DE2537030B2 - Einrichtung zum Schneiden von Metall, vorzugsweise Stahlstangen, mit erhöhten Schneidgeschwindigkeiten in form- und längengenaue Abschnitte - Google Patents
Einrichtung zum Schneiden von Metall, vorzugsweise Stahlstangen, mit erhöhten Schneidgeschwindigkeiten in form- und längengenaue AbschnitteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruches 1, der sich auf die DD-PS
is 86 120bezieht
Diese Vorrichtung ermöglicht nur die Einleitung der axialen Druckbelastung über die Stirnflächen des
Stangenstückes. Bedingt durch die hierbei zu berücksichtigende Knickiänge können nur verhältnismäßig
kurze Stangenstücke zugeführt und stirnseitig axial belastet werden. Die Verarbeitung von Stangenwerkstoff
in handelsüblichen Längen ist damit nicht möglich. Das vorherige Zerteilen von Stangenwerkstoff in
belastbare Stangenstücke ist kostenaufwendig und erfordert zusätzliche Ausrüstungen. Die stirnseitige
Einleitung der axialen Druckbelastung stellt weiterhin hohe Anfofderungen an die Stirnflächenqualität des
Stangenwerkstoffstückes, besonders hinsichtlich Rechtswinkligkeit zur Stangenstück-Längsachse und
Ebenheit, um ein seitliches Ausweichen und Abbiegen des Stangenstückes unter der Druckbelastung zu
verhindern. Bei relativ unebenen Stirnflächen werden beim Aufbau der axialen Druckbelastung stirnseitig die
Unebenheiten zuerst örtlich planiert, wodurch auf Grund des voreingestellten endlichen Kniehebelweges
die vorgesehene axiale Druckspannung im Stangenstück nicht mehr erreicht wird. Die stirnseitige
Einleitung der axialen Druckbelastung mit einem endlichen Kniehebelweg besitzt bei der während des
wiederholten Schneidens sich ändernden Stangenstücklänge außerdem den Nachteil, daß sich entsprechend
der elastischen Längenänderung in Abhängigkeit von der Stangenstücklänge unterschiedliche Druckspannungen
und folglich unterschiedliche Schnittqualitäten
ergeben. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Verschieben des Stangenstückes mit der Spindel
zeitaufwendig ist und keine wirtschaftliche Hubfolge ermöglicht, besonders bei längeren Abschnitten. Das
Auswerfen des Abschnittes aus der beweglichen
so Schneidbuchse mit dem hydraulischen Auswerfer bedingt weiterhin ein gesteuertes längeres Verharren in
der unteren Umkehrlage des Schlittens, wodurch die Produktivität der Vorrichtung nochmals eingeschränkt
wird.
Weiterhin ist nach der DE-AS 15 02 885 vor einer Trenneinrichtung eine Vorrichtung zum Aufbringen
einer axialen Belastung über den Stangenmantel bekannt
Belastung über den Stangenmantel besitzt den Nachteil, daß eine genau definierte Größe der axialen Belastung,
die z. B. dicht unterhalb der Streckgrenze des zu schneidenden Stangenwerkstoffes liegen soll, offenbar
nicht einstellbar bzw. einhaltbar ist. Es sind auch keine Mittel zum Steuern aufgeführt, die während des
Schnittes eines Stückes von einer Stange diese definierte Größe der axialen Belastung plötzlich
fHK
Der Zweck der Erfindung besteht darin, die aufgezeigten Mangel zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, bei der die Ausbildung und
Anordnung der Schneidmesser sowie der Aufbau und ein plötzlicher Abbau der axialen Belastung im zu
schneidenden Metall derart gewählt werden, daß Metall-, vorzugsweise Stahlstangen handelsüblicher
Längen mit erhöhten Schneidgeschwindigkeiten in form- und iängengenaue Abschnitte bei gleichbleibender
Schnittqualität über eine große Stückzahl geschnitten werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im wesentlichen durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst
Die einander zugewandten Stirnseiten der Schneidmesser sollen vorzugsweise einen gemeinsamen Winkel
im Bereich von 0 Grad 45 Minuten bis 2 Grad aufweisen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beispielsbeschreibung entnehmbar.
Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet eine Reihe von Vorteilen:
Ein Schneiden von Metall-, vorzugsweise Stahlstangen, ist mit hohen Schneidgeschwindigkeiten größer als
1 m/s bis 2 m/s hinreichend möglich. Mit dieser Formulierung ist gemeint, daß die mit dieser Sch neideinrichtung
herstellbaren Stangenstücke Abweichungen gegenüber idealen Stangenstücken aufweisen können.
Allerdings sollen diese Stangenstücke derart genüge Abweichungen besitzen, daß diese Teile für spanlose
Formgebungsverfahren gut brauchbar sind. Es werden in diesem Sinne form- und längengenaue Abschnitte von
der Stahlstange mit einer Schnittfläche erzielt, die aus Anschnittzone und Bruchflächenzone besteht Die
axiale Belastung wird über den Stangenmantel aufgebracht, so daß Stangenwerkstoff in handelsüblichen
Längen verarbeitet werden kann. Ein Zerkleinern von Stangen in kürzere verarbeitbare Stangenstücke ist
nicht erforderlich. An die Stirnfläche der zu schneidenden Stangen werden keine überhöhten Anforderungen
gestellt Infolge der neuartigen Anovdnung und der Aufbringung des axialen Druckes sind unterschiedliche
Druckspannungen und damit unterschiedliche Schnittqualitäten in Verbindung mit den Mitteln zum Steuern
des Aufbaues und des plötzlichen Abbaues der axialen Druckbelastung sowie durch die neuartige Ausbildung
der Stirnseiten der Schneidmesser nicht denkbar. Auch für Abschnitte, die Scheibenhöhe überschreiten, ist eine
wirtschaftliche Hubfolge erreichbar. Das längere Verharren des beweglichen Schlittens im unteren
Umkehrpunkt entfällt.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Aufführungsbeispiel näher erläutert werden.
Die Zeichnung zeigt ein Prinzip der Einrichtung zum Schneiden von Stahlstangen.
Ein Werkzeugkörper 47 mit der Grunciplatte 39 ist
über Zuganker 28 mit einer Spann-Vorschub-Axialdruck-Einrichtung 12 formschlüssig verbunden. Dieser
Einrichtung ist ein Eilvorschub 22 angeordnet.
Im Aufnahmekörper 13 mit den Druck- und Führungsflächen 26 befinden sich Spannbacken 14 mit den Druck- und Führungsflächen 27, die in den Nuten 15 geführt sind und die mit dem Hohlkörper 20, dem eine Bremseinrichtung 21 zugeordnet ist, in Verbindung stehen. Der Aufnahmekörper 13, der fest verbunden ist mit der Kolbenstange 19 und dem Kolben 18, wird über cdiurn vorn Druckzylinder i7 bewegt. Dorn Zylinderraum 16 ist über den Druckerzeuger 34 mit Druckbegrenzungsventil 37 ein Druckminderventil 30, ein Druckspeicher 25 und dem Zylinderraum 24 ein Wegeventil 36, ein Druckschalter 38, ein Steuerventil 2, eine Druckleitung 49, eine Rückflußleitung 50 und eine Druckmittelleitung 51 zugeordnet
Im Aufnahmekörper 13 mit den Druck- und Führungsflächen 26 befinden sich Spannbacken 14 mit den Druck- und Führungsflächen 27, die in den Nuten 15 geführt sind und die mit dem Hohlkörper 20, dem eine Bremseinrichtung 21 zugeordnet ist, in Verbindung stehen. Der Aufnahmekörper 13, der fest verbunden ist mit der Kolbenstange 19 und dem Kolben 18, wird über cdiurn vorn Druckzylinder i7 bewegt. Dorn Zylinderraum 16 ist über den Druckerzeuger 34 mit Druckbegrenzungsventil 37 ein Druckminderventil 30, ein Druckspeicher 25 und dem Zylinderraum 24 ein Wegeventil 36, ein Druckschalter 38, ein Steuerventil 2, eine Druckleitung 49, eine Rückflußleitung 50 und eine Druckmittelleitung 51 zugeordnet
Im Steuerventil 2 befindet sich eine Druckfeder 1 und ein Steuerschieber 5, der mit einem schwenkbaren
Rollenhebel 6 verbunden ist, welcher dem Maschinentriebwerksteil 8 und dessen Steuerfläche 7 zugeordnet
ist Mit dem Werkzeugkörper 47 ist ein Messerhalter 10 formschlüssig verbunden, in dem ein Schneidmesser 9
mit der Stirnfläche 33 angeordnet ist Dem beweglichen Messerhalter 4 mit dem Schneidmesser 35 und der
Stirnfläche 31, der senkrecht zur Stangenwerkstoffzuführrichtung verschiebbar gelagert ist, sind eine
Hubeinrichtung 32 und Folgesteuerelemente 40, 48 zugeordnet Im beweglichen Messerhalter 4 ist verschiebbar,
gesteuert über Keilschiebeflächen 42,41, die Stangenbegrenzung 44 angeordnet, deren Lage durch
die arretierbare Stellschraube 46 und damit die Abschnittslänge bestimmt wird.
Im unteren Umkehrpunkt des beweglichen Messerhalters 4 ist dem Ausstoßer 43 die öffnung 3, das
Schneidmesser 9 und das Folgesteuerelement 45 zugeordnet.
Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende:
Der Stangenwerkstoff 23 wird mittels Eilvorschub 22 bis zum Anschlag 44 vorgeschoben, dabei fluchten die Schneidmesser 9 und 35 zueinander. Das Wegeventil 36 ist auf Vorlauf geschaltet Das Steuerventil 2 verbindet die Druckmittelleitung 51 mit dem Zylinderraum 24. Der Kolben 18 wird mit dem Druckmittel beaufschlagt und bewegt sich in Werkstoffzuführrichtung mit der
Der Stangenwerkstoff 23 wird mittels Eilvorschub 22 bis zum Anschlag 44 vorgeschoben, dabei fluchten die Schneidmesser 9 und 35 zueinander. Das Wegeventil 36 ist auf Vorlauf geschaltet Das Steuerventil 2 verbindet die Druckmittelleitung 51 mit dem Zylinderraum 24. Der Kolben 18 wird mit dem Druckmittel beaufschlagt und bewegt sich in Werkstoffzuführrichtung mit der
Die austauschbaren Spannbacken 14 werden von der Bremseinrichtung 21 mittels des Hohlkörpers 20
zunächst gehalten. Nach dem Andrücken der Wälzkörper 52 an die Druck- und Führungsflächen 26, 27 und
nach Anlage der Spannbacken 14 am Stangenwerkstoffmantel erfolgt das Aufbauen der Klemmkraft in
Abhängigkeit der axialen Druckbelastung. Der Zylinderraum 16 steht mit dem Druckspeicher 25 in
Verbindung. Der in diesem Zylinderraum 16 vorliegende Druck wird über das Druckminderventil 30
vorgegeben. Ist der Arbeitsdruck im Zylinderraum 24 erreicht und der Druckschalter 38 betätigt, wird der
Schneidvorgang über das Maschinen triebwerksteil 8 ausgelöst. Das Maschinentriebwerksteil 8 trifft auf den
beweglichen Messerhalter 4 auf. Das Steuerventil 2 hebt nach Betätigung durch die Steuerfläche 7 die axiale
Druckbelastung im Stangenwerkstoff plötzlich auf. Bis zu diesem Zeitpunkt wird der Abschnitt 11 angeschnitten
und während die axiale Druckbelastung abgebaut ist wird der Abschnitt 11 vom Stangenwerkstoff 23
vollkommen getrennt Nach Erreichen der Keilschiebefläche 41 durch die Bewegung des Messerhalters 4 in
Richtung der unteren Umkehrlage mit der Keilschiebefläche 42 bewegt sich die Stangenbegrenzung 44
entgegen der Stangenzufuhrrichtung und schiebt den Abschnitt 11 über die Auswerferöffnung 29 aus.
D>e Hubeinrichtung ;J2 führt den beweglichen
Messerhalter 4 zur Ausgangsstellung zurück. Nach dem Erreichen der Stangenzuf'ührstellung des beweglichen
Messerhalters 4 und Betätigen des Folgesteuerelementes 48 wird über den Eilvorschub 22 und die
Spann-Vorschub-Axialdruck-Einrichtung 12 der Stan-
44 geschoben und axial belastet.
Das Ausstoßen des Stangenwerkstoffreststückes erfolgt durch den Ausstoßer 43 bei Festhalten des
beweglichen Messerhalters 4 in der unteren Umkehrstellung, so daß die Öffnung 3 fluchtend zum Ausstoßer
43 und zum Schneidmesser 9 steht. Das Stangenwerkstoffreststück wird entgegen der Stangenwerkstoffzuführrichtung
gemeinsam mit dem neuen nachfolgenden Stangenwerkstoff 23 bis außerhalb des Werkzeugkörpers
47 geschoben. Beim Rücklauf des Ausstoßers 43 fällt das Stangenwerkstoffreststück ab. Nachdem der
Ausstoßer 43 die Ausgangslage wieder erreicht hat und das Folgesteuerelement 45 betätigt ist, wird der
bewegliche Messerhalter 4 durch die Hubeinrichtung 32 zui Ausgangsstellung zurückgeführt.
Stangenanfangstück und Stangenwerkstoffreststück werden über eine Sortiereinrichtung jeweils getrennt
abgeführt.
Claims (9)
1. Einrichtung zum Schneiden von Metall-, vorzugsweise Stahlstangen, mit erhöhten Schneidgeschwindigkeiten
in formgenaue und längengenaue Abschnitte, bestehend aus einem feststehenden und
einem senkrecht zur Werkstoffzuführung verschiebbaren Messerhalter, in denen jeweils buchsenartige
Schneidmesser angeordnet sind, wobei sich im verschiebbaren Messerhalter eine steuerbare Stangenbegrenzung
befindet und vor dem feet angeordneten Messerhalter ein steuerbarer Druckmechanismus
zur Werkstoffzuführung und zum Aufbau und plötzlichen Abbau eines axialen Druckes vorgesehen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidmesser (9,35) an den einander zugewandten
Stirnseiten (33, 31) einen gemeinsamen Winkel im Bereich von OGrad 30 Minuten bis 4 Grad zur
Bewegungsrichtung des beweglichen Messerhalters
(4) bilden und der steuerbare Druckmechanismus einen Aufnahmekörper (13) mit verschiebbaren
Spannbacken (14) aufweist, dem ein der Axialbelastung dienender Druckzylinder (17) zugeordnet ist,
und daß ein Hohlkörper (20) mit einer Bremseinrichtung (21) mit den Spannbacken (14) in Verbindung
steht, ferner daß eine Steuerfläche (7) am Maschinentriebwerksteil (8) vorgesehen ist, der ein
Steuerventil (2) zugeordnet ist, das über die zugehörende Druckmittelleitung (51), mit dem
Zylinderraum (24) des Druckzylinders (17), mit dem Druckerzeuger (34), sowie mit der Rückflußleitung
(50) in Wirkverbindung steht, wobei dem anderen Zylinderraum (16), der der Rückstellkolbenfläche
angrenzt, der Druckerzeuger (34) mit niedrigerem Druck ständig zugeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und Führungsflächen (26)
des Aufnahmekörpers (13) und die Druck- und Führungsflächen (27) der Spannbacken (14) parallel
zueinander und unter einem Winkel im Bereich von etwa 8 Grad zur Längsachse des Stangenwerkstoffes
(23) angeordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Druck- und Führungsflächen
(26) des Aufnahmekörpers (13) und den Druck- und Führungsflächen (27) der Spannbacken (14)
Wälzkörper (52) vorgesehen sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (16), der der
Rückstellkolbenfläche angrenzt, mit einem Druckspeicher^) in Wirkverbindung steht.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangenbegrenzung (44) eine
Keilschiebefläche (42) aufweist, der eine im Werkzeugkörper (47) angeordnete Keilschiebefläche (41)
zugeordnet ist, wobei die Stangenbegrenzung (44) ein Verstellorgan, vorzugsweise eine arretierbare
Stellschraube (46), besitzt.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem beweglichen Messerhalter (4)
jeweils in den Endlagen Folgesteuerelemente (40, 48) zugeordnet sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß am Steuerventil (2) ein Steuerschieber
(5) mit Druckfeder (1) und ein Rollenhebel (6) vorgesehen sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß im beweglichen Messerhalter (4) über dem Schneidmesser (35) eine Öffnung (3) vorgesehen
und am Werkzeugkörper (47) ein Ausstoßer (43) angeordnet ist, der in der unteren Endlage des
Messerhalters (4) korrespondierend zur Öffnung (3) liegt
9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihr ein Eilvorschub (22), vorzugsweise
ein Walzenvorschub zugeordnet ist
Applications Claiming Priority (1)
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