DE1919525B2

DE1919525B2 - Vorrichtung zum Bearbeiten zylindrischer Werkstücke

Info

Publication number: DE1919525B2
Application number: DE1919525A
Authority: DE
Inventors: Alfred Erwin Reginald Basingstoke Hampshire Arnot (Grossbritannien)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-04-22
Filing date: 1969-04-17
Publication date: 1978-04-13
Also published as: DE1919525C3; GB1272064A; SE357906B; CH519956A; JPS521155B1; ES366291A1; JPS53147B1; BE731891A; US3651569A; DE1919525A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten zylindrischer Werkstücke, umfassend einen Rahmen mit an diesem angebrachten Haltegliedern für das Werkstück, einem am Rahmen angeordneten Werkzeugträger zur Aufnahme eines der Bearbeitung des Werkstücks dienenden Werkzeuges, einem Antrieb zur relativen Drehung der Vorrichtung um das Werkstück sowie einer Vorschubeinrichtung zur Erzeugung einer Vorschubbewegung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück.

Bei derartigen, insbesondere zum Schneiden von Metallrohren verwendeten Vorrichtungen besieht das Problem der Erzeugung des Vorschubs /wischen Werkstück und Werkzeug. Bei Vorrichtungen, die von Hand um das zylindrische Werkstück gedreht werden, ist die Erzielung des Vorschubs relativ unproblematisch. Das gleiche gilt, wenn das Rohr mittels eines Antriebs gedreht und das Schneidwerkzeug selbst stationär angeordnet ist, so daß sein Schneidrad ständig von Hand vorgeschoben werden kann. Erhebliche Schwierigkeiten ergeben sich jedoch, wenn das zylindrische Werkstück feststeht und das Schneidwerkzeug mittels eines Antriebs gedreht wird. Für diese Fälle sind bislang

w noch keine befriedigenden Lösungen zur Erzielung des Werkzeugvorschubs gefunden worden.

Aus der DT-PS 9 29 701 ist zwar bereits eine Vorrichtung zum Trennen von in endlosen Strängen kontinuierlich anfallenden Rohren in gleichbleibende

'S Längenabschnitte bekanntgeworden, bei welcher eine von der Bewegung des kontinuierlich anfallenden Rohrs gesteuerte Vorschubeinrichtung für das Schneidrad eines um das Rohr rotierenden Schneidkopfes vorgesehen ist.

■H> Das Funktionieren der dort vorhandenen Vorschubeinrichlungen, die quasi eine Auflauframpe parallel zur Rohrbewegungsricntung enthält, hängt jedoch davon , ab, daß das Rohr mit dem darum rotierenden Schneidkopf während der Schneidbewegung in Richtung der Rohrachse bewegt wird. Für alle nicht stationären Vorrichtungen zum Bearbeiten zylindrischer Werkstücke, als auch für Fälle, in denen die zylindrischen Werkstücke nicht während der Bearbeitung gleichzeitig in axialer Richtung bewegt werden, ist

» die Vorschubeinrichtung nach der DT-PS 9 29 701 ungeeignet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bearbeiten zylindrischer Werkstücke mit einer Vorschubeinrichtung zur Erzeugung einer Vorschubbewegung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück zu schaffen, die unabhängig davon, ob die Vorrichtung um das Werkstück oder das Werkstück innerhalb der Vorrichtung verdreht wird und unabhängig von etwaigen axialen Bewegungen des zylindrischen Werkstücks arbeitet und daher auch für nicht stationäre tragbare Vorrichtungen geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Vorschubeinrichtung ihren Antrieb von der durch die Drehung der Vorrichtung um das Werkstück bewirkten Rotation einer Rolle ableitet, welche am Werkstück anliegt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist nicht nur die gewünschte Unabhängigkeit des Arbeitens von der Ausbildung der relativen Drehung zwischen der Vorrichtung und dem zylindrischen Werkstück gewährleistet, sondern eine Vorschubsteuerung erreicht, die einen Werkzeugvorschub unabhängig von jeglicher axialer Werkstückbewegung bewirkt. Diese Unabhängigkeit geht dabei so weit, daß der Vorschub in jedem Fall stattfindet, egal ob das Werkstück sich bewegt, nicht bewegt oder mit welchen Geschwindigkeiten es axial bewegt wird. Hinzu kommt noch, daß durch die Kopplung der Vorschubbewegung mit der relativen Drehung des Werkstücks innerhalb der Vorrichtung die Vorschubgeschwindigkeit automatisch optimal auf die jeweiligen Arbeitsbedingungen eingestellt wird.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden

''' Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie an Hand der Zeichnung. Hierbei zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Schneiden von Rohren,

F i g. 2 den frontalen Auf riß gemäß F i g. 1,

F i g. 3 den Schnitt nach Linie III-1II in F i g. 1 und

F i g. 4 den Schnitt nach Linie IV-IV in F i g. 3.

In F i g.! und 2 ist mit 10 ein Getriebe bezeichnet. Das Getriebe 10 weist ein Gehäuse mit einigei. auswählbaren Einsatzfassungen 11 für den Antrieb auf, welche über Zahnräder mit einem rohrförmigen Drehglied 12 zu dessen Drehung in Eingriff stehen. Außerdem ist ein Paar sich selbst zentrierender Spannbacken 13 an einem vom Gehäuse getragenen Zapfen 14 befestigt und mittels einer zweigängigen Schraube 15 unter Verwendung eines Handgriffes 16 zu betätigen, um das Getriebe 10 auf ein zu bearbeitendes Rohr Paufzuklemmen.

Am Drehglied 12 befindet sich ein Paar von Nuten oder Schlitzen 17 zur Aufnahme paralleler Zungen 18 eines Rohrschneiders 19, der durch das Drehglied 12 zum Schneiden des Rohres P langsam gedreht wird. Dieser Rohrschneider 19 weist einen zweiteiligen Rahmen auf, dessen einer Teil 20 schwenkbar auf einem Stift 21 des anderen Rahmenteils 22 sitzt.

Auf dem Rahmenteil 20 befindet sich ein auf einem Stift 24 frei bewegliches dünnes Schneidrad 23.

Zwei verhältnismäßig lange Rollen 25, 26 gleichen Durchmessers sind mittels Achsstiften 27, 28 drehbar auf dem Rahmenteil 22 angeordnet und dienen zum Tragen und Positionieren des Rohres Pgegenüber dem zum Schneidrad 23. Die Rolle 25 ist als leerlaufende Führungsrolle ausgebildet und mit einer glatten gehärteten Oberfläche versehen, wohingegen die einen Exzenterteil 29 aufweisende Rolle 26 aufgerauht ist, um bei der Drehung der Vorrichtung um das Rohr P von diesem mittels der Reibungskraft angetrieben zu werden.

Eine am Rahmenteil 22 gelagerte Welle 30 trägt ein am Fuße eines Hebelarms 32 befestigte ; Klinkengesperre 31. Der Hebelarm 32 weist an seinem äußeren Ende eine Rolle 33 auf und steht unter Einwirkung einer an einem Seitenarm 35 am Gehäuse des Klinkengesperres 31 befestigten Zugfeder 34, so daß die Rolle 33 mit der nockenartigen Oberfläche des Exzenterteils 29 der Rolle 26 zusammenwirkt. Auf der Welle 30 ist ein schneckenförmiger Nocken 36 befestigt und wird mit ihr gedreht, wobei die Gegenwirkung des Hebelarms 32 den schneckenförmigen Nocken 36 durch die Drehung des Exzenterteils 29 zusätzlich dreht.

Ein Winkelhebel 37 ist mittels eines Stiftes 21 am Rahmenteil 22 angelenkt. Während da^r Ende des längeren Armes 38 des Winkelhebels 37 mit dem schneckenförmigen Nocken 36 zusammenwirkt, weist der kurze Arm 39 einen Gleitsockel für den Schaft 40 eine Justierschraube 41 auf, deren großer runder Kopf 42 gegen ein Flächenpaar 43 des Rahmenteils 20 wirkt. Diese Flächen 43 sind mit nockenartigen Oberflächen versehen um ein punkthaftes Aufliegen aj." einem Durchmesser des Schraubenkopfes 42 zu gewährleisten und so ein Verbiegen des Schaftes 40 der Schraube 41 weitgehend instantzuhalten.

Dem Nocken 36 ist ein aufgerauhter Ringkörper mit schwach konkaver Ausnehmung 45 angeformt. Diese verläuft mit einem gebogenen Einschnitt 46 des Rahmenteils 22 dann bündig, wenn der Ringkörper 44 so gedreht ist, daß der Arm 38 am kleinsten Radius des Nockens 36 anliegt.

Zur Verwendung der Vorrichtung wird zuerst das Rohr P durch das rohrförrnige Drehglied 12 des Getriebes 10 eingeführt und anschließend der Ringkörper 14 vorteilhafierweisü durch den Daumen der Bedienungsperson gedreht, bis die Ausnehmung 45 mit dem Einschnitt 46 bündig liegt. Nurmehr setzt man den Rohrschneider 19 — gegebenenfalls nach Lockerung der Schraube 41 — über das auf dem Drehglied 12 hervorstehende Rohr P und dreht den Schraubenkopf 42 im Uhrzeigersinn, um den Rahmenteil 20 innenseitig zu schwenken und so den Rohrschneider 19 auf dem Rohr Pfestzuklemmen, wobei das Schneidrad 23 an der gewünschten Schnittlinie liegt. Im Anschluß hieran werden Rohrschneider 19 mit dem Rohr .fund Getriebe ίο i0 so zusammengeführt, daß die Zungen 18 sich in die Nuten 17 des Drehgliedes 12 einlegen.

Anschließend führt man eine Sechskantbacke des Futters einer elektrischen Bohrmaschine in eine entsprechende Einsatzfassung 11 ein und versetzt das Drehglied 12 so in Dreh ing, daß der Rohrschneider um das Rohr P umläuft. L blicherweise bewegt sich der Rohrschneider 19 so, daß das Schneidrad 23 nacheilt, jedoch kann genauso der umgekehrte Drehsinn in Anwendung kommen. Hieraus erhellt, daß dem Werkzeug beim Drehen der Rolle 26 in jede Drehrichtung oder auch beim Wechseln der Drehrichtung der gleiche Vorschub erteilt wird. Außerdem sei erwähnt, daß im Falle der Verwendung eines direkten Antriebes für den Vorschub des Werkzeuges die Vorschubrichtung vom Drehsinn der Vorrichtung abhängt.

Beim Drehen des Rohrschneiders 29 rotiert die Rolle 26 im Rahmen und der Exzenterteil 29 veranlaßt den Arm 32 über das Klinkengesperre 31 zu wirken und so den schneckenförmigen Nocken 36 in mehreren kleinen Stufen zu drehen. So wird der Arm 38 des Winkelhebels 37 abgelenkt, um den Arm 39 zum Einwirken über die Schraube 41 wirken zu lassen und somit den Rahmenteil 20 vorzuschieben sowie das Schneidrad 23 während der Umdrehung des Rohrschneiders 19 radial nach innen zu führen.

Dieser Vorgang setzt sich so lange fort, bis das Rohr P— etwa nach 20 Umdrehungen — völlig durchtrennt ist. Während des Schneidvorganges ist das Rohr P zwischen den Rollen 25, 26 und dem Schneidrad 23 eingespannt, wobei der Berührungspunkt zwischen Schneidrad 23 und Rohr P in etwa auf der Mittelsenkrechten der Verbindungslinie der Berührungspunkte zwischen Rohr P und den Rollen 25 und 26 liegt, so daß Stabilität erreicht wird. Ebenso vermindert man, wenn die Drehkraft mittels zweier Punkte — beispielsweise zweier Nuten 17 und Zungen 18 — übertragen wird, die Querschubkraft auf das Rohr P. Darüber hinaus sei festgehalten, daß die Zungen 18 parallel zu der genannten Mittelsenkrechten verlaufen, so daß sich bei Anordnung des Rohrschneiders 19 für jede Erstreckung des Rohrdurchmessers die Zungen 18 exakt in die Nuten 17 einlegen. Diese geometrische Anordnung kann verändert werden, wenn die Durchmesser der Rollen 25 und 26 ungleich sind, jedoch sollten die Achsen der Zungen 18 parallel zur Lage der Mittelpunkte aller Rohrgrößen verlaufen, an welche die Vorrichtung angepaßt werden kann. Alternativ können in parallele Nuten oder Rillen des Rahmens des Rohrschneiders

w) eingreifende Drucklager oder Zapfen auf dem Drehglied 12 vorgesehen sein.

Darüber hinaus wirkt die glatte gehärteie Oberfläche der Rolle 25 so, daß sie jede durch den Schneidvorgang des Schneidrades 23 erzeugte Umfangsrippe überrollt

'>■> und diese geglättet wird.

Falls ein Abnehmen des Rohrschneiders von einem teilweise durchschnittenen Rohr /'erforderlich ist, kann man die Justierschraube 41 zum Abziehen des

Schneidrads 23 lösen.

Die dargestellte Vorrichtung zum Schneiden von Rohren ist für Rohre verwendbar, deren Durchmesser innerhalb der in Fig. 2 gezeigten Grenzen, also etwa zwischen 12,5 mm und 63,5 mm Außendurchmesser, liegen. Die Schneidteile sind so geformt, daß sich der Rohrschneider 19 bei Arbeilen innerhalb seines gesamten Einstellbereichs in dem nach vorne herausragenden Bereich des Getriebes 10 bewegt.

Bei einer anderen Ausführungsform kann der to Werkzeugvorschub in Abhängigkeit von der Größe oder Art des Werkstückes, beispielsweise mittels Verstellbarkeil der effektiven Länge des Armes 32, verändert werden.

Die dargestellte Schneidvorrichtung wird von einer Antriebsvorrichtung um ein festliegendes Rohr P herumgedreht. Außerdem kann diese Schneidvorrichtung auch mittels eines in F i g. 3 gestrichelt angedeuteten, abnehmbaren Handgriffes H von Hand gedreht werden. Im Gegensatz dazu kann auch die Schneidvorrichtung festgelegt und das Rohr Fgedreht werden.

Gemäß der Erfindung kann eine andere Ausführungsform so ausgeführt sein, daß sie in ein Rohr P, z. B. in einen ölbehälter, einpaßbar ist und nach außen schneidet.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der Antrieb des Vorschubes von dem sich drehenden Schneidrad 23 abgeleitet oder durch eine Hilfsrolle bzw. ein Band übertragen, die um das Rohr P laufen. Auch können die Rollen 25 und 26 noch durch ein Anlifriktionslager od. dgl. ersetzt werden.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel findet mehl als ein Schneidwerkzeug Verwendung. So kanr beispielsweise eine oder es können beide Rollen 25 unc 26 durch Schneidräder ersetzt werden. Insbesondere be dieser Ausführungsart, welche vorteilhafterweise zurr Schneiden von verhältnismäßig unzugänglichen Rohrer unter Benutzung einer hin- und hergehenden statt einei sich drehenden Schneidvorrichtung dient, kann dei einflügligc Exzenterteil 29 durch einen mehrflügeliger Nockenteil ersetzt werden; dieser erzeugt einer Vorschub, welcher für eine hin- und hergehende Schneidbewegung über etwa 60° besser geeignet ist.

Statt des Schneidrades 23 kann ein Sägeblatt oder eir anderes Schneidwerkzeug Verwendung finden. Aucl· können volle Stangen geschnitten und Rohre odei Stangen mit Rillen versehen werden. Außerdem vermag man das Schneidrad 23 durch einen Spitzstahl zui Herstellung von Sicken an Rohren oder zum Umbör dein von Rohrenden zur Bildung von Flanschen od. dgl zu ersetzen. Im Falle des Einspitzens oder Einkerben: kann der aufgerauhte Rundkörper 44 so gestaltet sein daß er ein Voreinstellen zur Vorwahl beispielsweise dei Tiefe einer Rille ermöglicht.

Es soll nach Erwähnung finden, daß trotz de; Zunehmens der Rillentiefe beim Umfahren des Rohre; das Vorschubmaß des Werkzeuges im Verhältnis zui Drehbewegung des zylindrischen Werkstückes se gering ist, daß dieser Unterschied in der Tiefe der Rille im allgemeinen vernachlässigt werden darf.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Bearbeiten zylindrischer Werkstücke, umfassend einen Rahmen mit an diesem angebrachten Haltegliedern für das Werkstück, einem am Rahmen angeordneten Werkzeugträger zur Aufnahme eines der Bearbeitung des Werkstücks dienenden Weikzeuges, einem Antrieb zur relativen Drehung der Vorrichtung um das Werkstück sowie einer Vorschubeinrichtung zur Erzeugung einer Vorschubbewegung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung um das Werkstück bewirkten Rotation einer Rolle (26) ableitet, welche am Werkstück anliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (26) einen Exzenterteil (29) aufweist, der mit einem Klinkengesperre (31) zusammenwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichne!, daß dem Klinkengesperre (31) ein zweiter drehbarer Nocken (36) zugeordnet ist, der über einen Nockenstößel (37) den Werkzeugträger (24) verstellt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Elemente (44) zu einer von der Bewegung der Rolle (26) unabhängigen Einstellung der Lage des zweiten Nockens (36).

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch Anzeigeelemente (45, 46) zur Anzeige des Bewegungsbeginns des zweiten Nokkens (36).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente (45, 46) mit dem zweiten Nocken (36) und dem Rahmen verbundene Abtastteile aufweisen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zweiten Nocken (36) eine Kalibriereinrichtung zum Voreinstellen des Vorschubmaßes für das Werkzeug (23) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (26) eine reibungsbehaftete Oberfläche aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch wenigstens eine weitere Rolle (25) mit einer glatten und gehärteten Oberfläche, um einen durch die Einwirkung des Werkzeuges (23) auf das Werkstück (P) erzeugten Grat oder Rücken glättend zu überrollen.