DE2501408C2

DE2501408C2 - Vorrichtung zum Schälen stangenförmigen Gutes

Info

Publication number: DE2501408C2
Application number: DE19752501408
Authority: DE
Inventors: Hans 4801 Grossdornberg Lindemann; Wolfgang Dr.-Ing. 5100 Aachen Lindemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-01-15
Filing date: 1975-01-15
Publication date: 1985-05-09
Also published as: DE2501408A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schälen stangenförmigen Gutes gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Beim Entwerfen und Erstellen von Schälanlagen für stangenförmiges Gut, insbesondere Draht (z.B. 8mm Durchmesser), bei denen von einem Ringbund auf Stange gearbeitet wird, ging man bisher davon aus, daß es notwendig sei, den vom Ringbund abgewickelten Dran; zunächst in einer der Schälmaschinen bzw. der Vorrichtung zum Schälen vorgeschalteten Richtmaschine mit iiiiiliiiifciuk'ii Kichlrahmeii /.» richten, dann /u schulen und gegebenenfalls nach dem Abscheren gewünschter Stablängen z.B. in einer Zweiwalzenrichtmaschine nachzurichten. Solche Richtmaschinen wurden vorgesehen, weil man der Auffassung war, daß die einfachen, in zwei Ebenen wirkenden Biegevorrichtungen nicht ausreichten um gut genug vorzurichten. Als sich herausstellte, daß gut genug vorgerichtetes stangenförmiges Gut, insbesondere Drähte, die Schälmaschine n^:cht gerade verließen, meinte man, daß der Kern des zu richtenden Gutes während des Vorrichtens nicht plastisch verformt wordeR sei und dementsprechend das gerichtete Gut nicht spannungsfrei wäre. Diese Spannungen würden nach dem Schälen des Gutes, also nach dem Entfernen einer gewissen Oberflächenschicht, frei und

is führten dementsprechend zum Krummwerden des geschälten Gutes. Dementsprechend hat man nicht nur versucht, den Vorricht-Vorgang zu verbessern, wobei man aber keine überzeugenden Verbesserungen hat erzielen können, sondern man hat dann das geschälte Gut noch nachgerichtet.

Aus der DE-AS 12 48 428 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt Diese Vorrichtung weist eine Einzugseinrichtung auf, die das Gut gegen Verdrehen gesichert einem drehbaren Messerkopf längs dessen Drehachse zuführt. Zwischen der Einzugseinrichtung und dem Messerkopf ist ?ine Führung angeordnet die das Gut umgebende, sowie nachgiebig an diesem anliegende Führungselemente aufweist. Diese Führung ist hier zusammen mit der Einzugseinrichtung verschiebbar ausgebildet, so daß die hier immer mit der Achse der Einzugseinrichtung übereinstimmende Achse der Führung gegenüber der Drehachse des Messerkopfes parallel verschoben werden kann. Erreicht wird dadurch, daß das zu schälende Gut, insbesondere Rohre oder Mehr-Stoffvollmaterialien dem Messerkopf so zugeführt werden, daß Rohre bzw. Mehrstcffvollmaterialien auch dann konzentrisch geschält werden können, wenn die Rohre oder das Vollmaterial vorbei exzentrisch waren. Hinter dem Messerkopf ist eine weitere, unverschiebbare Führung vorgesehen. Beide Führungen sind unmittelbar vor bzw. unmittelbar hinter dem Messerkopf angeordnet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, stangenförmiges Gut, insbesondere Draht, so zu führen und zu schälen, daß zumindest die Vorrichtmaschinc, zweckmäßigerweise auch eine Nachrichtenmaschinc entfallen kann.

Diese Aufgabe v/ird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

so Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird bzw. werden nur die Führung(en) gegenüber der Drehachse des Messerkopfes verschoben, während die Einzugseinrichtung in der Drehachse des Messerkopfes ausgerichtet bleibt.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird das Gut unmittelbar vor und bzw. oder unmittelbar hinter dem Messerkopf durch exzentrische Beeinflussung in mindestens einer von mehreren, quer zu seiner Erstrckkungsrichtung liegenden Richtungen um einen vcrhältnismäßig geringen Betrag ausgelenkt, um seinen Krümmungssinn und seine Krümmungsebene zu ändern.

Warum diese Maßnahme ausreicht, die gestellte Aufgabe zu lösen, wird durch folgendes dargetan. Es soll angenommen werden, daß geschältes Dralitmaterial.

z. B. von einem Durchmesser von 8 mm, die Schälmaschine mit einem sogenannten Säbelbogen verläßt, der in einer Verlikalebene lic^i und einen vcrhiillnismiil^ großen Krümmungsradius hat. Auf eine l.iinge von 4 in

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sei die Pfeilhöhe dieses Säbelbogens beispielsweise 30 mm. Verstellt man nun beispielsweise die hinter dem Messerkopf angeordnete Führung in der vorgenannten Ebene quer zur Drehachse des Messerkopfes entgegengesetzt der Krümmung des Säbelbogens — läuft der Säbelbogen aus der Messerkopf-Drehachse beispielsweise nach oben und wird dort die vorgenannte Führung nach unten ausgelenkt — dann bildet sich kein Säbelbogen mehr bzw. wird dessen Krümmungsradius wesentlich größer als bisher. Auch dann, wenn diese Führung in horizontaler Richtung etwas seitlich versetzt wird, zeigt sich, daß der Säbelbogen flacher wird. Daraus folgt, daß sich das geschälte Drahtmaterial in einem instabilen Zustand befinden muß.

Zweckmäßiger ist es, die Verformung des geschälten Gutes nacheinander in verschiedenen Querrichtungen durchzuführen, d.h, die Auslenkungen in mehreren Richtungen zu bewirken. Die einfachste und wirkungsvollste Beeinflussung des geschähen Gutes wird erreicht, wenn eine Art umlaufende Auslenkung des geschälten Gutes bewirkt wird. Dies kann durch eine im Anspruch 2 beschriebene Ausbildung der Vorrichtung erreicht werden.

Selbstverständlich ist in all diesen Fällen dafür zu sorgen, daß die Führungselemente der Führungen ständig unter Druck am geschälten Druck anliegen. Wird das noch zu schälende Gut beispielsweise im Bereich einer vor dem Messerkopf angeordneten Führung quer zu seiner Erstreckungsrichtung verformt, dann müssen die Führungselemente der Führung ebenfalls unter Druck an der Oberfläche des noch geschälten Gutes ständig anliegen, wie dies im Schälmaschinenbau an sich bekannt ist

Das Auslenken des Gutes unmittelbar vor und bzw. oder unmittelbar hinter dem Messerkopf kann manuell gesteuert werden, zweckmäßiger ist es jedoch, die Lage des geschälten Gutes abzutasten und das ermittelte Maß als Steuergröße zur Änderung der Größe und bzw. oder Richtung und bzw. oder Häufigkeit der exzentrischen Auslenkung einzusteuern, man kann aber auch — und diese ist die an sich einfachste Lösung — eine umlaufende Auslenkung im Bereich eines oder mehrerer Führungselemente auf das Gut einwirken lassen, wie oben dargestellt. Erreicht wird dadurch bei den heute üblichen, verhältnismäßig hohen Zerspatinungsleistungen. daß derart hohe dynamische Torsionsmomente auftreten, daß sich das geschälte Gut in sich verdreht, wobei Wert darauf zu legen ist, daß die Ganghöhe der dadurch gebildeten schraubenförmigen Verdrehung verhältnismäßig klein ist. Die Ganghöhe dieser Schraubenlinie bestimmt dann die zu erwartende Pfeilhöhe. Ist die Ganghöiie einer solchen Schraubenlinie beispielsweise 10 mm, dann liegt die Pfeilhöhe unter 1 mm. Je geringer die Ganghöhe ist, umso gerader verläßt das Schälgut die Schälmaschine. Im allgemeinen reicht eine Exzentrität von nur wenigen Vio mm aus. Zeigt sich, daß die sich ergebende Ganghöhe der Schraubenlinie noch zu groß ist, so kann sie durch Erhöhen der Exzentrität und bzw. oder der Umlauffrequenz der Exzentrität verringert und damit die Geradheit des Schälgutes erhöht werden.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitsü?nsicht einer Schälmaschine bzw. einer Vorrichtung zum Schälen, mit einer Einzugseinrichtung, einem umlaufendem Messerkopf, unmittelbar vor und unmittelbar hinter dem Messerkopf angeordneten Führungen für das Gut und mit einer Meß- bzw. Abtasteinrichtung zur Anzeige der Lage des bereits geschälten Gutes,

Fig.2 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1, und

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie C-D der F i g. 1.
Die an sich bekannte Einzugseinrichtung 1 hält das zu schälende, im Regelfall ungerichtete Gut gegen Verdrehen gesichert fest und bewirkt den Vorschub dieses Gutes, welches nach Verlassen der Einzugseinrichtung durch eine an sich bekannte atmende Führung 2 hindurch einem umlaufenden Messerkopf 3 mit mehreren Schneidmessern 4 zugeführt wird, um geschält zu werden. Der Antrieb des gelagerten Messerkopfes 3 erfolgt hier durch einen Riementrieb 5. Genauso wie die Führung 2 unmittelbar vor dem Messerkopf 3 angeordnet ist, ist eine weitere atmende Führung 6 unmittelbar hinter dem Messerkopf 3 vorgesehen. Wie diese Führung ausgebildet ist, wird später anhand der F i g. 2 erläutert Mit Abstand von der hinter dem Messerkopf 3 angeordneten Führung 6 ist eine Abtast- bzw.^/Ießeinrichtung 7 angeordnet, die mehrere auf einem Kreia liegende Taster 8 aufweist, deren bei Berührung mit dem geschälten Gut 9 erzeugte Signale zur Anzeige gebracht unc bzw. oder zur exzentrischen Verstellung der Führungselemente dtr Führungen) und bzw. oder zur Änderung der Umlaufgeschwindigkeit des Antriebs der nachstehend noch zu erläuternden Exzenter der Führungen ausgenutzt werden.

Wie die schematische Darstellung der Fig.3 zeigt, sind die Taster 8 mit Lampen 10 einer Tafel 11 so verbunden, daß beim Berühren eines der Taster durch das geschälte Gut 9 eine der Lampen 10 aufleuchtet Man weiß dann, daß ein geschälter Draht in dem Augenblick des Aufleuchtens der entsprechenden Lampe 10, die auf der Tafel hier unten liegt, gerade nach oben auszuwandern bestrebt ist. Da sich die Krümmung quadratisch mit der Vergrößerung der Länge ändert, braucht der Abstand der Einrichtung 7 von der Führung.6 nicht allzu groß sein.

D'; Führung 6 besteht aus mehreren Teilen, die miteinander in Wirkverbindung stehen. In gleicher Weise kann auch die Führung 2 gestaltet sein, wsnn die ihr zugeordneten Führungselemente Auslenkungen des noch nicht gerichteten Gutes veranlassen sollen.

Im Falle des Ausführungsbeispieles, welches Fig.2 zeigt, sind als Führungselemente für stangenförmiges Gut vier Backen 12,13,14 und 15 vorgesehen, die je an einem zweiarmigen Hebel 16 bzw. 17 bzw. 18 bzw. 19 festgelegt sind, und zwar jeweils an dessen freiem Ende. Jeder zweiarmige Hebel ist an einer Lagerstelle bzw. an einer Achse 20 bzw. 21 bzw. 22 bzw. 23 maschinenfest drehgp(agert, auch wenn jede einzelne Lagerstelle einstell- bzw. verstellbar ist, um eine sogenannte Voreinstellung gegenüber dem Schälgut zu ermöglichen. Die als Backen ausgebildeten Führungselemente 12 und 13 bzw. 14 und 15 liegen paarweise diametral einander gegenüber und liegen ständig am geschälten Gut an. Die den Führungselemcnten abgewandten Enden der paarweise gegenüberliegenden, zweiarmigen Hebel sind unmittelbar bzw. über an verschwenkbaren bzw. umlaufend antreibbaren Exzentern 24 bzw. 25 angelenkter Lenkern 26 bzw. 27 an je einem zur Drehachse des Messerkopfes konzentrisch angeordneten Ring 28 bzw.

fi5 29 gelagert. Der Exzenter 24 ist am äußeren Ring 28, der Exzenter 25 am inneren Ring 29 gelagert. Mit jedem dieser Exzenter ist ein Kettenrad 30 bzw. 31 fest verbunden, wobei diese Kettenräder über einen Kettentrieb 32

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von einem Kettenrad 33 bewegbar bzw. antreibbar sind, welches auf einer Welle eines Motors 34 festgelegt ist, der um eine Achse 35 im Sinne eines Pfeiles 36 schwenkbar ist, um den Kettentrieb 32 immer unter Spannung zu halten, wozu beispielsweise Federn vorgesehen sein können, die das Spannen veranlassen. Jeder zu einem Paar zweiarmiger Hebel gehörende, andere zweiarmige Hebel, hier die Hebel 17 und 19 sind mit ihren Enden unmittelbar an den Ringen 29 bzw. 28 bei 37 und 38 gelagert, so daß sie um ihre Achse 2t bzw. 23 verschwenkbar sind, wenn die Ringe 28 und 29 um die Drehachse des Messerkopfes 3 Schwenkbewegungen ausführen. Jeder der beiden Ringe 28 bzw. 29 wird durch eine Druckkraft in tangentialer Richtung so beeinflußt, daß die Führungselemente 13 bzw. 15 am geschälten Gut ständig anliegen, um auf dieses dämpfend einzuwirken, also eine Art Schwingungsknoten zu bilden, um Rcscnsrizcrscheinungen beirn Schälen zu ^verrncid?n. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden diese in tangentialer Richtung wirkenden Druckkräfte durch die Kolbenstangen 39 bzw. 40 von Hydraulikzylindern 41 bzw. 42 ausgeübt; anstelle dieser Druckmittel können auch Federn od. dgl. vorgesehen sein.

Zu erwähnen ist noch, daß der Abstand der Anlenkstellen der Lenker 26 und 27 an den Exzentern 24 und 25 von der Drehachse einstell- bzw. verstellbar ist, um die jeweils erforderliche exzentrische Auslenkung ändern zu können.

Um die Wirkungsweise der exzentrischen Auslenkung zu erläutern, wird angenommen, daß der dargestellte Kettentrieb vom Motor angetrieben wird, so daß auch die Kettenräder 30 und 31 angetrieben sind. Dementsprechend laufen die Anlenkstellen der Lenker 26 und 27 mit den Zahnrädern um, und zwar beispielsweise so, daß die zweiarmigen Hebel 16 und 18 Druckkräfte auf den zu schälenden Draht ausüben, um es zwecks Änderung seines Krümmungssinnes und seiner Krümmungsebene zu beeinflussen. Da die den Backen 12 und 14 gegenüberliegenden Backen 13 und 15 am Schälgut anliegen und dieses durch die Backen 12 und 14 ausgelenkt wird, werden auch die gegenüberliegenden Bakken 13 und 15 ausgelenkt; jedoch werden diese Auslenkungen durch die Druckkräfte gemindert, die von den Kolbenstangen 39 und 40 auf die Ringe 28 und 29 ausgeübt werden. Wird also beispielsweise die Backe 12 um einen Millimeter gegen das Schälgut verschoben, dann bewegt sich die Backe 13 nur um etwa einen halben Millimeter nach außen, es wird also eine exzentrische Auslenkung, wenn auch verhältnismäßig geringer Größe, erzielt. Dabei t ordrehen sich die beiden Ringe 28 und 29 relativ zueinander. Im dargestellten Fall wird eine umlaufende exzentrische Auslenkung des geschälten Gutes erreicht, ohne daß es einer besonderen Steuerung in Abhängigkeit von der Krümmung des aus dem Messerkopf austretenden Schälgutes bedarf.

Reicht die erzielte Auslenkung nicht aus, um zu erreichen, daß das geschälte Gut die Schälmaschine gerade verläßt, dann sind, wie oben schon ausgeführt Größe und bzw. oder Richtung und bzw. oder Häufigkeit der exzentrischen Auslenkung zu ändern, was durch entsprechende Änderung des Exzentritäten bzw. der Umlaufgeschwindigkeit des Kettentriebes 32 erreicht werden kann.

Grundsätzlich braucht keine Abtast- und Meßvorrichtung 7 vorgesehen zu sein, weil allein durch Beobachten des aus der Schälmaschine austretenden Drahtes feststellbar ist, ob dieser die Schälmaschine gerade verläßt. Sieht man eine solche Abtast- bzw. Meßvorrichtung vor, dann kann man die angezeigten Werte als Rückmeldungen in einem Regelkreis benutzen, um die Ganghöhe der Schraubenlinien-Verdrehung des geschälten Gutes zu ändern, insbesondere zu verringern.

Dadurch ist man in der Lage, ohne daß eine Vor- bzw. Nach-Richtmaschine vorgesehen ist. zu erreichen, daß geschältes Gut die Schälmaschine gerade verläßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

25 Ol 408 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schälen stangenförmigen Gutes, insbesondere von Draht, mit einer Einzugseinrichtung, die das Gut gegen Verdrehen gesichert einem drehbaren Messerkopf längs dessen Drehachse zuführt, und mit jeweils einer unmittelbar vor und hinter dem Messerkopf angeordneten Führung, die jeweils das Gut umgebende, sowie nachgiebig an diesem anliegende Führungselemente aufweist, d a durch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Führungen (2,6) quer zur Zuführrichtung des Gutes (9) auslenkbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslenken der Führung bzw. der Führungen (2,6) dadurch erfolgt, daß die Führungselemente (12 bis 15) sich paarweise gegenüberliegen und jeweils,3i einem zweiarmigen Hebel (16; 17; 18; 19) befestig! ήηά, der jeweils um eine ortsfeste, parallel zur Drehachse des Messerkopfes (3) verlaufende Achse (20; 21; 22; 23) schwenkbar ist, wobei das freie Ende des Hebels jeweils in einem von zwei konzentrisch zur Drehachse des Messerkopfes (3) angeordneten, gegeneinander verdrehbaren Ringen (28,29) — im Fall des einen der- jeweils gegenüberliegenden Führungselementen zugeordneten Hebels jeweils gegenüberliegenden Führungselementen zugeordneten Hebels jeweils über einen mit einem verstellbaren Exzenter (24; 25) verbundenen Lenker (26; 27) und an einem jeweils anderen der beiden Ringe als dao freie Endt des andren Hebels — gelagert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellen der Exzenter (24, 25) über jeweils ein mit diesen verbundenes Kettenrad (30; 31) erfolgt, wobei die Kettenräder von einem Motor (34) über einen gemeinsamen Kettentrieb (32) antreibbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden des Lenkers (26; 27) mit dem Exzenter (24; 25) jeweils in einstellbarem Abstand von dessen Drehachse erfolgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Meßeinrichtung mit mehreren das Gut umgebenden, auf einem Kreis liegenden Tastern vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (7) mit Abstand von der unmittelbar hinter dem Messerkopf (3) angeordneten Führung (6) angeordnet ist, wobei die Berührung jeweils eines der Taster (8) durch das Gut (9) eine entsprechende Anzeige und bzw. oder das Auslenken der Führung bzw. der Führungen (2,6) auslöst.