DE19807337A1

DE19807337A1 - Verfahren zum Schneiden von Wellrohren sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19807337A1
Application number: DE1998107337
Authority: DE
Inventors: Ulmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 1999-09-02

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden von Wellrohren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens.

Beim Schneiden von Wellrohren ist es häufig gewünscht, die Wellrohre auf der Welle (Berg) zu schneiden. Dieses ist beispielsweise der Fall, wenn durch die geschnittenen Well rohrstücke Kabel geführt werden sollen. Beim Austritt der Kabel aus den Wellrohren liegen die Kabel an den Rändern der Wellrohre an. Ist das Wellrohr in einem Tal geschnit ten, kann es vorkommen, daß die Kabel mit ihrer Ummantelung an der Schnittkante reiben, was zur Beschädigung der Umman telung führt und nicht erwünscht ist. Wird das Wellrohr auf der Welle geschnitten, treten diese Probleme nicht auf.

Damit das Wellrohr auf der Welle geschnitten werden kann, bedarf es einer besonderen Genauigkeit der Positio nierung des Wellrohres, damit die Welle unter dem Schneid messer angeordnet ist. Je nach Beschaffenheit des Wellroh res, nämlich durch Härte, Durchmesser, Breite der Welle und des Tales, muß gewährleistet sein, daß das Messer während des Schneidevorganges nicht seitlich von der Welle nach ei ner Talseite zu weglaufen kann.

Gemäß dem Stand der Technik werden Wellrohre mit ro tierenden Messern geschnitten. Hierbei wird eine Vorposi tionierung vorgenommen mit Hilfe eines Zahnrades, welches entlang einer Mantellinie des Wellrohres läuft. Das Zahnrad ist gemäß dem Stand der Technik mit Abstand zu der eigent lichen Schneidvorrichtung angeordnet, so daß Ungenauigkei ten in der Positionierung auftreten.

Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem Wellrohre exakt und reproduzierbar auf der Welle geschnitten werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Dieses technische Problem wird durch die Merkmale des Anspruches 1 sowie durch die Merkmale des Anspruches 10 ge löst.

Dadurch, daß das Wellrohr mit einer ersten Halterung, welche vorzugsweise ein Messer aufweist, und wenigstens einem Gegenstuck oder einer weiteren Halterung mit einem weiteren Messer im Schnittbereich fixiert und positioniert wird, ist es möglich, das Wellrohr für den eigentlichen Schneidevorgang derart anzuordnen, daß das wenigstens eine Messer auf der Welle des Wellrohres ansetzt. Die Halterung mit dem Messer rotiert um das Wellrohr. Die Halterung ist derart ausgebildet, daß die Welle des Wellrohres zur Posi tionierung in einer Nut angeordnet wird. Dadurch, daß das Messer einer Halterung ebenfalls in der Nut angeordnet ist, wird das Wellrohr auf der Welle geschnitten. Sofern die Nut im Querschnitt sich konisch verjüngend, und zwar sich sym metrisch konisch verjüngend, ausgebildet ist, und sofern das Messer darüber hinaus im Scheitelpunkt der Nut angeord net ist, befindet sich der Schnitt zumindest annähernd in der Mitte der Welle.

Die Halterungen sind zum einen Halterungen für die Messer. Zum anderen sind die Halterungen gleichzeitig für die Positionierung des Wellrohres vorgesehen.

Es handelt sich hierbei um die Konstruktion eines Zen triermessers. Durch diese Konstruktion ist gewährleistet, daß jeder Schneidezyklus exakt von dem rotierenden Zen triermesser auf der Welle geschnitten wird. Bei der Anord nung von beispielsweise drei Zentriermessern, welche um jeweils 120° versetzt angeordnet sind, ist zum einen eine exakte Trennung und darüber hinaus eine schnelle Trennung des Wellrohres auf der Welle möglich.

Bei gleicher Teilung und Breite der Welle, jedoch ver schiedenen Durchmessern des Wellrohres braucht nur eine Tiefenverstellung des wenigstens einen Messers zu erfolgen. Die Zentriermessereinheit kann sowohl im Links- als auch im Rechtslauf betrieben werden, was bei dem Beispiel mit der 120°-Anordnung der Zentriermesser bedeutet, daß die Messer nicht eine volle Umdrehung machen müssen, sondern nur eine Umdrehung um etwas mehr als 120°. Die Messer müssen nicht in eine Grundstellung zurückgeführt werden, sondern können aus der Endposition des vorherigen Schnittes heraus den neuen Schnitt direkt durchführen.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft in folgenden Schritten ab:
Das Wellrohr wird um die Länge des abzutrennenden Stückes vorwärts geschoben. Die wenigstens eine Halterung mit dem wenigstens einen Messer und/oder ein Gegenstück und/oder weitere Halterungen werden radial auf das Rohr zubewegt. Während der Rotation der Halterungen mit dem Messer wird die Welle des Wellrohres in den Nuten der Hal terungen und/oder des Gegenstück es positioniert. Die Hal terungen und/oder die Gegenstücke zentrieren gleichzeitig das Rohr, so daß es nicht seitlich ausweichen kann.

Beim weiteren Zusammenfahren der Halterungen und/oder des Gegenstückes kommen die Messer der Halterungen mit der Welle des Wellrohres in Kontakt, und der eigentliche Schneidevorgang wird durchgeführt. Nach dem Schneidevorgang werden die Halterungen und damit die Messer von dem Rohr radial wegbewegt und der Vorgang kann sich wiederholen.

Es ist möglich, daß die Halterungen während der Ra dialbewegung stillstehen oder schon eine Rotation ausfüh ren. Darüber hinaus ist es möglich, daß die Messer in den Halterungen starr befestigt sind, so daß durch die Radial bewegung der Halterung die Messer an einem bestimmten Punkt mit dem Rohr in Kontakt kommen. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform werden die Vorgänge des Positionierens und des Schneidens annähernd gleichzeitig ausgeführt.

Es ist aber auch möglich, in einem ersten Verfahrens schritt die Halterungen radial - rotierend oder nichtrotie rend - auf das Wellrohr zuzubewegen. Ist die Welle des Wellrohres in den Nuten der Halterungen und/oder des Gegen stückes angeordnet, können in einem weiteren Verfahrens schritt die Messer, die in diesem Fall relativ zu den Hal terungen beweglich sind, ebenfalls radial in Richtung des zu schneidenden Rohres bewegt werden.

Spätestens beim Kontakt der Messer mit dem Wellrohr muß die Vorrichtung die Rotationsbewegung ausführen, damit das Wellrohr geschnitten wird.

Ist nur eine Halterung und ein Gegenstück vorgesehen, muß die Halterung mit dem wenigstens einen Messer eine Ro tationsbewegung von mindestens 360° durchführen.

Sind mehr Halterungen mit Messern vorgesehen, sind diese vorteilhaft gleichmäßig auf dem Umfang eines Kreises angeordnet. Dementsprechend muß nur noch eine Rotationsbe wegung durchgeführt werden, die einem Bruchteil von 360° entspricht.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden drei Hal terungen mit je einem Messer vorgesehen. Die Halterungen sind um je 120° versetzt angeordnet. Drei Halterungen haben den Vorteil, daß das Rohr während des Zentrier- und Schnei devorganges nicht seitlich ausweichen kann, und daß die Ro tationsbewegung nur 120° betragen muß.

Sind weniger Halterungen vorgesehen, so sind entspre chende Gegenstücke als Führungen auszubilden, damit das Rohr beim Schneidevorgang nicht ausweichen kann.

Die Nut in der wenigstens einen Halterung oder in dem Gegenstück ist vorzugsweise im Querschnitt sich konisch verjüngend ausgebildet, um die Welle in der Nut exakt zu positionieren. Durch das Zusammenfahren der Halterungen werden diese so weit bewegt, bis die Welle des Wellrohres an beide Seitenflächen der Nut stößt. Ein weiteres Zusam menfahren ist dann nicht mehr möglich. Dadurch, daß die Messer vorzugsweise jeweils im Scheitelpunkt der Nut ange ordnet sind, wird der Schnitt bei symmetrischer Ausbildung der Nut in der Mitte der Welle vorgenommen.

Die Nut kann im Querschnitt dreieckförmig ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, eine Nut auszubilden, die beispielsweise einen U-förmigen Querschnitt aufweist. In diesem Fall hat die Welle des Wellrohres ein gewisses Spiel in der Nut, so daß der Schnitt nicht exakt in der Mitte der Welle, aber doch noch auf der Welle ausgeführt wird.

Für die Radialbewegung der Halterungen ist erfindungs gemäß ein sich konisch verjüngendes Rohr vorgesehen, wel ches sämtliche Halterungen und die gegebenenfalls vorgese henen Gegenstücke umgreift. Das sich konisch verjüngende Rohr wird axial zu dem Wellrohr beziehungsweise senkrecht zu der Rotationsrichtung bewegt. In der Position, in der die Halterungen das Wellrohr freigegeben haben und das Wellrohr weitertransportiert wird, nimmt das sich konisch verjüngende Rohr die Stellung mit dem weitesten Durchmesser im Bereich der Halterungen ein. Sollen die Halterungen und/oder die Messer radial auf das Wellrohr zubewegt wer den, wird das sich konisch verjüngende Rohr axial verscho ben, derart, daß sich das konisch verjüngende Rohr mit der Innenwand an die Halterungen anlegt. Nach dem Schneidevor gang wird das sich konisch verjüngende Rohr in entgegen gesetzter Richtung axial bewegt. Aufgrund der Fliehkraft bewegen sich die Halterungen und/oder die Messer radial nach außen.

Da das Wellrohr in gewissen Toleranzen flexibel ist, weil die Wellrohre in größeren Längen, beispielsweise in der Länge von einem halben Meter oder einem Meter abge schnitten werden, ist es möglich, die Zentrierung und Posi tionierung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzuneh men. Das Wellrohr wird mit der Welle sozusagen in die Nuten der Halterungen und/oder Gegenstücke gedrückt.

Weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß auch ein exaktes Schneiden eines Wellrohres mit einem gewissen Biegeradius möglich ist. Wellrohre werden bei der Herstellung in noch warmem Zustand auf Transport rollen gewickelt, so daß Wellrohre bei der Verarbeitung meistens einen gewissen Biegeradius aufweisen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Schneiden dieser Wellrohre vollkommen unproblematisch.

Weitere Einzelheiten der Erfindung können den Unteran sprüchen entnommen werden.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er findung dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit drei Halterungen im Querschnitt;

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Längs schnitt;

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Halterung und zwei Gegenstücken im Quer schnitt;

Fig. 4 eine Einzelheit der Fig. 3 im Längsschnitt;

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Längs schnitt mit konisch ausgebildetem Rohr in einer ersten Arbeitsstellung;

Fig. 6 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Längs schnitt mit konisch ausgebildetem Rohr in einer zweiten Arbeitsstellung.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1) zum Schneiden eines Wellrohres (2). Die erfindungsgemäße Vor richtung weist drei Halterungen (3, 4, 5) auf. In den Hal terungen (3, 4, 5) sind Messer (6, 7, 8) angeordnet.

Gemäß Fig. 2 weist die Halterung (3) eine Nut (9) auf, die sich konisch verjüngend ausgebildet ist. In der Nut (9) ist eine Welle (10) des Wellrohres (2) angeordnet und durch Gegendruck der Halterungen (4, 5) (Fig. 1) fixiert. Das Messer (6) schneidet das Wellrohr (2) auf der Welle (10).

Die Messer (6, 7, 8) sind in einem Winkel von circa 120° zueinander angeordnet. Die Vorrichtung (1) führt in Richtung des Pfeiles (A) eine Rotationsbewegung aus. Nach einer Rotation von 120° überlagern sich die Schnitte der Messer (6, 7, 8), so daß die Rotationsbewegung von circa 120° ausreicht, um ein Stück von dem Wellrohr (2) abzu schneiden.

Gemäß Fig. 3 ist eine Vorrichtung (11) mit einer Hal terung (12), in der ein Messer (13) angeordnet ist, und zwei Gegenstücken (14, 15) dargestellt. Gemäß Fig. 4 weist das Gegenstück (14) ebenfalls eine Nut (16) auf, die die Welle (10) des Wellrohres (2) umgreift. Die Gegenstücke (14, 15) weisen keine Messer auf, sondern dienen nur zur Positionierung und zur Ausübung des für den Schneidevorgang erforderlichen Gegendruckes.

Fig. 5 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der Halterung (3) und dem Messer (6). Die Halterung (3) grenzt an ein konisch ausgebildetes Rohr (17). Die Halterung (3) ist durch geeignete Mittel (18), die nicht näher erläutert werden, in dem Rohr (17) angeordnet. Die Halterung (3) kann zum einen senkrecht zur Zeichenebene rotieren und ist ande rerseits in Richtung des Pfeiles (B) radial verschiebbar. Wird das Rohr (17) in Richtung des Pfeiles (C) bewegt, er hält man die Arbeitsposition gemäß Fig. 6. Da sich das Rohr (17) relativ zu der Halterung (3) in einer Position befin det, in der der Radius des Rohres (17) enger ist, ist die Halterung (3) radial in Richtung des Wellrohres (2) bewegt worden, so daß die Welle (10) in der Nut (9) der Halterung (3) positioniert ist und das Messer (6) das Wellrohr (2) auf der Welle (10) schneidet.

Nach dem eigentlichen Schneidevorgang wird das Rohr (17) in die zum Pfeil (C) entgegengesetzte Richtung bewegt, wodurch die Halterung (3) die Möglichkeit hat, durch die Fliehkraft sich radial nach außen zu bewegen.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

Wellrohr

3

,

4

,

5

Halterungen

6

,

7

,

8

Messer

9

Nut

10

Welle

11

Vorrichtung

12

Halterung

13

Messer

14

,

15

Gegenstücke

16

Nut

17

Rohr

18

Haltemittel
A, B, C Pfeile

Claims

1. Verfahren zum Schneiden von Wellrohren, wobei ein Schnitt auf einer Welle des Wellrohres durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Welle (10) des Wellrohres (2) durch eine erste Halterung (3, 12), welche wenigstens ein Messer (6, 13) aufweist, und durch wenigstens ein Gegenstück (14, 15) und/oder wenigstens eine weitere Halterung (4, 5) mit wenigstens einem Messer (7, 8) im Schnittbereich des wenigstens einen Messers (6, 7, 8, 13) positioniert wird,
- daß die erste Halterung (3, 12) mit dem wenigstens einen Messer (6, 13) und das Gegenstück (14, 15) und/oder die wenigstens eine weitere Halterung (4, 5) mit dem wenig stens einen Messer (7, 8) radial um das Wellrohr (2) rotiert,
- und daß das wenigstens eine Messer (6, 7, 8, 13) das Wellrohr (2) auf der Welle (10) schneidet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Messer (6, 7, 8, 13) das Wellrohr (2) auf der Welle (10) wenigstens annähernd in der Mitte der Welle (10) schneidet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Messer (6, 7, 8, 13) während der Rotation der wenigstens einen Halterung (3, 4, 5, 12) radial auf das Wellrohr (2) zu- und nach dem Schneidevor gang wieder wegbewegt wird, wobei die erste Halterung (3, 12) und die wenigstens eine weitere Halterung (4, 5) und/oder das wenigstens eine Gegenstück (14, 15) das Well rohr (2) positioniert.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Messer (6, 7, 8, 13) mit der wenig stens einen Halterung (3, 4, 5, 12) während der Rotation radial auf das Wellrohr (2) zu- und wieder wegbewegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Rotation die wenigstens eine Halterung (3, 4, 5, 12) auf das Wellrohr (2) zubewegt wird, daß an schließend das wenigstens eine Messer (6, 7, 8, 13) auf das Wellrohr (2) zubewegt wird, daß danach die wenigstens eine Halterung (3, 4, 5, 12) und das oder die Messer (6, 7, 8, 13) gleichzeitig oder nacheinander von dem Wellrohr (2) radial wegbewegt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Halterung (3, 4, 5, 12) mit dem wenigstens einen Messer (6, 7, 8, 13) durch Verschieben eines konisch ausgebildeten Rohres (17) senkrecht zur Rota tionsrichtung auf das Wellrohr (2) zubewegt wird, und daß nach dem Schneidevorgang die wenigstens eine Halterung (3, 4, 5, 12) mit dem wenigstens einen Messer (6, 7, 8, 13) aufgrund der Fliehkraft sich von dem Wellrohr (2) wegbe wegt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Messer durch Verschieben eines ko nisch ausgebildeten Rohres senkrecht zur Rotationsrichtung auf das Wellrohr (2) zubewegt wird, und daß nach dem Schneidevorgang das wenigstens eine Messer aufgrund der Fliehkraft sich von dem Wellrohr (2) wegbewegt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Halterung (12) und wenigstens ein Gegenstück (14, 15) vorgesehen sind, und daß die Halterung (12) mit dem wenigstens einen Messer (13) in der Schneideposition um wenigstens 360° rotiert.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Halterungen mit je wenigstens einem Messer verwen det werden, wobei die Halterungen mit den Messern in der Schneideposition um wenigstens 180° rotieren.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) eine erste Halterung (3, 12) mit wenigstens einem Messer (6, 13) aufweist, und daß wenigstens ein Gegenstück (14, 15) und/oder wenigstens eine weitere Halterung (4, 5) mit je wenigstens einem Messer (7, 8) vorgesehen ist, wobei die erste Halterung (6, 13) und das wenigstens eine Gegenstück (14, 15) und/oder die wenigstens eine weitere Halterung (7, 8) als um das Wellrohr (2) rotierende Halterungen und/oder Gegenstücke ausgebildet sind, daß die wenigstens eine Hal terung (6, 7, 8, 12) eine Nut (9) aufweist, derart, daß eine Welle (10) des Wellrohres (2) in der Nut (9) der Hal terung (3, 4, 5, 12) anordbar ist, und daß das wenigstens eine Messer (6, 7, 8, 13) in der Nut (9) der Halterung (3, 4, 5, 12) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß das wenigstens eine Gegenstück (14, 15) eine Nut (16) aufweist, derart, daß die Welle (10) des Wellrohres (2) in der Nut (16) anordbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (9, 16) im Querschnitt sich konisch verjüngend ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß das wenigstens eine Messer (6, 7, 8, 13) oder die Schneide des Messers (14, 15) der wenigstens einen Halte rung (3, 4, 5, 12) wenigstens annähernd im Scheitelpunkt der Nut (9) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (9, 16) derart ausgebildet ist, daß die Welle (10) des Wellrohres (2) wenigstens teilweise in der Nut (9, 16) anordbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß drei Halterungen (3, 4, 5) mit wenigstens je einem Messer (6, 7, 8) vorgesehen sind, und daß die Messer (6, 7, 8) der Halterungen (3, 4, 5) mit einem Winkel von im wesentlichen 120° zueinander angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß die Halterungen (3, 4, 5, 12) mit den Messern (6, 7, 8, 13) als radial relativ zum Wellrohr (2) bewegbare Halterungen (3, 4, 5, 12) ausgebildet sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß die Messer in den Halterungen relativ zu den Hal terungen radial in Richtung des Wellrohres bewegbar ange ordnet sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß die Halterungen (3, 4, 5, 12) als in verschiedenen radialen Abständen zum Wellrohr (2) vorpositionierbare Halterungen ausgebildet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, daß ein konisch ausgebildetes Rohr vorgesehen ist, welches an den Rückseiten des wenigstens einen Messers an liegend angeordnet ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, daß ein konisch ausgebildetes Rohr (17) vorgesehen ist, welches an der Rückseite der ersten Halterung (3) und des wenigstens einen Gegenstückes (14, 15) und/oder der wenigstens einen weiteren Halterung (4, 5) anliegend ausge bildet ist.