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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abstützung von Werkstücken, eine Werkstückabstützung sowie eine maschinelle Anordnung zur Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere stabartigen Werkstücken.
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Aus der
EP 2 017 023 A1 ist eine maschinelle Anordnung zum Bearbeiten von stabartigen Werkstücken, insbesondere Rohren, bekannt, welche eine Bearbeitungseinrichtung für die Werkstückbearbeitung umfassen. Zum Zuführen der zu bearbeitenden Werkstücke ist eine Werkstückbewegungseinrichtung vorgesehen. Des Weiteren umfasst die maschinelle Anordnung eine Einrichtung zur Werkstückabstützung, mittels derer ein Werkstück entgegen der Schwerkraft in Werkstückrichtung und dabei mit einer zu der Bearbeitungseinrichtung hin und/oder gegenüber der Werkstückbewegungseinrichtung in vertikaler Richtung eingenommenen vertikalen Solllage abstützbar ist. Die Einrichtung zur Werkstückabstützung umfasst wenigstens eine Stützrolle, die mit einer horizontalen Drehachse in Werkstückquerrichtung ausgerichtet ist, die an ihrem um die Rollendrehachse verlaufenden Außenumfang eine Werkstückauflage aufweist. Dadurch sind die Werkstücke in der vertikalen Solllage entgegen der Schwerkraftwirkung abgestützt. Die Werkstückauflage, deren Breite sich in Umfangsrichtung vergrößert, verläuft an dem Außenumfang der Stützrolle mit sich änderndem radialen Abstand von der Rollendrehachse um die Rollendrehachse. Diese Stützrolle ist drehbar um die Rollendrehachse angesteuert, so dass diese unterschiedliche Drehstellungen einnehmen kann. Dadurch ist die Werkstückauflagefläche der Stützrolle auf verschiedene Durchmesser der zu bearbeitenden Werkstücke anpassbar und kann eine definierte Abstützung bilden. Durch die entlang des Außenumfangs der Stützrolle verlaufende Werkstückauflage ist die Stützrolle bezüglich den aufzunehmenden Durchmessern für die zu bearbeitenden Werkstücke begrenzt. Dadurch ist auch der Einsatzbereich für eine vollständig automatisierte Bearbeitung von stabartigen Werkstücken begrenzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Werkstückabstützung von Werkstücken, insbesondere Rohren, sowie eine Werkstückabstützung als auch eine maschinelle Anordnung zum Bearbeiten von stabartigen Werkstücken zu schaffen, welche den Einsatzbereich bei einer vollständig automatisierten Bearbeitung abdecken.
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Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung zur Abstützung von Werkstücken, insbesondere Rohren, mit einer Stützrolle ermöglicht, bei der die sich am Außenumfang der Stützrolle verlaufende Werkstückauflage entlang einer ersten Formhälfte der Stützrolle erstreckt und an einer zweiten gegenüberliegenden Formhälfte der Stützrolle eine Rollenabstützung vorgesehen ist.
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Durch die Trennung der Werkstückauflage an der Stützrolle in eine sich über den Außenumfang der Stützrolle entlang der ersten Formhälfte erstreckende Werkstückauflage und eine dazu getrennt an der zweiten Formhälfte angeordnete Rollenabstützung können durch diese Rollenabstützung Hüllkreisdurchmesser und/oder Profilquerschnitte von Werkstücken aufgenommen werden, welche abweichend von denjenigen sind, die durch die Werkstückauflage aufgenommen werden können. Dadurch wird der Einsatzbereich zur Abstützung von Werkstücken in einer maschinellen Anordnung zur Bearbeitung von stabartigen Werkstücken erhöht, ohne dass manuelle Rüstarbeiten erforderlich sind.
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Die Rollenabstützung ist bevorzugt zur Aufnahme von Werkstücken vorgesehen, deren Hüllkreisdurchmesser größer als der Hüllkreisdurchmesser der Werkstückauflage der ersten Formhälfte der Stützrolle ist oder deren Querschnitt von einem runden Profil, welches durch die Werkstückauflage aufgenommen ist, abweicht. Dadurch kann der Bearbeitungsbereich von Werkstücken bezüglich des Durchmessers bei runden Profilen als auch von Profilen mit einem vom runden Querschnitt abweichenden Querschnitt erhöht werden.
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Bevorzugt erstreckt sich die am Außenumfang der Stützrolle der ersten Formhälfte verlaufende Werkstückauflage in einem Umfangswinkel von mindestens 180°. Dadurch ist einerseits ein größtmöglicher Umfang für die Werkstückauflage am Außenumfang des Grundkörpers der Stützrolle für kleinere Hüllkreisdurchmesser geschaffen und andererseits hinreichend Freiraum gegeben für eine Rollenabstützung, durch welche Werkstücke mit einem größeren Hüllkreisdurchmesser anordenbar sind. Darüber hinaus kann eine solche Einrichtung auch bei Einrichtungen zur Werkstückabstützung von Werkstücken eingesetzt werden, wie diese beispielsweise aus der
EP 2 017 023 A1 bekannt sind.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Stützrolle sieht vor, dass die erste Formhälfte des Grundkörpers aus einem Abschnitt mit zylindrischer Außenkontur und die zweite Formhälfte durch eine Abflachung an dem zylindrischen Abschnitt gebildet sind. Dadurch kann die Einrichtung mit einem Bauraum ausgebildet werden, welcher der bisher bekannten Einrichtung entspricht und dennoch einen erweiterten Einsatzbereich ermöglicht.
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Des Weiteren ist die Rollenabstützung bevorzugt an der Abflachung der zweiten Formhälfte angeordnet. Dadurch ist ein konstruktiv einfacher Aufbau geschaffen.
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Bevorzugt ist die Rollenabstützung durch zumindest einen walzenförmigen Körper gebildet, der drehbar an der zweiten Formhälfte angeordnet ist. Dadurch ist eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Rollenabstützung geschaffen.
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Die Rollenabstützung der Stützrolle weist bevorzugt einen U-förmigen Lagerbock oder zwei flanschartige Lagerabschnitte auf, durch welche der zumindest eine walzenförmige Körper drehbar gelagert ist. Die zwei flanschartigen Lagerabschnitte können lösbar an der ersten Formhälfte befestigt oder einstückig an der ersten Formhälfte vorgesehen sein. Dadurch ist in konstruktiv einfacher Weise eine Aufnahme und Anordnung zumindest eines walzenförmigen Körpers an dem Grundkörper ermöglicht. Insbesondere kann eine einfache Montage der Lagerung für die walzenförmigen Körper an der Abflachung an der zweiten Formhälfte gegeben sein.
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Des Weiteren ist die Drehachse des zumindest einen walzenförmigen Körpers der Rollenabstützung bevorzugt um einen Achsabstand zur Drehachse und vertikal zur Abflachung ausgerichtet. Dadurch liegt die wirksame Aufnahmefläche der Rollenabstützung bevorzugt im mittleren Bereich der gegenüberliegenden und sich entlang dem Außenumfang erstreckenden Werkstückauflage. Eine durch die Werkstücke auf die Rollenabstützung wirkende Kraftlinie kreuzt die Drehachse der Stützrolle, so dass eine hebelfreie Kraftübertragung an die Lagerstellen der Drehachse ermöglicht ist.
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Des Weiteren kann die Rollenabstützung eine quer zur Schwerkraftwirkung und zur Längserstreckung des Werkstücks sich erstreckende seitliche Führung für das zu bearbeitende Werkstück aufweisen. Dadurch kann eine gesicherte Zuführung des zu bearbeitenden Werkstücks mittels der Werkstückbewegungseinrichtung zur Bearbeitungseinrichtung ermöglicht sein.
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Bevorzugt ist der zumindest eine walzenförmige Körper der Rollenabstützung durch zwei zueinander ausgerichtete Kegelrollen oder durch eine Rolle aus einem Doppelkonus ausgebildet. Dadurch wird eine selbstzentrierende Führung des zu bearbeitenden Werkstücks entlang der Rollenabstützung ermöglicht.
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Des Weiteren ist die Auflagefläche des zumindest einen walzenförmigen Körpers der Rollenabstützung bevorzugt mit seinem kleinsten radialen Abstand zu dessen Drehachse radial zur Werkstückauflage ausgerichtet. Dadurch kann durch einfaches Drehen der Stützrolle eine Einstellung der Werkstückabstützung auf unterschiedliche Hüllkreisdurchmesser erzielt werden. Bei der ersten Formhälfte kann durch Einstellung des Winkels der Stützrolle eine Anpassung an die sich verändernde Größe der Hüllkreisdurchmesser der Werkstücke erzielt werden. Bei der Rollenabstützung ist nur eine Einstellung vorgesehen, bei welcher der walzenförmige Körper in vertikaler Richtung entgegen der Schwerkraftwirkung des Werkstücks ausgerichtet ist.
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Des Weiteren kann anstelle von zwei gegenläufig zueinander angeordneten Kegelrollen oder einer Doppelkonusrolle der walzenförmige Körper auch durch eine Zylinderrolle ausgebildet sein. Beim Einsatz einer solchen Einrichtung ist des Weiteren dieser Einrichtung zugeordnet eine Einfuttervorrichtung vorgesehen, durch welche eine seitliche Führung der zu bearbeitenden Werkstücke erfolgt, so dass die Zylinderrolle lediglich eine Abstützfunktion umfasst.
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Des Weiteren weist bevorzugt die Werkstückauflage an dem Außenumfang der Stützrolle eine Mehrzahl von geradlinigen Auflageabschnitten auf, die um die Rollendrehachse aufeinander folgend einen unterschiedlichen Achsabstand besitzen. Dadurch kann eine besonders funktionssichere Auflage für das Werkstück geschaffen werden.
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Des Weiteren verläuft die Werkstückauflage an dem Außenumfang der ersten Formhälfte des Grundkörpers der Stützrolle spiralförmig um die Rollendrehachse. Dadurch kann in einfacher Weise eine Anpassung an rundliche Durchmesser der Werkstücke erfolgen, so dass diese immer in der gleichen Transportachse bewegbar bleiben.
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Des Weiteren ist der Grundkörper der Stützrolle bevorzugt aus Kunststoff als Formkörper gebildet. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung, insbesondere im Hinblick auf die sich am Außenumfang der ersten Formhälfte in radialer Richtung erstreckende Werkstückauflage, welche einen sich ändernden radialen Abstand im Hinblick auf den Umfangswinkel aufweist.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Werkstückabstützung für eine maschinelle Anordnung zum Bearbeiten von stabartigen Werkstücken, insbesondere Rohren, gelöst, bei welchen die Einrichtung nach einem der vorher beschriebenen Ausführungsformen eingesetzt ist. Dabei verfährt ein Antrieb die Stützrollen aus einer ersten Arbeitsposition, in der sich das Werkstück auf der Werkstückauflagefläche abstützt, in eine zweite Arbeitsposition, wobei in der zweiten Arbeitsposition das Werkstück auf der Rollenabstützung aufliegt. Diese Werkstückabstützung weist den Vorteil auf, dass durch eine Drehbewegung der Einrichtung um dessen Rollendrehachse die Einrichtung auf verschiedene Hüllkreisdurchmesser der zu bearbeitenden Werkstücke einstellbar ist, ohne dass ein Austausch von Bauteilen oder eine zusätzliche manuelle Handhabung erforderlich ist.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine maschinelle Anordnung zur Bearbeitung von stabartigen Werkstücken gelöst, bei welcher die Einrichtung zur Werkstückabstützung in wenigstens eine Stützrolle nach einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen eingesetzt wird.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der manuellen Anordnung zur Bearbeitung von stabförmigen Werkstücken sieht vor, dass beim Einsatz einer Einrichtung, welche als Rollenabstützung eine Zylinderrolle aufweisen, zumindest eine Einfuttervorrichtung zugeordnet ist, durch welche das zu bearbeitende Werkstück seitlich geführt ist. Diese Einfuttervorrichtung kann der Einrichtung mit der Zylinderrolle in Zuführrichtung des Werkstücks zur Bearbeitungsstation gesehen vor- oder nachgeschalten sein.
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Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
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1 eine maschinelle Anordnung zur schneidenden Bearbeitung von Rohren vor Beginn der Rohrbearbeitung,
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2 eine perspektivische Ansicht einer Werkstückabstützung mit einer Stützrolle in einer ersten Arbeitsposition,
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3 eine perspektivische Ansicht einer Werkstückabstützung mit der Stützrolle in einer zweiten Arbeitsposition,
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4 eine erste schematische Ansicht der Stützrolle in der ersten Arbeitsposition gemäß 2,
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5 eine zweite schematische Ansicht der Stützrolle in der ersten Arbeitsposition gemäß 2,
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6 eine weitere schematische Ansicht der Stützrolle in der zweiten Arbeitsposition gemäß 4,
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7 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 6,
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8 eine schematische Ansicht der Stützrolle gemäß 2 in Richtung der Spannachse mit einem darauf angeordneten Werkstück,
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9 eine schematische Ansicht der Stützrolle gemäß 3 in Richtung der Spannachse mit einem darauf angeordneten Werkstück, und
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10 eine perspektivische Ansicht einer Einfuttervorrichtung.
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1 zeigt eine maschinelle Anordnung 1 zum schneidenden Bearbeiten von Werkstücken 2, insbesondere Rohren. An einem Maschinenbett 3 sind Führungsschienen 4, 5 für eine als Werkstückbewegungseinrichtung 6 dienende Dreh-/Vorschubstation angeordnet. Diese ist motorisch angetrieben. In Richtung eines Doppelpfeils 7 auf den Führungsschienen 4, 5 fahrbar an der zum Rohr 2 hinweisenden Seite weist die Werkstückbewegungseinrichtung 6 ein selbstzentrierendes Spannfutter 8 auf. Eine durch das Spannzentrum des Spannfutters 8 verlaufende Spannachse 9 ist strichpunktiert angedeutet. Um die Spannachse 9 ist das Spannfutter 8 in Richtung eines Doppelpfeils 10 gesteuert drehbar. 1 zeigt das Spannfutter 8 in geöffnetem Zustand.
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Das zu bearbeitende Werkstück 2 wird von einer in das Maschinenbett 3 integrierten Werkstückabstützung 12 entgegen der Schwerkraftwirkung unterfangen. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Werkstückabstützung 12 insgesamt vier Module. Jede der Werkstückabstützungen 12 nimmt eine Einrichtung 11 zur Abstützung der Werkstücke 2 auf, welche eine Stützrolle 13 und eine quer zum Werkstück 2 und dabei in horizontaler Richtung verlaufende Rollendrehachse 14 aufweist. An dem Außenumfang der Stützrolle 13 ist das Werkstück 2 in Schwerkraftrichtung gelagert. Jede der Stützrollen 13 ist an einer Tragstruktur 15 angebracht und gemeinschaftlich mit dieser in Richtung eines Doppelpfeils 16, das heißt in vertikaler Richtung, anhebbar und absenkbar. Bei der abgesenkten Tragstruktur 15 liegt die betreffende Stützrolle 13 unterhalb des Niveaus der an dem Maschinenbett 3 montierten Führungsschiene 4, 5 für die Werkstückbewegungseinrichtung 6. Sind die Tragstrukturen 15 – wie in 1 dargestellt – angehoben, so lagern die Stützrollen 13 das Werkstück 23 in vertikaler Richtung derart, dass eine Werkstückachse 17 mit der Spannachse 9 des Spannfutters 8 der Werkstückbewegungseinrichtung 6 zusammenfällt. Auf den Stützrollen 13 der Werkstückabstützung 12 ist das Werkstück 2 mittels einer nicht gezeigten Beschickungseinrichtung abgelegt. Der Beschickungseinrichtung wurde das Werkstück 2 aus einem gleichfalls nicht dargestellten Rohrmagazin zugeführt.
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An der von der Werkstückbewegungseinrichtung 6 abliegenden Seite des Werkstücks 2 zeigt 1 ein an dem Maschinenbett 3 ortsfest angebrachtes Durchschiebefutter 18. Eine Führungsachse 19 des Durchschiebefutters 18 fällt in dem gezeigten Betriebszustand der maschinellen Anordnung mit der Werkstückachse 17 sowie mit der Spannachse 9 des Spannfutters 8 an der Werkstückbewegungseinrichtung 6 zusammen.
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An der dem Werkstück 2 gegenüberliegenden Seite des Durchschiebefutters 18 ist in 1 als Bearbeitungseinrichtung beispielsweise ein Laserschneidkopf 20 vorgesehen, mittels dessen an dem Werkstück 2 Ausschnitte in der Wand des Werkstücks 2, insbesondere Rohrwand, erstellt und/oder Rohrabschnitte abgelängt werden können. Von dem Restrohr abgetrennte Rohrabschnitte kommen unter Schwerkraftwirkung auf einem Entladetisch 21 zu liegen, von wo aus sie manuell oder unter Einsatz maschineller Hilfsmittel abgeführt werden können.
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Die wesentlichen Abläufe an der maschinellen Anordnung 1 werden durch eine numerische Steuerung 22 gesteuert.
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Zur Werkstückbearbeitung verfährt die Werkstückbewegungseinrichtung 6 aus ihrer Position gemäß 1 mit geöffnetem Spannfutter 8 soweit in Richtung auf das sich in seiner vertikalen Solllage befindende Rohr 2, bis dessen hinteres Ende innerhalb des Spannfutters 8 zum Liegen kommt. Nun wird das Spannfutter 8 geschlossen und dadurch das Werkstück 2 an der Werkstückbewegungseinrichtung 6 geklemmt.
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Gemeinschaftlich mit dem Werkstück 2 bewegt sich die Werkstückbewegungseinrichtung 6 in Richtung auf den Laserschneidkopf 20. Dabei läuft das Werkstück 2 mit seinem vorderen Ende zunächst in das Durchschiebefutter 18, dessen Führungsöffnung auf eine Weite eingestellt ist, welche dem Außendurchmesser des Werkstücks 2 entspricht. Infolgedessen ergibt sich in radialer Richtung eine spielfreie Lagerung des Werkstücks 2 an dem Durchschiebefutter 18.
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Durch die Werkstückbewegungseinrichtung 6 wird das Werkstück 2 in axialer Richtung gegenüber dem Laserschneidkopf 20 in die gewünschte Bearbeitungsposition zugestellt und bearbeitet. Dabei werden die Werkstückabstützungen 12 nach und nach in das Maschinenbett 3 eingefahren, so dass das Spannfutter 8 entlang der Führung 4, 5 in Richtung auf den Laserschneidkopf 20 zubewegt werden kann. Bei Werkstücken mit einer hohen Eigensteifigkeit, wie z.B. dickwandigen Rohren oder Profilen, können die Werkstückabstützungen 12 auch nur für den Beladevorgang eingesetzt werden. Die Werkstückabstützungen 12 bleiben dann nur solange ausgefahren, bis das Werkstück 2 durch das Spannfutter 8 und das Durchschiebefutter 18 gehalten wird und können für den Betrieb eingefahren werden.
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In 2 ist schematisch die Werkstückabstützung 12 dargestellt, welche eine Tragstruktur 15 mit einer daran angeordneten Einrichtung 11 umfasst. Diese Stützrolle 13 der Einrichtung 11 ist über einen Antrieb 24 in Richtung des Doppelpfeils 25 um die Rollendrehachse 14 drehbar angetrieben. Ergänzend ist die Werkstückabstützung 12 durch einen Tragrahmen 26 auf und ab bewegbar im Maschinenbett 3 geführt und mittels eines weiteren Antriebs 27 entlang des Doppelpfeils 16 auf und ab bewegbar. Dadurch kann die Stützrolle 13 in der Höhe als auch in radialer Richtung an verschiedene Hüllkreisdurchmesser der zu bearbeitenden Werkstücke 2 angepasst werden, so dass die Werkstücklängsachse 17 in der Spannachse 9 verbleibt. Die Anordnung der Stützrolle 13 in der in 2 vorgesehenen Arbeitsposition ist für kleinere und mittlere Hüllkreisdurchmesser der Werkstücke 2 vorgesehen.
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In 3 ist die Einrichtung 11 gemäß 2 in einer weiteren beziehungsweise zweiten Arbeitsposition 29 angeordnet, so dass eine Rollenabstützung 42 für Hüllkreisdurchmesser von Werkstücken 2 zum Einsatz kommt, welche Werkstücke mit einem Hüllkreisdurchmesser aufnehmen kann, die größer sind als die der Stützrolle 13 in der ersten Arbeitsposition 28.
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Die in der Werkstückabstützung 12 eingesetzte Einrichtung 11 wird nachfolgend anhand der 4 bis 7 näher erörtert. Die 4 zeigt eine erste Seitenansicht in einer ersten Arbeitsposition 28. Die 5 zeigt die Einrichtung 11 gemäß 4 in einer zweiten Ansicht. Die 6 zeigt eine schematische Ansicht der Einrichtung 11 in einer zweiten Arbeitsposition 29, und die 7 zeigt eine schematische Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 6.
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Die Stützrolle 13 umfasst einen Grundkörper 36 mit einer ersten Formhälfte 32, die durch einen zylindrischen Abschnitt gebildet ist. Die erste Formhälfte 37 ist durch eine Abflachung 38 begrenzt. Diese Abflachung 38 bildet eine zweite Formhälfte 37 des Grundkörpers 36. Entlang eines Außenumfangs der ersten Formhälfte 32 des Grundkörpers 36 erstreckt sich die Werkstückauflage 35, welche mit einem sich ändernden radialen Abstand von der Rollendrehachse 14 um die Rollendrehachse 14 verläuft. Die Werkstückauflage 35 ist durch eine in radialer Richtung gegenüber dem Außenumfang am Grundkörper 36 vertiefte und umlaufende Nut 39 gebildet, welche sich mit zunehmendem Umschlingungswinkel in einer Richtung radial aufweitet.
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In 4 ist ein Beginn der Werkstückauflage 35 mit einem sehr schmalen Nutabschnitt 40 gezeigt, der eine geringe Vertiefung, das heißt einen großen radialen Abstand zur Rollendrehachse 14, aufweist. Dieser Querschnitt der Werkstückauflage 35 dient zur Aufnahme von kleinen Werkstückdurchmessern beziehungsweise Hüllkreisen der Werkstücke 2.
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In 5 ist das gegenüberliegende Ende der Werkstückauflage 35 von 4 dargestellt. Über einen Umschlingungswinkel von beispielsweise 180° oder größer erfolgt eine schrittweise oder kontinuierliche Aufweitung des Nutabschnitts 40 der Nut 39 bis zu einem Nutabschnitt 41, der ein weiteres Ende der Werkstückauflage 35 der ersten Formhälfte 32 des Grundkörpers 36 bildet. Der Verlauf der Nut 39 beginnend vom engsten Nutabschnitt 40 bis zum weitesten Nutabschnitt 41 kann kontinuierlich erfolgen. Ebenfalls können auch stufen- oder flächenartige Übergänge vorgesehen sein, so dass einzelne Abschnitte als Auflagenabschnitt ausgebildet sind, auf welchen das Werkstück 2 flächig abgestützt werden kann.
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In der Stützrolle 13 gemäß den 4 und 5 ist die Rollenabstützung 42 vorgesehen. Diese ist an der zweiten Formhälfte 37 vorgesehen, welche durch die Abflachung 38 gebildet ist. Die Rollenabstützung 42 liegt der ersten Formhälfte 32 gegenüber. Diese Rollenabstützung 42 umfasst zumindest einen walzenförmigen Körper 43, der entlang einer Drehachse 44 drehbar gelagert ist, welche parallel zur Rollendrehachse 14 ausgerichtet ist. Die Drehachse 44 ist gegenüber der Abflachung 38 abgehoben, so dass der zumindest eine walzenförmige Körper 43 frei drehbar aufgenommen ist. Die Rollenabstützung 42 umfasst eine Lagerung 46. Diese kann beispielsweise durch einen U-förmigen Lagerbock, wie dieser in den 4 und 5 dargestellt ist, ausgebildet sein. Alternativ können auch zwei lagerförmige Flanschabschnitte vorgesehen sein, um den walzenförmigen Körper 43 drehbar aufzunehmen. Des Weiteren kann diese Lagerung 46 einteilig an dem Grundkörper 36 angeformt sein. Zudem ist es möglich, dass in der Abflachung 38 eine Vertiefung vorgesehen wird, um die Drehachse 44 näher an der Abflachung vorzusehen oder einen walzenförmigen Körper 43 mit größerem Durchmesser verwenden zu können.
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Als walzenförmiger Körper 43 sind beispielsweise zwei kegelförmige Walzenkörper vorgesehen, die gegeneinander ausgerichtet sind. Alternativ kann auch ein doppelkonusförmiger Walzenkörper ausgebildet sein. Durch solche walzenförmige Körper 43 ist im mittleren Abschnitt der Drehachse 44 ein geringster radialer Abstand zur Drehachse 44 geschaffen. Dieser geringste radiale Abstand zwischen der Auflagefläche des walzenförmigen Körpers 43 zur Drehachse 44 fluchtet mit der radialen Umfangsrichtung der Werkstückaufnahme 35.
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Diese walzenförmigen Körper 43 können aus Kunststoff oder Metall oder aus Metall mit Kunststoff beschichtet oder dergleichen ausgebildet sein.
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In 6 ist eine schematische Stirnansicht der Einrichtung 11 in der zweiten Arbeitsposition 29 dargestellt. Dabei ist die Rollenabstützung 42 zur Abstützung der Werkstücke 2 ausgerichtet, wohingegen die Werkstückauflagefläche 35, wie dies in 3 dargestellt ist, innerhalb der Tragstruktur 15 positioniert ist. Die in dieser Position angeordnete Einrichtung 11 ermöglicht die Aufnahme von Werkstücken 2 mit kreisrundem Durchmesser als auch Rechteckprofile oder quadratische Profile. Beispielsweise ermöglicht die Rollenabstützung 42 die Aufnahme von Durchmessern oder Hüllkreisdurchmessern von bis zu beispielsweise 254 mm. Die Rollenabstützung 42 kann auch einen Rollendurchmesser oder Querschnitt der Werkstücke 2 aufnehmen, welche auch von der Werkstückaufnahme 35 an der ersten Formhälfte 22 aufgenommen werden können. Die Werkstückaufnahme 35 am ersten Formteil 32 ist beispielsweise für Werkstückdurchmesser in einem Bereich von 15 bis 152 mm vorgesehen.
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Die Werkstückauflage 35 erstreckt sich, wie aus 7 hervorgeht, zumindest um 180° am Grundkörper 36. Durch die Anordnung der Rollenabstützung 42 versetzt zur Rollendrehachse 14 ist die Werkstückauflagefläche 35 mit einem größtmöglichen Umfangswinkel ausgebildet und ermöglicht jeweils eine Endposition der ersten Werkstückaufnahme 35 zur Aufnahme eines kleinsten Hüllkreisdurchmessers mit dem Nutabschnitt 39 und mit dem größten Nutabschnitt 41, ohne dass die Rollenabstützung 42 die Abstützung des Werkstücks 2 beeinträchtigt. Zur Vermeidung eines Drehmoments auf die Rollendrehachse 14 während der zweiten Arbeitsposition 29, d.h. wenn die Rollenabstützung 42 eingesetzt wird, kann die Rollenabstützung 42 so positioniert werden, dass die Drehachse 44 in Lotrichtung über der Rollendrehachse 14 steht.
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Die Ansteuerung der ersten und zweiten Arbeitsposition 28, 29 der Stützrolle 13 erfolgt durch die Steuerung 22 und vorteilhafterweise in gleichem Maße für alle an der Werkstückabstützung 12 angeordneten Stützrollen 13. Gleichzeitig kann in Abhängigkeit des aufzunehmenden Durchmessers der Werkstücke 2 die Höhe des Tragrahmens 26 zum Maschinenbett 3 eingestellt werden, so dass die Werkstückachse des Werkstücks 2 in der Spannachse 9 positioniert bleibt.
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In 8 ist eine schematische Ansicht der Einrichtung 11 in der ersten Arbeitsposition 28 gemäß 2 in Richtung der Spannachse 9 mit einem darauf angeordneten Werkstück 2 dargestellt. Durch die Werkstückauflage 35 kann sowohl ein Werkstück 2 mit einem runden als auch einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufgenommen werden. Gleichzeitig findet eine seitliche Führung durch die seitlichen Ränder der Nut 40 statt.
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In 9 ist eine schematische Ansicht der Einrichtung 11 in der zweiten Arbeitsposition 29 gemäß 3 in Richtung der Spannachse 9 mit einem darauf angeordneten Werkstück 2 dargestellt. Der walzenförmige Körper 43, der beispielsweise als Doppelkonusrolle ausgebildet ist, ermöglicht ebenso eine geführte Aufnahme von einem Werkstück 2 mit rundem oder eckigem Querschnitt.
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Besonders bei der Bearbeitung von Werkstücken 2 mit mindestens einer flachen Seite, wie z.B. Rechteckrohre, oder L-Profilen, ist es von Vorteil, wenn der walzenförmige Körper 43 als Zylinderrolle ausgebildet ist. Da das Werkstück 2 flach aufliegen kann, verschleißt der walzenförmige Körper 43 nicht so schnell. Besonders bei Rechteckrohren wäre bei einer Doppelkonusrolle nur eine sehr punktuelle Auflage gegeben, wodurch die Doppelkonusrolle schnell verschleißen würde. Da dasselbe für die Werkstückauflage 35 der Stützrolle 13 gilt, kann der walzenförmige Körper 43 nicht nur für Werkstücke 2 mit größerem Hüllkreisdurchmesser, sondern auch für Werkstücke mit einem unrunden Profil eingesetzt werden.
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Des Weiteren kann die Einrichtung 11 so ausgebildet sein, dass die Werkstückabstützung 12 auch während des Betriebes mit Hilfe des Antriebs 27 entlang des Doppelpfeils 16 höhenverfahrbar ist. Insbesondere bei der Verwendung einer Zylinderrolle als walzenförmiger Körper 43 und nicht rotationsymmetrischen Werkstücken, d.h. Werkstücken 2, bei denen der Abstand zwischen Außenkontur und Mittelachse über den Umfang nicht gleichbleibend ist, z.B. Rechteckrohren, ist dies vorteilhaft, da das Werkstück 2 auch während einer Drehbewegung des Spannfutters 8 stets abgestützt bleiben kann.
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Sofern der walzenförmige Körper 43 als eine Zylinderrolle ausgebildet ist, die keine Führung des Werkstücks 2 in Richtung der Spannachse 9 ermöglicht, ist zur seitlichen Führung eine Einfuttervorrichtung 51 gemäß 10 vorgesehen. Diese Einfuttervorrichtung 51 weist Seitenführungselemente 52, insbesondere Seitenführungsrollen 52, auf, welche im Abstand zueinander auf die Größe beziehungsweise des Durchmessers des Werkstücks 2 einstellbar sind. Hierzu sind beispielsweise zwei Antriebe 54, insbesondere pneumatische Zylinder, vorgesehen, welche die Abstandsänderung der Seitenführungselemente 52 ansteuern. Diese können über einen Schwenkmechanismus 55 geführt sein. Bevorzugt werden die Seitenführungselemente 52 gleichmäßig aufeinander zubewegt oder voneinander entfernt. Die Einfuttervorrichtung 51 umfasst des Weiteren einen Antrieb 57, durch welchen die Seitenführungselemente 52 in der Höhe gegenüber dem Maschinenbett 3 ein- und ausfahrbar sind, um die Einfuttervorrichtung 51 auf verschiedene Durchmesser der Werkstücke 2 anpassen zu können.
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Diese Einfuttervorrichtung 51 kann einer Werkstückabstützung 12 zugeordnet sein. Des Weiteren kann die Einfuttervorrichtung 51 auch der Werkstück-Bewegungseinrichtung 6, insbesondere in einer Ausgangsposition, zum Maschinenbett zugeordnet sein. Die Einfuttervorrichtung 21 kann auch unmittelbar vor der Bearbeitungsmaschine, insbesondere dem Durchschiebefutter 18, vorgesehen sein. Bevorzugt ist die Einfuttervorrichtung 51 so angeordnet, dass bei einem Beladevorgang eine Ausrichtung des Werkstücks 2 sowohl für die Einführung in das Spannfutter 8 wie auch das Durchschiebefutter 18 möglich ist. Aufgrund des Antriebs 57 ist die Einfuttervorrichtung 51 auch derart ansteuerbar, dass diese in das Maschinenbett 3 einfahrbar ist, so dass die Werkstück-Bewegungseinrichtung 6 die Einfuttervorrichtung 51 überfahren kann.
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Eine alternative nicht näher dargestellte Ausführungsform sieht vor, dass die Seitenführungselemente 52 beispielsweise nur mittels einem Antrieb 54 angesteuert werden, wobei dann der Gelenkmechanismus entsprechend ausgebildet ist, um eine gemeinsame Verfahrbewegung der beiden Seitenführungselemente 52 gleichzeitig anzusteuern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2017023 A1 [0002, 0007]
