DE10145522A1

DE10145522A1 - Vorrichtung zur Ablängung von Profilen

Info

Publication number: DE10145522A1
Application number: DE2001145522
Authority: DE
Original assignee: Hezel & Co KG Geb GmbH
Current assignee: Hezel & Co KG Geb GmbH
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2003-03-27
Anticipated expiration: 2021-09-12
Also published as: DE10145522B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ablängung von Profilen (2), mit einem Scherwerkzeug (4), welches ein Hohlprofil ausfüllende Dorne aufweist, die in der Scherebene stirnseitig aneinander anliegen und parallel zur Scherebene gegeneinander verschiebbar sind, einer sich axial von einem der Dorne erstreckenden Dornstange (5), zwei im Abstand zueinander angeordneten Greifereinrichtungen (8, 9) zum wahlweisen Halten der Dornstange nahe am Scherwerkzeug und an ihrem dem Scherwerkzeug abgewandten Ende, einer das Hohlprofil (2) entsprechend gewünschter Trennstücklängen senkrecht zur Scherebene bewegenden Vorschubeinrichtung (3) und einer das Hohlprofil (2) der Vorschubeinrichtung zuführenden Ladeeinrichtung (1). Erfindungsgemäß ist die Ladeeinrichtung (1) zum Aufschieben des Hohlprofils (2) auf das dem Scherwerkzeug (4) abgewandte Ende der Dornstange (5) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ablängung von Profilen, mit einem Scherwerkzeug, welches ein Hohlprofil ausfüllende Dorne aufweist, die in der Scherebene stirnseitig aneinander anliegen und parallel zur Scherebene gegeneinander verschiebbar sind, einer sich axial von einem der Dorne erstreckenden Dornstange, zwei im Abstand zueinander angeordneten Greifereinrichtungen zum wahlweisen Halten der Dornstange nahe am Scherwerkzeug und an ihrem dem Scherwerkzeug abgewandten Ende, einer das Hohlprofil entsprechend gewünschter Trennstücklängen senkrecht zur Scherebene bewegenden Vorschubeinrichtung und einer das Hohlprofil der Vorschubeinrichtung zuführenden Ladeeinrichtung.
Neben den Dornen weist das Scherwerkzeug solcher Vorrichtungen als äußere, die Dorne bzw. das Hohlprofil umgebende Werkzeugteile gegeneinander bewegbare Scherplatten mit Durchgängen auf, deren Querschnittsfläche deckungsgleich mit der äußeren Querschnittsfläche des Hohlprofils ist. Um den Verschleiß des Werkzeugs gering zu halten, müssen die aneinanderliegenden Stirnflächen der Dorne möglichst genau in der Scherebene liegen. Andernfalls stoßen beim Scheren die Dorne an die äußeren Werkzeugteile an.

Aus der US 2,837,156 ist eine Schneidvorrichtung ohne integrierte Ladevorrichtung bekannt. Die Zuführung von Hohlprofilen erfolgt durch das Scherwerkzeug hindurch auf eine Dornstange in zur Vorschubrichtung beim Ablängen entgegengesetzter Richtung. Die Dornstange ist an ihrem dem Schwerwerkzeug abgewandten Ende fest mit einem Trägerrahmen der Vorrichtung verbunden.

Eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art geht aus der US 5,406,870 hervor. Die Ladeeinrichtung dieser bekannten Vorrichtung fördert Hohlprofile quer zu ihrer Längsrichtung auf eine Rollenbahn, auf welcher das Profil dann in Vorschubrichtung bewegt wird. Die Dornstange ist in Vorschubrichtung hinter dem Scherwerkzeug angeordnet und wird während des Scherbetriebs durch diejenige Greifereinrichtung axial fixiert, die an dem dem Scherwerkzeug abgewandten Ende der Dornstange angreift. Zum Ausstoßen auf der Dornstange gesammelter Trennstücke wird die nahe am Scherwerkzeug angeordnete Greifereinrichtung wirksam, während die andere Greifereinrichtung das Rohrende zum Entladen der Trennstücke freigibt. Im Unterschied zu der Vorrichtung nach der US 2,837,156 wird bei letzterer Vorrichtung das Profil beim Laden und Scheren in ein und derselben Richtung bewegt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art gegenüber der aus der US 5,406,870 bekannten derartigen Vorrichtung konstruktiv zu vereinfachen.

Die diese Aufgabe lösende Vorrichtung zur Ablängung von Hohlprofilen ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinrichtung zum Aufschieben des Hohlprofils auf das dem Scherwerkzeug abgewandte Ende der Dornstange vorgesehen ist.

Durch diese Erfindungslösung, bei der das abzulängende Hohlprofil der Vorschubeinrichtung durch die Ladeeinrichtung auf die in Vorschubrichtung vor dem Scherwerkzeug angeordnete Dornstange geführt wird, bedarf es auf der Ausgangsseite des Scherwerkzeugs keiner Einrichtungen zum Halten der Dorne. Die hierfür erforderliche Dornstange ist vorteilhaft in die Vorschubeinrichtung integriert. Die Vorschubeinrichtung erfordert zur Führung des Profils daher im Unterschied zur Vorrichtung gemäß US 5,406,870 keine gesonderten Führungseinrichtungen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorschubeinrichtung eine entlang der Dornstange bewegbare Klemmspanneinrichtung zum Einspannen des auf die Dornstange aufgeschobenen Hohlprofils auf. Eine solche Vorschubeinrichtung kann vorteilhaft ferner dazu benutzt werden, das durch die Ladeeinrichtung auf die Dornstange aufgeschobene Ende des Hohlprofils zu ergreifen und das Hohlprofil in voller Länge auf die Dornstange zu ziehen. Die Hohlprofile brauchen daher durch die Ladeeinrichtung nur über eine kurze Distanz bewegt zu werden. Die Vorschubeinrichtung selbst übernimmt den Weitertransport in dlie für die Ablängung erforderliche Ausgangsposition auf der Dornstange. Vorteilhaft braucht zum Abtrennen beliebiger Teilstücklängen die Klemmspanneinrichtung nur in der Vorschubrichtung bewegt zu werden, im Unterschied zu der aus der US 5,406,870 bekannten Vorrichtung, bei der eine Hin- und Herbewegung erforderlich ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die nahe am Scherwerkzeug angeordnete Greifereinrichtung ferner zur axialen Fixierung des Hohlprofils auf der Dornstange in einer Ausgangsposition für den Vorschub durch die Vorschubeinrichtung genutzt werden. Dies kann geschehen, während die Vorschubeinrichtung, nachdem sie das Hohlprofil in voller Länge auf die Dornstange gezogen hat, dann wieder bis zum dem Scherwerkzeug abgewandten Ende der Dornstange zurückfährt. Während dieser Phase lässt sich das, z. B. gegen einen Anschlag geführte, Hohlprofil durch die genannte Greifereinrichtung in einer definierten Ausgangslage für den Vorschub festhalten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Einrichtung zur Korrektur von Auswanderungen der einander anliegenden Dornstirnflächen aus der Scherebene vorgesehen. Während es denkbar ist, solche Auswanderungen durch optische Messeinrichtungen zu erfassen und zur Korrektur eine axiale Verschiebung der am werkzeugfernen Ende der Dornstange angeordneten Greifereinrichtung durchzuführen, weist in einer alternativen Ausführungsform die Korrektureinrichtung einen bezüglich Wärmeausdehnung der Dornstange entsprechenden Korrekturstab auf, der mit der werkzeugfernen Greifereinrichtung oder den äußeren, das Profil umgebenden Werkzeugteilen des Scherwerkzeugs verbunden ist und diese Teile zur Korrektur entsprechend verschiebt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Vorrichtung auf die Verarbeitung von Vollprofilen umstellbar sein. Neben mit verschiedenen Werkzeugen kompatiblen Werkzeughalteeinrichtungen ist hier insbesondere an eine Einrichtung zur Überführung cer Dornstange mit den Dornen in eine Parkposition zu denken.

Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels und der beiliegenden, sich auf dieses Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 wesentliche Teile einer Ablängvorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 2 ein in der Ablängvorrichtung von Fig. 1 verwendetes Scherwerkzeug, und
Fig. 3 die Ablängvorrichtung von Fig. 1, in verschiedenen Arbeitsphasen.
Die in Fig. 1 gezeigte Ablängvorrichtung enthält eine Ladeeinrichtung 1 zum Zuführen von bis zu 6 m langen Rohrprofilen 2 in eine der Ladeeinrichtung nachgeordnete Vorschubeinrichtung 3. An die Vorschubeinrichtung 3 schließt sich ein Scherwerkzeug 4 an. Nicht dargestellt sind dem Scherwerkzeug folgende Einrichtungen zum Stapeln abgetrennter Profilstücke in einer der Vorschubrichtung entsprechenden Ausrichtung sowie zum seitlichen Abführen von Verschnittstücken.
Die Ladeeinrichtung 1 weist ein Magazin 10 für die Rohrprofile 2 sowie (nicht gezeigte) Bewegungseinrichtungen auf, um ein zu ladendes Rohrprofil auf das Ende einer sich von der Ladeeinrichtung 1 zum Scherwerkzeug 4 erstreckenden Dornstange 5 aufschieben zu können.
Die Vorschubeinrichtung 3 ist mit einer Klemmspanneinrichtung 6 versehen, welche sich in einer Linearführung 7 entlang der Dornstange 5 bewegen lässt und das auf die Dornstange 5 aufgeschobene Rohrprofil 2 in Klemmgriff nehmen kann. Eine Antriebseinrichtung zur Bewegung der Klemmspanneinrichtung 6 sowie Einrichtungen zur Erfassung ihrer Position in der linearführung 7 sind in Fig. 1 nicht gezeigt.
Bei der Vorschubeinrichtung 3 sind zueinander im Abstand Greifereinrichtungen 8 und 9 angeordnet, die in Richtung der eingezeichneten Doppelpfeile senkrecht zur Dornstange 5 hin- und herbewegbar sind und wahlweise zum Halten der Dornstange nahe dem Scherwerkzeug und an dem Scherwerkzeug abgewandten Ende verwendet werden können.
Das Scherwerkzeug 4 weist einen feststehenden Werkzeugteil 11 und einen senkrecht zur Längsachse der Dornstange 5 bewegbaren Werkzeugteil 12 auf. Zur Bewegung des Werkzeugteils 12 dient ein hydraulischer Antriebszylinder 13. Ein weiterer hydraulischer Antriebszylinder zur Bewegung des Werkzeugteils 12 in einer Richtung senkrecht zur Antriebsrichtung des Zylinders 13 ist in den Figuren nicht sichtbar.
Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, wo das Scherwerkzeug 4 detaillierter dargestellt ist. In dem plattenartigen Werkzeugteil 11 ist eine Ausnehmung für einen Halterungseinsatz 14 gebildet, in welchen ein buchsenartiger Schereinsatz 15 zum Halterungseinsatz 14 koaxial gehaltert ist. Der Halterungseinsatz 14 und der Schereinsatz 15 weisen zueinander bündige Stirnflächen auf, welche eine Scherebene 16 bilden.
In dem beweglichen Werkzeugteil 12 ist ein dem Halterungseinsatz 14 entsprechender Halterungeinsatz 17 für einen Schereinsatz 18 vorgesehen, wobei zueinander bündige Stirnflächen des Halterungseinsatzes 17 und des Schereinsatzes 18 an die Scherfläche 16 angrenzen. Die buchsenartigen Schereinsätze 16 und 18 bilden einen Durchgang 19, in welchen unter Belassung eines Ringdurchgangs für das Rohrprofil ein mit der Dornstange 5 verbundener Dorn 20 und ein mit dem Dorn 20 bzw. der Dornstange 5 verbundener Dorn 21 hineinragt. Die Dorne 20 und 21 stoßen in der Scherebene 16 stirnseitig aneinander an. Der über einen Konus 22 und eine Feder 23 stirnseitig gegen den Dorn 20 gedrückte Dorn 21 ist parallel zur Scherebene 16 senkrecht zur Längsachse der Dornstange 5 gegen den Dorn 20 verschiebbar.
Bei 24 ist der bewegliche Werkzeugteil 12 mit dem Hydraulikzylinder 13 verbunden, durch welchen eine Scherbewegung des Werkzeugteils 12 gegen den Werkzeugteil 11 ausgeführt werden kann.
Die Dornstange ist über die Greifereinrichtung 8 gemäß Doppelpfeil 25 in Fig. 2 geringfügig in Richtung ihrer Längsachse bewegbar. Diese Bewegung erfolgt über einen nicht gezeigten Korrekturstab, der sich vorzugsweise parallel zur Dornstange 5 erstreckt und in seiner Wärmeausdehnung der Dornstange angeglichen ist. Wärmeausdehnungen der Dornstange, die zu einer Auswanderung der aneinanderstoßenden Stirnflächen der Dorne 20 und 21 aus der Scherebene 16 führen, werden kompensiert, indem der Korrekturstab die Greifereinrichtung, während diese die Dornstange festhält, entsprechend parallel zur Dornlängsachse verschiebt. Statt der Greifereinrichtung könnten auch die Werkzeugteile 11 und 12 verschoben werden.
Zum Ablängen eines Rohrprofils 2 führt die Ladeeinrichtung 1 ein Rohrprofil 2 auf das Ende der Dornstange 5. In dieser Phase wird gemäß Fig. 3a die Dornstange 5 durch die bei dem Scherwerkzeug 4 angeordnete Greifereinrichtung 9 gehalten. Die Greifereinrichtung 8 ist von der Dornstange 5 zurückgezogen. Gleichzeitig mit dem Aufschieben des Rohrprofils 2 auf die Dornstange 5 wird die Klemmspanneinrichtung 6 an das dem Scherwerkzeug 4 abgewandten Ende der Dornstange 5 gefahren, um das in Vorschubrichtung vordere Ende des zugeführten Rohrprofils 2 zu ergreifen und das Rohrprofil in voller Länge gemäß Fig. 3b auf die Dornstange 5 zu ziehen. Das dem Scherwerkzeug 4 abgewandte Ende der Dornstange 5 liegt nun wieder frei und kann gemäß Fig. 3c durch die Greifereinrichtung 8 festgehalten werden.
In einem nächsten Schritt gemäß Fig. 3d wird die Greifereinrichtung 9 von der Dornstange 5 gelöst. Mit Hilfe der Klemmspanneinrichtung 6 kann das in Zuführungsrichtung vordere Rohrende nun in eine Griffposition verschoben werden, in welcher gemäß Fig. 3e die Greifereinrichtung 9 das in Zuführungsrichtung vordere Ende des Rohrprofils 2 erfassen und das Rohrprofil auf der Rohrstange 5 axial fixieren kann.
Die zu fixierende Stellung, in der das Rohrprofil 2 eine definierte Ausgangsposition für den Vorschub einnimmt, kann durch einen Anschlag oder eine andere, z. B. das vordere Ende des Rohrprofils erfassende Messeinrichtung vorher bestimmt worden sein.
Die Klemmspanneinrichtung 6 kann nun, ohne die Lage des Rohrprofils 2 auf der Dornstange 5 zu verändern, in die in Fig. 3f gezeigte Position zurückgefahren werden, von wo aus die Klemmspanneinrichtung Vorschubbewegungen entsprechend gewünschten Trennstücklängen vornehmen kann. Während dieser Vorschubbewegung ist gemäß Fig. 3g die Greifereinrichtung 9 von dem Rohrprofil zurückgezogen, und die Dornstange wird axial durch die Greifereinrichtung 8 fixiert. Durch diese Fixierung ist dafür gesorgt, dass die axial aneinanderstoßenden Stirnflächen der Dorne 20 und 21 stets genau zur Scherebene ausgerichtet sind und es dadurch beim Schervorgang nicht zum Verschleiß des Scherwerkzeugs durch Anstoßen der Dorne 20,21 an die Schereinsätze 16, 18 kommen kann. Durch die beschriebene Korrekturvorrichtung ist auch bei Temperaturschwankungen für eine genaue Ausrichtung der Stirnflächen zur Scherebene gesorgt.
Die Abscherung eines Rohrprofilstücks erfolgt durch die beiden hydraulischen Antriebszylinder 13 in aufeinanderfolgenden, zueinander senkrechten Hüben.
Es versteht sich, dass die Vorrichtung nicht auf die Bearbeitung von Rohrprofilen beschränkt ist, sondern bei entsprechender Anpassung des Querschnitts der Dornstange und der Schereinsätze vom Rohrprofil beliebig abweichende Profile zerschnitten werden können. Das Scherwerkzeug kann variabel derart konstruiert sein, dass es unterschiedliche Schereinsätze in der erforderlichen Ausrichtung der Querschnittshauptachsen zu den beiden Scherrichtungen der Antriebszylinder aufnehmen kann.
Die genannte Vorrichtung kann leicht auf die Ablängung von Vollprofiten umgestellt werden. Über eine nicht gezeigte Transporteinrichtung lässt sich die Dornstange 5 in eine Parkposition bewegen. Zur Handhabung der Vollprofile lassen sich die Greifereinrichtungen 8 und 9 sowie die Klemmspanneinrichtung 6 einsetzen. Die Halterungseinrichtungen für das Werkzeug 4 sind derart konstruiert, dass ein leichter Austausch der Werkzeuge erfolgen kann. Beim Schneiden von Vollprofilen wird nur einer der beiden Hydraulikzylinder verwendet.
Die Vorrichtung kann mit einer Steuereinrichtung versehen sein, die einen vollautomatischen Betrieb vom Laden der Ausgangsprofile bis zum Stapeln der abgetrennten Profilstücke ermöglicht. Es versteht sich, dass sich zur Steuerung ein Computer einsetzen lässt, der z. B. zur Abarbeitung spezifischer Kundenaufträge einschließlich Verschnittoptimierung programmiert werden kann.
In einer abgerüsteten Variante der Vorrichtung entfallen die dem Scherwerkzeug nachgeordnete Stapel- und Aussonderungseinrichtung sowie die Greifereinrichtungen 8 und 9. Die Dornstange wird an ihrem dem Werkzeug abgewandten Ende am Rahmen der Vorrichtung befestigt. Die Zuführung der Profile erfolgt dann durch das Werkzeug hindurch entgegen der Vorschubrichtung.

Claims

1. Vorrichtung zur Ablängung von Profilen (2), mit einem Scherwerkzeug (4), welches ein Hohlprofil (2) ausfüllende Dorne (20, 21) aufweist, die in der Scherebene (16) stirnseitig aneinander anliegen und parallel zur Scherebene (16) gegeneinander verschiebbar sind, einer sich axial von einem der Dorne erstreckenden Dornstange (5), zwei im Abstand zueinander angeordneten Greifereinrichtungen (8, 9) zum wahlweisen Halten der Dornstange nahe am Scherwerkzeug (4) und an ihrem dem Scherwerkzeug abgewandten Ende, einer das Hohlprofil (2) entsprechend gewünschter Trennstücklängen senkrecht zur Scherebene bewegenden Vorschubeinrichtung (3) und einer das Hohlprofil (2) der Vorschubeinrichtung (3) zuführenden Ladeeinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinrichtung (1) zum Aufschieben des Hohlprofils (2) auf das dem Scherwerkzeug (4) abgewandte Ende der Dornstange (5) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinrichtung (3) eine entlang der Dornstange (5) bewegbare Klemmspanneinrichtung (6) zum Einspannen des auf die Dornstange (5) aufgeschobenen Hohlprofils (2) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinrichtung (3) ferner zum Ergreifen des durch die Ladeeinrichtung (1) auf die Dornstange (5) aufgeschobenen Endes des Hohlprofil (2) und zum Ziehen des Hohlprofils (2) auf die Dornstange (5) in voller Länge vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die nahe am Scherwerkzeug (4) an der Dornstange (5) angreifende Greifereinrichtung (9) ferner zur axialen Fixierung des Hohlprofils (2) auf der Dornstange (5) in einer Ausgangsposition für den Vorschub durch die Vorschubeinrichtung (3) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Korrektur von Auswanderungen der aneinander anliegenden Dornstirnflächen aus der Scherebene vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektureinrichtung einen bezüglich Wärmeausdehnung der Dornstange (5) entsprechenden Korrekturstab zum Verschieben der werkzeugfernen Greifereinrichtung (8) oder der die Dorne (20, 21) umgebenden äußeren Werkzeugteile (11, 12) des Scherwerkzeugs (4) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung auf die Ablängung von Vollprofilen umstellbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Überführung der Dornstange (5) mit den Dornen (20, 21) in eine Parkposition vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Scherwerkzeug (4) Einrichtungen zum Stapeln abgetrennter Profilstücke, vorzugsweise in einer der Vorschubrichtung entsprechenden Ausrichtung, sowie zum Abführen von Verschnittstücken nachgeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Scherwerkzeug variabel derart konstruiert ist, dass es unterschiedliche Schereinsätze mit unterschiedlichen Querschnittsflächen in der erforderlichen Ausrichtung der Querschnittshauptachsen zur jeweiligen Scherrichtung aufnehmen kann.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Steuereinrichtungen zum voll- oder teilautomatischen Betrieb der Vorrichtung vorgesehen sind.