DE2537030C3 - Einrichtung zum Schneiden von Metallen, vorzugsweise Stahlstangen, mit erhöhten Schneidgeschwindigkeiten in form- und längengenaue Abschnitte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruches 1, der sich auf die DD-PS 86 120 bezieht

Diese Vorrichtung ermöglicht nur die Einleitung der axialen Druckbelastung über die Stirnflächen des Stangenstückes. Bedingt durch die hierbei zu berücksichtigende Knicklänge 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 Anforderungen an die Stirnflächenqualität des Stangenwerkstoffstückes, besonders hinsichtlich Rechtswinkligkeit zur Stangenstück-Längsachse und

ω 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

■to wiederholten Schneidens sich ändernden Stangenstücklänge außerdem den Nachteil, daß sich entsprechend der elastischen Längenänderung in λbhängigkeit 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 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.

Diese Anordnung zum Aufbringen einer axialen Belastung über den Stangenmanlel 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 aufheben.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, die apfgezeigten 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 längengenaue Abschnitte bei gleichbleibender Schnittqiialität 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 de: Beispielsbeschreibung entnehmbai.

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 Schneideinrichtung herstellbaren Stangenstücke Abweichungen gegenüber idealen Stangenstücken aufweisen können. Allerdings sollen diese Stangenstücke derart geringe 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 Anordnung 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 Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt ein Prinzip der Einrichtung zum Schneiden von Stahlstangen.

Ein Werkzeugkörper 47 mit der Grundplatte 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 ein Druckmedium vom Druckzylinder 17 bewegt. Dem 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 isL 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 Un.kehrpunkt 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 Kolbenstange 19 und dem Aufnahmekörper 13.

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 Maschinentriebwerksteil 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 Stangenzuführrichtung und schiebt den Abschnitt 11 über die Auswerferöffnung 29 aus.

Die Hubeinrichtung 32 führt den beweglichen Messerhalter 4 zur Ausgangsstellung zurück. Nach dem Erreichen der Stangenzuführstellung des beweglichen Messerhalters 4 und Betätigen des Folgesteuerelementes 48 wird über den Eilvorschub 22 und die Spann-Vorschub-Axialdruck-Einrichtung 12 der Stangenwerkstoff 23 erneut gegen die Stangenbegrenzung

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44 geschoben und axial belastet. pers 47 geschoben. Beim Rücklauf des Ausstoßers 43

*' Das Ausstoßen des Stangenvverkstoffreststückes fällt das Stangenwerkstoffreststück ab. Nachdem der

^ erfolgt durch den Ausstoßer 43 bei Festhalten des Ausstoßer 43 die Ausgangslage wieder erreicht hat und

beweglichen Messerhalters 4 in der unteren Umkehr- das Folgesteuerelement 45 betätigt ist, wird der

stellung, so daß die öffnung 3 fluchtend zum Ausstoßer 5 bewegliche Messerhalter 4 durch die Hubeinrichtung 32

43 und zum Schneidmesser 9 steht. Das Stangenwerk- zur Ausgangsstellung zurückgeführt.

,, stoffreststück wird entgegen der Stangenwerkstoffzu- Stangenanfangstück und Slangenwerkstoffreststück

f · führrichtung gemeinsam mit dem neuen nachfolgenden werden über eine Sortiereinrichtung jeweils getrennt

Stangenwerkstoff 23 bis außerhalb des Werkzeugkör- abgeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

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 MesserhaJter eine steuerbare Stangenbegrenzung befindet und vor dem fest 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 0 Grad 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 (25) 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