DE1752288B2

DE1752288B2 - Schneidvorrichtung für Rohre, Stabeisen und Formstahl verschiedener Profile

Info

Publication number: DE1752288B2
Application number: DE1752288A
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: 1974-02-21
Also published as: US3494233A; DE1752288C3; FR1567399A; SE355739B; GB1216746A; DE1752288A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für Rohre, Stabeisen und Formstahl verschiedener Profile, mit einem ortsfesten hohlen Schneidwerkzeug und einem bei Schneidbeginn fluchtend mit diesem angeordneten bewegbaren hohlen Schneidwerkzeug, welches über an seinem Umfang angeordnete verstellbare Exzenter angetrieben während des Schneidvorganges Kreisbewegungen mit zunehmendem Radius ausführt.

Eine mit einem Exzenter arbeitende Vorrichtung zum weitgehend gratfreien Abtrennen von elektrischen Leitungsrohren ist bekannt aus der USA.-Patentschrift I 216 426. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist in einem Ständer ein ortsfestes hohles Trennwerkzeug und daneben in einem mittels eines Ratschenantriebs von Hand verdrehbaren Exzenter ein bewegbares hohles Trennwerkzeug angeordnet, welch letzteres zunächst mit dem ortsfesten Trennwerkzeug fluchtet und dann im Verlauf des Trennvorgangs so verschoben wird, daß es ein in diese Trennwerkzeuge eingeführtes elektrisches Leitungsrohr abschert. Es handelt sich also bei dieser bekannten Vorrichtung um eine besondere Art einer einseitig wirkenden Schervorrichtung, bei der die Scherkraft hauptsächlich auf zwei gegenüberliegende Zonen des abzutrennenden Rohres wirkt, so daß dieses Rohr an der Trennstelle unvermeidlich in dieser Richtung verformt wird.

Aus der Zeitschrift »Fertigungstechnik und Betrieb«, 15. Jahrgang (1965), Heft 11, Seiten 663 bis 666, ist ferner eine Vorrichtung bekannt, mit der Rohre u. dgl. durch transtetorisches Schneiden getrennt werden können. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind zwei parallele Exzenterwellen vorgesehen, von denen jede eine Exzenterbuchse trägt. Beide Exzenterbuchsen sind im Eingriff mit einer Platte, welch letztere das bewegte Schneidwerkzeug trägt. Die Literaturstelle gibt an, daß durch gleichzeitiges Verdrehen der beiden Exzenterbuchsen um ihre Exzenterzapfen die Eindringtiefe des Schneidwerkzeugs bestimmt werden kann. — Diese bekannte Vorrichtung ist also sehr kompliziert im Aufbau und erfordert eine Vielzahl von bewegten Teilen, Getrieben, Verstellvorrichtungen usw., so daß sie nur bei sehr hohen Stückzahlen rentabel ist und darüber hinaus, bedingt durch die Vielzahl der Teile, mit häufigen Störungen gerechnet werden muß.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und insbesondere, eine Schneidvorrichtung zu schaffen, die bei einfachem und kompaktem Aufbau saubere Schnitte liefert.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer eingangs genannten Schneidvorrichtung dadurch erreicht, daß das bewegbare Schneidwerkzeug über zwei ineinandergelageite und gemeinsam rotierende Exzenterbüchsen in einem ortsfesten Sockel gelagert ist, wobei die innere Exzenterbüchse gegenüber der äußeren Exzenterbüchse mittels eines hydraulischen Kolbenmotors drehverstellbar ist und das bewegbare Schneidwerkzeug über eine in einem Langloch geführte Lasche am Sockel gegen Rotation gesichert ist. Bei Schnittbeginn fluchtet das bewegbare Schneidwerkzeug mit dem ortsfesten Schneidwerkzeug, und durch die zunehmende Verdrehung der beiden ineinanderliegenden Exzenterbüchsen relativ zueinander wird dem bewegbaren Schneidwerkzeug eine zunehmende Exzentrizität erteilt, so daß sein Mittelpunkt sich etwa auf einer Spiralbahn relativ zum Mittelpunkt des ortsfesten Schneidwerkzeugs bewegt und man einen sehr sauberen, auf den gesamten Umfang des zu schneidenden Guts gleichmäßig einwirkenden Schnitt erhält.

Eine besonders einfache Verdrehung der beiden ineinanderliegenden Exzenterbüchsen ergibt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch, daß der Kolbenmotor in einer Ausnehmung der äußeren Exzenterbüchse gelagert ist, wobei der Druckmittelfluß über Kanäle und durchgehende Umfangsnuten im bewegbaren Schneidwerkzeug und in den Exzenterbüchsen erfolgt. Ein solcher Verstellantrieb ist sehr robust und wenig störanfällig.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigt

F i g. 1 eine geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung nach der Erfindung,

F ig . 2 eine Schnittansicht nach der Linie II-II der Fig.l,

F i g. 3 ein Funktionsdiagramm der Vorrichtung nach der Erfindung an Hand einer schematischen Vorderansicht des beweglichen Teils der Vorrichtung,

F i g. 4 eine Teilansicht eines Längsschnitts der Vorrichtung bei Verwendung eines Stützdorns und

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3 ' 4

F i g. 5 vereinfachte Querschnittsansichten bei Ver- führen und exzentrisch werden. Dadurch dreht sich

wendung von Abstützteilen. der Mittelpunkt P des Schneidwerkzeugs 11 um den

Die feststehende Schneideinrichtung A und die um- Mittelpunkt β der inneren Exzenterbüchse 8 auf einer laufende Schneideinrichtung B sind auf einem Rah- Kreisbahn mit dem Radius QP in Richtung des men 1 angeordnet. Dabei ist die feststehende Schneid- 5 Pfeils P', so daß der Mittelpunkt P eine exzentrische einrichtung A durch eine Schwalbenschwanznut 2 in Bewegung ausführt. Der Mittelpunkt P des Schneidder Unterseite ihres Sockels 3 verschiebbar auf den Werkzeugs 11 fällt wieder mit dem früheren Mittel-Rahmen 1 aufgepaßt, so daß der Sockel 3 in hori- punkt zusammen, wenn in den Kolbenmotor 17 Gezontaler Richtung verstellbar ist. Der Sockel 4 der gendruck eingelassen wird und sein Kolben 21 zuumlaufenden Schneideinrichtung B ist ebenfalls auf io rückgeht.

dem Rahmen 1 befestigt. Im Sockel 3 der feststehen- Die Zuleitung von Drucköl zum Kolbenmotor 17

den Schneideinrichtung A ist ein hohles, ortsfestes geschieht wie folgt:

Schneidwerkzeug 5 befestigt, dessen der umlaufenden An einer Stirnseite des Schneidwerkzeugträgers 10

Schneideinrichtung B zugewandtes Ende 5' eine sind ein Auslaß 22 und ein Einlaß 23 vorgesehen,

Schneidkante darstellt. 15 die durch die Kanäle 24 bzw. 25 mit Umfangsnuten

Eine äußere Exzenterbüchse 7 der umlaufenden 26 bzw. 27 verbunden sind, die in den Mantel des Schneideinrichtung B ist drehbar im Sockel 4 mittels Schneidwerkzeugträgers 10 eingelassen sind. In Deckeines Lagers 6 gelagert. In die äußere Exzenter- lage mit den Nuten 26 und 27 führen Kanäle 28 und büchse 7 ist eine innere Exzenterbüchse 8 nach Art 29 durch die innere Exzenterbüchse 8, in deren äußeeines Gleitlagers drehbar eingesetzt; in die Büchse 8 20 ren Mantel Umfangsnuten 30 und 31 eingelassen ist unter Zwischenschaltung eines Lagers 9 ein hohler sind. In Decklage mit diesen führen durch die äußere Schneidwerkzeugträger 10 eingepaßt, in dessen Mitte Exzenterbüchse 7 Kanäle 32 und 33, deren Enden in ein hohles bewegbares Schneidwerkzeug 11 befestigt eine durch Ausbohren eines Abschnitts der äußeren ist, dessen der feststehenden Schneideinrichtung A Exzenterbüchse 7 gebildete Ausnehmung 34 führen zugewandtes Ende 11' eine Schneidkante darstellt. 25 und mit dem darin angeordneten Kolbenmotor 17

Die äußere und die innere Exzenterbüchse 7 bzw. 8 durch nicht dargestellte flexible Schläuche od. dgl.

weisen das gleiche Maß an Exzentrizität auf, und sie verbunden sind. Außerdem sind der im Schneidwerk-

sind so zusammengepaßt, daß das Maß an Exzen- zeugträger 10 vorgesehene Auslaß 22 und Einlaß 23

trizität gegenseitig abgleichbar ist. Wenn nämlich die durch nicht dargestellte flexible Schläuche od. dgl.

exzentrische Stellung der äußeren Exzenterbüchse 7 30 mit einer Druckmittelquelle verbunden,

und der inneren Exzenterbüchse 8 auf eine Differenz Mit der erfindungsgemäßen, wie vorstehend be-

von 180° abgestellt ist, stimmt der Mittelpunkt P des schrieben aufgebauten Schneidvorrichtung ist das

Schneidwerkzeugs 11 überein mit dem Mittelpunkt Schneiden auf der ganzen äußeren Fläche des in die

des Lagers 6 im Sockel 4, wie F i g. 4 zeigt, d. h. P hohlen Schneidwerkzeuge 5 und 11 eingeführten

stimmt überein mit dem Mittelpunkt des äußeren 35 Schneidguts durch einen gleichmäßigen Schneidvor-

Durchmessers der äußeren Exzenterbüchse 7. Wenn gang durchführbar. Dabei sind zunächst, wie der

jedoch die relative Winkellage verändert wird, wan- Teil (I) der Fig. 3 zeigt, der Mittelpunkt des Schneid-

dert der Mittelpunkt P des Schneidwerkzeugs 11 aus Werkzeugs 11 und der Mittelpunkt des Lagers 6 in

seiner Stellung im Mittelpunkt des Lagers 6 heraus. Decklage, und die Schneidwerkzeuge 11 und 5 fluch-

Die äußere Exzenterbüchse 7 wird durch eine auf 40 ten miteinander. Das Schneidgut wird in die beiden ihrem Außenumfang angeordnete, die Exzenterbüch- Schneidwerkzeuge 11 und 5 eingeführt, und die sen 7 und 8 antreibende Riemenscheibe 12 auf einer innere und äußere Exzenterbüchse 8 und 7 werden hohen Drehzahl (1500 bis 3000 U/min) gehalten, wo- angetrieben. Zu diesem Zeitpunkt liegen der Mittelbei jedoch eine als Umlaufsperre dienende Lasche punkt des Lagers 6, der Mittelpunkt des Schneid-13 das Umlaufen des Schneidwerkzeugs 10 in der 45 Werkzeugträgers 10 und der Mittelpunkt des Schneid-Weise steuert, daß eine Rotation verhindert wird. Die Werkzeugs 11 auf der gleichen Axiallinie. Dabei wird Lasche 1.3 ist an ihrem oberen Ende durch einen eine Umdrehung des Schneidwerkzeugträgers 10 Stift 14 mit dem Schneidwerkzeugträger 10 verbun- durch die Lasche 13 verhindert, und der Schneidden, während ihr unteres Ende ein Langloch 15 werkzeugträger 10 steht daher fast still. Sodann lauaufweist, durch das hindurch ein Stift 16 in den 50 fen die innere und die äußere Exzenterbüchse 8 und 7 Sockel 4 eingelassen ist. Dadurch blockiert die Um- zusammen um, und gleichzeitig dreht sich die innere laufsperre 13 nicht die exzentrische Kreisbewegung Exzenterbüchse 8 relativ zur äußeren Exzenterdes Schneidwerkzeugträgers 10, wenn, wie zuvor an- büchse 7, wenn durch in den Kolbenmotor 17 eingegegeben, der Mittelpunkt P des Schneidwerkzeugs 11 lassenen Öldruck die Kolbenstange 19 in Richtung aus seiner Lage im Mittelpunkt des Lagers 6 heraus- ₅₅ des Pfeils S vorgeschoben wird. Dadurch wandert der wandert. Schneidwerkzeugträger 10 mit dem in seiner Mitte

Die relative Lage von äußerer zu innerer Exzenter- angeordneten Schneidwerkzeug 11 in Richtung einer büchse 7 bzw. 8, d. h. die exzentrische Lage des Kreisbahn mit dem Radius PQ, d. h. dem Abstand Schneidwerkzeugs 11, ist durch einen hydraulischen zwischen dem Mittelpunkt P des Schneidwerkzeugs Kolbenmotor 17 veränderbar, dessen eines Ende 17' _6o Jl und dem Mittelpunkt Q der inneren Exzenterdurch einen Stift 18 mit einem Teil der äußeren Ex- büchse 8, um den Punkt Q als Mittelpunkt aus mit zenterbüchse 7 verbunden ist, während das Ende dem Ergebnis, daß der Schneidwerkzeugträger und seiner Kolbenstange 19 durch einen Stift 20 mit der das Schneidwerkzeug selbst keine Umlaufbewegung, inneren Exzenterbuchse 8 verbunden ist. Durch in sondern, wie die Teile (II) und (III) der Fig. 3 zeiden Kolbenmotor 17 eingelassenen Öldruck ist die _6s gen, eine exzentrische Kreisbewegung durch VerKolbenstange 19 in Richtung des Pfeils S ausfahrbar schieben der Innenwand der inneren Exzenter- und läßi dabei die innere Exzenterbüchse 8 eine büchse 8 ausführen, so daß schließlich zwischen den Drehbewegung um den Punkt Q als Mittelpunkt aus- Schneidkanten 5' und 11' der Schneidwerkzeuge 5

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und 111 eine gleichmäßige Kraft auf den ganzen Umfang des Schneidguts wirkt, das so geschnitten wird.

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

Fi g. 4 zeigt eine dieser Ausführungsformen. Beim Schneiden von dünnwandigem Rohr 35 wird in dieses ein Kernstück 36 eingesetzt, von dem ein Schaft 37 ausgeht, dessen Ende gegebenenfalls durch eine Stütze: 38 abgestützt wird. Innen in den abzuschneidenden Rohrabschnitt 35' ist ein Verstärkungsring 39 eingesetzt, und in entsprechendem Absland von der Randfläche des Verstärkungsrings ist ein das Abfallen verhindernder Anschlag 40 aufgesetzt. Zwischen dem Schaft 37 und der Innenseite des Verstärkungsrings 39 ist zweckmäßig genügend Raum vorzusehen, um die exzentrische Kreisbewegung des Schneidwerkzeugs II zu gewährleisten. Bei diesem Verfahren besteht selbst bei dünnen Rohren keine Gefahr des Verziehens, und das Schneiden ist glatt und genau durchführbar.

Bei Formstählen verschiedener Profile wird, wie F i g. 5 zeigt, ein Verstärkungskörper mit dem Querschnitt des dem Schneidgut entsprechenden Querschnitt verwendet. Beispielsweise wird bei dem L-Formstah] 41 ein im Querschnitt quadratischer Verstärkungskörper 42 zum Ausfüllen des L-Profils verwendet, und bei einem T-Formstahl 43 werden Verstärkungskörper 44 und 44' verwendet, um den Steg von beiden Seiten festzuhalten. Trotzdem sind Kernoder Verstärkungsstücke, wie sie vorstehend beschricben sind, nicht immer erforderlich; selbst bei dünnwandigen Rohren und Formstählen erfolgt kein Verziehen und kann der Schnitt zufriedenstellend durchgeführt werden durch Auswählen der Zeitspanne, der Arbeitsgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit der

ίο Auswanderungsbcwegung der Schneidwerkzeuge 5 und 11.

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

Beim vorstehenden Ausfiihrungsbcispicl ist die exzentrische Auswanderung des Schneidwerkzeugs Il als durch einen hydraulischen Kolbenmotor 17 durchgeführt dargestellt, aber sie ist nicht darauf beschränkt. Die exzentrische Auswanderung des Schneidwerkzeugs 11 kann z. B. auch dadurch erfolgen, daß die innere Exzenterbuchse 8 etwas schneller angetrieben wird als die äußere Exzenterbuchse 7, wobei die äußere und die innere Exzenterbuchse 7 und 9 gleichzeitig mit hoher Drehzahl umlaufen.

Hier/u 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schneidvorrichtung für Rohre, Stabeisen und Fonnstahl verschiedener Profile, mit einem ortsfesten hohlen Schneidwerkzeug und einem bei Schneidbeginii fluchtend mit diesem angeordneten bewegbaren hohlen Schneidwerkzeug, welche.« über an seinem Umfang angeordnete verstellbare Exzenter angetrieben während des Schneidvorganges Kreisbewegungen mit zune:imendem Radius ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Schneidwerkzeug (10, 11) über zwei ineinandergelagsrte und gemeinsam rotierende Exzenterbüchsen (7, 8) in einem ortsfesten Sockel (4) gelagert ist, wobei die innere Exzenterbüchse (8) gegenüber der äußeren Exzenterbuchse (7) mittels eines hydraulischen Kolbenmotors (17,19, 21) drehverstellbar ist und das bewegbare Schneidwerkzeug (10,11) über eine in einem Langloch (15) geführte Lasche (13) am Sockel (4) gegen Rotation gesichert ist.

2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Exzenterbüchse (7) auf einer Teilbreite ihres Außenumfangs als Riemenscheibe (12) ausgebildet ist.

3. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenmotor (17, 19, 21) in einer Ausnehmung (34) der äußeren Exzenterbüchse (7) gelagert ist, wobei der Druckmittelfluß über Kanäle (24, 25; 28, 29; 32, 33) und durchgehende Umfangsnuten (26, 27; 30, 31) im bewegbaren Schneidwerkzeug (10, 11) und in den Exzenterbüchsen (8, 7) erfolgt.

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