DE2610467C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen von Rohr­ stücken von einem Rohr mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DD-PS 52 272 bekannt. Der dort vorgesehene Positionierdorn (Kolben 7) führt keine radiale Bewegung aus.

Aus der US-PS 31 71 312 ist eine Vorrichtung zum Abtrennen von Rohrstücken bekannt, bei zwei Gegenhalter mit einer Zugstange verschraubt sind, die Gegenhalter sind also nicht schwimmend gelagert. Auch ist dieser Druckschrift kein Positionierdorn zu entnehmen, der sich entgegen der Vorschubrichtung des Rohres in Richtung auf einen verlagerbaren Gegenhalter erstreckt und an diesem angreift, um die Gegenhalter exakt zu positionieren.

Aus der Zeitschrift Hydraulics & Pneumatics, Dezember 1962, S. 92, Aufsatz von Arthur Lerch, "Rapid Cycling Cylindes Cut Tub­ ing" ist es bekannt, in einer Vorrichtung zum Abtrennen von Rohrstücken, die Schneidwerkzeuge exzentrisch zu bewegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so auszubilden, daß ein möglichst sauberer und exakter Schnitt erreicht wird.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentan­ spruch 1 gekennzeichnet.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können also insbesondere sehr lange Rohrstücke von einem Rohr abgetrennt werden. Der Schnitt ist sehr sauber, d. h. weist kaum Grate auf und erfolgt exakt an der vorgesehenen Stelle. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Rohre geschnitten werden, deren Wanddurch­ messer bis zu 22% des Rohrdurchmessers ausmacht. Die Vorrich­ tung kann auch mit gewickeltem Rohrmaterial beschickt werden und ist einfach und gefahrlos zu bedienen.

Bevorzugt erfolgt die radiale Bewegung des Schneidringes in mehreren Richtungen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht des linken Endes einer Rohrschneidevorrichtung;

Fig. 2 eine in einem größeren Maßstab gezeichnete perspekti­ vische Darstellung des rechten Endes eines Teils der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 die Vorderseite der Vorrichtung nach Fig. 2;

Fig. 4 die Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 2;

Fig. 5 einen etwas vergrößerten Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6 einen Teilschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 4;

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7;

Fig. 9 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 4;

Fig. 10 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie 10-10 in Fig. 4;

Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 10;

Fig. 12 einen Teilschnitt längs der Linie 12-12 in Fig. 10;

Fig. 13 einen Teilschnitt längs der Linie 13-13 in Fig. 10;

Fig. 14 einen Teilschnitt längs der Linie 14-14 in Fig. 10;

Fig. 15 eine vergrößerte, auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Gegenhalter der Vorrichtung mit der zugehörigen Zentriereinrichtung;

Fig. 16 eine vergrößerte, auseinandergezogene perspektivische Darstellung der einander benachbarten Enden der Schneidwerkzeuge;

Fig. 17 einen Teilschnitt, in dem die Schneidwerkzeuge und die Gegenhalter ihre Ausgangsstellung unmittelbar vor einem Schneidvorgang einnehmen;

Fig. 18 eine Fig. 17 ähnelnde Darstellung zur Veranschauli­ chung des Schneidvorgangs;

Fig. 19 eine Stirnansicht eines abgeschnittenen Rohrstücks;

Fig. 20 eine teilweise weggbrochen gezeichnete Seitenan­ sicht einer Ausführungsform einer Halteeinrichtung;

Fig. 21 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Halteeinrichtung;

Fig. 22 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Halteeinrichtung;

Fig. 23 eine teilweise als Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Halteeinrich­ tung;

Fig. 24 eine teilweise weggebrochen gezeichnete Seitenan­ sicht einer weiteren Ausführungsform einer Halteein­ richtung;

Fig. 25 einen Teil eines Schnitts durch die Anordnung nach Fig. 10, der eine verlängerte Form einer Halteein­ richtung zum Unterstützen des Rohrs beim Einspannen und Anschlagen veranschaulicht; und

Fig. 26 eine graphische Darstellung des Einflusses der Tem­ peratur auf die erfindungsgemäße Rohrschneidevor­ richtung.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte, insgesamt mit 31 bezeichnete Rohrschneidevorrichtung ist auf einem Tisch 33 montiert, der auf beliebige Weise zuverlässig abgestützt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine aus Doppel-T-Trägern gebildete Tragkonstruktion 35 mit kräftigen Füßen 37 aus Metall vorhanden.

Ferner ist eine ortsfeste Stirnplatte 39 vorhanden, die durch eine waagerechte Platte 41 starr mit einer zweiten ortsfesten Stirnplatte 43 verbunden ist. Die waagerechte Platte 41 ist an dem Tisch 33 mit Hilfe einer geeigneten Anzahl von Schrauben befestigt. Nachdem die Platte 41 von dem Tisch 33 gelöst wor­ den ist, kann die gesamte Plattenbaugruppe 39, 41, 43 zusammen mit den an ihr angebrachten Teilen als Ganzes entfernt werden.

Zwischen den Platten 39 und 43 erstrecken sich zwei Drahtstangen oder Schienen 45 und 47, die mit diesen Platten z. B. durch Kugelgelenke oder auf andere Weise fest verbunden sind. Die Schienen 45 und 47 tragen einen beweglichen Schlitten 49, der zwichen einem Anschlag 51 und der Platte 43 bewegbar ist. Der ebenfalls auf den Schienen 45 und 47 gelagerte Anschlag 51 kann mit Hilfe von durch die Platte 39 ragenden Schrauben verstellt werden, so daß die Bewegungsstrecke des Schlittens 49 zwischen dem Anschlag 51 und der Platte 43 ein­ stellbar ist. Diese Bewegungsstrecke bestimmt die Länge des von dem Rohrmaterial abzuschneidenden Rohrstücks.

Der bewegliche Schlitten 49 ist längs der Schienen 45 und 47 bewegbar. Während dieser Bewegung des Schlittens wird das ab­ zuschneidende Rohr 53 mit Hilfe des Schlittens eingespannt. Die Einzelheiten der Einspanneinrichtung sind aus Fig. 5 und 6 ersichtlich. Gemäß Fig. 5 gehört zu der Einspanneinrichtung eine halbrunde Öffnung 55, mit der der Schlitten 49 versehen ist. Ferner ist eine senkrecht bewegbare Platte 57 vorhanden, die eine ähnliche, von der halbrunden Öffnung 55 durch einen Abstand getrennte halbrunde Öffnung 59 aufweist. Das Rohr 53 wird zwischen den halbrunden Öffnungen 55 und 59 hindurchbewegt und bei einer Abwärtsbewegung der Platte 57 mit dem Schlitten 49 verspannt, so daß es sich zusammen mit dem Schlitten bewegt.

Der Klotz 57 des Schlittens 49 ist normalerweise durch Federn 61 nach oben vorgespannt. Auf dem Klotz 65 ist gemäß Fig. 5 ein schwenkbarer Arm 63 mittels einer Achse 67 gelagert. Außer­ dem ist der Arm 63 durch einen Bolzen 69 gelenkig mit einer Betätigungsstange 71 eines Magnet-Druckluftventils 73 verbun­ den, das von dem Schlitten 49 aus durch einen Bock 75 unter­ stützt wird. Nach dem Einleiten der Bewegung des Schlittens 49 von dem Anschlag 51 weg in Richtung auf die Platte 43 wird das Magnet-Druckluftventil 73 betätigt, um den schwenkbaren Arm 63 in seine aus Fig. 5 ersichtliche Stellung zu bringen. Dies hat zur Folge, daß das abgerundete Ende 77 des schwenkbaren Arms 63 zur Anlage an die Platte 57 kommt, um die Platte nach unten zu drücken und hierdurch das Rohr 53 einzuspannen. Die Schwenkbewegung des Arms 63 wird gemäß Fig. 5 durch einen Anschlag 79 begrenzt.

Der Schlitten 49 kann mit Hilfe einer beliebigen Antriebsein­ richtung von dem Anschlag 51 weg auf die Platte 43 zu bewegt werden. Bei dem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungs­ beispiel gehören zu der Antriebseinrichtung zwei Magnet-Druck­ luftventile 81 und 83, deren Betätigungsglieder gemäß Fig. 4 durch Stangen 89 und 91 mit an dem Schlitten 49 befestigten Ansatzstücken 85 und 87 verbunden sind. Werden die Magnet- Druckluftventile oder Antriebseinrichtungen 81 und 83 betätigt, wird der Schlitten 49 von dem Anschlag 51 weg auf die Platte 43 zu bewegt, und hierbei wird die Betätigung des Magnet-Druck­ luftventils 73 aufgehoben, so daß die Platte 57 gemäß Fig. 5 durch die Federn 61 angehoben wird, um das Rohr frei­ zugeben.

Sobald das Rohr 53 durch die Einspanneinrichtung des Schlittens 49 freigegeben worden ist, wird es mittels einer in die orts­ feste Platte 43 eingebauten Einrichtung festgelegt, die der beschriebenen Einspanneinrichtung ähnelt und in Fig. 7 und 8 dargestellt ist. Zu dieser Einrichtung gehört ein Einspannklotz 93 mit einer halbrunden Öffnung 95, die einer ähnlichen halb­ runden Öffnung 97 der Platte 43 entspricht, welche gegenüber der halbrunden Öffnung 95 angeordnet ist. Zum Betätigen des Einspannklotzes 93 dient z. B. ein Magnet-Druckluftventil 99, das über dem Einspannklotz 93 durch einen Z-förmigen Bock 101 unterstützt wird. Gemäß Fig. 2 ist das Betätigungsglied 103 des Magnet-Druckluftventils 99 mit einer Verlängerung 105 ver­ sehen, die mit dem Einspannklotz 93 verbunden ist. Nachdem das Rohr 53 durch die Einspanneinrichtung des beweglichen Schlittens 49 freigegeben worden ist, wird das Magnet-Druckluftventil 99 betätigt, um die halbrunde Öffnung 95 des Einspannklotzes 93 auf die halbrunde Öffnung 97 der Platte 43 zu zu bewegen und hierdurch das Rohr 53 in seiner jeweiligen Lage einzuspannen. Hierauf kann der Schlitten 49 wieder in seine Ruhestellung nahe dem Anschlag 51 zurückgezogen werden. Das Rohr 53 bleibt bis zur Beendigung des Schneidvorgangs eingespannt, nachdem der das Magnet-Druckluftventil 99 abgeschaltet wird, damit das Rohr 53 beim Vorlauf des Schlittens 49 gegenüber dem Einspannklotz 93 vorgeschoben werden kann.

Die Z-förmige Halterung 101 ist gemäß Fig. 2 auf einer orts­ festen Platte 107 angeordnet, in die gemäß Fig. 10 ein Schneid­ ring 109 eingebaut ist; ein zweiter Schneidring 111 ist in eine Betätigungseinrichtung 113 eingebaut, die gemäß Fig. 4 von zwei ortsfesten Klötzen 114 getragen wird. Gemäß Fig. 10 ist der Schneidring 109 gegenüber der orts­ festen Platte 107 verstellbar. Zwischen einem radial nach außen ragenden Flansch oder Arm 123 des Schneidrings 109 und der ortsfesten Platte 107 sind eine Mutter 115 mit einem Mutterge­ winde 117 und ein Ring 119 mit einem Außengewinde 121 ange­ ordnet, die miteinander verschraubt sind. Mit der ortsfesten Platte 107 ist durch Stellschrauben 127 und 129 eine kleinere Lagebestimmungsplatte 125 verbunden, die sich an dem Flansch 123 des Schneidrings 109 abstützt, um den Schneidring gemäß Fig. 10 nach links zu drücken. Das innere Ende 131 des Schneidrings 109 kann mit Hilfe der Gewinde 117 und 121 in die gewünschte axiale Lage gebracht werden, woraufhin die Platte 125 mit Hilfe der Stellschrauben 127 und 129 fest mit dem Werk­ zeug verspannt wird, um das innere Ende 131 des Werkzeugs zu­ verlässig in der gewünschten Lage zu halten. Hat es sich als erforderlich erwiesen, den Schneidring 109 nachzuschleifen, was einen Materialverlust am inneren Ende 131 zur Folge hat, kann man die Gewinde 117 und 121 weiter in Eingriff bringen, um den Abstand zwischen dem Flansch 123 und der Platte 107 zu verkleinern. Hierauf kann man die Stellschrauben 127 und 129 nachziehen, um das innere Ende 121 des Werkzeugs wieder fest­ zulegen, nachdem die Gewinde 117 und 121 im erforderlichen Ausmaß in Eingriff miteinander gebracht worden sind. Auf diese Weise ist es möglich, das innere Ende 131 des Schneidrings 109 nicht nur zuverlässig festzulegen, sondern es auch nach Bedarf zu verstellen.

Der Schneidring 111 ist gemäß Fig. 10 mit einer entspre­ chenden Einrichtung versehen. Der Schneidring 111 besitzt einen nach außen ragenden Flansch 133, und zwischen diesem Flansch und der Platte 113 sind eine Mutter 135 mit einem Mutterge­ winde 137 und ein Ring 139 mit einem Außengewinde 141 angeord­ net, die miteinander verschraubt sind. Mit dem Schneidring 111 kann mit Hilfe von Stellschrauben 145 und 147 eine Lagebestim­ mungsplatte 143 verspannt werden. Stirnansichten des Flansches 123 und der Lagebestimmungsplatte 143 sind in Fig. 14 bzw. in Fig. 11 gezeigt.

Die Platte 113 ist bewegbar und dient dazu, den Schneid­ ring 111 gegenüber dem Schneidring 109 exzentrisch zu be­ wegen und hierdurch das Rohr 53 zu durchschneiden. Zwar könnte man eine beliebige Antriebseinrichtung zum Betätigen der ex­ zentrisch bzw. schwingend bewegbaren Platte 113 vorsehen, doch wird es gemäß Fig. 9 bevorzugt, zwei elektromagnetische Ein­ richtungen, z. B. Magnet-Druckluftventile 149 und 151, zu be­ nutzen, um der Platte 113 eine exzentrische Bewegung zu er­ teilen. Die Platte 113 ist gelenkig mit einem Betätigungsglied 151 a des Magnet-Druckluftventils 149 sowie mit einem Gabelteil 153 verbunden, das seinerseits mit dem Betätigungsglied des Magnet-Druckluftventils 151 verbunden ist. Das Gabelteil 153 ist gegenüber dem Betätigungsglied des Magnet-Druckluftventils 151 durch eine Konter­ mutter 155 gesichert. Soll das Rohr 53 durchschnitten werden, wird das Magnet-Druckluftventil 149 betätigt, um die Platte 113 gemäß Fig. 9 nach rechts zu bewegen. Sobald das Betätigungsglied des Magnet-Druckluftventils 149 seine volle Hubstrecke zurückgelegt hat, wird das Magnet-Druckluftventil 151 betätigt, um die Platte 113 gemäß Fig. 9 nach oben zu schwenken. Hierauf werden die beiden Elektromagnete nacheinander abgeschaltet, um die exzentrische Bewegung der Platte 113 zu beenden. Die Reihenfolge und die Richtung der soeben beschriebenen Bewegungen, die mit Hilfe der Magnet-Druckluftventile 149 und 151 herbeigeführt werden, sind nur als Beispiele zu betrachten, d. h. man könnte auch eine belie­ bige andere Kombination von Bewegungen und Bewegungsrichtun­ gen vorsehen.

Da die Platte 113 praktisch Bewegungen nur über sehr kleine Strecken ausführt, ist es erwünscht, diese Bewegungen zwangs­ läufig zu begrenzen. Zu diesem Zweck können z. B. gemäß Fig. 9 Anschlagschrauben 157 dienen, durch die die Bewegung des Be­ tätigungsgliedes des Magnet-Druckluftventils 151 begrenzt wird. Ähnli­ che Anschlagschrauben können am anderen Ende des Elektromag­ neten vorhanden sein, oder man braucht nur dafür zu sorgen, daß der Kolben so lang ist, daß er zur Anlage am Gehäuse des Elektromagneten kommt, nachdem er sich längs der gewünschten Hubstrecke bewegt hat.

In dem Rohr 53 sind gemäß Fig. 10 zwei Füllkörper oder Gegen­ halter 171 und 173 angeordnet, um das Rohr von innen her ab­ zustützen, während es geschnitten wird. Zu diesem Zweck müssen die Gegenhalter natürlich relativ zueinander frei bewegbar sein. Da die Gegenhalter nicht mit irgendwelchen anderen Teilen verbunden und daher "frei schwimmend" gelagert sind, ergeben sich aus dieser Forderung keinerlei Schwierigkeiten. Außerdem müssen die inneren Stirnflächen 175 und 177 in der Ebene ge­ halten werden, in der das Rohr durchschnitten werden soll, d. h. in der Mitte zwischen den Werkzeugstirnflächen 167 und 169 nach Fig. 16. Zu diesem Zweck sind gemäß Fig. 10 eine Halteeinrich­ tung 179 bzw. ein sog. Molch sowie einen Positionierdorn 181 zum Bestim­ men der Lage der Gegenhalter vorhanden.

Zwischen den Stirnflächen 175 und 177 der Gegenhalter 171 und 173 können sich kleine Teilchen oder Materialstücke ansammeln. Werden diese nicht entfernt, können sie dazu führen, daß die Gegenhalter in einem solchen Ausmaß angefressen oder verkratzt werden, daß sie nicht mehr brauchbar sind; daher könnte es erforderlich werden, die Gegenhalter häufig zu erneuern. Die frei schwimmende Lagerung der erfindungsgemäßen Gegenhalter ermöglicht jedoch, daß ein Selbstreinigungswirkung auftritt, so daß diese Schwierigkeit vollständig oder mindestens weit­ gehend vermieden wird. Wenn die Gegenhalter 171 und 173 während des Schneidvorgangs relativ zueinander bewegt werden, wird zwischen ihnen ein Schmiermittel hindurchgedrückt. Der die Stirnflächen 175 und 177 überspülende Schmiermittelstrom be­ wirkt, daß diese Flächen gereinigt werden, und daß die uner­ wünschten Teilchen nach außen abgeführt werden, so daß die Lebensdauer der Gegenhalter 171 und 173 erheblich verlängert wird. Damit das die Verunreinigungen fortspülende Schmiermittel aus dem Raum zwischen den Gegenhaltern 171 und 173 ausgestoßen werden kann, müssen Maßnahmen getroffen sein, damit das Schmier­ mittel zwischen dem inneren Ende 131 des Schneidrings 109 und dem inneren Ende 161 des Schneidrings 111 hindurchströmen kann. Eine diesem Zweck dienende Anordnung ist in Fig. 16 dargestellt. Das Werkzeug 111 weist zwei Abstandhalter 163 und 165 auf, durch die die Stirnflächen 167 und 169 an den inneren Enden 131 und 161 der Schneidringe 109 und 111 in einem Abstand von­ einander gehalten werden. Somit ist zwischen den Werkzeugen ein Kanal vorhanden, der von dem die Verunreinigungen mit­ führenden Schmiermittel durchströmt werden kann, wobei eine Selbstreinigung der Gegenhalter 171 und 173 erreicht wird.

Die Halteeinrichtung 179 bildet ein äußerst wichtiges Merk­ mal der Erfindung. Gemäß Fig. 10 weist die Halteeinrichtung in ihrer bevorzugten Ausführungsform mehrere durch starre Bauteile 185 getrennte elastische Abschnitte oder Bauteile 183 auf, und längs der gemeinsamen Achse dieser Bauteile er­ streckt sich eine Kopfschraube 187, auf deren freies Ende eine Spannmutter 189 aufgeschraubt ist. Durch Lockern oder Anziehen der Mutter 189 ist es möglich, die elastischen Bau­ teile 183 zu entspannen bzw. stärker zusammenzudrücken, um zu erreichen, daß einer Bewegung der Halteeinrichtung 179 innerhalb des Rohrs 53 der gewünschte Widerstand entgegenge­ setzt wird. Natürlich könnte man anstelle mehrerer elasti­ scher Bauteile 183 auch nur ein einziges elastisches Bauteil oder im Vergleich zu Fig. 10 eine noch größere Anzahl solcher Bauteile vorsehen, was sich nach dem jeweiligen Anwendungsfall richtet. Ferner ist es nicht erforderlich, sämtliche elasti­ schen Bauteile in der aus Fig. 10 ersichtlichen Weise zu einer Baugruppe zu vereinigen; vielmehr könnte man jedes einzelne elastische Bauteil für sich zusammendrücken oder entspannen, um den gewünschten Bewegungswiderstand einzustellen, und die Bauteile dann nacheinander in das Rohr einführen. Natürlich bestehen zahlreiche weitere Möglichkeiten zur Gestaltung einer solchen Halteeinrichtung. Außerdem muß Gewähr dafür bestehen, daß die Halteeinrichtung 179 das Strömen eines Schmiermittels innerhalb des Rohrs nicht unmöglich macht. Zu diesem Zweck kann man verhindern, daß sich der bzw. jeder elastische Ab­ schnitt 183 der inneren Umfangsform des Rohrs anpaßt. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel könnten die elastischen Bauteile 183 quer zu ihrer Längsachse z. B. eine achteckige Querschnittsform haben.

Fig. 20 bis 22 zeigen drei weitere Ausführungsformen von Halteeinrichtungen. In Fig. 20 ist ein Mantelteil 191 aus einem elastischen Material, z. B. Urethan, dargestellt, längs dessen Achse sich eine Kopfschraube 193 erstreckt, deren freies Ende eine Spannmutter 195 trägt, die angezogen werden kann, um das elastische Mantelteil so zu verformen, daß sich der gewünschte Bewegungswiderstand gegenüber dem Rohr ergibt. Fig. 21 zeigt eine weitgehend ähnliche Halteeinrichtung, bei der anstelle eines Mantelteils aus Urethan oder einem anderen elastischen Material flexible Metallstreifen 195 vorhanden sind, die den entsprechenden Teilen einer Vorrichtung zum Schlagen von Eiweiß ähneln, und längs deren Achse sich eine Kopfschraube 199 erstreckt, die eine Mutter 201 zum Einstellen des gewünschten Bewegungswiderstandes trägt. Fig. 22 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Halteeinrichtung in Ge­ stalt einer Schraubenfeder 203. Wenn man die Schraubenfeder so ausbildet, daß sie im entspannten Zustand einen Durchmesser hat, der etwas größer ist als der Innendurchmesser des Rohrs, kann man die Feder unter Kraftaufwand in das Rohr hineinzwän­ gen, wobei sie sich mit der Rohrwand verspannt, so daß sie einer Längsbewegung einen erheblichen Widerstand entgegensetzt. Man kann den gewünschten Bewegungswiderstand dadurch erzielen, daß man die Feder im Vergleich zum Innendurchmesser des Rohrs einen entsprechenden Außendurchmesser gibt.

Fig. 23 und 24 zeigen weitere Ausführungsformen von Halte­ einrichtungen mit einer magnetischen Anordnung, bei der das Rohr von einer Spule 251 umschlossen ist, mittels welcher ein in dem Rohr angeordnetes Stück 253 aus magnetischem Material veranlaßt wird, einer Längsbewegung einen Widerstand entgegen­ zusetzen; ferner ist in Fig. 24 eine mit Druckluft aufblasbare Blase bzw. ein Ballon 255 dargestellt. Ferner würde es möglich sein, vorgespannte Becherteile zu benutzen, die von der Be­ schickungsseite der Vorrichtung aus auf pneumatischem oder hydraulischem Wege periodisch vorgespannt werden.

Zwar zeigt Fig. 10 eine Halteeinrichtung 179, die sich nur längs eines kurzen Teils des Rohrs 53 erstreckt, doch ist es bei dünnwandigen Rohren häufig erwünscht, das Rohr auch gegenüber den Einspanneinrichtungen abzustützen. Gemäß Fig. 25 kann man zu diesem Zweck die Halteeinrichtung 179 so ver­ längern, daß sie das Rohr entsprechend abstützt, doch darf sich die Halteeinrichtung nicht über die Anschlagplatte 51 hinaus erstrecken.

Gemäß Fig. 10 werden die Gegenhalter 171 und 173 gegeneinander durch einen unter Federspannung stehenden Zentrierstopfen 205 zentriert, der auch in Fig. 15 dargestellt ist. Der Zentrier­ stopfen 205 ist durch eine Feder 207 oder ein beliebiges ande­ res elastisches Element vorgespannt, das in einem Hohlraum 209 des Gegenhalters 173 angeordnet ist; allerdings könnte man das elastische Element auch an einer anderen Stelle anordnen und den Zentrierstopfen z. B. an einer sich durch den Gegen­ halter erstreckenden Stange befestigen, die von der entgegen­ gesetzten Seite des Gegenhalters aus vorgespannt ist; eine solche Anordnung würde bei kleinen Rohren besonders zweck­ mäßig sein, da hierbei das der Schnittebene zugewandte Ende des Gegenhalters ungeschwächt bleibt. Gemäß Fig. 10 hat der Zentrierstopfen 205 eine konvexe kegelstumpfförmige Stirnfläche 211, die mit einer konkaven kegelstumpfförmigen Stirnfläche 213 des anderen Gegenhalters 171 zusammenarbeitet. An seinem Um­ fang ist der Zentrierstopfen 205 mit einer Längsnut 215 zum Hindurchleiten von Luft versehen. Werden die Gegenhalter in das Rohr eingeführt, bewirkt die relativ schwache Feder 207, daß der Zentrierstopfen 205 in Eingriff mit dem Gegenhalter 171 gebracht wird. Hierbei arbeiten die kegelstumpfförmigen Flächen 211 und 213 so zusammen, daß die beiden Gegenhalter re­ lativ zueinander genau zentriert werden. Während des Schneid­ vorgangs bewirkt die radiale Verlagerung des Gegenhalters 173, daß die kegelstumpfförmigen Flächen 211 und 213 den Zentrier­ stopfen 205 entgegen der relativ kleinen Kraft der Feder 207 zurückdrücken, so daß die Relativbewegung zwischen den Gegen­ haltern 171 und 173 nicht behindert wird. Außerdem bewegen sich die beiden Gegenhalter während des Schneidvorgangs in einem geringen Ausmaß relativ zueinander, so daß sich in der schon beschriebenen Weise eine Selbstreinigungswirkung ergibt. Nach Beendigung des Schneidvorgangs bewirkt der Zentrierstopfen 205, daß die Gegenhalter 171 und 173 wieder genau aufeinander ausgerichtet werden. Zwar ist das Spiel zwischen den Gegen­ haltern einerseits und dem Rohr andererseits sehr klein, doch kann man sich nicht darauf verlassen, daß das Rohr die Gegen­ halter nach dem Schneidvorgang wieder genau aufeinander aus­ richtet, und daher erfüllt der Zentrierstopfen eine wichtige Aufgabe, da er ein Verklemmen von Teilen der Vorrichtung ver­ hindert.

Der Positionierdorn 181 zum Positionieren der Gegenhalter bildet einen Bestandteil der in Fig. 3 dargestellten Positioniereinrichtung 215, zu der zwei Tragklötze 217 und 219 für den Positionier­ dorn 181 gehören, durch welche die Stange 181 unterstützt und genau ausgerichtet wird, während die Gegenhalter positio­ niert werden. Zum Betätigen des Positionierdorns 181 dient eine Antriebseinrichtung 221, und zwar vorzugsweise eine elektromagnetische Einrichtung, z. B. ein Magnet-Druckluftventil.

Gemäß Fig. 10 ist das mit dem Gegenhalter 173 zusammenarbei­ tende innere Ende des Positionierdorns 181 mit einer Abrun­ dung oder Abschrägung 182 versehen, da das Vorhandensein einer scharfen Kante an diesem inneren Ende zu einem Bruch der Po­ sitionierstange während des Schneidvorgangs führen könnte; die Abrundung 182 dient somit zum Schutz des Positionierdorns 181.

Ein interessantes Merkmal des Positionierdorns 181 besteht darin, daß sie nicht nur dazu dient, die Gegen­ halter vor dem Schneidvorgang in die richtige Lage zu bringen, sondern auch dazu, die Gegenhalter während des Schneidvorgangs bei der exzentrischen Bewegung des Schneidrings 111 in der rich­ tigen Lage zu halten, wie es aus Fig. 17 und 18 ersichtlich ist. Fig. 17 zeigt, wie der Positionierdorn 181 die beiden Gegenhalter vor dem Beginn des Schneidvorgangs entgegen dem Widerstand der Halteeinrichtung 179 in der richtigen Lage hält. Aus Fig. 18 ist ersichtlich, daß die bei der exzentrischen Bewegung des Gegenhalters 173 auftretende Durchbiegung des Positionierdorns 181 dazu führt, daß zwar nicht mehr die ge­ samte Stirnfläche der Stange in Berührung mit dem Gegenhalter 173 bleibt, daß jedoch der an diesem Gegenhalter anliegende Teil der Stirnfläche nach wie vor in der gleichen Ebene ge­ halten wird, um den Gegenhalter 173 in fester Anlage an dem Gegenhalter 171 zu halten.

Nach dem Zurückziehen des Positionierdorns 181 wird das abgeschnittene Rohrstück aus der Vorrichtung ausge­ worfen. Zwar könnte dies auf beliebige Weise geschehen, doch wird vorzugsweise gemäß Fig. 2 ein an dem Klotz 217 befestig­ ter, mit dem Rohr zusammenarbeitender Finger 257 benutzt, der an dem Positionierdorn 181 anliegt und sich am Ende des abgeschnittenen Rohrstück abstützt, um es während des Rückwärtshubes von dem Positionierdorn 181 abzustreifen.

Fig. 19 zeigt in einer Stirnansicht ein mit Hilfe der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung geschnittenes Rohrstück mit dem typi­ schen Aussehen eines mittels eines exzentrisch bewegbaren Werkzeugs abgelängten Rohrs, wobei man eine Schnittfläche 223 und eine Scherfläche 225 erkennt. Es ist ersichtlich, daß ein sehr sauberer Schnitt erzielt wird, d. h. daß weder auf der Innen­ seite noch auf der Außenseite des Rohrs Grate vorhanden sind.

Zwar ist die Einrichtung zum Steuern der beschriebenen Elektro­ magnete der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht dargestellt, doch sei bemerkt, daß diese Einrichtung von bekannter Art und ihr Aufbau jedem Fachmann geläufig ist. Zum Verständnis der Erfindung ist es nur erforderlich, die beschriebenen Reihen­ folge der verschiedenen Arbeitsschritte zu kennen.

Diese Reihenfolge von Arbeitsschritten ist im folgenden kurz beschrieben. Wird die Vorrichtung in Betrieb gesetzt, wird das abzulängende Rohr 53 infolge der Betätigung des Magnet-Druckluftventils 73 durch die Platte 57 mit dem Schlitten 49 verspannt, der dann durch die Magnet-Druckluftventile 81 und 83 von dem Anschlag 51 weg auf die Platte 43 zu bewegt wird. Sobald der Schlitten 49 die Platte 43 erreicht, wird das Rohr 53 infolge der Betäti­ gung des Elektromagneten 99 durch den Einspannklotz 93 eingespannt. Dann wird der Schlitten 49 wieder in Richtung auf den Anschlag 51 bewegt. Nach dem Einspannen des Rohrs wird jetzt auch der Elektromagnet 221 betätigt, um den Positionier­ dorn 181 zurückzuziehen, damit das bei dem vorausgegangenen Schneidvorgang abgeschnittene Rohrstück mit Hilfe des Fingers 257 aus der Vorrichtung ausgeworfen werden kann. Hierauf wird der Positionierdorn 181 wieder zur Anlage an dem Gegenhalter 173 gebracht. Danach werden die Magnet-Druckluftventile 149 und 151 be­ tätigt, um eine exzentrische Bewegung der Platte 113 herbei­ zuführen. Nachdem das Rohr durchschnitten und die Platte 113 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt worden ist, ist die Vorrichtung zur Durchführung des nächsten Arbeitsspiels bereit.

Fig. 26 zeigt drei Temperaturänderungs-Schaulinien A, B und C für eine bestimmte Stahlsorte. Die Linie A veranschaulicht die Längenänderung eines Rohrstücks aus Stahl mit einer Länge von 25,4 mm, wobei die Länge auf der Achse D und die Temperatur­ änderung auf der Achse E aufgetragen ist. Die Linien B und C gelten für Rohrstücke mit einer Länge von 76,2 bzw. 355,6 mm, wobei die Länge auf der Achse F bzw. der Achse G aufgetragen ist. Die beiden letzteren Längenwerte wurden gewählt, da sie unter typischen Bedingungen die Länge der Gegenhalter 171, 173 und der Positionierstange 181 repräsentieren. Die Schaulinien zeigen, daß eine Temperaturänderung um 44,4°C bei einem Rohr­ stück aus Stahl mit einer Länge von 76,2 mm nur eine Längen­ änderung von etwa 0,0365 mm und bei einem Rohrstück aus Stahl mit einer Länge von 355,6 mm nur eine Längenänderung von etwa 0,17 mm hervorruft. Tritt eine Temperaturänderung um etwa 34°C bzw. um etwa 31°C ein, ergibt sich ferner bei einem 355,6 mm langen Rohrstück eine Längenänderung von 0,127 mm und bei einem 76,2 mm langen Rohrstück eine Längenänderung von 0,0254 mm. Die Bedeutung dieser Werte wird ersichtlich, wenn man diese Längen­ änderungen mit denjenigen eines Dorns mit einer Länge von etwa 6 m vergleicht. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung sind Temperaturänderungen von bis zu etwa 16,6°C möglich, ohne daß sich Schwierigkeiten ergeben, während bei der eingangs be­ schriebenen bekannten Vorrichtung mit exzentrisch bewegbaren Werkzeugen schon eine Temperaturänderung um wenige Grade dazu führen kann, daß die Vorrichtung betriebsunfähig wird.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Abtrennen von Rohrstücken von einem Rohr, mit einem Außenschneidwerkzeug (109, 111) aus einem stationären Schneidring (109) und einem diesem axial benachbarten, radial verlagerbaren Schneidring (111) und einem Innenschneidwerkzeug (171, 173) aus einem stationären Gegenhalter (171) und einem diesen axial benachbarten, radial verlagerbaren Gegenhalter (173), die mit ihren einander benachbarten Stirnflächen (175, 177) axial schwimmend auf die einander benachbarten Stirnflä­ chen (167, 169) der beiden Schneidringe (109, 111) ausgerichtet sind, wobei die Schneidringe (109, 111) und die Gegenhalter (171, 173) so bemessen und angeordnet sind, daß das Rohr (53) in Führungsanlage über zumindest einen der Gegenhalter (171, 173) und innerhalb der Schneidringe (109, 111) verschiebbar ist, mit einer Betätigungseinrichtung (113, 149, 151) zum ra­ dialen Verlagern des verlagerbaren Schneidrings (111) gegenüber dem stationären Schneidring (109) mit entsprechender Radialaus­ lenkung des verlagerbaren Gegenhalters (173) gegenüber dem sta­ tionären Gegenhalter (171), mit einem Positionierdorn (181), der sich entgegen der Vorschubrichtung des Rohres (53) in Rich­ tung auf den verlagerbaren Gegenhalter (173) erstreckt und am verlagerbaren Gegenhalter (173) angreift, und mit einer Halte­ einrichtung (179) zur Sicherung der axialen Stellung des sta­ tionären Gegenhalters (171), welche sich mit einem für seine Lagesicherungsfunktion ausreichenden axialen Reibschluß an der Innenwand des Rohrs (53) abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierdorn (181) derart radial im Rohr (53) aus­ lenkbar ist, daß bei einem Abtrennen die freie Stirnfläche des Positionierdorns (181) stets in Anlage an dem radial verlager­ baren Gegenhalter (173) bleibt, und diese Anlage in einer axial gleichbleibenden Radialebene erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidwerkzeuge relativ zueinander exzentrisch beweg­ bar sind, und daß die Gegenhalter (173, 171) zylindrisch ausge­ bildet sind und mit ihren axialen Enden in der Ebene liegen, in der das Rohr durchschnitten wird und daß die Enden (161, 131) der Schneidwerkzeuge gleich weit von einer Ebene entfernt sind, in der das Rohr (53) geschnitten wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Zentriereinrichtung (205), die dazu dient, die Gegenhalter (173, 171) nach der Beendigung eines Schneidvorgangs in ihre gleichachsige Lage zurückzuführen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung einen in dem ersten Gegenhalter (173) ausgebildeten Hohlraum (209) aufweist, ferner einen in diesem Hohlraum angeordneten Zentrierstopfen (205), der an einem Ende eine konvexe kegelstumpfförmige Fläche (211) auf­ weist, eine an dem zweiten Gegenhalter (171) ausgebildete kon­ kave kegelstumpfförmige Fläche (213) sowie eine elastische Ein­ richtung (207), die die kegelstumpfförmige Fläche des Zentrier­ stopfens in Eingriff mit der kegelstumpfförmigen Fläche des zweiten Gegenhalters bringt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem radial verlagerbaren Schneidring (111) Abstandhalter (163, 165) vorgesehen sind, die zur Anlage an dem entsprechen­ den Ende (131) des stationären Schneidringes (109) bringbar sind, um zwischen den benachbarten Enden der Schneidringe einen Kanal abzugrenzen, der von einem Fremdkörper abführenden Schmier- und Reinigungsmittel durchströmbar ist, das dem Kanal von den Gegenhaltern (173, 171) aus zugeführt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch verstellbare Positioniereinrichtungen für jeden Schneidring (111, 109) zum Einstellen der Lage der Schneidringe (109, 111) in bezug auf den Positionierdorn, wobei zu jeder Positionier­ einrichtung ein mit Außengewinde versehener Ring (139, 119) ge­ hört, ferner eine Mutter (135, 115), wobei jeweils das Gewinde des Rings in Eingriff mit dem Gewinde der Mutter steht, und wo­ bei jeweils der Ring zusammen mit der zugehörigen Mutter zwi­ schen einem radial nach außen ragenden Flansch (133, 123) an demjenigen Ende des Schneidringes, welches von dem die Schneid­ wirkung ausübenden Ende (161, 131) abgewandt ist, und einer Tragplatte (113, 107) angeordnet ist, weiterhin eine sich an dem Flansch abstützende Positionierplatte (143, 125) sowie sich von der betreffenden Positionierplatte aus zu der zugehörigen Tragplatte (113, 107) erstreckende Stellschrauben (145, 147, 127, 129), wobei es durch Vergrößern der Eingriffslänge des Außengewindes des betreffenden Rings und des Gewindes der zu­ gehörigen Mutter möglich ist, die axiale Länge der Ring- und Mutter-Baugruppe zu verkleinern und danach die Stellschrauben nachzuziehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum sicheren Fixieren des stationären Gegenhalters (171) im Rohr (53) mit der Halteeinrichtung (179) die Haltekraft einstell­ bar ist.