DE1752288A1

DE1752288A1 - Schneidvorrichtung fuer Rohre,Rundstabeisen und Formstahl verschiedener Profile

Info

Publication number: DE1752288A1
Application number: DE19681752288
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1967-05-04
Filing date: 1968-05-03
Publication date: 1971-07-15
Also published as: DE1752288C3; GB1216746A; FR1567399A; US3494233A; DE1752288B2; SE355739B

Description

DIPL-ING. HELLMUTH KOSEL DIPL-ING. HORST ROSE DIPL-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE

17S??R8 3353Bod Gandereheim,

¹ ' *- *- ^{V W} Brouiuchweiger StraS· 22

Telefon: 01 S3«2)2842

Telegramm-Adrejie: Siedpatent Bad Gandersheim

DAIWIPPOI D*K AND CHEMICALS, INCORPORATED Patentgesuch vom 2. Mai 1968

DAIwIPPOiM INK AND CHEMICALS, INCORPORATED

JiIo. 35 - 58, 3-chome, Sakashita, I

Itabasni-ku, Tokyo, Japan

Schneidvorrichtung für Rohre, Rundstabeisen und Formstahl verschiedener Profile

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für Rohre, Rundstabeisen und Formstahl verschiedener Profile, wobei jedoch das von der Vorrichtung nach der Erfindung zu schneidende Sohneidgut nicht auf diese Formen und Werkstoffe beschränkt ist.

Beim Schneiden von Konren, Rundstäbeisen oder L- und T-Formstahl wird, außer bei Verwendung einer Säge, im allgemeinen ein Verfahren angewendet, bei dem die Schneidkante an einer Seite angesetzt und Schub und Schnitt angewandt werden, ein Sohneidverfahren also mit nur in einer Richtung wirkenden Scherkraft. Dies Verfahren hat jedoch den Mangel, daß die Schnittfläche nicht glatt ist und am Ende des Schneidweges ein Grat erzeugt wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Schneidvorrichtung, die keinen Grat erzeugt, bei der ein Wacharbeiten der Schnittfläche nicht erforderlich ist und keine übermäßige Kraft auf das Schneidgut ausgeübt wird, sondern eine gleichmäßige Saherkraft von der gesamten Oberfläche des äußeren Umfange hin zur Mitte des Sohneidgute wirkt und so einen schnellen und glatten öohnitt ermöglicht.

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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Schneidvorrichtung gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine feststehende Schneideinrichtung mit einem in einem Sockel angeordneten feststehenden hohlen Schneidwerkzeug und eine dicht an deren Arbeitsfläche angeordnete umlaufende Schneideinrichtung mit einem hohlen umlaufenden Schneidwerkzeug, das in einem mit hoher Drehzahl umlaufenden aus einer zentrischen Stellung in eine exzentrische Stellung verstellbaren Drehring angeordnet ist, wobei das feststehende honle Schneidwerkzeug in Decklage ist, wenn das hohle umlaufende Schneidwerkzeug in der Mitte des Drehrings liegt, und wobei ferner in dieser Decklage das hohle umlaufende Schneidwerkzeug bei umlaufendem Drehring fast im Stillstand ist und bei seiner Verstellung in exzentrischer Richtung eine exzentrische Drehbewegung erfolgt und der Schnitt an dem in die beiden nohlen Schneidwerkzeuge eingeführten Schneidgut von dessen Außenumfang zur Mitte hin erfolgt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnitt ansicht nach der linie 11-11 der Fig. 1, .

Fig. 3 ein Funktionsdiagramm der Vorrichtung nach der Erfindung anhand einer senematisehen Vorderansicht des beweglichen Teils der Vorrichtung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der herkömmlichen Scherweise,

Fig. 5 eine Teilansicht eines Längsschnitte der Vorrichtung bei Verwendung einer Stütze und

Fig. 6 vereinfachte Querschnitteansichten bei Verwendung von Abstützteilen.

Die feststehende Schneideinrichtung A und die umlaufende Schneideinrichtung B sind auf dem Rahmen 1 angeordnet. Dabei

ist die feststehende Schneideinrichtung A durch die Schwalbenschwanznut 2 in der Unterseite ihres Sockels 3 verschiebbar auf den Rahmen 1 aufgepaßt, so daß der Sockel 3 in horizontaler Richtung einstellbar ist. Der Sockel 4 der umlautenden Schneideinrichtung B 1st auf dem Rahmen 1 befestigt. Im Sokkel 3 der feststehenden Schneideinrichtung ist das hohle Schneideisen 5 befestigt, dessen der umlaufenden Schneideinrichtung B zugewandtes Ende 5' eine Schneidkante darstellt.

Der exzentrische äußere Rotor 7 der umlaufenden Schneideinrichtung ist drehbar in den Sockel 4 eingepaßt unter Zwischenschaltung des Lagers 6 zwischen Rotor und Sockel. In den exzentrischen äußeren Rotor 7 ist ein exzentrischer in- ä nerer Rotor 8 drehbar eingesetzt, in den unter Zwischenscnaltung eines Lagers 9 ein Schneideisenträger 10 eingepaßt ist, in dessen Mitte das nohle umlaufende Schneideisen 11 Defestigt ist, dessen der feststehenden Schneideinricntung A zugewandtes Ende 11' eine schneidkante darstellt.

Der exzentrische äußere Rotor 7 und der exzentrische innere Rotor 8 weisen das gleiche kaß an Exzentrizität auf, und sie sind so zusammengepaßt, daß das Maß an Exzentrizität gegegenseitig abgleichbar ist. Wenn nämlich die exzentrische Stellung des exzentrischen äußeren Rotors 7 und des exzentrischen inneren Rotors 8 auf eine Differenz von 180° abgestellt ist, stimmt der Mittelpunkt P des Schneideisens λ 11 überein mit dem Mittelpunkt des Lagers 6 des Sockels 4» wie Fig. 2 zeigt, d.h. er stimmt überein mit dem Mittelpunkt des äußeren Durchmessers des exzentrischen äußeren Rotors 7· Wenn jedoch die relative Winkellage verändert wird, wandert der Mittelpunkt P des Schneideisens 11 aus seiner Stellung im Mittelpunkt des Lagers 6 des Sockels 4 aus.

Der exzentrische äußere Rotor 7 wird durch die auf seinem äußeren Umfang angeordnete, den exzentrischen äußeren und inneren Rotor antreibende Riemenechiebe 12 auf einer hohen Drehzahl (1500 bie 3000 U/min) gehalten, wobei jedoch die Umlaufsperre 13 das Umlaufen dee Schneideisenträgers 10 in der Weise steuert, daß sein Umlaufen aufgehoben wird. Die Umlauf-Bperre 13 ist an. ihrem oberen Ende durch einen Stift H mit

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dem Schneideisenträger 10 verbunden, während ihr unteres Ende ein Langloch 15 aufweist, durch das hindurch ein Stift 16 in den Sockel 4 eingelassen ist. Dadurch blockiert die Umlaufsperre 13 nicht die exzentrische Drehbewegung des Schneideisenträgers 10, wenn, wie zuvor angegeben, der Mittelpunkt P des Schneideisens 11 aus seiner Lage im Mittelpunkt des Lagers 6 des Sockels 4 auswandert.

Die Relation des exzentrischen äußeren Rotors 7 und des exzentrischen inneren Rotors 8, d.h. die exzentrische Lage des Schneideisens 11, ist durch den Zylinder 17 veränderbar. Der Kopf 17* des Zylinders 17 ist durch einen Stift 18 mit einem Teil des exzentrischen äußeren Rotors 7 verbunden, * während das Ende der Kolbenstange 19 durch einen Stift 2p mit dem exzentrischen inneren Rotor 8 verbunden ist. Durch in den Zylinder 17 eingelassenen Öldruck ist die Kolbenstange 19 in Richtung des· Pfeils S ausfahrbar und läßt dabei den exzentrischen inneren Rotor 8 eine Drehbewegung um den Punkt Q als Mittelpunkt ausführen und exzentrisch werden. Dadurch dreht sich der Mittelpunkt P des Schneideisens 11 um den Mittelpunkt Q des exzentrischen inneren Rotors 8 auf einer Kreisbahn mit dem Radius QP in Richtung des Pfeils P¹, so daß der Mittelpunkt P eine exzentrische Bewegung ausführt. Der Mittelpunkt P des Schneideisens 11 fällt wieder mit dem früheren Mittelpunkt zusammen, wenn in den Zylinder 17 Gegendruck eingelassen wird und der Kolben 21 zurückgeht.

' Die Zuleitung von Drucköl zum Zylinder 17 geschieht wie folgt»

An einer Seite des Schneideisenträgers 10 sind ein Auslaß 22 und ein Einlaß 23 vorgesehen, die durch die Kanäle 24 bzw. 25 mit nuten 26 bzw. 27 verbunden sind, die in den Mantel des Schneideisenträgers 10 eingelassen sind. In Decklage mit den imten 26 und 27 führen Kanäle 28 und 29 durch den exzentrischen inneren Rotor 8, in dessen äußeren .Mantel fluten 30 und 31 eingelassen sind. In Decklage mit diesen führen durch den exzentrischen äußeren Rotor 7 die Kanäle 32 und 33, deren Enden in einen durch Ausbohren eines Abschnitts des exzentrischen äußeren Rotors 7 gebildeten Raum 34 führen und mit dem darin angeordneten Zylinder 17 durch nicht dargestellte flexible Schläuche o.dgl. verbunden

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sind. Außerdem sind der im Schneideisenträger 10 vorgesehene Auslaß 22 und Einlaß 23 durch nicht dargestellte flexiDle Schläucne o.dgl. mit der Druckölquelle verbunden.

Mit der erfindungsgemäßen, wie vorstehend beschrieben

aufgebauten Schneidvorrichtung ist das Schneiden auf der ganze: äußeren Fläche des in die hohlen Schneideisen 5 und 11 eingeführten Schneidguts durch einen gleichmäßigen Schervorgang durchführbar. Dabei sind zunächst, wie der Teil (I) der ü^lig. 3 zeigt, der Mittelpunkt des Schneideisens 11 und der Mittelpunkt des Lagers 6 in Decklage, und die Schneideisen 11 und 5 liegen auf der gleichen Axiallinie. Das Schneidgut wird in die beiden Schneideisen 11 und 5 eingeführt, und die exzentrischen inneren und äußeren Rotoren 8 und 7 werden angetrieben. Zu diesem Zeitpunkt liegen der.Mittelpunkt ™

des Lagers 6, der Mittelpunkt des Schneideisenträgers 10 und der Mittelpunkt des Schneideisens 11 auf der gleicnen Axiallinie. Dabei wird die Umdrehung des Schneideisenträgers 10 durch die Umlaufsperre 13 verhindert, und der Schneideisenträger 10 steht daher fast still. Sodann laufen der exzentrische innere Rotor 8 und der exzentrische äußere Rotor 7 zusammen um, und gleichzeitig dreht sich der exzentrische innere Rotor 8 in bezug auf den exzentrischen äußeren Rotor 7, wenn durch in den Zylinder 17 eingelassenen üldruck die Kolbenstange 19 in Richtung des Pfeils S vorgeschoben wird. i>adurch wandert der Schneideisenträger 10 mit dem Schneideisen 11 in seiner Mitte in Richtung einer Kreis- i bahn mit dem Radius QP, d.h. dem Abstand zwischen dem Mittelpunkt P des Schneideisens 11 und dem Mittelpunkt Q des exzentrischen inneren Rotors 8, um den Punkt Q als Mittelpunkt aus mit dem Ergebnis, daß der Schneideisenträger und das Sohneideisen selbst keine Umlaufbewegung, sondern, wie die Teile (II) und (III) der Fig. 3 zeigen, eine exzentrische Drehbewegung durch Verschieben der Innenwand des exzentrischen inneren Rotors 8 ausführen, so daß schließlich zwischen den Schneidkanten ij' und 11¹ der Schneideisen 5 und 11 eine gleichmäßige Scherkraft auf den ganzen Umfang des Schneidguts wirkt, das so geschnitten werden kann.

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Beim Schneiden von dünnwandigem Rohr oder von L- oder T-Formstahl usw. ist es ratsam, zur Verhütung von Verziehungen einen Kern in das Schneidgut einzusetzen.

fig. 5 zeigt eine dieser Ausführungsformen. Beim Schneide von dünnwandigem Rohr 35 wird in das Rohr ein Kernstück 36 eingesetzt, von dem ein schaft 37 ausgeht, dessen Ende gegebenenfalls durch eine Stütze 38 abgestützt wird. Innen in den abgeschnittenen Rohrabschnitt 35' ist ein Verstärkungsring 39 eingesetzt, und in entsprechendem Abstand von der Randfläche des Verstärkungsrings ist ein das Abfallen verhindernder Anschlag 40 aufgesetzt. Zwischen dem Scnaft 37 und der Innenseite des VerstärKungsrings 39 ist zweckmäßig genügend Raum vorzusehen, um die exzentrische Drehbewegung des Schneideisens 11 zu gewährleisten, .bei diesem Verfahren besteht selbst bei dünnen Rohren keine Gefahr des Verziehens, und das Schneiden ist glatt und genau durchführbar.

Bei L- oder T-Pormstählen usw. wird wie Pig. 6 zeigt, ein Verstärkungskörper mit dem Querschnitt des Schneidguts entsprechendem Querschnitt verwendet. Beispielsweise wird bei dem L-iormstahl 41 ein im Querschnitt quadratischer Verstärkungskörper 42 zum Ausfüllen des L-Profils verwendet, und bei einem T-f'ormstahl 43 werden Verstärkungskörper 44 und 44' verwendet, um den Mittelteil von beiden Seiten festzuhalten. Trotzdem sind Kern- oder Verstärkungsstücke, wie sie vorstehend beschrieben sind, nicnt immer erforderlich. Selbst bei dünnwandigen Rohren und Ιόππstählen erfolgt kein Verziehen und kann der Schnitt zufriedenstellend durchgeführt werden durch Auswählen der Zeitspanne, der Arbeitsgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit der Auswanderungsbewegung der Schneideisen 5und 11.

Die durch die Vorrichtung nach der Erfindung ausgeübte Scherkraft wirkt gleichmäßig vom gesamten Umfang des Schneidgute, und sie wirkt außerdem allmählich von dessen äußeren Umfang tief hinein zu dessen Mitte, so daß keine Gefahr der Gratbildung besteht und der Schnitt glatt und genau durchgeführt wird.

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In der Zeichnung und den oben beschriebenen Ausführungsforinen ist die exzentrische Auswanderung des Schneideisens als durch den Öldruckzylinder durchgeführt aargestellt, aber sie ist nicht darauf bescnränkt. Die exzentrische Auswanderung des Schneideisens kann z.ü. auch dadurch erfolgen, daß der exzentrische innere Rotor etwas schneller als der exzentrische äußere Rotor angetrieben wird, während der exzentrische äußere Rotor und der exzentrische innere riot or gleichzeitig mit noher Drenzahl umlaufen, und es können andere geeignete Arbeitsweisen entsprechend dem aulgezeigten Prinzip durchgeführt werden.

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Claims

Patentansprüche

IJ Schneidvorrichtung für Rohre, Rundatabeisen und Formstahl verschiedener Profile, gekennzeichnet durch eine feststehende Schneideinrichtung (A) mit einem in einem Sockel (3) angeordneten feststehenden hohlen Schneidwerkzeug (5) und eine dicht an deren Arbeitsfläche angeordnete umlaufende Schneideinrichtung (B) mit einem hohlen umlaufenden Schneidwerkzeug (11), das in einem mit hoher Drehzahl umlaufenden aus einer zentrischen Stellung in eine exzentrische Stellung verstellbaren Drehring (7_f 8) angeordnet ist, wobei das feststehende hohle Schneidwerkzeug (5) in Decklage ist, wenn das hohle umlaufende Schneidwerkzeug (11) in der Mitte des Drehrings liegt, und wobei ferner in dieser Decklage das hohle umlaufende Schneidwerkzeug (11) bei umlaufendem Drehring fast im Stillstand ist und bei seiner Verstellung in exzentrischer Richtung eine exzentrische Drehbewegung erfolgt und der Schnitt an dem in die beiden hohlen Schneidwerkzeuge (5_f 11) eingeführten Schneidgut von dessen Außenumfang zur Mitte hin erfolgt.
2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Schneideinrichtung (B) aus einem für hohe Drehzahl gelagerten (6) exzentrischen äußeren Rotor (7), einem in diesen drehbar eingepaßten exzentrischen inneren Rotor (8), einem in diesen drehbar eingepaßten Schneictwerkzeugträger (10), in dessen Mitte das hohle Schneidwerkzeug (11) befestigt ist, und einer Umlaufsperre (13) für deja Schneideisenträger (10) besteht, daß das Maß an Exzentrizität des inneren (8) und des äußeren Rotors (7) gegeneinander abgleichbar ist, so daß das hohle umlaufende Schneidwerkzeug (5) geradlinig ausgerichtet liegen, wenn beide Maße an Exzentrizität abgeglichen sind, und daß das hohle umlaufende Schneidwerkzeug (11) durch Drehen des exzentrischen inneren Rotors (8) aus seiner Stellung in exzentrischer Riohtung verstellbar ist.
3. Schneidvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, daduroh gekennzeichnet, daß durch Ausbohren eines Abschnitte des exzentrischen äußeren Rotors (7) ein Aufnahmeraum (34)

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für einen Öldruckzylinder (17) gebildet ist, dessen Kopf (17') am exzentrischen äußeren Hotor (7) und dessen Kolbenstange (19) an ihrem Ende an einen Abschnitt des exzentrischen inneren Rotors (8) angelenkt ist, so daß das hohle umlaufende Schneidwerkzeug (11) bei Beaufschlagen des Öldruckzylinders (17) durch Verdrehen des inneren (8) gegenüber dem äußeren Rotor (7) in eine exzentrische Lage überführbar ist.
4. Schneidvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der exzentrische äußere Rotor (7) in einem feststehenden Sockel (4) drehbar gelagert (6) ist und der Schneidwerkzeugträger (10) in den exzentrischen inneren Rotor (8) unter Zwischenschaltung eines lagers (9) eingepaßt

ist. i
5. Schneidvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckö'lzuleitung von einem ilinlaß (23) im Schneideisenträger (10) über einen Kanal (25) und eine Nut (27) im Umfang des Schneidwerkzeugträgers (10), einen Kanal (29) und eine Nut (31) im Umfang des exzentrischen inneren Rotors (8), einem Kanal (33) im exzentrischen äußeren Rotor(7) und eine flexible Leitung zum Öldruckzylinder (17), und die Druckölableitung vom Öldruckzylinder (17) über eine flexible Leitung und einen Kanal (32) im exzentrischen äußeren Ro.tor (7), eine Nut (30) und einen Kanal (28) im exzentrischen inneren Rotor (8) und eine Nut (26) und einen Kanal (24) zum

Auslaß (22) im Schneidwerkzeugträger (10) erfolgt. ä
6. Schneidvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des äußeren Umfangs des exzentrischen äußeren Rotors (7) als Riemenscheibe (12) zum Antrieb des äußeren und inneren Rotors ausgebildet ist.
7. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Schneideinrichtung (B) und die feststehende Schneideinrichtung (A) auf einem gemeinsamen Rahmen (1) angeordnet sind und die feststehende Schneideinrichtung zur Veränderung ihres Abstands zur umlaufenden Schneideinrichtung (B) auf dem Rahmen verstellbar ist.
8. Schneidvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das e.ine Knde der Umlauf sperre (13) dtirch einen Stift (14) mit dem Schneidwerkzeugträger (10) verbunden ist

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lind das andere Ende ein Langloch (15) aufweist, durch das hindurch ein Stift (16) in den Sockel (4) geführt ist, so daß das hohle Schneideisen (11) eine exzentrische Drehbewegung ausführen, aber nicht selbst umlaufen kann.
9. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Schneidgut (35» 35*» 41, 43) im Schneidwerkzeug (5, 11) ein oder mehrere Verstärkungskerne (36, 39, 42, 44-44') einsetzbar sind.

Patentanwalt· Dlpl.-Ing. Hellmuth Κο«·Ι DlpL-lng. Hont I··· Oipl-Ing. Peter Κο··Ι

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