Was ist eine Portalschneidemaschine und wie funktioniert sie?

Eine Vorstellung der Portalschneidemaschine

Im vorliegenden Artikel wird erörtert, was eine Portalschneidemaschine ist und wie sie funktioniert.

Definition von „Portal”

Ein Portal wird definiert als „eine der verschiedenen überspannenden Konstruktionen, z. B. ein brückenartiger Teil bestimmter Kräne”. Mit anderen Worten, es ist eine Struktur, die einen Bereich überbrückt. Wie bei Portalkränen wird der Begriff häufig für eine Konstruktion verwendet, die sich auf Rädern bewegt und oft auf parallelen Schienen fährt.

Warum sollten Sie ein Portal verwenden?

Die meisten Maschinen, die zum Schneiden von Flachstahlplatten entwickelt wurden, verwenden eine Portalkonstruktion, da dies eine mühelose Möglichkeit ist, Schneidbrenner in einem X-Y-Koordinatensystem zu bewegen. Das Schienensystem, auf dem das Portal fährt, bildet eine Achse, in der Regel die X-Achse. Die Portalbrücke selbst bildet die andere Achse, meist die Y-Achse. Durch die Motorisierung jeder Achse und die gleichzeitige Koordinierung der Bewegung beider Achsen können Sie einen Brenner in jedem beliebigen Muster bewegen, um Formen aus Stahlplatten zu schneiden. Die Portalbauweise eignet sich daher für das CNC-Formschneiden (Computer Numerical Control), bei dem hauptsächlich ein X-Y-Koordinatensystem für die Programmierung der Teile verwendet wird.

Bauweise einer Portalschneidmaschine

Eine Portalschneidmaschine fährt in der X-Achse auf einem Schienensystem, das entweder auf dem Boden oder auf einem Sockel montiert oder manchmal auch seitlich in einen Tisch integriert ist. Die Schienen sind so konzipiert, dass sie eine präzise Bewegung der Maschine ermöglichen und stark genug sind, um das Gewicht der gesamten Maschine und aller daran befestigten Geräte zu tragen. Je nach Größe der Maschine können diese Schienen so einfach wie ein kleiner Metallstreifen, so komplex wie ein kugelgelagertes Linearschienensystem oder so groß wie eine Eisenbahnschiene sein.

Eine Portalschneidmaschine verfügt auch in der Y-Achse über eine Art Führungssystem, das an der Brückenkonstruktion selbst befestigt ist. Das Führungssystem der Y-Achse ist in der Regel kleiner als die Schienen der X-Achse, da sie nur das Gewicht eines kleinen Schlittens und eines Schneidwerkzeugs tragen müssen und nicht das des gesamten Portals. Portalmaschinen können einen oder viele Werkzeugwagen haben. Manchmal haben die Werkzeugwagen jeweils einen eigenen Antriebsmotor, der sie in der Y-Achse bewegt, und manchmal gibt es nur einen Motor, der die Y-Achse antreibt. Alle Werkzeugwagen sind durch ein Stahlband, eine Spurstange, ein Drahtseil oder eine ähnliche mechanische Vorrichtung verbunden.

Portale gibt es in einer Vielzahl von Größen. Es gibt einige Maschinen mit einem Schneidbereich von 60 x 60 cm. Andere Systeme können fast 30 m breit sein, mit Schienensystemen, die genauso lang sind.

Maschinentypen ohne Portal

Vor Jahren waren Brennschneidmaschinen in erster Linie „Ausleger”-Maschinen, die mit fotooptischen Tastern Linienvorlagen folgten. Eine Auslegermaschine hat 2 Schienen, die in einem gewissen Abstand zueinander angeordnet sind. Allerdings wird der Balken auf einer Seite über die Schienen hinaus verlängert, durch ein bewegliches Brennerrohr, das die Schneidwerkzeuge trägt. Einige Auslegermodelle gibt es noch. Im Zuge der Weiterentwicklung der CNC und der Maschinen ist die Auslegermaschine jedoch weitgehend zugunsten der Portalmaschine verschwunden.

Eine weitere Konstruktion, die häufig für Wasserstrahlmaschinen verwendet wurde, ist die „fliegende Brücke”. Eine fliegende Brücke sieht wie ein Portal aus, bei dem eine der Seitenschienen weggelassen wurde. Tatsächlich handelt es sich um eine Auslegermaschine, bei der die beiden Schienen sehr nahe beieinander liegen und oft an einem einzigen Stahlrohr montiert sind. Diese Anordnung erfordert, dass eine Schiene das Gewicht von oben trägt, während die andere dem Drehmoment des Gewichts des Y-Achsenträgers entgegenwirkt. Aufgrund der hohen Belastung der Schienen einer fliegenden Brücke handelt es sich in der Regel um Präzisionslinearschienen mit Kugelumlauflagern. Einige Unternehmen bauten Maschinen mit fliegender Brücke für das thermische Schneiden, aber sie sind nicht so beliebt wie Portale.