DE2701788A1 - Vorrichtung zum abschneiden von sich kontinuierlich bewegendem gut - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Abschneiden von sich
kontinuierlich bewegendem Gut

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum laufenden bzw. im Betrieb erfolgenden Abschneiden von sich kontinuierlich bewegendem
Gut. Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Drehsäge
zum Abschneiden von Abfallrohrabschnitten in einer Rohrerzeugung sanlage.

Bei der Herstellung von durchgehendem stumpfgeschweißtem Rohr
wird ein Streifengut von einer Rolle durch einen Erhitzungsofen
und dann durch eine Formungs- und Schweißanlage geführt. In dieser wird das rotglühende Gut zunächst in einer Mehrfachgerüst-Formungsanlage zu einem Rohr geformt, und dann werden die gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Ränder des Gutes unter Druck zusammengebracht, um eine Schweißnaht zu bilden. In passender
Weise gebildetes und stumpfgeschweißtes Rohr wird in typischer
Weise von der durchlaufenden Stumpfschweißanlage zu einem Streckreduzierwalzwerk gefördert, in dem das Rohr einer Kombination aus Roll- bzw. Walzdruck und Längsspannung bzw. -zug unterworfen wird um ein fertiges Rohr mit den erwünschten Durchmesser- und Wandungsdickeneigenschaften zu erzeugen. An der stromabwärts gelegenen Seite des Streckreduzierwalzwerks ist in typischer Weise eine fliegende Heißsäge (flying hot saw) vorgesehen, die das streckreduzierte Rohr auf die erwünschte Länge schneidet, wonach die einzelnen Längen zu einem Kühlbett befördert werden. Alle vorgenannten Vorgänge sind bekannt und üblich.

Beim anfänglichen Anlaufen der kontinuierlich arbeitenden Stumpfschweißanlage wird eine beträchtliche Menge an Abfallrohr erzeugt, und das Gut wird allmählich auf die passende Schweißtemperatur gebracht. Wenn stromabwärts von der Formungs- und Schweißanlage ein Streckreduzierwalzwerk angewendet wird, darf das Abfallrohr nicht in das Streckreduzierwalzwerk eintreten, da dieses hierdurch möglicherweise zerstört wird. Dementsprechend müssen
die Abfallabschnitte des Rohrs zwischen der Formungs- sowie
Schweißanlage und dem Streckreduzierwalzwerk abgeschnitten und

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entfernt werden. In der Vergangenheit erforderte dieser Vorgang eine beträchtliche und schwere manuelle Arbeit, und zwar in typischer Weise unter Verwendung von Schweißbrennern zum Zerschneiden der Abfallbereiche in einzelne Abschnitte, die dann manuell aus dem Bewegungspfad gezogen und schließlich für ein Auffrischen bzw. eine Wiederverarbeitung aufgenommen werden. Wenn kein Streck· reduzierwalzwerk in der Gesamtanlage zur Anwendung kommt, ist es manchmal möglich, die reguläre fliegende Produktions-Schneidsäge zu benutzen, um während des Anlaufens Abfallabschnitte abzutrennen. Jedoch ist dieses manchmal nicht möglich, und in allen Fällen ist eine beträchtliche sowie schwere manuelle Arbeit erforderlich, um die von der Produktionssäge abgetrennten Abfallabschnitte zu handhaben und zu entfernen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile eine verbesserte Vorrichtung der genannten Art zu schaffen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Vorrichtung der im Oberbegriff genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aus. Die Vorrichtung bzw. Drehsäge enthält einen Rahmen, der drehbar über der Durchlauflinie angebracht ist und an jedem von zwei Enden Schneid sägen trägt, die es ermöglichen, daß pro Umdrehung des Drehrahmens zwei Schnitte durchgeführt werden können. Die einzelnen Sägenmechanismen sind drehbar in dem Rahmen angebracht und in einer solchen Weise mit dem stationären Rahmen der Vorrichtung verknüpft, daß die Sägeblätter ständig zum Schneiden eines sich horizontal bewegenden Rohrs in einer vertikalen Ebene gehalten werden. Beide Sägen werden von einer gemeinsamen, motorgetriebenen Antriebswelle angetrieben, die konzentrisch zu der drehbaren Anbringungswelle für den Sägenrahmen angeordnet ist und sich in Getriebe- bzw. Zahnradverbindung mit den entsprechenden Sägeblättern befindet. Eine Rohranlagenockenscheibe ist der Drehbewegung des Sägenrahmens synchron zugeordnet, um das sich bewegende Rohr immer dann anzuheben, abzustützen und zu begrenzen, wenn sich ein Sägeblatt in die Schneidposition bewegt. Die gesamte Abfall-

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Sägeneinheit ist in bezug auf die Rohrdurchlauflinie beweglich angebracht, so daß die Säge während des normalen Betriebes der Anlage von der Durchlauflinie abgezogen werden kann. Die verbesserte Abfallsäge eignet sich für eine Installation am stromabwärts gelegenen Ende der Formungs- und Schweißanlage (und am stromaufwärts gelegenen Ende eines Streckreduzierwalzwerks, falls dieses- benutzt wird) .

Die erfindungsgemäße Abfallsäge enthält einen Drehrahmen über der Durchlauflinie, wobei dieser Rahmen an beiden Enden Schneidsägen trägt. Auf diese Weise können pro Umdrehung des Rahmens zwei Schnitte durchgeführt werden. Dies ist besonders zweckmäßig beim Handhaben von Abfall- bzw. Ausschußstücken, da diese in kurze, handliche Längen zertrennt werden können, während sich der Drehsägenrahmen mit relativ niedrigen Drehzahlen drehen kann. Die zweifachen Drehsägen werden von einem stationären Antriebsmotor angetrieben, der an dem Hauptrahmen der Anlage angeordnet ist. Dies ermöglicht eine beträchtliche Gewichtsverminderung und eine entsprechende Vereinfachung der sich drehenden Teile des Sägenmechanismus.

Die einzelnen Sägeblattmechanismen werden von unter Abstand angeordneten inneren und äußeren Rahmengehäusen gestützt, die an einer gemeinsamen Welle festgelegt und für eine gemeinsame Rotation angebracht sind. Eines der Rahmengehäuse umschließt eine Antriebseinrichtung zum Drehen der Sägeblätter, während das andere Gehäuse einen Ausrichtungsmechanismus enthält, der die Sägeblätter ständig in einer vertikalen Ebene hält.

Es ist ein synchroner Nockenscheibenaufbau vorgesehen, um das Rohr direkt unter dem Schneidbereich der Sägeblätter abzustützen. Die Nockenscheibe dreht sich synchron mit dem Sägenrahmen, so daß das Rohr erfaßt und in die Schneidposition angehoben wird, wenn sich ein Sägeblatt durch die untersten Bereiche seines bogenförmi gen Bewegungspfades bewegt. Der gesamte Abfallsägenmechanismus ist auf Gleitbahnen angebracht, um zwischen Betriebs- und Rückzug Positionen bewegt werden zu können. Wenn sich der Mechanismus in

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seiner Betriebs- oder Arbeitsposition befindet, wird er fest gegen seine Gleitbahnen geklemmt bzw. gedrückt, und zwar für eine maximale Festigkeit der Anbringung. Die Klemmeinrichtung wird für ein Zurückziehen und Vorbewegen gelöst.

Drehsägen sind natürlich allgemein bekannt.

Beispiele für diesen Stand der Technik ergeben sich aus den US-Patenten 1 923 261, 3 2o7 o2o und 3 267 785. Somit bezieht sich die vorliegende Erfindung nicht allgemein auf das Prinzip einer Drehsäge, sondern spezieller auf bauliche Merkmale einer solchen Drehsäge, die das Ausbilden eines zweifachen oder mehrfachen Sägemechanismus ermöglichen, welcher sich für die beschriebene Anwendung in praktischer Weise eignet.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:

Figur 1 - in einem höchst vereinfachten Grundriß eine Rohranlage mit einer kontinuierlichen Stumpfschweißanlage, mit einem Abfall-Abschneidsägen- sowie -Ausstoßabschnitt, mit einem Streckreduzierwalzwerk, mit einer Produktions-Abschneidsäge und mit Kühlbettanordnungen, Figur 2 - in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht eine erfindungsgemäße doppelte bzw. zweifache Abfalldrehsäge, wie sie in der Einrichtung aus Figur 1 benutzt wird, Figur 3 - einen Querschnitt längs der Linie 3-3 aus Figur 2, Figur 4 - einen Querschnitt längs der Linie 4-4 aus Figur 3, Figur 5 - einen Querschnitt längs der Linie 5-5 aus Figur 4 zum Darstellen der doppelten Drehsäge in einer Vielzahl von Positionen,

Figuren 6(a)-6(i) - eine Folge von Ansichten zum Darstellen der Beziehungen zwischen der Drehsäge und der das Rohr abstützenden Nockenscheibe während des Intervalls, in dem sich das Sägeblatt durch seine Schneidpositionen bewegt, Figur 7 - in einer Frontansicht den Auslaßendabschnitt der Formungs- und Schweißanlage mit Mitteln zum Synchronisie-

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ren der Rohrabgabe von der Anlage mit der Arbeitsgeschwindigkeit der Abfalldrehsäge und

Figur 8 - in einer Seitenansicht die in Figur 7 dargestellte und teils längs der Linie 8-8 aus Figur 7 geschnittene Anlage.

In Figur 1 bezeichnet die Hinweiszahl 1o allgemein den Ofenabschnitt einer kontinuierlichen Stumpfschweißrohranlage. Der Ofen empfängt von einer geeigneten Quelle (nicht dargestellt) Rohrstreifen, um diese auf eine passende Temperatur zu bringen und sie an eine Formungs- und Schweißanlage 11 abzugeben. Der rotglühende Rohrstreifen durchläuft nach einem Umformen zu einem Rohr sowie einem Stumpfschweißen zum Bilden einer Rohrleitung einen ■ägeneinlaßseitigen Förderabschnitt 12, dann einen noch zu beschreibenden Abfall-Sägenabschnitt 13 und schließlich einen Abfall-Ausstoßabschnitt 14. Während normaler kontinuierlicher Produktionsvorgänge sind der Abfall-Sägenabschnitt sowie der Abfall-Ausstoßabschnitt außer Betrieb, und das stumpfgeschweißte Rohr gelangt durch diese Abschnitte sowie in ein allgemein mit. der Hinweiszahl 15 bezeichnetes Streckreduzierwalzwerk. In diesem Walzwerk wird das stumpfgeschweißte Rohr entsprechend bekannter Techniken gewalzt und gelängt, um eine erwünschte Kombination der endgültigen Werte des Durchmessers und der Wandungsdicke zu erreichen. Nach Verlassen des Streckreduzierwalzwerks durchläuft das Rohr einen allgemein mit der Hinweiszahl 16 bezeichneten fliegenden Produktions-Heißsägenabschnitt. Die für die Produktion dienende Heißsäge kann herkömmlich aufgebaut sein und dient zum Zertrennen der endgültigen Rohrleitungsabschnitte in handelsübliche geeignete Längen. Danach werden die abgeschnittenen Abschnitte des fertigen Rohrs zu einem Kühlbett 17 geleitet. In einem typischen Kühlbett werden die einzelnen Rohrabschnitte allmählich von einer Seite zur anderen Seite des Betts vorbewegt, wobei sie sich während dieses Bewegungsvorgangs allmählich abkühlen können. Die Leitungsabschnitte werden dann von der Kaltseite des Kühlbetts 17 für einen Transport, eine Lagerung oder eine weitere Verarbeitung abgenommen.

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Obwohl die kontinuierliche Stumpfschweißrohranlage für einen nicht unterbrochenen Dauerbetrieb bestimmt ist, ergibt sich ständig eine Übergangsperiode während des anfänglichen Anlaufens der Anlage, wenn das Ausgangsmaterial auf die erwünschte Arbeitsbzw. Betriebstemperatur gebracht wird. Während dieser Startphase erfolgt allenfalls nur ein fehlerhaftes Verschweißen des vorderen Endes des Rohrstreifens in der Formungs- und Schweißanlage, so daß das vordere Ende verschrottet werden muß. In der Vergangenheit wurde hierdurch ein ausgedehnter manueller Arbeitsaufwand begründet, der mit anstrengenden sowie gefährlichen Arbeitsvorgängen und beträchtlichen Kosten verbunden war.

Es ist eine verbesserte Form einer Dreh-Heißsäge 13 vorgesehen, die im Bereich unmittelbar stromabwärts von der Formungs- und Schweißanlage installiert ist und in Verbindung mit dem Abfall-Ausstoßabschnitt 14 benutzt werden kann. Während der anfänglichen Übergangs- bzw. Anlaufphase der Rohrschweißanlage wird die Abfall Drehsäge 13 in Betrieb gesetzt, und sie dient zu einem ständigen Zertrennen des ankommenden, ungenau geformten Rohres in kurze, leicht zu handhabende Abschnitte, die automatisch von dem Fördersystem ausgestoßen und in Aufnahmebehältnissen 18 gesammelt werden. Nachdem die Einrichtung ihren Dauerzustand erreicht hat und Rohr der erwünschten Spezifikation liefert, wird die Abfallsäge abgeschaltet und aus dem Bereich der Durchlauflinie abgezogen, so daß das geschweißte Rohr kontinuierlich zum Streckreduzierwalzwerk und zu der Produktionsheißsäge 16 durchlaufen kann.

Die Abfallsäge hat einen solchen Aufbau, daß in einer praktischen und in Verbindung mit einer durchlaufenden Stumpfschweißanlage verwendbaren Baugruppe ein Drehsägengebilde mit zwei oder mehr Sägeblättern zum Zertrennen des vorderseitigen Abfallabschnitts in erwünschte kurze, leicht zu handhabende Abschnitte versehen werden kann. In den Figuren 2-5 bezeichnet die Hinweiszahl 19 allgemein ein Grundgestell, auf dem ein Rahmenaufbau 2o verschiebbar abgestützt ist. Der Rahmenaufbau 2o ist mit einem Stützgehäuse 21 versehen, das unter Abstand angeordnete Lager 22, 23 trägt, die eine stabile, rohrförmige Hauptwelle 24 drehbar

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lagern. Ein Teil 25 der Hauptwelle erstreckt sich in freitragender Weise aus dem Gehäuse 21 nach vorne. An dem Teil 25 sind unter fester AbStandsbeziehung innere und äußere Sägenrahmengehäuse 26, 27 befestigt. Diese haben zweckmäßigerweise eine längliche Form, verlaufen parallel zueinander und sind symmetrisch zu der stabilen Hauptwelle 24 angeordnet, um eine allgemein ausgeglichene bzw. ausbalancierte Baugruppe zu bilden.

Gemäß Figur 4 sind die Sägenrahmengehäuse 26, 27 an ihren äußeren Enden mit Lagerbaugruppen 28, 29' versehen. Diese sorgen für eine drehbare Befestigung von Sägenabstützungsbaugruppen, die jeweils Wellen- bzw. Schaftabschnitte 29, 3o und ein Getriebegehäuse 31 aufweisen. Ein Teil 29a des Wellenabschnitts 29 erstreckt sich durch das Lager 28 in das Rahmengehäuse 26. An dem Wellenteil 29a sitzt ein Zahnrad 32, das über ein Leerlaufritzel bzw. -zahnrad nit einem feststehenden Zahnkranz 34 in Eingriff steht. Der Zahnkranz ist durch Schrauben 35 an Kragen 36 und 37 festgelegt, die feststehende Teile des Hauptwellen-Stützgehäuses 21 bilden. Wenn der Zahnkranz 34 somit festgelegt ist und die Sägenrahmengehäuse 26, 27 zusammen mit der Hauptwelle 24 gedreht werden, neigen die

ahnräder 32 zu einer Rotation in bezug auf die Gehäuse. Die Zahnräder 32 sind so ausgewählt, daß sie dieselbe Größe wie die Zahnkränze 34 haben, so daß die Drehausrichtung der Zahnräder 32 beim Drehen des Rahmengehäuses in bezug auf einen feststehenden Referenzpunkt konstant bleibt " uncl eine konstante Orientierung der liellen-Gehäuse-Baugruppe 29-31 aufrechterhalten wird. Eine drehzahlgesteuerte Rotation der Hauptwelle 24 wird mittels eines Schneckenrades 38 bewirkt, das mit der Welle verkeilt ist und von einer Schnecke 39 angetrieben wird. Die letztere wird von Lagern 4o, 41 in dem Haupt- bzw. Stützgehäuse 21 abgestützt und ist über eine Momentenbegrenzungskupplung 42 mit einem Antriebsmotor 43 verbunden. Dieser wird so gesteuert, daß sich ein passender Synchronismus zwischen der Rotationsgeschwindigkeit der Sägenrahmengehäuse 26-27 und dem Vorbewegungsvorgang des austretenden Rohres ergibt.

iemäß Figur 5 beinhalten die Getriebegehäuse 31 unter Abstand an-

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geordnete Lager 44 sowie 45, die Schnellaufwellen 46, 47 drehbar abstützen. Diese Wellen 46, 47 haben Teile, die von entgegengesetzten Enden der Getriebegehäuse hervorstehen. An einem Ende einer jeden Welle 46, 47 ist ein Sägeblatt 48, 49 befestigt. An dem entgegengesetzten Ende einer jeden Welle sitzt ein kombiniertes Gewichtsausgleichs- und Schwungrad 5o, 51. Jede der Schnelllaufwellen 46, 47 ist mit einem Kegelrad 52 versehen, das mit einem ähnlichen Kegelrad 53 kämmt (siehe Figur 4). Die Kegelräder 53 sind am Ende von Antriebsausgangswellen 54 verkeilt, die durch Lager 55, 56 in den hohlen Wellenabschnitten 3o drehbar gelagert sind. Die Antriebsausgangswellen 54 enthalten Teile, die sich in das äußere Rahmengehäuse 27 erstrecken und die mit Ritzeln bzw. Zahnrädern 57 versehen sind. Diese werden über LeerlaufZahnräder 58 von einem gemeinsamen Hauptantriebszahnrad 59 angetrieben, das konzentrisch zur Hauptwelle 24 angeordnet ist.

Gemäß den Figuren 2 und 4 ist die Hauptantriebswelle 24 rohrförmig und an ihren entgegengesetzten Enden mit unter Abstand angeordneten Lagern 6o, 61 versehen. Eine längliche, koaxial angeordnete gemeinsame Antriebseingangswelle 62 erstreckt sich durch das hohle Innere der Hauptwelle 24 und wird durch unter Abstand angeordnete Lager 6o, 61 abgestützt. An ihrem äußeren Ende ist die Antriebseingangswelle 62 mit dem gemeinsamen Antriebszahnrad 59 verbunden. Dementsprechend werden die Sägeblätter 48, 49 bei einez Rotation der Welle 62 über die Zahnräder 57, 58, 59, die Antriebsausgangswellen 54 und die entsprechenden Paare von Kegelrädern 52, 53 angetrieben. Die Antriebseingangswelle 62 wird mit einer relativ hohen Drehzahl unabhängig von der Rotation der rohrförmigen Hauptantriebswelle 24 mittels eines geeigneten Antriebsmotors 63 (Figur 2) angetrieben, der die Welle 62 über Riemenscheiben 64, und einen Riemen 66 antreibt.

Wie es in den Figuren 2-5 dargestellt ist, befinden sich die entsprechenden Zahnradverbindungen, die einerseits die Rotation der Sägeblätter 48, 49 und andererseits die konstante Drehausrichtung der Sägeblätter in einer vertikalen Ebene steuern, vollständig in den Rahmengehäusen 26 sowie 27, um gegenüber der Arbeitsumgebung eschützt zu sein. - 13 -

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Gemäß Figur 3 ist das äußere Ende des die Schnecke 39 abstützenden Wellenabschnitts über Riemenscheiben 66', 67 und einen Steuerungsriemen 68 mit einem Untersetzungsgetriebe 69 (Figur 2) verbunden. Dieses wiederum ist über Universalgelenke 7o, 71 und eine Verbindungswelle 72 mit einer Nockenscheibenbetätigungswelle 73 verbunden, die in einem beweglichen Lageraufbau 74 drehbar gelagert ist. Die Welle 73 trägt an ihrem äußeren Ende eine Rohrpositionierungs- und -begrenzungsnockenscheibe 75, die einen Nockenscheibenhauptkörper 76 und unter Abstand angeordnete Führungsflansche 77 aufweist. Die Nockenscheibe 75 ist direkt unter der Durchlauflinie für das hergestellte Rohr angeordnet und dient zum Anheben und seitlichen Begrenzen des Rohrs während derjenigen Momente, wenn die Sägenblätter 48 oder 49 den Schneidbereich ihres kreisförmigen Pfades durchlaufen. Mittels des Untersetzungsgetriebes 69 wird die Nockenscheibe 75 in eine genaue zeitliche Beziehung zum Drehsägenrahmen 26, 27 gebracht, damit sie ihre Hub- und Begrenzungsorientierung einnimmt, wenn sich eines der zwei Sägeblätter der Schneidposition annähert.

In den Figuren 6(a)-6(i) ist eine typische Betriebsfolge des Zusammenwirkens zwischen der Nockenscheibe und dem Sägeblatt während des Schneidvorgangs dargestellt. Figur 6(a) zeigt die Position der Nockenscheibe, wenn sich das Sägeblatt in einer Richtung von rechts nach links nach unten absenkt, wobei es sich synchron mit dem Rohrabschnitt P bewegt. Die sich im Gegenuhrzeigersinn drehende Nockenscheibe 75 ist in eine Position gebracht, in der das Rohr soeben von einer Abhebungsoberfläche 78 abgestützt worden ist. Bei diesem Betriebsschritt ist das Rohr zwischen den unter Abstand angeordneten Flanschen 77 eingeschlossen. In Figur 6(b) dringt das Sägeblatt in das Rohr ein, das fortgesetzt von der Nockenscheibe abgestützt sowie eingeschlossen ist und durch die Abhebungsoberfläche 78 leicht angehoben wird. Gemäß den Figuren 6(c), (d) und (e) wird das Rohr allmählich bis zum Gipfelbereich 79 der Nockenscheibenoberfläche angehoben, während das Sägeblatt seine Abwärtsbewegung fortsetzt. Schließlich befindet sich das Sägeblatt unter dem oberen Rand der Flansche 77, weshalb diese bei 8o ausgespart sind. Wie es in der Betriebsfolge aus den Figuren 6(e)-6(g) wiedergegeben ist, erfolgt die Synchronisation

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der Nockenscheibe und des Sägeblatts in der-Weise, daß sich das Sägeblatt etwas vor dem Gipfel- bzw. Scheitelbereich 79 der Nokkenscheibenoberflache vorbewegt. Wenn das Rohr auf seiner maximalen Höhe abgestützt wird, fällt bzw. entfernt sich die Abhebungsoberfläche 78 von dem unteren Rand des Rohrs, wodurch die Säge zum Beenden des Abtrennungsvorgangs vollständig durch die unteren Rohroberflächen dringen kann. Der Bewegungsbogen des Sägeblatts führt dann dazu, daß dieses von der Durchlauflinie nach oben abgehoben wird. Bei einer fortgesetzten Drehung der Nockenscheibe gelangt eine abfallende Oberfläche 81 unter das Rohr, wodurch dieses zu seiner normalen Durchlauflinie abgesenkt wird. Während des übrigen Teils der Drehbewegung muß die Nockenscheibe nicht das Rohr berühren. Vorzugsweise berührt es in diesem Bezugszustand das Rohr überhaupt nicht, das auf seinen regulären Fördermitteln abgestützt bleibt.

Da die Nockenscheibe 75 eng mit den Sägeblättern zusammenarbeiten muß, sind Vorkehrungen zum Einstellen der Höhe der Nockenscheibe getroffen, um typische Veränderungen bezüglich des Sägeblattdurchmessers infolge gelegentlicher Schärfungsvorgänge und aus anderen Gründen auszugleichen. Dementsprechend ist der Lageraufbau 74 an einem Verbindungsglied bzw. Gestänge 82 befestigt, das bei 83 an einem Rahmenglied 84 angelenkt ist. Das Gestänge 82 ist bei 85 ferner mit einem von einem Rahmenglied 87 getragenen, manuell betätigten SchraubverStellungsmechanismus (screw jack mechanism) 86 verbunden. Durch Manipulieren dieses von Hand betätigten Mechanismus wird das Gestänge 82 in Gegenuhrzeiger- oder in Uhrzeigerrichtung gedreht, um eine begrenzte vertikale Einstellung der Nockenschelbenbetätigungswelle 73 zu bewirken. Diese begrenzte vertikale Bewegung wird von den Universalgelenken 7o, 71 aufgenommen bzw. ausgeglichen.

In einer typischen angestrebten Betriebsfolge wird der in den Figuren 2-6 dargestellte Abfallsägenaufbau nur während der Anlaufvorgänge benutzt, das heißt während einer Übergangsperiode, in der das Rohr fehlerhaft oder mangelhaft hergestellt und als Abfall abgeschnitten wird. Wenn von der Formungs- und Schweißanlage

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der jeweiligen Spezifikation entsprechendes Rohr gebildet wird, wird die Abfallsäge außer Betrieb gesetzt, und das Rohr kann das Streckreduzierwalzwerk 15 zur abschneidenden Produktionssäge 16 durchlaufen. Anfänglich, wenn die Abfallsäge außer Betrieb gesetzt wird, wird die Drehbewegung der Sägenrahmengehäuse 26, 27 gestoppt,die sich allgemein parallel zur Achse des Rohrs erstrekken, um beide Sägen außerhalb des Bewegungspfades des Rohrs zu halten. Die Nockenscheibe 75 wird dabei in ähnlicher Weise in einer zurückgezogenen Drehposition ausgerichtet, in der die Bereiche bzw. Flächen 78, 79 und die Flansche 77 von der Durchlauflinie entfernt sind. Es können geeignete Mittel, wie eine Drehschaltervorrichtung 9o (Figur 2),benutzt werden, die mit dem Nokkenscheiben- und Sägengehäuseantrieb verbunden ist, um die erwünschte Ausrichtung der Sägenrahmen und der anhebenden Nockenscheibe zu, bewirken, wenn die Abfallsäge abgeschaltet wird.

Da die Rohrbildungsstrecke nach dem Anlaufen während langer Zeitperioden kontinuierlich betrieben werden kann, ist es vorteilhaft, die Abfallsäge aus dem Bereich der Rohrdurchlauflinie abzuziehen, so daß ihre Komponenten etwas vor der Hitze des rotglühenden Rohrs geschützt sind. Zu diesem Zweck ist das Grundgestell 19 mit Schwalbenschwanzgleitflächen 91, 92 (siehe Figur 3) versehen, die das Gehäuse bzw. den Rahmenaufbau 2o und die darauf gehaltene Ausrüstung abstützen und führen. Ein Gerüst 93 für das Gehäuse enthält eine Vielzahl von feststehenden Führungsblöcken 94 an einer Seite und eine Vielzahl von beweglichen, keilähnlichen Führungsblöcken 95 an der entgegengesetzten Seite. Die beweglichen Führungsblöcke sind durch Hydraulikzylinderanordnungen vertikal bewegbar. Um die Abfallsäge in ihre Betriebsposition vorzubewegen wird eine Fluidzylinderanordnung 97, die bei 98 an dem Grundgestell 19 befestigt und bei 99 mit dem Gehäuse 2o verbunden ist, in einer Ausfahrrichtung betätigt, um die Einheit auf dem Grundgestell 19 nach vorne zu bewegen. Wenn die Einheit passend positioniert ist, werden die Hydraulikzylinder 96 betätigt, um die beweglichen keilförmigen Führungsblöcke 95 positionsmäßig festzuziehen und die Sägeneinheit in ihrer Betriebsposition wirksam zu blockieren. Diese Hydraulikzylinder 96 werden nachfolgend freige-

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geben bzw. gelöst, um die Keilblöcke 95 abzusenken, damit die Ein heit von der Durchlauflinie zurückgezogen werden kann.

Ein allgemein umgekehrt U-förmiges Schutzglied 1oo ist unmittelbar über den Führungs- bzw. GIeitflächen 91 , 92 an dem Hauptgehäuse bzw. Rahmenaufbau 2o befestigt, um sich von diesem nach vor ne zu erstrecken. Wenn die Einheit zurückgezogen ist, befindet sich das als Abdeckplatte ausgebildete Schutzglied 1oo über den sonst freiliegenden Führungsflächen, um diese frei von heißen Metallpartikeln und anderen Fremdstoffen zu halten, die sich sonst während der Nichtbenutzung der Abfallsäge auf den Führungsflächen ansammeln und diesen folgen könnten. Ein ähnliches Abdeck- bzw. Schutzglied 1o1 kann an der Rückseite vorgesehen sein, wenn dieses erwünscht ist.

In den Figuren 7 und 8 ist eine verbesserte Einrichtung zum Synchronisieren der Rotationsgeschwindigkeit der Sägengehäuse 26, 27 mit der Austrittsgeschwindigkeit des Rohrs aus der Formungsund Schweißanlage dargestellt. In dieser Beziehung wird der Rohrstreifen während der Anlaufphase mit einer kleinen Geschwindigkeit von der Formungs- und Schweißanlage vorbewegt, wobei eine allmähliche Geschwindigkeitszunahme erfolgt, bis schließlich Dauerzustandsbedingungen erreicht sind. Am Anfang ist der Antriebsmotor 43, der den Abfallsägenrahmen 26-27 dreht, elektrisch mit dem Antriebsmotor für das letzte Gerüst der Formungs- und Schweiß anlage (nicht dargestellt) synchronisiert. Hierdurch wird eine weitgehende Annäherung der Bewegungsgeschwindigkeit des Rohrs an der Abfallsäge gebildet. Sobald jedoch die Formungs- und Schweiß anlage mit dem Erzeugen eines runden Rohrs beginnt, wird eine genauere Synchronisation durch direktes Berühren des Rohrs mit einem Meßrad 1o3 erreicht.

Die Meßstation befindet sich am stromaufwärts gelegenen Ende des Abfallsägeneinlaßförderers 12 und ist so aufgebaut, daß sich das Rad relativ nahe am Auslaßende der Formungs- und Schweißanlage befindet. Die gesamte Meßradbaugruppe ist an einem Arm 1o4 befestigt, der bei 1o5 an einem stationären Rahmengebilde 1o7 ange-

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lenkt ist. Arme 1o8 sind an der Rückseite des Arms 1o4 befestigt und bei 1o9 mit der Betätigungs- bzw. Arbeitsstange 11o einer Fluidzylinderanordnung 111 verbunden. Wenn diese zurückgezogen bzw. eingefahren wird, wird der gesamte Arm 1o4 nach oben geschwenkt und von der Durchlauflinie des mit dem Buchstaben P bezeichneten Rohrs wegbewegt, das aus der Formungs- und Schweißanlage austritt und auf Förderrollen 112 des einlaßseitigen Förderabschnitts 12 abgestützt ist. Wenn die Zylinderanordnung 111 im Sinne eines Ausfahrens betätigt wird, wird der Arm 1o4 nach unten und zu einer Betriebsposition geneigt, die durch einstellbare Anschlagschrauben 113 bestimmt wird, welche mit Anschlagansätzen 114 in Eingriff kommen. Der Arm 1o4 enthält einen freitragenden Trägerabschnitt 115, der sich zur Formungs- und Schweißanlage nach vorne erstreckt und der an seinem äußeren Ende einen Arm 116 trägt. An diesem ist in schwenkbarer Weise ein Rahmen 117 angebracht, der Lager 118, 119 zum drehbaren Lagern des Meßrades 1o3 aufweist. An dem dem Schwenkarm 116 entgegengesetzten Ende ist das Armgebilde bzw. der Rahmen 117 mit einer Fluidzylinderbaugruppe 12o verbunden, deren Arbeits- bzw. Betätigungsstange 121 bei 122 mit dem Arm 1o4 verbunden ist. Die Fluidyzlinderbaugruppe 12o steuert den Druck, mit dem das Meßrad 1o3 gegen das sich bewegende Rohr P gedrückt wird.

Während der anfänglichen Anlaufphase kann das aus der Formungsund Schweißanlage austretende Gut schlecht geformt und möglicherweise an der Naht nicht ganz geschlossen sein. Während dieser Phase wird die Zylinderbaugruppe 111 zurückgezogen bzw. eingefahren, um den gesamten Meßradmechanismus aus dem Bewegungspfad zu schwenken. Sobald das Rohr eine runde Form anzunehmen beginnt, wird die Zylinderbaugruppe ausgefahren, um das Meßrad in eine Berührung mit dem Rohr zu bringen, wie es in den Figuren 7 und 8 dargestellt ist. Die Rotation des Meßrades gibt dann genau die Vorbewegungsgeschwindigkeit des aus der Anlage austretenden Rohrs wieder. Diese Geschwindigkeit wird von einem von dem Meßrad angetriebenen Tachometer 123 erfaßt, und es wird ein geeignetes Signal zum genauen Synchronisieren der Abfallsäge von dem Tachometer abgeleitet.

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Die vorliegende Erfindung beinhaltet einen äußerst praktischen und wirkungsvollen mehrfachen, schneidenden Drehsägenaufbau, der unabhängig von der Produktionsabschneidsäge zum Zerschneiden von außerhalb der Spezifikation liegendem, stumpfgeschweißtem Rohr in kurze Abfallstücke geeignet ist, die sich leicht handhaben und ohne bedeutenden manuellen Eingriff beseitigen lassen. Der spezifische Aufbau der Erfindung ermöglicht es, daß eine Vielzahl von Abschneid- bzw. Sägeblättern an einem sich drehenden Rahmen befestigt werden können. Dies ermöglicht eine Verkürzung der Länge der abgeschnittenen Abfallstücke im Vergleich zu einer Abschneideinheit mit einem einzelnen Sägeblatt. Zusätzlich ermöglicht das erfindungsgemäße Gebilde, daß der Radius des sich drehenden Sägeblattabstützungsrahmens relativ klein gehalten werden kann, wodurch unter Beibehaltung des Synchronismus zwischen dem Sägeblatt und dem sich bewegenden Rohr eine größere Anzahl von Betriebszyklen erreichbar ist. Hierdurch ergibt sich eine weitere Längenverkürzung der abgeschnittenen Stücke.

Die einzelnen, sich drehenden Abschneid- bzw. Sägeblätter werden nicht von einzelnen Motoren angetrieben, die an dem Drehrahmen aufgehängt sind. Sie werden vielmehr von einem einzigen, entfernt angeordneten Antriebsmotor über eine Welle angetrieben, die sich konzentrisch durch das Zentrum der rohrförmigen Hauptwelle erstreckt, auf der sich der Sägenrahmen dreht. Hierdurch werden die Sperrigkeit und die Masse an den Enden des sich drehenden Rahmens vermindert. Die Belastungskräfte an der Einrichtung werden auf einem Minimum gehalten.

Da die sich drehende Abfallsäge in einer 'feindlichen* bzw. rauhen Umgebung arbeitet, ist der Aufbau dergestalt, daß die meisten der sich bewegenden Teile der Einrichtung vollständig in den Gliedern untergebracht sind, die die Sägeblatt-Stützrahmen bilden. In dieser Beziehung ist ein Paar von unter Abstand angeordneten Rahmengehäusen vorgesehen. Das innere Rahmengehäuse enthält eine Zahnrad- bzw. Getriebeeinrichtung zum Aufrechterhalten der vertikalen Ausrichtung der Sägeblätter, und das äußere Rahmen gehäuse enthält eine antreibende Zahnradfolge zum Drehen der Sä-

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geblätter. Die elektrischen Antriebe für die Sägeblätter und zum Drehen des Rahmens sind von der Durchlauflinie bzw. -strecke entfernt angeordnet, so daß sie möglichst wenig von der rauhen Umgebung beeinflußt werden.

Der schneilaufende mechanische Sägeblattantrieb, der von den Sägenrahmengehäusen getragen wird und in diesem untergebracht ist, enthält sich drehende Gegengewicht-Schwungradglieder an den entgegengesetzten Enden der Sägeblattwellen. Dies führt zu einem Gewichtsausgleich der Sägeblattabstützungen und zu einer Verminderung der Gesamtgröße des Sägeblattantriebssystems von dem Motor, da in dem Schwungrad eine Speicherung von Energie erfolgt, die ausgenutzt wird, wenn das Sägeblatt in das Werkstück eindringt. In dieser Beziehung liefert eine eich drehende Masse der leerlaufenden Sägeblatt- und Schwungradkombination kinetische Energie für das arbeitende Sägeblatt, wenn dieses in das Werkstück eindringt.

Da der Radius der Sägenrahmenarme so klein wie praktisch möglich gehalten wird, wird der wirksame Durchdringungs- bzw. Eindringungsvorgang des Sägeblatts innerhalb eines gegebenen Drehbewegungsbogens des Rahmens vorteilhaft durch eine synchronisierte Drehung der geflanschten Positionierungsnockenscheibe 75 verstärkt. Somit wird das Rohr immer dann, wenn sich das Sägeblatt dem Rohr bei einer abwärts erfolgenden Bogenbewegung annähert, gleichzeitig von der sich synchron drehenden Nockenscheibe erfaßt und angehoben. Hierdurch kann das Sägeblatt das Rohr in einem kür zeren Bogenbereich vollständig durchtrennen, als es sonst möglich wäre. Durch Anwenden einer geeignet geformten Nockenscheibe kann diese an einer normalerweise fixierten Achse drehbar angebracht sein, obwohl in wünschenswerter Weise Mittel vorgesehen sind, um die Lage der Achse von Zeit zu Zeit einzustellen und Durchmesserveränderungen der Sägen infolge einer Nachbearbeitung usw. auszugleichen.

Die Synchronisation der Abfallsäge mit dem sich bewegenden Rohr wird durch Anwenden einer Kombination von Steuerungsabnahmegrößen

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optimiert, und zwar eine von der letzten Stufe der Formungs- und Schweißanlage und eine zweite von einem Präzisionsmeßrad. Während der ersten Phase des Anlaufvorgangs wird die sich drehende Abfall säge mit dem Antriebsmotor für die letzte Stufe der Formungs- und Schweißanlage synchronisiert. Sobald jedoch ein rundes Rohr erzeugt worden ist, wird diese Synchronisationssteuerung durch eine präzisere Steuerung ersetzt, bei der ein zurückziehbares Meßrad benutzt wird, das eine Tachometer-Generator-Vorrichtung antreibt Die gesamte Meßrad- und Tachometer-Generator-Einrichtung ist für eine Schwenkbewegung zu und von der Durchlauflinie des Rohrs entsprechend angebracht, so daß die Einrichtung vor dem Bilden eines geeignet runden Rohrs leicht und schnell aus dem Bewegungspfad geschwenkt werden kann.

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e e r s e i t e

Claims (1)

1. G 5ο 7ο5 -SU

   Firma Aetna-Standard Engineering Company, 32o First Street, Ellwood City, Pennsylvania (USA)

   Patentansprüche

   ^r1.)Vorrichtung zum laufenden bzw. im Betrieb erfolgenden Abschneiden von sich kontinuierlich bewegendem Gut, gekennzeichnet durch einen Hauptrahmenaufbau (2o, 21), durch einen Sägenrahmenaufbau, der in dem Hauptrahmen für eine Drehung um eine Achse rechtwinklig und unter vertikaler Versetzung gegenüber der Durchlauflinie des Gutes (P) gelagert ist, wobei der Sägenrahmenaufbau eine Hauptwelle (24) enthält, die in dem Hauptrahmen (2o, 21) drehbar gelagert ist und sich von diesem in freitragender Weise nach vorne erstreckt, ferner innere sowie äussere Sägenrahmengehäuse (26, 27), die an der Hauptwelle (24) angebracht und mit dieser drehbar sind, ferner eine Vielzahl von Schneidsägeneinheiten, die von den sowie zwischen den Sägenrahmengehäusen (26, 27) gehalten werden und individuell um Achsen drehbar sind, welche gleich weit von der Achse der Hauptwelle (24) entfernt sind und hierzu parallel verlaufen, wobei die Schneidsägeneinheiten eine allgemein gleichwinklige Verteilung in bezug auf die Hauptwelle (24) haben, wodurch bei einer drehzahlkonstanten Rotation der Hauptwelle (24) aufeinanderfolgende Sägeeinheiten in allgemein gleichförmigen Intervallen in die Schneidposition bewegt werden, und wobei jede der Schneidsägeneinheiten ein individuelles Stützgehäuse (21), das drehbar an den Sägenrahmengehäusen (26, 27) angebracht ist und in einer festen Winkelausrichtung in bezug auf die Durchlauflinie gehalten wird, und ein in dem Stützgehäuse (21) gelagertes drehbares Sägeblatt (48, 49) für eine Rotation um eine zur Durchlauflinie parallele Achse enthält, sowie durch ein für die Schneidsägeneinheiten bestimmtes gemeinsames Antriebsmittel mit einer gemeinsamen Antriebswelle (62) , die koaxial zur Hauptwelle (24) verläuft und in dieser drehbar ist, und durch in einem der Sägenrahmengehäuse (26, 27) befindliche

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   Mittel (57, 58, 59), die eine Antriebsverbindung zwischen der gemeinsamen Antriebswelle (62) und den einzelnen Schneidsägeeinheiten bilden.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schneidsägeeinheiten ein mit dem Sägeblatt (48, 49) mitdrehbares Schwungrad (5o, 51) zum Bilden einer Rotationsträgheit enthält und daß alle Schneidsägeeinheiten über die gemein same Antriebswelle (62) miteinander verbunden sind, so daß die Rotationsträgheit einer Einheit eine Energieversorgung der anderen Einheit ermöglicht.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dal die Hauptwelle (24) sich zu dem äußeren Sägenrahmengehäuse (27 erstreckt und dieses direkt abstützt, daß die gemeinsame . Antriebswelle (62) sich durch die Hauptwelle (24) erstreckt und an dem äußeren Sägenrahmengehäuse (27) endet, daß sich einzeln« Schneideinheit-Antriebswellen (54) durch die einzelnen Stützgehäuse (21) zum Antreiben der Sägeblätter (48, 49) erstrecken und daß sich in dem äußeren Sägenrahmengehäuse (27) Antriebsmittel (57, 58, 59) befinden, die die gemeinsame Antriebswelle

   (62) mit den einzelnen Schneideinheit-Antriebswellen (54) verbinden.

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, gekennzeichnet durch in dem inneren Sägenrahmengehäuse (26) befindliche Ausrichtungsmittel (32, 33, 34) zum Verbinden der einzelnen Gehäuse (31) der Schneidsägeneinheiten mit dem Hauptrahmenaufbau (2o, 21), um eine konstante Winkelausrichtung zwischen den einzelnen Schneidsägeeinheiten und der Durchlauflinie aufrechtzuerhalten .

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtungsmittel einen Zahnkranz (34), der unter Umschließung der Hauptwelle (24) am Hauptrahmenaufbau (2o, 21) festgelegt ist, ferner ein Ausrichtungszahnrad (32), das die gleiche Größe wie der Zahnkranz (34) hat sowie jeweils

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   von den einzelnen Gehäusen (31) getragen wird, und ein Leerlaufritzel (33) enthalten, das jedes Ausrichtungszahnrad (32) mit dem Zahnkranz (34) verbindet.

   6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsamen Antriebsmittel (62) einen am Hauptrahmen (2o, 21) angebrachten stationären Antriebsmotor (63) enthalten.

   7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schneidsägeeinheiten eine Drehsägenwelle (46, 47) enthält, die parallel zur Durchlauflinie angebracht und ausgerichtet ist, wobei jede der Drehsägenwellen (46, 47) an einem Ende ein Sägeblatt (48, 49) und an dem anderen Ende ein Schwungrad (5o, 51) trägt.

   8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsamen Antriebsmittel von den Sägenrahmenmitteln (26, 27) getragene Zahnradgetriebemittel enthalten.

   9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, ferner gekennzeich· net durch Mittel (91, 92, 94, 95, 97) zum Bewegen des Hauptrah· mens (2o, 21) rechtwinklig zur Durchlauflinie des sich kontinuierlich bewegenden Gutes (P), wobei diese Mittel zum Bewegen des Hauptrahmens (2o, 21) zusammenwirkende Führungs- und Führungsschienenmittel für den Hauptrahmen (2o, 21) und Mittel (96) aufweisen, die die Führungs- und Führungsschienenmittel gegeneinander klemmen bzw. drücken, wenn sich der Hauptrahmen (2o, 21) in seiner Arbeits- bzw. Betriebsposition befindet.

   o. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, gekennzeichnet durch eine sich drehende Nockenscheibe (75) , die von dem Haupt rahmen (2o, 21) getragen wird und unter den Schneidsägeeinheiten angeordnet ist, wobei die Nockenscheibe (75) in einem vorbestimmten Synchronismus mit den Sägenrahmengehäusen (26, 27) gedreht wird, um das Gut (P) in Richtung zur Schneidsäge bzw. zum Sägenblatt (48, 49) anzuheben, wenn sich eine Schneidsägeneinheit durch ihre Schneidposition bewegt. - 4 -

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   11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 1o, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nockenscheibe (75) in einer Richtung dreht, bei der das Gut (P) vorbewegt zu werden neigt, und daß die Nockenscheibe (75) Abhebungs- sowie abfallende Oberflächenbereiche (78, 81) hat, die mit dem Gut (P) in Eingriff treten können, wenn sich eine Schneidsägeneinheit ihrer tiefsten Position annähert und sich von dieser entfernt.

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