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Vorrichtung zum Trennen von WerkstSicken Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung zum Trennen von Werkstücken, vorzugsweise von Rohren gleicher
oder verschiedener Nenngrößen, mit einem Werkzeug, dessen Vorschubgeschwindigkeit
automatisch vom Eilqanq auf Trennvorschub umgeschaltet wird.
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Es sind Vorrichtungen bekannt, bei denen Rohre z. B. mit Sägen oder
Trennscheiben getrennt werden. Hierbei tritt jedoch der Nachteil auf, daß bei Bearbeiten
von Rohren verschiedener Durchmesser der Weg zum Heranführen des Werkzeugs an das
Werkstück oder umgekehrt unterschiedlich ist, so daß bei nichtautomatischer Steuerung
des Trennvorgangs das Heranführen von Hand aus besorgt werden muß. Bei unachtsamer
Handhabung kann dann bei zu frühzeitigem Berühren des Werkstücks mit dem Werkzeug
ein Werkzeugbruch auftreten. Wird dagegen das Werkzeug zu langsam an das Werkstück
herangeführt, tritt ein Zeitverlust auf, der besonders dann zu vermeiden ist, wenn
der Trennvorgang innerhalb einer Bearbeitungsstraße stattfindet, also eine Taktzeit
einzuhalten ist.
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In der DT-PS 957 70@ wird eine Rohrtrennmaschine beschrieben, bei
der das Trennen von Rohren verschiedener Durcnmesser automatisch erfolgt. Ein in
einer Abstechrohrbank befindliches Rohr wird von einer Spannvorrichtung gehalten,
um von einem Schneidwerkzeug getrennt zu werden. Das tiierkzeug wird dabei im Eilgang
an das Rohr herangeführt, um dann im Trennvorschub das Trennen durchzuführen. Um
ein Umschalten der VorschubgescllVJiIldig3eit unabhängig vom Rohrdurchmesser zu
ermöglichen, befindet sich das Schneidwerkzeug in einem Sta#l#ialter, der um einen
Drehpunkt pendelt und symmetrisch zum Werkzeug mit einem Abtastorgan ausgerüstet
ist. Um dell Vorschubweg des Werkzeugs im Eilgang zu bemessen, wird zunächst das
Abtastorgan in Richtung auf das Rohr bewegt. Gleicnzeitig mit dieser Bewegung wird
eine Schaltscheibe bewegt, die den zurückgelegten Weg des Abtastorgans verfolgt,
um nach erfolgtem Abtastvorgang den Vorschub des werkzeugs im Lilqanq nach Erreichen
der Grundausgangsposition des Pendelstahlhalters zu bestimmen. Um zu verhindern,
daß das Werkzeug noch im Eilgang das Rohr berührt, kann mit Hilfe einer Einstellehre
erreicht werden, daß das Umschalten der Vorschubgeschwindigkeit etwa 0,5 bis 1 mm
vor dem Werkstück erfolgt.
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Um mit hilfe dieser Vorrichtung einen automatischen Trennvorgang zu
ermöglichen, muß also ein Abtastvorgang und ein Trennvorgang erfolgen, deren Bewegungsrichtungen
entqegengesetzt verlaufen. Der aufwendige Aufbau sowie durch die öffnung der Abstechrohrbank
bedingte Beschränkung von zu trennenden Rohren bezüglich Ihrer Nenngrdßen gestatten
es nicht, einen Trennvorgang für beliebige Rohrdurchmesser in einer einfachen Diese
weise durchzuführen.Außerdem ist ein Trennen mit Hilfe von Trennscheiben oder Sägen
nicht durchführbar.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung zum
Trennen von Werkstücken, vorzugsweise Rohren zu erstellen, die sich durch einen
einfachen Aufbau und damit verbundener geringer Störanfa.lligkeit, durch die Möglichkeit,
Werkstücke
nahezu beliebiger Durchmesser zu trennen und durch gute
Einpassung des Bearbeitunqsvorganges in eine getaktete Straße aus zeichnet Ein Weg,
um die gestellte Aufgabe zu lösen, zeichnet sich dadurch aus, daß das Werkzeug am
Ende eines durch einen Zylinder betätigten Trennarms angeordnet ist, daß an dem
Trennarm ein Abtastarm angelenkt ist, dessen eines freies Ende auf dem Werkstück
liegt und einen Abtastschalter aufweist, der durch Einwirken des Werkzeugs die Vorschubgeschwindigkeit
des Trennarms vom Eilgang auf Trennvorschub umschaltet und daß nach erfolgtem Trennvorgang
der Trennarm automatisch im Eilgang vom Werkstück entfernt wird.
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Als auf dem Werkstück liegender Kontaktschalter ist ein kapazitiver
Endschalter vorgesehen, der durch Änderung des ihn umgebenden Dielektrikums die
Lage des Werkzeugs feststellt. Bevor das Werkzeug das Werkstück berührt, schaltet
der Kontaktschalter die Vorschubgeschwindigkeit des Trennarms vom Eilgang auf Trennvorschub
um.
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Ein anderer Lösungsweg zeichnet sich dadurch aus, daß das Werkzeug
am Ende eines durch einen Zylinder betätigten Trennarms angeordnet ist, daß die
Vorschubgeschwindigkeit des Trennarms über Zeitrelais vom Eilgang auf Trennvorschub
umgeschaltet wird, daß nach erfolgter Trennung der Trennarm automatisch im Eilgang
vom Werkstück entfernt wird und daß die Rücklaufstrecke von einem Zeitrelais vorgebbar
ist.
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Um den Trennvorgang für verschiedene Werkstückdurchmesser optimal
zu gestalten, werden die Zeitkonstanten der Relais in Abhängigkeit von den Nennwerten
der Rohre eingestellt.
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Ein weiterer Lösungsweg wird dadurch vorgegeben, daß das Werkzeug
am Ende eines durch einen Zylinder betätigten Trennarms angeordnet ist, daß beidseitig
vom Trennarm mit
einer am Trennarm beweglich gelagerten Achse starr
verbundene gleiche Arme angeordnet sind, daß zumindest einer der Arme mit seinem
freien Ende auf dem Werkstück liegt, daß zum Erzeugen einer Lichtschranke am freien
Ende eines Armes eine Lichtquelle und am freien Ende des anderen Armes ein lichtempfindlicher
Empfänger angeordnet sind, daß nach Unterbrechen der Lichtschranke durch das Werkzeug
die Vorschubgeschwindigkeit des Trennarms vom Eilgang auf Trennvorschub umschaltet
und daß nach erfolgtem Trennvorgang der Trennarm automatisch im Eilgang vom Werkstück
entfernt wird.
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Als Werkzeug kann jeweils eine Trennscheibe verwendet werden. Das
Startsignal zum Rücklauf des Werkzeugs im Eilqang nach erfolgter Trennung wird mit
Hilfe von Schaltern, Lichtschranken oder auf eine Drehbewegung des Werkstücks reagierende
Gleichstromgeneratoren erzeugt.
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Bei Benutzen einer Trennscheibe ist außerdem der Vorteil offensichtlich,
daß die Abnutzung der Trennscheibe automatisch erfaßt wird, so daß eine Verzögerung
des Trennvorgangs nicht auftreten kann.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung der Zeichnung: Es zeigen: Fig. 1 einen Ausschnitt
einer Trennschleifmaschine mit einer erfindungsgemäßen Trennvorrichtung, Fig. 2
eine zweite erfindungsgemäße Trennvorrichtung, Fig. 3 eine dritte erfindungsgemäße
Trennvorrichtung und Fig. 4 einen Ausschnitt der Trennvorrichtung nach Fig.
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1 in Vorderansicht mit einer Vorrichtung zum Auslösen eines Startsignals
zum Entfernen
des Trennarms von dem .;erkstück.
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In Fig. 1 ist im Ausschnitt eine Trennschleifmaschine 10 mit einer
erfindungsgemäßen Trennvorrichtung 12 dargestellt.
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Diese weist einen von einem Zylinder 20 betätigten Trennarm 18 auf,
an dessen einem unde eine Trennscheibe 22 befestigt ist. Außerdem ist der Trennarm
18 in einem Festpunkt 24 gehalten. Aln vorderen Teil 26 des Trennarms 18 ist ein
Abtastarm 28 angelenkt, der bezüglich seiner Drehachse 30 in ein vorderes Teil 32
und ein kürzeres hinteres Teil 34 unterteilt ist. Das vordere Teil 32 des Abtastarms
28 ist in seiner Länge so bemessen, daß ein an seinem Ende befestigter Abtastschalter
36 beim Trennvorgang in etwa an dem Punkt des Rohres 14 zu liegen kommt, den die
Trennscheibe 22 bei Beginn des Trennens berührt. Daher ist es zweckmäßig, daß die
Drehachse 30 in etwa mit dem Festpunkt 24 des Trennarms 18 zusammenfällt. Der hintere
Teil 34 des Abtastarms 28 trifft beim Entfernen des Trennarms 18 vom Rohr 14 auf
einen Anschlag 38, so daß auch der Abtastarm 28 vom Werkstück 14 abgehoben wird.
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In Fig. 4 ist im Ausschnitt in Vorderansicht der Trennarm 13 mit Trennscheibe
22 und Abtastarm 28 mit Abtastschalter 36 dargestellt. Damit der auf dem bei sich
drehenden Rohr 14 liegende Abtastschalter 36 nicht beschädigt wird, befindet sich
auf der Höhe des Abtastschalters 36 am Abtastarm 28 eine Rolle 40, die die Drehbewegung
des Rohres 14 aufnimmt. Am Abtastarm 28 ist außerdem ein Beistellzylinder 42 angeordnet,
der den Abtastschalter 36 beim Trennvorgang von der Trennscheibe 22 entfernt und
somit vor Beschädigung von abgehobenen Spänen schützt. Unterhalb des Rohres 14 ist
eine Prallplatte 44 dargestellt, an der ein Schalter 46 befestigt ist. Wird die
Trennschleifmaschine 10 mit der Trennvorrichtung 12 z. B. in einer Bearbeitungsstraße
verwendet, so erfolgt der automatische Trennvorgang wie nachstehend beschrieben.
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Ein zu trennendes Rohr 14 wird in bekannter Weise auf Rollen 16 gelegt,
um in einem gewünschten Punkt getrennt zu werden.
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Befindet sich das Rohr 14 in Trennstellung, so ergeht an den Zylinder
20 der Befehl, den Trennarm 18 im Eilgang in Richtung auf das Werkstück 14 zu bewegen.
Der an dem Trennarm 18 angelenkte Abtastarm 28 gelangt auf das Rohr 14, wenn der
Trennarm 18 einen in bezug auf die Lange des vorderen Teils 32 des Abtastarms 28
bestimmten Vorschubweg zurückgelegt hat. Die Vorschubgeschwindigkeit des Zylinders
20 bleibt so lange auf Eilgang geschaltet, bis die Trennscheibe 22 den als kapazitiven
Endschalter ausgebildeten Abtastschalter 36 beeinflußt. Die Vorschubgeschwindigkeit
wird dann vom Eilgang auf Trennvorschub geändert. Diese Umschaltung erfolgt im kürzest
möglichen Abstand vor dem Werkstück 14, der mit von den Unregelmäßigkeiten des Außenumfangs
des Werk stücks 14 abhängt. Gleichzeitig wird der Abtastschalter 36 mit hilfe des
Beistell-Zylinders 42 von der Trennscheibe 22 entfernt.
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Nach erfolgter Trennung fällt das abgetrennte Rohr 14 auf die Prallplatte
44 und betätigt den an dieser befestigten Schalter 4S, der an den Zylinder den Befehl
erteilt, den Trennarm 18 mit Abtastarm 28 von dem Rohr 14 im Eilgang zu entfernen.
Die Rückwärtsbewegung des Trennarms 18 wird durch einen oberhalb von diesem in der
Trennschleifmaschine 10 vorhandenen Entschalter 48 unterbrochen. Anschließend wird
ein neues zu trennendes Trohr automatisch in Trennstellung gegeben, um ebenfalls
bearbeitet zu werden.
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Das Startsignal für den Rücklauf des Trennarms 18 kann auch eine nicht
dargestellte Lichtschranke erteilen. Unterbricht das herabfallende getrennte Rohr
14 die Lichtschranke, so erfolgt von einem fotoelektrischen Empfänger das Startsignal
an den Zylinder 20.
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In Fig. 4 ist gestrichelt eine weitere Ausgestaltung des Startsignalmechanismusses
filr den Zylinder 20 dargestellt, um den Trennarm 18 im Eilgang von einem Rohr 50
zu entfernen, dessen abgetrenntes Ende nicht herabfallen, sondern
vielmehr
durch Rollen 52 und 54 gehalten wird. Bedingung ist jedoch, daß sich das Rohr 50
während des Trennvorganges dreht.
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Wenn sich während des Trennvorgangs das Werkstück 50 dreht, wird von
den Rollen 52 ein Gleichstromgenerator 56 angetrieben. Nachdem die Trennung des
Rohres 50 erfolgt ist, dreht sich das auf den Rollen 52, 54 liegende abgetrennte
Stück nicht mehr, so daß auch der Gleichstromgenerator 56 nicht mehr erregt wird.
Dadurch wird das gewünschte Startsignal an den Zylinder 20 erteilt.
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Die anhand der Fig. 1 und 4 beschriebene Trennschleifmaschine 10 mit
der Trennvorrichtung 12 hat den offensichtlichen Vorteil, daß der automatisierte
Trennvorgang es ermöglicht, den aufgrund des Umstellens vom Eilgang auf Trennvorschub
auftretenden Zeitverlust weitgehend zu eliminieren. Eine daraus resultierende kurze
Bearbeitungszeit gewährleistet gleichzeitig, daß die Trennschleifmaschine 10 mit
der Trennvorrichtung 12 gut in eine Bearbeitungsstraße, die nur geringe Taktzeiten
zuläßt, eingepaßt werden kann.
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Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß das Umschalten vom Eilgang
auf Trennvorschub unabhängig von der durch Verschleiß bedingten Durchmesseränderung
der Trennscheibe 22 ist. Die Umschaltung erfolgt nämlich erst dann, wenn der Abtastschalter
23 die zur Vorschubgeschwindigkeitsumstellung notwendige, durch die Scheibe bedingte
änderung des Dielektrikums erfaßt, An der Trennschleifmaschine 10 kann außerdem
ein Schalter 53 angeordnet werden, der von dem hinteren Teil 34 des Abtastarms 28
betätigt wird, wenn dieser mit dem Abtrennarm 18 beim Umschalten vom Eilgang zum
Trennvorschub einen t1inkel einschließt, der einer zu großen Abnutzung der Trennscheibe
22 entspricht. Bei Betätigung des Schalters 58 erfolgt ein Signal, welches anzeigt,
daß eine neue Trennscheibe 22 eingesetzt werden muß.
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In Fig. 2 ist eine Trennvorrichtung 60 für Trennschleifmaschinen 10
dargestellt, um ebenfalls wie die Trennvorrichtung 10 nach Fig. 1 und 3 zum automatischen
Trennen von vorzugsweise Rohren verwendet zu werden.
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Das Umschalten vom Eilgang auf Trennvorschub erfolgt über nicht dargestellte
Relais, deren Zeitkonstanten in AT-hängigkeit von den Nenngrößen der zu trennenden
Rohre 14, 50 eingestellt werden.
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Durch einen Startimpuls ausgelöst wird ein von einem Gleichgangzylinder
64 betätigter Trennarm 62 im Eilgang auf das zu trennende Werkstück 14 bewegt, um
nach einer der eingestellten Zeitkonstanten Z1 eines ersten Relais entsprechenden
Wegstrecke auf Trennvorschub umgeschaltet zu werden. Nach erfolgter Trennung geht
an den Gleichgangzylinder 64 der Befehl, den Trennarm im Eilgang von dem Werkstück
14 um eine durch ein zweites Relais mit einer Zeitkonstanten Z2 vorgegebene Strecke
zu entfernen. Das Rücklaufsignal wird entsprechend den zu Fig. 3 geschilderten Vorrichtungen
erzeugt, also durch Prallplatte 44 mit Schalter 46, Lichtschranke oder Gleichstromgenerator
56. Anscließen wird automatisch ein neues zu bearbeitendes Rohr in die Trennschleifmaschine
10 eingeführt.
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Die bezüglich der Trennvorrichtung 12 erwähnten Vorteile, wle automatische
Erfassung des Trennscheibenverschleisses und optimale Bearbeitungszeit werden ebenfalls
von der Trennvorrichtung 60 erfüllt.
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In Fig 3 ist eine weitere Trennvorrlchtung 80 dargestellt, um einen
automatischen Trennvorgang zu ermöglichen, Bezüglich der Trennvorrichtung 12 unterscheidet
sich die Vorrichtung 80 nach Fig. 4 dadurch t daß zwei Arme 70, 72 vorhanden sind,
die den Trennarm 18 im vorwählbaren Abstand umgeben.
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Die Arme 70, 72 sind starr mit einer am Trennarm 18 beweglichten Achse
68 verbunden Die Länge der Arme 70, 72 ist wie
bei der Trennvorrichtung
12 so bestimmt, daß bei IIerablassen dieser auf das Werkstück 14 der Auflagepunkt
unter Berücksichtigung des Abstandes zwischen den Armen 70, 72 und der Trennscheibe
22 mit dem Punkt übereinstimmt, den die Trennscheibe 22 bei Beginn des Trennens
berührt.
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Es genügt auch, wenn nur der Arm 72 auf dem Rohr 14 zu liegen kommt,
da die Armlängen übereinstimmen. Dieser Fall kann auftreten, wenn das abzutrennende
Rohrstück kürzer als der Abstand zwischen Trennscheibe 22 und Arm 70 ist.
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An den freien Enden 74, 76 der Arme 70, 72 befindet sich eine nicht
dargestellte Lichtquelle und ein nicht dargestellter lichtempfindlicher Empfänger,
die zusammen eine Lichtschranke 78 bilden.
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Bewegt sich der Trennarm im Eilgang auf das Rohr 14, so wird die Vorschubgeschwindigkeit
mit Hilfe einer nicht dargestellten elektrischen Schaltung auf Trennvorschub umgeschaltet,
wenn die Lichtschranke 78 von der Trennscheibe 22 unterbrochen wird.
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Das Auflegen der Arme 70, 72 auf das Werkstück 14 und das Entfernen
des Trennarms 18 nach erfolgter Trennung wird entsprechend durchgeführt wie in Verbindung
mit den Trennvorrichtungen 12 beschrieben wurde.
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Auch die bereits erwähnten Vorteile treten erneut auf. So wird z.
B. der Trennverschleiß beim Trennvorgang ebenfalls berücksichtigt, ohne daß die
Trennzeit verändert wird; denn die LIchtschranke 78 erfaßt jeweils die tatsächliche
Scheibengröße und steuert in Abhängigkeit von dieser die Umschaltung des Trennarms
18 vom Eilgang auf Trennvorschub.