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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Ablängung
von Profilen, mit einem Scherwerkzeug, welches ein Hohlprofil ausfüllende Dome
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.
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Neben den Domen weist das Scherwerkzeug
solcher Vorrichtungen als äußere, die
Dome 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 Dome an
die äußeren Werkzeugteile
an.
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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 Scherwerkzeug
abgewandten Ende fest mit einem Trägerrahmen der Vorrichtung verbunden.
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Eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art geht
aus der
US 5,406,870
A 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.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art
gegenüber
der aus der
US 5,406,870
A bekannten derartigen Vorrichtung konstruktiv zu vereinfachen.
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Die diese Aufgabe lösende Vorrichtung
zur Ablängung
von Hohlprofilen ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Greifereinrichtungen
in Vorschubrichtung des abzulängenden
Hohlprofils vor dem Scherwerkzeug angeordnet sind, dass die Ladeeinrichtung
zum Aufschieben des Hohlprofils auf das dem Scherwerkzeug abgewandte
Ende der Dornstange vorgesehen ist, und dass die die Dornstange
an ihrem dem Scherwerkzeug abgewandten Ende haltende Greifereinrichtung
beim Aufschieben des Hohlprofils auf die Dornstange von der Dornstange
zurückziehbar
ist.
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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 A eine
gesonderten Führungseinrichtungen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der
Endung 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.
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Die Hohlprofile brauchen daher durch
die Ladeeinrichtung nur über
eine kurze Distanz bewegt zu werden. Die Vorschubeinrichtung selbst übernimmt den
Weitertransport in die 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 A bekannten Vorrichtung, bei der
eine Hin- und Herbewegung erforderlich ist.
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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 Ausgangfage für den Vorschub
festhalten.
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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.
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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 der
Dornstange mit den Dornen in eine Parkposition zu denken.
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Die Erfindung soll nun anhand eines
Ausführungsbeispiels
und der beiliegenden, sich auf dieses Ausführungsbeispiel beziehenden
Zeichnungen näher
erläutert
werden. Es zeigen:
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1 wesentliche
Teile einer Ablängvorrichtung
nach der Erfindung,
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2 ein
in der Ablängvorrichtung
von 1 verwendetes Scherwerkzeug,
und
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3 die
Ablängvorrichtung
von 1, in verschiedenen
Arbeitsphasen.
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Die in 1 gezeigte
Ablängvorrichtung
enthält
eine Ladeeinrchtung 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.
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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.
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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 1 nicht gezeigt.
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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 Domstange nahe
dem Scherwerkzeug und an dem Scherwerkzeug abgewandten Ende verwendet
werden können.
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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.
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Es wird nun auf 2 Bezug genommen, wo das Scherwerkzeug 4 detaillierter
dargestellt ist.
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In dem plattenartigen Werkzeugteil 11 ist eine
Ausnehmung für
einen Halterungseinsatz 14 gebildet, in welchen ein buchsenarfiger
Schereinsatz 15 zum Halterungseinsatz 14 koaxial
gehaltert ist. Der Halterungseinsatz 14 und der Schereinsatz 15 weisen
zueinander bündige
Stimflächen
auf, welche eine Scherebene 16 bilden.
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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 stimseitig gegen den
Dorn 20 gedrückte
Dorn 21 ist parallel zur Scherebene 16 senkrecht
zur Längsachse
der Dornstange 5 gegen den Dorn 20 verschiebbar.
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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.
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Die Dornstange ist über die
Greifereinrichtung 8 gemäß Doppelpfeil 25 in 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.
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Zum Ablängen eines Rohrprofils 2 führt die Ladeeinrichtung 1 ein
Rohrprofil 2 auf das Ende der Dornstange 5. In
dieser Phase wird gemäß 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 3b auf die Dornstange 5 zu ziehen.
Das dem Scherwerkzeug 4 abgewandte Ende der Dornstange 5 liegt
nun wieder frei und kann gemäß 3c durch die Greifereinrichtung 8 festgehalten
werden.
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In einem nächsten Schritt gemäß 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 3e die Greifereinrichtung 9 das
in Zuführungsrichtung
vordere Ende des Rohrprofils 2 erfassen und das Rohrprofil
auf der Rohrstange 5 axial fixieren kann.
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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.
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Die Klemmspanneinrichtung 6 kann
nun, ohne die Lage des Rohrprofils 2 auf der Dornstange 5 zu
verändern,
in die in 3f gezeigte
Position zurückgefahren
werden, von wo aus die Klemmspanneinrichtung Vorschubbewegungen
entsprechend gewünschten
Trennstücklängen vornehmen
kann. Während
dieser Vorschubbewegung ist gemäß 3g die Greiferein richtung 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.
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Die Abscherung eines Rohrprofilstücks erfolgt
durch die beiden hydraulischen Antriebszylinder 13 in aufeinanderfolgenden,
zueinander senkrechten Hüben.
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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.
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Die genannte Vorrichtung kann leicht
auf die Ablängung
von Vollprofilen 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.
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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.
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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.