L4 bilden im gezeigten Beispiel einen ersten Wicklungsabschnitt W1 und die verbleibenden Lagen L5, L6 einen zweiten Wicklungsabschnitt W2. Die Wickelrichtung der Lagen L1 bis L4 des ersten Wicklungsabschnitts W1 ist gegensinnig zur Wickelrichtung der Lagen L5 und L6 des zweiten Wicklungsabschnitts W2, wobei die Wicklungsabschnitte W1, W2 über einen Umlenkbogen U miteinander verbunden sind, der einen Übergang von der einen Wickelrichtung in die andere realisiert.
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An der unteren, mit der Hohlwelle 5 verbundenen Basisplatte 12 befindet sich ein erster Anschlusspunkt, an dem die Versorgungsleitungen 17 in die Energiekette 13 eingeführt werden. An der oberen Basisplatte 11 befindet sich ein zweiter Anschlusspunkt, bei dem die Versorgungsleitungen 17 aus der Energiekette 13 wieder ausgeleitet werden. Bei einer Drehung der Hohlwelle 5 um die Drehachse 4 werden erster und zweiter Anschlusspunkt relativ zueinander verdreht. Der Verdrehwinkel zwischen erstem und zweitem Anschlusspunkt wird ohne Rotation der Energiekette 13 dadurch kompensiert, dass der Umlenkbogen U zwischen den Wicklungsabschnitten W1, W2 in die eine oder andere Richtung wandert. Das Wandern/Verschieben des Umlenkbogens U bewirkt eine Umwandlung von Lagen der einen Wickelrichtung in Lagen der gegensinnigen (gegenläufigen) Wickelrichtung, so lange, bis der Verdrehwinkel kompensiert ist oder bis einer der Wicklungsabschnitte über keine wandelbaren Lagen mehr verfügt (gegebenenfalls wäre die Kapazität der Energiekette erschöpft). Ein Verdrillen der Schlauchpakete 7a, 8a, 9a ist daher konstruktiv ausgeschlossen. Im Ausführungsbeispiel liegt der maximale Verdrehwinkel zwischen erstem und zweitem Anschlusspunkt - also die Torsionskompensations-Kapazität der Energiekette bei +/- 540 Winkelgraden, also bei insgesamt 1080 Grad.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Brenneraggregat
- 2
- Ausleger
- 3
- Brennerhalterung
- 4
- Drehachse
- 5
- Hohlwelle
- 6a, 6b, 6c
- Energiekette
- 7, 8, 9
- Plasmabrenner
- 7a, 8a, 9a
- Schlauchpaket
- 7b, 9b
- Laufwagen
- 10
- Werkstück
- 11,12
- Basisplatten
- 13
- Leitungsführung
- 14
- Flansch
- 16
- Drehlager
- 17
- Leitungen
- H1, H2, H3
- Höhenpositionen
- L1 bis L6
- schraubenartige Lagen
- W1 bis W2
- Wicklungsabschnitte
