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STEMPEL ZUM SCE~IDEN VON ROIiIT#EN Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine zum Rohrschneiden bestimmte Ausrüstung, insbesondere auf Stempel zum
Zerschneiden von Rohren und Hohlprofilen.
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Der erfindungsgernäße Stempel wird am zweckmäßigsten zum Zerschneiden
von dickwandigen Rohren mit beliebiger Wandstärke in der Massenfertigung verwendet,
wenn besonders hohe Anforderungen an die Haltbarkeit des Werkzeugs gestellt werden.
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Es ist ein Stempel bekannt, mit dem Hohlprofile, insbesondere Rohre,
auf Pressen ohne Formänderung des Profils
zerschnitten werden können.
Dieser Stempel enthält ein flaches V-förmiges Messer, das an der oberen Stempelplatte
befestigt ist und zwischen zwei auf der unteren Stempelplatte aufgesetzte Matrizenhälften,
die zum Festklemmen des zu merschneidenden Rohre dienen, eingeführt werden kann.
Der Sljempel besitzt außerdem eine auf der unteren Platte aufgesetzte und kinematisch
mit der oberen Platte verbundene Einrichtung zum vorausgehenden Erzeugen einer Rille
an der Rohr ob erfläche und zwar an der Stelle, an der das Messer angreift. Diese
Einrichtung ist in Form eines zusätzlichen flachen Messers ausgeführt, welches in
einer Ebene mit dem V-förmigen messer liegt und senkrecht zur Bewegungsrichtung
des V-Törmigen messers verschoben wird (s.DDR-Patentschrift Nr. 40838, Kl. 49c,
12/02).
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Der obenbeschriebene Stempel besitzt folgende Nachteile.
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Bekanntlich hängt bei gleichen Bedingungen die Standzeit eines Schnittwerkzeugs
von der Menge des durch eine Schneidkante abgenommenen Metalls ab. Folglich ist
es wünschenswert, das zusätzliche Messer mit einer möglichst groben Anzahl von Schneidkanten
auszuführen. Wenn berücksichtigt wird, daß das zusätzliche Messer vor dem Erzeugen
der Rille das Zuführen des Rohrs nicht hindern und nach dem Erzeugen der Rille die
Zone verlassen soll, in der sich das V-förmige Messer bewegt, so ist es offensichtlich,
daß die Länge des zusätzlichen Messers bei der bekannten Konstruktion weitgehend
durch die
Abmessungen des Stempels begrenzt wird. Folglich ist auch
die mögliche Anzahl der Schneidkanten begrenzt, wenn bei Auswahl und Entwurf derselben
von einer Bedingung ausgegangen wird, daß das zusätzliche Messer eine möglichst
lange Standzeit hat.
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Die Folge hiervon ist, daß auch die Gesamtmenge des abgenommenen Metalls,
d.h. die Tiefe der am Rohr ausgeführten Rille, begrenzt wird0 Hierdurch wird die
Möglichkett, dickwandige Rohre zu zerschneiden, eingeschränkt, da es sich bethm
Vergrößern des Rohrdurchmessers, insbesondere beim Zerschneiden von dickwandigen
Rohren, erweisen kann, daß die Einschnitttiefe unzureichend ist und daß sich beim
Zerschneiden des Rohrs mit dem V-förmigen Messer der unverstärkte Rohrteil an der
Stelle, an der das V-förmige Messer eindringt, durchbiegt, d.h. der Rohrquerschnitt
wird verzerrt. Außerdem wird in diesem Falle die Standzeit des V-förmigen Messers
bedeutend kurzer.
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Nach dem Zerschneiden des Rohrs muß dann das zusätzliche Messer unbedingt
sofort in die Ausgangsstellung zurückgeführt werden, wobei es sich jedesmal an der
Wand des schon zerschnittenen Rohrs reibt, wodurch nicht nur die Schneidkante, sondern
auch die Seitenflächen des Zahns abgenutzt werden, was wiederum schnellen Verschleiß
zur Folge hat.
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Es ist das Ziel der Erfindung, die erwähnten Nachteile zu beseitigen,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Stempel zum Rohrschneiden
zu schaffen, bei dem die Einrichtung
zum vorausgehenden Erzeugen
einer Rille so ausgeführt ist, daß sie das Zerschneiden von dickwandigen Rohren
(mit 8...20 mm Wandstärke mit dem bekannten Stempel ermöglicht, wobei trotz gleicher
Außenmaße desselben das Arbeitsvermögen jeden Zahns durch Bewegen des Schneidwerkzeugs
(ernes zusätzlichen Messers) in einer Richtung vergrößert wird, wahrend gleichzeitig
für die Abnutzung des Zahns nur an der Schneidkante, aber nicht an seinen anderen
Flächen, gesorgt wird.
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Die gestellte Aufgabe wird durch einen Stempel zum Rohrschneiden
gelöst, bei dem ein flaches' V-förmiges Messer verwendet wird, das an der oberen
Stempelplatte befestigt ist, und zwischen zwei auf der unteren Stempelplatte aufgesetzte
Matrizenhälften, die zum Festklemmen des zu zerschneidenden Rohre dienen, eingeführt
werden kann, wobei der Stempel eine auf der unteren Platte aufgesetzte und kinematisch
mit der oberen Platte verbundene Einrichtung zum vorausgehenden Erzeugen einer Rille
an der Rohroberfläche und zwar an der Stelle, an der das Messer angreift, besitzt.
Erfindungsgemäß enthält die Einrichtung zum vorausgehenden Erzeugen einer Rille
einen Scheibenfräser, welcher sich in einer zur Bewegungsebene des Messers parallelen
Ebene drehen kann und mindestens einen Zahnsektor besitzt, der durch die Radien
/R und r/, deren Unterschied gleich der Größe /a/ der Rillentiefe ist, begrenzt
wird, während beim Bestimmen der Anzahl
der Fräserzähne von der
Bedingung ausgegangen wird, daß durch einen Zahn eine minimale Werkstoffschicht
abgenommen wird, sowie eine Aussparung hat, deren Oberfläche äquidistant zur Rohroberfläche
ist, um die Längsverschiebung des Rohrs unter das Messer zu ermöglichen.
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Bei einer solchen St empelkonstrukt ion kann das Arbeitsvermögen
eines jeden Scheibenfräserzahns ohne Vergrößerung der Stempelabmessungen erhöht
werden, wobei der Zahn nur an der Schneidkante abgenutzt wird und Rohre mit bis
zu 20 mm Wandstärke zerschnitten werden können.
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In technologischer Hinsicht ist am besten eine Heinrich tung zum
vorausgehenden Erzeugen einer Rille geeignet, bei welcher der Fräser durch eine
Uberholtupplung in Drehung versetzt wird, die mit dem Fräser auf der gemeinsamen
und an der unteren Platte befestigten Achse aufgesetzt sowie mit einem Hebel ausgeführt
ist, welcher mit der oberen Platte in Wechsel-Wirkung steht.
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Nachstehend wird die vorliegende Erfindung durch die eingehende Beschreibung
ihres Ausführungsbeispiels und beiliegende Zeichnungen erläutert; es zeigt Fig.
1 eine schematische Darstellung des Aufbauprinzips des erfindungsgemäßen Stempels
zum Rohrschneiden, Fig. 2 einen aus zwei Hälften bestehenden Schnitt nach Linie
II-II der Fig. 1, welcher die Stellung des V-förmigen
Messers und
der Matrizenhälften vor dem Eindringen des Messers in das Rohr (rechts von der Symeetrieachse)
und nach dem Beendigen des Zerschneidens des Rohrs (links von der Symmetrieachse)
zeigt, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 111-111 der Fig. 1, welcher die von der tberholkupplllngsseite
aus gesehene Anschneidbaugruppe zeigt, Fig. 4 die Ausgangsstellung des Scheibenfräsers
im Augenblick, da sich die obere Stempelplatte in der oberen Stellung befindet,
Fig. 5 die mittlere Stellung des Scheibenfräsers im Augenblick, da einer der Fräsersektoren
in den Rohrkörper eindringt, um eine Rille zu erzeugen, und Fig. 6 die Endstellung
des Scheibenfräsers im Augenblick, da das Srzeggen der Rille beendet ist und der
Fräser die Längsverschiebung des Rohrs nicht verhindert.
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Der erfindungsgemaß#e Stempel zum Rohrschneiden wird auf einer doppelt
wirkender Presse mit einem außenseitigen Gleitstück 1 (Fig. 1) und einem innenseitigen
Gleitstück 2 montiert. Die untere Platte 3 des Stempels ist starr auf einem Pressentisch
4 befestigt, während die obere Platte 5 am innenseitigen Gleitstück 2 der Presse
befestigt ist und in senkrechter Richtung in bezug auf die Platte 3 längs den (aus
der Zeichnung nicht ersichtlichen) Führungssäulen
verschoben werden
kann.
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In der unteren Stempelplatte 3 sind die beiden Achsen 6 (Fig. 2)
befestigt, auf denen zwei bewegliche Matrizenhälften 7 aufgesetzt sind, die zum
Festklemmen eines zu zerschneidenden (durch Strichpunktlinie dargestellten) Rohre
8 dienen und die durch einen Auswerfer 9 der Presse in Bewegung gesetzt werden.
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An der oberen Stempelplatte 5 ist ulittels Schrauben 10 (Fig. 1)
ein Messerhalter 11 (Fig. 2) befestigt, in den ein flaches V-förmiges Messer 12
eingesetzt ist, welches durch Einstellschrauben 13 in seiner Lage gehalten wird.
Dieses Besser ist so ausgeführt, daß es zwischen zwei auf der unteren Platte 3 befestigte
Matzizenhälften 7 eingeführt werden kann.
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Auf der unteren Platte 3 ist mit Hilfe eines Kragarms 14 (Fig. 3)
eine Einrichtung zum vorausgehenden Erzeugen einer Rille im zu zerschneidenden Rohr
8 montiert. Diese Einrichtung enthält einen Scheibenfräser 15, welcher mindestens
einen Zahasektor 16 (Fig. 4) besitzt, der durch die Radien R und r begrenzt wird,
deren Unterschied gleich der Größe Tiall der Rillentiefe ist. Beim Bestimmen der
Anzahl der Fräserzähne wird von der Bedingung ausgegangen, daß durch einen Zahn
eine minimale Werkstoffschicht abgenommen wird. Außerdem hat der Scheibenfräser
15 eine Aussparung 17, deren Oberfläche 18 äquidistant zur Oberfläche 19 des Rohrs
8 ist, um die Längsverschiebung
des Rohrs mit der bereits erzeugten
Rille unter das flache V-förmige Niesser 12 zu ermöglichen, wo das Rohr endgültig
zerschnitten wird.
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Der Scheibenfräser 15 ist auf einer in den Kragarm 14 eingesetzten
Achse 20 befestigt.
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Die Einrichtung zum vorausgehendei Erzeugen einer Rille enthält auch
eine Uberholkupplung, die mit dem Fräser 15 auf der gemeinsamen Achse 20 (Fig. 3)
aufgesetzt ist.
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Die Uberholkupplung ermöglicht die Bewegung des Scheibenfräsers 15
in einer Richtung, wodurch die Standzeit des Fräsers verlängert wird.
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Die Uberholkupplung -enthält einen inneren Käfig 21, einen äußeren
Käfig 22 und Rollen 23, welche zwischen den Käfige 21 und 22 eingelegt sind. Das
Festklemmen der Rollen 23 zwischen den Käfige 21 und 22 im erforderlichen Augenblick
hat zur Folge, daß die Käfige sich gemeinsam drehen und folglich auch der Fräser
15 gedreht wird.
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Der äußere Käfig 22 der Kupplung hat einen Hebel 24, der mit der
oberen Platte 5 über einen Stößel 25 in Wechselwirkung steht. Letzterer besitzt
eine Rolle 26, welche sich beim Herabfahren der oberen Stempelplatte 5 auf dem Hebel
24 abwälzt. Hierdurch wird die kinematische Verbindung der Uberholkupplung und hiermit
auch des Scheibenfräsers 15 mit der oberen Stempelplatte 5 sichergestellt.
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In die Ausgangsstellung wird der Hebel 24 durch eine Feder 27 zurückgeführt,
deren eines Ende am Kragarm 14 und deren anderes Ende am äußeren Käfig 22 der Uberholkupplung
befestigt ist.
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Der Kragarm 14 hat eine Ausdrehung 28, in welche das zu zerschneidende
Rohr 8 eingeführt wird. Das Rohr 8 wird vor Beginn des Arbeitshubs, um das etwaige
Drehen desselben zu verhindern, mit Hilfe des abgefederten Prismas 29 (Fig. 1),
welches am außenseitigen Gleitstück 1 der Presse befestigt ist, und eines Untersatzes
30, an den das Rohr 8 bei der Abwärtsbewegung des außenseitigen Gleitstücks 1 angepreßt
wird, festgehalten.
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Es ist, damit die vorausgehend am Rohr erzeugte Rille genau unter
das flache V-förmige Messer gelangt, auf der unteren Stempelplatte 3 ein Anschlag
31 mit Hebel 32 und Riegel 33 aufgesetzt. Bei der Abwärtsbewegung der oberen 4 empelplatte
5 drück/eine an der Platte 5 mit Hilfe einer Mutter 35 befestigte Stange 34 auf
den Anschlag 31, der herabgedrückt wird.
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Der Anschlag 31 und der Riegel 33 werden durch eine Feder 36 beziehungsweise
37 in die Ausgangsstellung zurückgeführt.
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Zum Festhalten des vom Rohr 8 abgeschnittenen Rohlings dient ein
Tragbett 38, welches an der unteren Stempelplatte 3 befestigt ist.
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Der erfindungsgemäße Stempel arbeitet folgendermaßen.
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Bei der Ausgangsstellung befindet sich die obere Stempelplatte 3
in der oberen Lage, wobei sich der Scheibenfräser 15 in der aus Fig. a ersichtlichen
Stellung befindet, d.h. die Aussparung des Fräsers 15 ist dem Rohr 8 zugewandt und
er verhindert deshalb nicht die Längsverschiebung des letzteren. Hierbei preßt das
abgefederte Prisma 29 das Rohr nicht 8 Van den Untersatz 30 und die Matrizenhälften
7 sind durch den Auswerfer 9 der Presse auseinandergeschobes.
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Bei einer solchen Stellung der Stempelteile wird das Rohr 8 bis zum
Anschlag 31 geschoben.
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Nach dem Einschalten der Presse drückt das außenseitige Gleitstück
1 über das abgefederte Prisma 29 das Rohr 8 an den Untersatz 30 an, um das Drehen
des Rohrs während des Eindringens des Fräsers 15 in den Körper des Rohrs 8 zu verhindern.
Hiernach beginnt das menseitige Gleitstück 2 der Presse sich zusammen mit der an
ihm befestigten Stempelplatte 5, dees.erhalter 11 und dem flachen, V-förmigen Messer
12 zu senken. Der Auswerfer 9 der Presse wird herabgeschoben, wobei er die #at;rizenhälften
7 freigibt. Hiernach sind letztere imstande, sich zu schließen, um weiterhin das
Rohr festzuklemmen~ Bei der Abwärtsbewegung der oberen Stempelplatte 5 mit der Rolle
26 drückt der an der oberen Stempelplatte 5 befestigte
Stößel
25 auf den Hebel 2 und dreht den äußeren Käfig 22 der Uberholkupplung um die Achse
20, wobei die Rollen 21 zwischen dem inneren Käfig 21 und dem äußeren Käfig 22 festgeklemmt
werden. Dies hat zur Folge, daß der Scheibenfräser 15 beginnt, sich zusammen mit
dem äußeren Käfig 22 der Uberholkupplung wie ein Ganzes zu drehen, wobei er in den
Körper des Rohrs 8 eindringt und an ihm die Rille 39 erzeugt.
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Der Augenblick, in dem einer der Zahnsektoren des Eräsers 15 in den
Körper des Rohrs 8 eindringt, ist aus Fig. 5 zu ersehe.
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Gleichzeitig mit der Erzeugung der Rille 39 durch den Scheibenfräser
15 dringt das flache V-förmige Messer 12 in das Rohr an der Stelle ein, an der zuvor
eine Rille 39 erzeugt würde. Hierbei drehen sich im Augenblick, da das flache, V-förmige
Messer 12 in das Rohr eindringt, die Matrizenhälften 7 um die Achsen 6, schließen
sich und klemmen das nunmehr zu zerschneidende Rohr 8 fest.
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Die Drehgeschwindigkeit des Scheibenfräsers 15 ist so berechnet,
daß während einer Abwärtsbewegung des innenseitigen Gleitstücks 2 die aus Fig. 6
ersichtliche Rille 39 am Rohr 8 erzeugt wird und der Zabisektor 16 aus dos Körper
des Rohrs 8 heraustritt, um die Längsverschiebung des letsteren nicht zu verhinderi.
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Aus Fig. 6 ist die Stellung des Scheibenfräsers 15 in bezug auf das
Rohr 8 ersichtlich, die er bei der untersten Stellung des innenseitigen Gleitstücks
2 der Presse einnimmt.
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Noch bevor die Abwärtsbewegung des innenseitigen Gleitstücks 2 der
Presse zu Ende kommt, drückt die Stange 34, welche an der oberen Platte 5 befestigt
ist, auf den Anschlag 31, wobei der Riegel 33 mit Hilfe der Feder 36 den Anschlag
31 in seiner unteren Stellung festhält, Das innenseitige Gleitstück 2 der Presse
beginnt, nachdem das Rohr 8 zerschnitten ist, sich zu heben, wobei gleichzeitig
der Stößel 25 mit der Rolle 26 hochgeschoben sowie der Hebel 24 freigegeben wird.
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Der äußere Käfig 22 der Uberholkupplung wird durch die Feder 27 in
die Ausgangsstellung zurSickgebracht, während der innere Käfig 21 mit dem Scheibenfräser
15 unbeweglich bleibt, da die Rollen 23 aus dem keliförmigei Spalt herausgewalzt
werden sowie der äußere Käfig 22 vom inneren Käfig 21 gelöst wird.
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Der Auswerfer 9 der Presse wird, ehe die Äufwärtsbewegung des innenseitigen
Gleitstücke 2 zu Ende kommt, ebenfalls hochgeschoben und schiebt hierbei die Matrizeiihä.lften
-7-auseinander. Gleichzeitig hebt sach das außenseitige Gleitstück 1 und führt das
abgefederte Prisma 29 von Rohr 8 fort.welche; nun nicht mehr an den Untersatz 30
angepreßt wird.
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Das jetzt durch alle Festkle#nmvorrichtungen freigegebene Rohr 8
kann in Längsrichtung unter das flache V-förmige Messer
12 geschoben
werden.
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Bei dieser Verschiebung schibbt das Rohr 8 den zuvor abgeschnittenen
Rohling, welcher auf dem Tragbett 38 liegt, weiter. Hierbei drückt der Rohling auf
den Hebel 32, der die Feder 37 des Riegels 33 zusammendrückt, und den anschlag 31
freigibt, welcher in seine Ausgangsstellung zurückkehrt.
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Das Rohr wird bis zum Anschlag 31 durch die Feder 36 torwärtsgeschoben.
Der Stempel ist zum Ausführen des folgenden Arbeitsspiels bereit.