DE1552359A1

DE1552359A1 - Messgeraet an Schaelmaschinen fuer Stangen oder Rohre

Info

Publication number: DE1552359A1
Application number: DE19661552359
Authority: DE
Inventors: Erich Krafft; Horst Lorenz; Schweer Dr Wilhelm
Original assignee: TH Kieserling and Albrecht GmbH and Co
Current assignee: TH Kieserling and Albrecht GmbH and Co
Priority date: 1966-10-05
Filing date: 1966-10-05
Publication date: 1970-03-05
Also published as: NL6705746A; GB1148121A; BE695182A; US3486403A; CH446852A; DE1552359B2; AT272793B

Description

Th, Kies er ling & Albrecht
Solingen

Patentanmeldung
Aktenzeichen: F 15 52 359°8

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5. Februar 1969 Pat«Abt. Koe/Bch Akte K 112

Meßgerät an Schälmaschinen für Stangen oder Rohre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schälmaschine für Stangen oder Rohre zum Ermitteln des geschälten Durchmessers der Werkstücke sowie zum Steuern der während des Umlaufens des Messerkopfes radial zustellbaren Schälmesser mittels elastisch am Werkstück anliegender Tastmittel·

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Meßgerät zu schaffen, das sicherstellt, daß der jeweilige Durchmesser des geschälten Gutes während des Betriebs ermittelt und angezeigt wird und ausserdem die Messer während des Betriebs auf den Sollwert eingestellt und gehalten werden können.

Um die i/eistungsf ähigkeit der Schälmaschinen zu verbessern, hat man bereits vorgeschlagen, die Schälmesser im Messerkopf derart anzuordnen, daß sie während des Umlaufens von Hand nachstellbar sind, damit der Messerverschleiß ausgeglichen werden kann. Bisher mußte der Bedienungsmann, um den Durchmesser des geschälten Gutes zu ermitteln, die ausgelaufene Stange von -^and messen und dann die Messer entsprechend nachstellen. Je nach Material ist aber der Messerverschleiß in einer bestimmten Zeiteinheit unterschiedlich. Dadurch bedingt ist. der Bedienungsmann sehr oft gezwungen den Durchmesser des geschälten Gutes zu messen, um dann die Messer entsprechend nachstellen zu können, damit der Soll-Durchmesser bei Schälgut eingehalten wird.

Um die Schälmesser während des Betriebs nachstellen zu können hat man vorgeschlagen, eines der beiden Wälzlager für die den Messerkopf tragende Hohlwelle zusammen mit einer umlaufenden Verstellhülse axial zu verschieben·

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Th. Kieserling & Albrecht
Solingen

Patentanmeldung
Aktenzeichen; P 15 52 359.8

5. Februar 1969 Pat.Abt. Koe/Bch Akte K 112

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Die Hülse weist dabei konische Flächen auf, die auf entsprechende Keilflächen der radial im Messerkopf beweglichen Messerhalter einwirkt· Das Verstellmittel für die Axial-Verschiebung des Wälzlagers und der umlaufenden Hülse greift an den Aussenring des Lagers an.

Auch in diesem FaIl muß erst der Durchmesser des geschälten Werkstücks von dem Bedienungsmann ermittelt und anschliessend die Messer von Hand entsprechend nachgestellt werden.

Nach einem weiteren bekannten Vorschlag sollen die Schälmesser durch vor dem Messerkopf am Umfang des Werkstückes anliegende Tastmittel gesteuert werden. Als Tastmittel soll dabei eine Spannhülse dienen, die über ein ^uerhaupt und weitere Verbindungsmittel mit einem Ringkörper in Verbindung steht, der gegenüber dem Maschinengestell verschiebbar ist und als -lagerung für eine Buchse dient, die eine konische Bohrung aufweist und die im Messerkopf radial verschiebbar angeordnete, federbelastete Messerhalter steuert· Bei diesem Vorschlag war jedoch die Überlegung maßgebend, das zu schälende Gut, das an verschiedenen Stellen verschiedene Durchmesser aufweist, derart durch eine Schälmaschine zu bearbeiten, daß immer nur eine Schicht einer ganz bestimmten Dicke entfernt wird·

Abweichend von dem Bekannten soll mit dem Meßgerät nach der Erfindung erreicht werden, daß der Durchmesser des auslaufenden Schälgutes kontinuierlich gemessen werden kann und es möglich ist, die Schälmesser in Abhängigkeit vom gemessenen Durchmesser selbsttätig nachzustellen· Zur Ermittlung des geschälten Durchmessers werden eben-

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Solingen Pat.Abt. Koe/Bch

Patentanmeldung Akte K 112

Aktenzeichen; P 15 52 359.8

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falls elastisch am Schälgut anliegende Tastmittel eingesetzt. Nach der- -Erfindung sind die beiden Tastmittel diametral gegenüberliegend und unabhängig voneinander radial zum Schälgut beweglich angeordnet. Eines der Tastmittel ist dabei gegen die Kraft einer Feder radial nach aussen beweglich und dem Fühler eines induktiven Längenmeßgerätes zugewendet, das einen Steuerimpuls für einen Verstellmotor zum Hachsteilen der Messer abgibt, wenn der Ist-Wert vom Soll-Wert abweicht.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eines der beiden Tastmittel in einem Halter angeordnet, welcher mit dem Halter des anderen Tastmittels verbunden ist, der das Gehäuse des induktiven Längenmeßgerätes trägt. Die beiden Halter sind dabei höheneinstellbar in eii. ™. Rahmen angeordnet, der in einem Tragrahmen gegen die Kraft . ner Feder axial beweglich ist· Durch diese besondere Anordnung der Halter ist sichergestellt, daß auch dann der wirkliche Ist-Durchmesser genau ermittelt werden kann, wenn beispielsweise beim Einspannen des Werkstückes in den Spannbacken des Auszugswagens bei wechselndem Durchmesser eine Verlagerung der Welle, bezogen auf den Messerkreis, eintritt. Ausserdem ist durch die besondere Anordnung der Halter für die Tastmittel und die gewählte Verbindung dieser Teile durch ein längenveränderliches Zwischenglied in einfacher Weise eine Feineinstellung der Taster möglich.

Eine Schälmaschine nach der Erfindung bringt insbesondere dann Vorteile, wenn sie innerhalb einer Maschinenanlage angeordnet ist, deren Arbeitsweise es bedingt, daß das Schälgut die Schälmaschine kontinuierlich durchlaufen muß, wobei Bedingung ist, daß der angestrebte Soll-Wert für den

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Th. Kieserling & Albrecht
Solingen

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Aktenzeichen: F 15 52 339.8

5. Februar 1969 Pat.Abt. Koe/Bch Akte K 112

Durchmesser des geschälten Gutes eingehalten wird·

Zum Ermitteln des Durchmessers beim geschälten Werkstück wird nach der Erfindung das induktive Längenmeßgerät so eingesetzt, daß es den Durchmesser des in den Spannbacken eines Auszugswagens oder Schlittens fest eingespannten Werkstückes ermittelt« (Dritt ein lies serverschleiß auf, so nimmt der Durchmesser des geschälten Werkstückes zu· Dadurch wird das induktive Längenmeßgerät radial nach aussen bewegt· Die dadurch erzeugte bzw· veränderte Spannung wird von einem Meßgerät angezeigt und ausserdem verstärkt und dann einem Soll-Ist-Wertvergleicher zugeleitet. Von diesem SoIl-Ist-Wertvergleicher wird beim Abweichen des Ist-Wertes vom . Soll-Wert ein Steuerimpuls für den Stellmotor zum radialen Verstellen der Schälmesser abgegeben und die Schälmesser um den Betrag nachgestellt, der erforderlich ist, damit SoIl- und Ist-Wert übereinstimmen. Der Bedienungsmann braucht nur von Zeit zu ^eIt den angezeigten Ist-Wert, d.h. den tatsächlichen Durchmesser des geschälten Werkstückes zu beobachten· Die Ermittlung des Durchmessers beim geschälten Werkstück sowie die entsprechende Nachstellung der Schälmesser nach einem Verschleiß erfolgt selbsttätig.

An H₈JId der Zeichnung ist in den Fig. 1-5 ein Aueführungebeispiel für ein Meßgerät nach der Erfindung wiedergegeben, dessen Aufbau und Wirkungsweise nachstehend näher erläutert ist« In

Fig. 1 ist schematisch eine Schälmaschine mit Meßgerät nach der Erfindung dargestellt. Die

Fig. 2 zeigt eine Schälmaschine in einer Seitenansicht· In

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'Th* Kieserling & Albrecht
Solingen

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Aktenzeichen; P 15 52 359«8

5. Februar 1969 Pat.Abt. Koe/Bch Akte K 112

Pig, 3 ist die den Messerkopf tragende

Hohlwelle teilweise in einem Schnitt wiedergegeben, in dem zu erkennen ist, durch welche Mittel die Schälmesser während ihres Umlaufes radial verstellbar sind« Die

Fig. 4 zeigt in vergrössertem Maßstab die Ausbildung der Halter für die am Schälgut anliegenden Tastmittel. In

Fig. 5» die ein Schnitt nach der Linie A-B

von Fig. 3 ist, sind die Antriebsmittel zum Verstellen der Schälmesser wiedergegeben.

In der schematischen Barstellung nach Fig. 1 ist mit 1, 1a ein Einzugsrollenpaar bezeichnet, durch das das Schälgut 2, eine Stange oder Rohr, gegen Drehung gesichert, durch den in Figo 3 dargestellten umlaufenden Messerkopf 3 hindurchgeführt wird. Das Schälgut 2 wird vor der Messerebene durch Rollen 4, innerhalb der Hohlwelle 5 durch Rollen 6 abgestützt. Das geschälte Ende 2a des Werkstückes wird nach dem Austritt aus der Hohlwelle 5 durch die Spannbacken -7> 7a, vergl» auch Fig. 2, des Wagens oder Schlittens 8 fest eingespannt. Die obere Spannbacke 7a is* höheneinstellbar im Schlitten angeordnet; die untere Spannbacke 7 wird durch einen nicht dargestellten Kolbentrieb gegen das Werkstück gepresst. Unmittelbar in der Nähe der Spannbacken 7, 7a sind Tastmittel 9, 9a vorgesehen, die federnd am fest eingespannten Werkstück anliegen. Das Tastmittel

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'Th. Kieserling & Albrecht 5· -^ebruar 1969

Solingen . Pat.Abt. Koe/Bch

Patentanmeldung Akte K 112 Aktenzeichen; P 15 52 559*8

9a, vergl. Fig. 4, wirkt auf den !Fühler 10a eines induktiven Wegaufnehmers 10 ein. Durch die Bewegung des Fühlers 10a wird durch den induktiven Wegaufnehmer 10 eine Spannung erzeugt bzw. verändert, die zunächst in einem Verstärker 11 entsprechend erhöht und dann einem Soll-Ist-Wertvergleicher zugeleitet wird. Ausserdem wird diese Spannung, die der ermittelten Abweichung vom Soll-Durchmesser des Werkstückes entspricht, durch ein Meßgerät 13 mit einstellbarem Meßbereich angezeigt. Das Tastmittel 9, vergl. Fig. 4, ist in dem Halter 14 angeordnet, der über ein längenveränderliches Zwischenglied 15» eine Spindel, deren beide Enden ein gegenläufiges Gewinde aufweisen, mit dem Halter 16 fur das Tastmittel 9a verbunden ist. Die Halter 14 und 16 sind in einem Rahmen 17 geführt, der seinerseits mit Hilfe der Führungsbolzen 18, die in entsprechenden Bohrungen 19 des Rahmens 17 gleiten können, in dem äusseren Tragrahmen 20 geführt ist und durch die Zugfeder 21 in Richtung des Pfeiles 21a bewegt wird, bis das untere Tastmittel 9 am Werkstück 2a anliegt. Der Tragrahmen 20 ist am Schlitten 8 für die Spannbacken 7» 7a befestigt, vergl. Fig. 2. Das obere Tastmittel 9a ist mit einem zylindrischen Ansatz 22a sowie mit einem Bund 22 versehen, auf den sich ein Ende einer Druckfeder 23 abstützt, deren anderes Ende an einem Deckel 24 anliegt, der die Bohrung im Halter 16 zur Aufnahme der Feder 23 teilweise abdeckt. Das obere Ende des Ansatzes 2i ist in dem Deckel 24 geführt und dient als Anlage für den Fühler 10a des induktiven Wegaufnehmers 10, dessen Gehäuse 10b am Deckel 24 befestigt ist. Der Y/egaufnehmer 10 ist durch das Meßkabel 10c mit dem Verstärker 11 verbunden, der gemeinsam mit dem Soll—

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Kieserling & Albrecht
Solingen

Patentanmeldung
Aktenzeichen; P 15 52

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Ist-Wertvergleicher in einem Gehäuse 25 angeordnet ist, vergl. Fig«, 2. In diesem Gehäuse ist auch das Anzeigegerät 13 untergebracht. Der Rahmen 171 vergl. Fig. 4-, ist in der Höhe des Halters 14- mit einem Spannbügel 26, in Höhe des Halters 16 mit einem Spannbügel 27 umgeben. In jedem Bügel ist eine Spannschraube 28 bzw. 29 eingesetzt» Durch entsprechende Drehung der Spannschrauben 28, 29 wird der Rahmen 17 an diesen Stellen so gespannt, daß die Halter 14- und 16 eine genau fixierte Lage während des Betriebes beibehalten können. Durch entsprechende Drehung der ^uewindespindel 15 wird eine Feineinstellung der Halter 14 und 16 zueinander ermöglicht, durch die auch der induktive Wegaufnehmer so eingestellt wird, daß der tatsächliche Durchmesser am geschälten Gut gemessen werden kann. Durch diese besondere Ausbx. ''"!5 bzw· Anordnung der Halter für die Tastmittel bleibt eixi« ^ussermittige Verlagerung des Werkstückes ohne Einfluß auf das Meßergebnis, weil beide Halter 14-, 16 der Taster 9, 9a unabhängig voneinander radial beweglich sind und die Relativbewegung des Tasters 9a gegenüber seinem Halter 16 und somit auch die Bewegung des Fühlers 10a gleich dem Wert der sich ändernden Grosse des Durchmessers ist·

Die in Fig. 3 nur teilweise dargestellte Hohlwelle 5 trägt den Messerkopf 3» ia dem mehrere gleichmässig über den Umfang verteilte Schälmesser 30 eingesetzt sind· Jedes Messer ist in einem Halter 31 angeordnet, der an seinem nach aussen weisenden Ende mit einer Keilfläche 32 versehen ist· Die Keilflächen 32 aller Halter werden beim Umlauf gegen entsprechende konische Flächen 33 einer Hülse 34- gepresst. Die Hülse 34- trägt die beiden Lager 35· In dem Ständer ist eines der Lager 37 £ür die Hohlwelle 5 angeordnet.

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Solingen Pat.Abt· Koe/Bch

Patentanmeldung Akte K 112 Aktenzeichen; P 15 52 359*8

Die Hülse 34- ist drehfest mit der Hohlwelle 5 verbunden, aber axial verschiebbar. Die beiden Lager 35 haben nur ein sehr geringes, axiales Spiel und ihr Aussenlagerring 35a ist mit einer Gewindehülse 38 verbunden, deren Aussengewinde 39 mit dem Innengewinde eines Schneckenrades 40 im Eingriff steht, dessen Aussengewinde mit dem Gewinde einer Schnecke 41 im Eingriff steht· Durch Drehung der Schnecke 41 im rechten oder linken Drehsinn wird die Gewindehülse 38 und dadurch auch die Lager 35 und die Hülse 34 entsprechend axial bewegt. Auf der Welle 42 der Schnecke 41, vergl· Fig. 5» ist auf der einen Seite ein Handrad 43 aufgekeilt, während ihr anderes Ende über eine Kupplung 44 und ein Untersetzungsgetriebe 45 mit einem Motor 46 verbunden ist· Die Welle 42 trägt ausserdem eine Nockenscheibe 47, die auf einen Endschalter 48 zum Abschalten des Motors 46 einwirkt·

Die Funktionsweise der Einrichtung ist wie folgt:

Nach Lösen der Spannschrauben 28, 29 sind die Halter 14 und 16 der Tastmittel 9 und 9a innerhalb des Rahmens 17 begrenzt höheneinstellbar. Die Feineinstellung der Halter 14 und 16 auf den Soll-Durchmesser eines eingeführten Meßdomes, dessen Aussen—Durchmesser dem Soll-Durchmesser des geschälten Werkstückes entspricht, wird durch entsprechende Drehung der Schraubspindel 15 ermöglicht· Die Höhenlage des Tasters 9&f der auf dem Meßdorn aufliegt, sowie die Höhenlage des Fühlers 10a wird dabei so eingestellt, daß das Anzeigegerät 13 genau auf den Soll-Wert zeigt· Dann werden die Spannschrauben 28, 29 angezogen,

wodurcn/citr^Halter 14 und 16 im ^Äahmen 17 fixiert wird.

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Aktenzeichens P 15 52 339.8

Die Spannmittel 9> 9a haben an ihrer Einlaufseite eine trichterförmige Erweiterung 49, vergl« Fig. 2, so daß das geschälte Ende 2a des Werkstückes ungehindert zwischen die Taster einlaufen kann. Wenn nach einer gewissen Betriebszeit die Schälmesser 30 verschleissen, so vergrössert sich" der Durchmesser des geschälten Werkstückes ο Dadurch bedingt bewegt sich das Tastmittel 9 mit seinem Halter 14 und dem Rahmen 17 mit dem Halter 16 für das Tastmittel 9a nach unten« Das Tastmittel 9a hingegen bewegt sich entsprechend nach oben, wodurch der Fühler 10a des Wegaufnehmers 10 einwärts bewegt wird. Dadurch wird eine Spannungsänderung hervorgerufen, die im Gerät 13 angezeigt und im Verstärker 11, vergl. Fig. 1, erhöht wird. Diese erhöhte Spannung wird einem SoIl-Ist-Wertvergleicher zugeleitet, der einen Impuls zum Einschalten des Motors 46 abgibt, sobald der Istwert von dem einstellbaren Soll-Wert ein gewisses einstellbares Maß abweicht. Die auf der Welle 42 für die Schnecke 41 angeordnete Kurvenscheibe 47 schaltet dann beispielsweise nach einer halben Umdrehung der Welle 42 einen Schalter 48, der den Motor 46 wieder abschaltet. Der Drehwinkel der Welle 42 und damit auch des Schneckenrades und dadurch die hervorgerufene Axialverschiebung der Gewindehülse 38 ist so bemessen, daß durch die entsprechende Axialverschiebung der Hülse 34 und der Weg der Stahlhalter 31 so ist, daß die Messer 30 die Lage einnehmen, die erforderlich ist, um den gewünschten Enddurchmesser beim geschälten Werkstück sicherzustellen. Der Bedienungsmann braucht nur zeitweise darauf zu achten, ob das Anzeigegerät 13 den Ist-Durchmesser des geschälten Werkstückes anzeigt und ob bei einer gewissen Abweichung des

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Ist-Durchmessers vom Soll-Durchmesser der Motor entsprechend eingeschaltet wird, um die Messer 30 selbsttätig nachzustellen.

Durch die Einrichtung nach der Erfindung kann somit der Ausnutzungsgrad von Schälmaschinen beachtlich erhöht werden.

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Claims

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Solingen Pat.Abt. Koe/Bch

Patentanmeldung Akte K 112 Aktenzeichen: P 15 52 359.8

- 11 Patentansprüche

1· Meßgerät an Schälmaschinen für Stangen oder Rohre zum Ermitteln des geschälten Durchmessers der Werkstücke sowie zum Steuern der während des Umlaufens des Messerkopfes radial zustellbaren Schälmesser mittels elastisch am Werkstück anliegender Tastmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Tastmittel (9, 9a) diametral gegenüberliegen und unabhängig voneinander radial zum Schälgut beweglich angeordnet sind, wobei ein Tastmittel (9a), welches gegen die Kraft einer Feder (23) radial nach aussen beweglich ist, dem Fühler (10a) eines induktiven Längenmeßgerätes (10) zugewendet ist, das einen Steuerimpuls für einen Verstellmotor (46) zum Nachstellen der Messer (30) abgibt, wenn der Ist-Wert vom Soll-Wert abweicht.
2. Meßgerät an Schälmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Tastmittel (9) in einem Halter (14) angeordnet ist, welcher mit dem Halter (16) des anderen Tastmittels (9a) verbunden ist, der das Gehäuse (10b) des induktiven Längenmeßgerates (10) trägt, wobei die beiden Halter höheneinstellbar in einem Rahmen (17) angeordnet sind, der in einem Tragrahmen (20)

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Patentanmeldung Akte K 112

Aktenzeichen: P 15 52 359.8

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gegen die Kraft einer Feder (21) axial beweglich ist.

3· Meßgerät an Schälmaschinen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (14, 16) über eine Gewindespindel mit gegenläufigen Gewinden od. dgl. miteinander verbunden sind.

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