DE1810052A1

DE1810052A1 - Fliegende Schere zum Durchtrennen von Rohren

Info

Publication number: DE1810052A1
Application number: DE19681810052
Authority: DE
Inventors: Hyde William Stanley
Original assignee: CALUMET AND HECLA CORP
Current assignee: CALUMET AND HECLA CORP
Priority date: 1967-11-20
Filing date: 1968-11-20
Publication date: 1969-06-12
Also published as: US3481237A; BE724067A; FR1592423A; GB1203865A; JPS5128877B1; DE1810052B2; SE343777B; DE1810052C3

Description

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photeotpatent

1A-35 395

Beschreibung zu der Patentanmeldung

CALÜMET & HECLA CORPORAiEIOIi, Allen Park, Michigan, U.S.A.

betreffend
!"liegende Schere zum Durchtrennen von Rohren.

Die Erfindung betrifft eine sogenannte fliegende Schere zum Durchtrennen von Rohren, die einen Matrizenklotz umfaßt, der auf einer Seite eine langgestreckte Aussparung zum Aufnehmen des zu durchtrennenden Rohrs aufweist, und bei dem sich vom Boden der Aussparung aus eine öffnung zur entgegengesetzten Seite des Klotzes erstreckt, ferner ein quer zur Längsachse der Aussparung bewegbares Messer, das dazu dient, ein von der Aussparung aufgenommenes Rohr zu durchtrennen und das dabei entstehende Abfallstück durch die öffnung im Boden der Aussparung auszuwerfen, sowie eine Vorrichtung, die es ermöglicht, den Matrizenklotz und das Messer längs der Bewegungsbahn eines zu zerlegenden Rohrs im wesentlichen synchron mit dem Rohr zu bewegen und außerdem das Messer und den Matrizenklotz derart aufeinander zu zu bewegen, daß das Rohr durchtrennt wirdo

Die fliegende Schere nach der Erfindung dient zum Durchtrennen von sich kontinuierlich bewegenden Rohren, deren Bewegung während des Trennvorgangs nicht unterbrochen werden sollo Bei einer solchen Vorrichtung zum Durchtrennen väin Rohren ist es erforderlich, dafür zu sorgen, daß die Enden der Rohrabschnitte an den Trennstellen im wesantlichen offen bleiben, so daß man in die öffnungen ein Werkzeug

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einführen kann* das dazu dient, das Ende des Rohrs abzurunden und es gegebenenfalls abzuschrägen*

Genauer gesagt umfaßt die fliegende Schere nach der Erfindung einen Matrizenklotz, der auf einer Seite mit einer langgestreckten Aussparung versehen ist, die so geformt ist, daß sie ein sich kontinuierlich vorwärts bewegendes Rohr aufnehmen und kontinuierlich unterstützen kann· Außerdem weist der Matrizenklotz eine Öffnung auf, die sich vom Boden der Aussparung aus zur entgegengesetzten Seite des Klotzes erstreckt. Diesem Matrizenklotz ist ein Messer zugeordnet, dessen die Schneide tragendes Bilde so angeordnet ist, daß es sich guer zur Iiängsachse der Aussparung erstreckt und in die Öffnung hinein bewegt werden kann, um ein von der Aussparung aufgenommenes Rohr zu durchschneiden und das während des Trennvorgangs von dem Rohr abgeschnittene Abfallstück auszuwerfen«»

Der Matrizenklotz und das Messer werden synchron so angetrieben, daß sie sich längs sich schneidender und vorzugsweise kreisrunder Bahnen bewegen, so daß längs eines Teils der Bewegungsbahnen des Matrizenklotzes und des Messers die Bewegungen dieser Teile eine Komponente umfassen, die in der Bewegungsrichtung des Rohrs verläuft und einer Geschwindigkeit entspricht, die im wesentlichen gleich der. Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung des Rohrs ist» Außerdem führen der Matrizenklotz und das Messer Relativbewegungen aufeinander zu und voneinander weg aus» Während sich diese Teile aufeinander zu bewegen, bewegen sie sich in der gleichen Richtung wie--das Rohr> und hierbei durchtrennen sie das Rohr, ohne daß die Längsbewegung des Rohrs unterbrochen wird« Danach bewegen sich der Matrizenklotz und das Messer voneinander weg sowie nach hinten bzw· in einer der Bewegungsrichtung des Rohrs entgegengesetzten Richtung, bis sie zur Vorbereitung des nächsten Trennvorgangs erneut ihre Ausgangsstellung erreicht haben»

Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, eine fliegende Schere zu schaffen, die es ermöglicht, ein Rohr zu durchtrennen, das sich mit einer relativ hohen Geschwindigkeit vorwärts bewegt, und bei der dieser Arneitsschritt so durchgeführt wird, daß die Enden des Rohrs an den Schnittstellen

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genügend' weit geöffnet bleiben, damit ein Werkzeug eingeführt werden kann, um die Rohrenden erneut abzurunden und sie gegebenenfalls abzuschrägen«,

Ferner sieht die Erfindung einen Matrizenklotz vor, der mit einer relativ tiefen Nut zum Aufnehmen eines Rohrs versehen ist, ein zum Durchtrennen eines Rohrs dienendes, quer zur Längsachse der Nut bewegliches Messer sowie eine Vorrichtung, die es ermöglicht, den Matrizenklotz und das Messer synchron längs allgemein kreisrunder geschlossener Sahnen in entgegengesetzten Riehtungen so zu bewegen, daß dann, wenn sich der Matrizenklotz und das Messer einander näfeern, der Matrizenklotz und das Messer in der gleichen Richtung wie das Rohr und annähernd mit m der gleichen Geschwindigkeit wie das Rohr bewegt werden.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert·

Fig· 1 ist eine Stirnansicht einer erfindungsgemäßen fliegenden Schere.

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1«,

Fig. 3 ist ein vergrößerter Teilschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1.

Fig. 4 ist eine Teildarstellung des bei der Schere verwendeten Messers.

Die dargestellte fliegende Schere umfaßt einen Matrizenklotz 10, der auf einer Seite mit einer relativ tiefen Nut oder Aussparung 12 versehen ist. Gemäß Fig. 1 erstreckt sich die Nut oder Aussparung 12 von der Oberseite des Matrizenklotzes 10 aus nach unten. Der Boden der Aussparung 12 hat eine halbzylindrische Form, so daß er zur Unterseite eines zu durchtrennenden Rohrs 7 paßt. Zwischen seinen Enden ist der Matrizenklotz mit einem querliegenden rechteckigen Schlitz 14 versehen, dessen Stirnwände in der in Fig. 1 bei 16 dargestellten Weise nach unten divergieren. Ferner umfaßt der Matrizen klotz 10 zwei Fußabschnitte 18, zwischen denen eine Öffnung 20

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vorgesehen ist, innerhalb deren die Abfallstücke herabfallen können«.

Der Matrizenklotz 10 ist auf einem Gestängeglied 22 angeordnet, dessen Enden mit zwei Paaren von parallelen Kurbelarmen 24- und 26 durch Lagerbolzen 28 und 29 gelenkig verbunden sind. Die Kurbelarme 24 und 26 werden durch nicht dargestellte ortsfeste Ünterstptzungen getragen, in denen sie mit Hilfe von Wellen 30 und 31 drehbar gelagert sind. Dem Matrizenklotz 10 ist ein Messer 32 zugeordnet, das einen rechteckigen Querschnitt hat und so bemessen ist, daß es mit einem geringen Spielraum von dem rechteckigen Schlitz 14 aufgenommen werden kann-,, Das untere Ende des Messers 32 trägt nach innen und unten geneigte Schneiden 34, die sich an einer scharfen Schneidkante 36 vereinigen, die sich an die scharfen Schneidkanten anschließt, welche durch die Schnittlinien zwischen den Flachseiten des Messers und den geneigten unteren Stirnflächen 34 gebildet sind·

Bei dieser Anordnung bewirkt eine Bewegung des Messers nach unten in die in Figo 3 gezeigte Stellung, daß sich das die Schneiden tragende Ende des Messers quer zu dem Rohr T bewegt·, so daß das Rohr durchtrennt wird und ein Abfallstück entsteht, das nach unten in den Raum zwischen den fußabschnitten 18 des Matrizenklotzes ausgeworfen wird.

Das Messer 32 ist mit einem langgestreckten Gestängeglied 40 verbunden, das in der bei 46 angedeuteten Weise drehbar mit zwei Paaren von parallelen Kurbelarmen 42 und 44 verbunden ist_e Die Kurbelarme 42 und 44 werden von einer nicht dargestellten ortsfesten Unterstützung getragen, in der sie mit Hilfe von Wellen 48 und 49 gelagert sind₀

Der Kurbelarm 26 ist drehfest mit der Welle 31 verbunden, so daß er durch diese Welle angetrieben werden kann«, Ferner ist mit der Welle 31 ein Zahnrad 50 drehfest verbunden. Entsprechend ist der Kurbelarm 44 drehfest mit der Welle 48 verbunden, damit er durch diese Welle angetrieben werden kann, und mit der Welle 49 ist ein zweites Zahnrad 52 drehfest verbünden, das dem Zahnrad 50 gleicht und mit ihm kämmt* >

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Gemäß Pig. 1 sind zusätzliche Zahnräder 50a und 52a vorgesehen, die drehfest mit den Wellen 30a und 48a verbunden sindj diese Teile entsprechenden Zahnrädern 50, 52 und den Wellen 30, 48 und dienen dazu, jeweils einen der Kurbelarme 24 und 42 jedes Paars von Kurbelarmen anzutreiben.

"Die gesamte Vorrichtung kann über eine beliebige Welle, z.B. die Welle 30, angetrieben werdeno Die Zahnradpaare 50, 52 und 50a, 52a gewährleisten eine synchrone Drehbewegung der genannten Teile und damit auch synchrone Bewegungen der Gestängeglieder 22 und 40. Die Bewegung dieser Gestängeglieder und der damit verbundenen Bauteile spielt sich längs kreisrunder Bahnen ab, deren Radius gleich der wirksamen länge der Kurbelarme 24, 26 und 42, 44 ist.

Nimmt man gemäß Fig. 2 an, daß sich das Rohr T in Richtung des Pfeils von links nach rechts bewegt, werden die Zahnräder 50 und 52 in Richtung der in sie eingezeichneten Pfeile gedreht. Entsprechend bewegen sich die Gestängeglieder 22 und 40 synchron, und gegenüber der in Mg» 2 gezeigten augenblicklichen Stellung bewegen sie sich nach rechts. Wenn man die Drehgeschwindigkeit des Antriebszahnrades 50 auf geeignete Weise wählt, ist es möglich, dem Matrizenklotz 10 und dem Messer 32 während ihrer Betätigung zum Durchschneiden des Rohrs eine Bewegung zu erteilen, die eine von links nach rechts verlaufende Komponente umfaßt, die im wesentlichen gleich der mittleren Geschwindigkeit.der Vorwärtsbewegung des Rohrs T istο Bs sei bemerkt, daß es die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht, das Rohr T schnell in Richtung seiner Achse zu bewegen und die Zahnräder entsprechend schnell umlaufen zu lasseno

Geht man von der in Fig. 2 gezeigten Stellung aus, führt die weitere Vorwärtsbewegung des Rohrs T dazu, daß sich der Matrizenklotz 10 und das Messer 32 kontinuierlich nach'rechts bewegen, wobei diese Bewegung von einer nach oben gerichteten Rückzu»gsbewegung des Messers 32 und einer entsprechenden, nach unten gerichteten Rückzugsbewegung des Matrizenklotzes 10 begleitet ist. Wenn sich die Zahnräder bO und 52 gegenüber

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ihrer Stellung nach Fig. 2 tun 180° gedreht haben, befinden;sich der Matrizenklotz 10 und das Messer 32 im größten Abstand voneinander, und sie beginnen, sich entgegen der Bewegungsrichtung des Rohrs T von rechts nach links zu bewegen»

Die Betätigung der fliegenden Schere zum Durchtrennen von Rohren wird dadurch bewirkt, daß man das Antriebszahnrad eine Drehung um etwa 360° ausführen läßt, so daß der Matrizenklotz und das Messer in einer Stellung zur Ruhe kommen, in der sie in einem Abstand von dem Rohr angeordnet sind, so daß das Rohr seine schnelle Vorwärtsbewegung ohne Unterbrechung fortsetzen kann. Die nächste Betätigung der Antriebsvorrichtung w für das Zahnrad 50 bewirkt, daß die Antriebszahnräder eine vollständige Umdrehung ausführen, während welcher sich das Messer und der Matrizenklotz aufeinander zu bewegen, wobei gleichzeitig eine Bewegungskomponente auftritt, die parallel zur Bewegungsbahn des Rohrs T verläuft, und die einer Bewegungsgeschwindigkeit entspricht, die annähernd gleich der Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung des Rohrs ist.

Wenn sich der Matrizenklotz und das Messer bei den gemäß den Zeichnungen gewählten Abmessungen weiter voneinander weg bewegen, wird das Messer 32 vollständig außer Eingriff mit dem Matrizenklotz 10 gebrachte Um ein einwandfreies Eintreten des freien Endes des Messers 32 in den Schlitz 14 zu gewährleisten, w sind die oberen Ränder des Schlitzes vorzugsweise so abgeschrägt, wie es in Pig. 3 bei 14a angedeutet ist.

Es sei bemerkt, daß die Tiefe der Aussparung 12 erheblich größer ist als der Durchmesser des Rohrs T, so daß das Rohr von der Aussparung aufgenommen und durch die Wand der Aussparung teilweise unterstützt wird, wenn das spitz zulaufende Ende des Messers 32 in Berührung mit der Oberseite des Rohrs gebracht wirdα

Gemäß Fig. 3 besteht die anfängliche Yifirkung des Messers 32 öeirn Durchtrennen des Rohrs T darin, daß ein Abfallstück 38 entfernt und das Rohr geringfügig verformt bzw» mit einer Vertiefung versehen wird. Jedoch ist diese Verformung des Rohrs relativ geringfügig, und die Schnittenden der Rohrabschnitte,

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die mit Hilfe der Vorrichtung hergestellt werden, können dadurch wieder in ihre kreisrunde Form gebracht werden, daß man in jedes offene Ende ein Werkzeug zum Abrunden des Rohrs einführt; gegebenenfalls ist es möglich, die Schnittenden des Rohrs gleichzeitig abzuschrägen.

Zwar kann jede Kantenfläche 34 des Messers 32 an dessen freiem Ende als eine ebene Fläche ausgebildet sein, doch ist es auch möglich, das Messer so auszubilden, wie es in Fig. 4 gezeigt ist; in diesem Fall wird das Messer an seinem in der Querrichtung spitz zulaufenden Ende durch Schleifen mit q.uerliegenden konkaven Flächen 34a versehen.

Patentansprüche:

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Claims

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DR.E.V.PE0HMANN ö telefon 22 06 51

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MÜNCHEN

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PATENTANSPRÜCHE

t» Fliegende Schere zum Durchtrennen von Röhren, gekennzeichnet durch einen Matrizenklotz (10), der auf einer Seite mit einer langgestreckten Aussparung (12) zum Aufnehmen und Unterstützen eines Rohrs (T) versehen ist und eine öffnung (16) aufweist, die sich vom Boden der Aussparung aus zur entgegengesetzten Seite des Matrizenklotzes erstreckt, ein Messer (32), das quer zu der Aussparung bewegbar ist, und dessen Querschnitt zum Querschnitt der öffnung des Matrizenklotzes paßt, wobei das Messer und die öffnung des Matrizenklotzes quer zur Längsachse der Aussparung so bemessen sind, daß sie sich in der Querrichtung über beide Sei'tenwände der Aussparung hinaus erstrecken, sowie durch eine Vorrichtung, mittels deren der Matrizenklotz und das Messer in Richtung der Achse eines sich in der Längsrichtung bewegenden Rohrs mit einer Geschwindigkeit synchron bewegt werden können, die im wesentlichen gleich der Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung des Rohrs ist, und mittels deren der Matrizenklotz und das Messer gleichzeitignquer zur Achse des Rohrs aufeinander zu bewegt werden können, um zu bewirken, daß das Messer das Rohr durchtrennt und das Abfallstück über die Öffnung des Matrizenklotzes auswirft₀

2* Schere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Bewegen des Matrizenklotzes und des Messers eine Vorrichtung umfaßt, mittels deren der Matrizenklotz und das Messer längs sich übersehneidender kreisrunder Bahnen bewegt werden können, um den Matrizenklotz und das Messer nach jedem Trennvorgang voneinander weg zu bewegen und den Matrizenklotz und das Messer dann

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entgegen der Bewegungsrichtung des Rohrs eine Rückführungsbewegung ausführen zu lassen<>

3. Schere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisrunden Bewegungsbahnen des Messers und des Matrizenklotzes gleich große Radien haben, die um ein Mehrfaches 'größer sind als der Durchmesser des Rohrs.

4. Schere nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Tiefe der langgestreckten Aussparung des Matrizenklotzes größer ist als der Durchmesser des Rohrs,

5ο Schere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die öffnung des Matrizenklotzes und das Messer eine rechteckige Querschnittsform haben, und daß das dem Matrizenklotz zugewandte Ende des Messers so zugespitzt ist, daß es die Wand des Rohrs durchstechen kann.

6. Schere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer an seinem zum Durchstechen der Wand des Rohrs dienenden Ende eine sich quer zur Breite des Messers erstreckende seharfe Schneide aufweist*

7ο Schere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Stirnflächen am freien Ende des Messers eine konkave Form haben. . "

8, Schere nach einem der Ansprüche 1 bis 7_t dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum synchronen Bewegen des Messers und des Matrizenklotzes paarweise angeordnete Kurbelarme (42, 44} 24, 26) von gleicher länge umfaßt, daß die freien Enden der Kurbelarme jedes Paars durch ein Gestängeglied (40, 42) gelenkig miteinander verbunden sind, und daß eine Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, mittels deren die dem Messer zugeordneten Kurbelarme und die dem Matrizenklotz zugeordneten Arme in entgegengesetzten Richtungen gleich schnell angetrieben werden können_e -

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9. Schere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebsvorrichtung gleichartige Zahnräder umfaßt, von denen jedes mit einem der Kurbelarme der beiden Paare drehfest verbunden ist, und daß die dem Messer zugeordneten Zahnräder mit den dem Matrizenklotz zugeordneten Zahnrädern kämmen·

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