DE2816222B2

DE2816222B2 - Verfahren zum Ablängen und zum Bearbeiten von paarweise einlaufenden Werkstücken aus stangenförmigem Hohloder Vollmaterial

Info

Publication number: DE2816222B2
Application number: DE19782816222
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: FA JOACHIM PFEIFFER 5970 PLETTENBERG
Current assignee: FA JOACHIM PFEIFFER 5970 PLETTENBERG
Priority date: 1978-04-14
Filing date: 1978-04-14
Publication date: 1980-07-03
Also published as: DE2816222A1

Description

ίο

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ablängen und zum Bearbeiten von Werkstücken aus stangenförmigem Hohl- oder Vollmaterial, wobei das stangenförmige Material schrittweise vorgeschoben wird und das abzulängende, das Werkstück bildende Materialende drehfest eingespannt und danach abgelängt wird und das abgelängte und eingespannte Ende auf einer zur Vorschubrichtung vertikalen Kreisbahn taktweise transportiert und mindestens in einer Taktstufe an mindestens einem Ende bearbeitet und anschließend ausgeworfen wird.

Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der DE-AS 23 31 466 bekannt Die aus dieser Druckschrift bekannte Umfangsbearbeitung des stangenförmigen Werkstükkes mittels eines Gewinderollapparates benötigt relativ viel Platz um das zu bearbeitende Werkstück herum, so daß eine kompakte Zweirohr-Parallelführung bei diesem Verfahren nicht möglich ist so daß sich dieses aus der Druckschrift bekannte Verfahren nicht als Arbeitsverfahren eignet wenn in der weiteren Bearbeitung die abgelängten Teile auf Schuittrommeln paarweise endenbearbeitet werden sollen. Weiterhin ist bei dem Verfahren gemäß dieser Druckschrift nur eine Einspannung des umfangsgemäß zu bearbeitenden Werkstückes hinter der Umfangsbearbeitungsstation vorgesehen, so daß das Werkstück nicht sicher geführt wird und bei seitlichen Kräften eine Verbiegung des Werkstückes möglich ist

Aus dem Buch »Mehrspindelautomaten« von Dr.-Ing. H. Finkenburg, erschienen 1960, Seiten 41 und 42, ist es bereits bekannt daß beispielsweise ein Sechsspindelautomat als doppelter Dreispindlev eingesetzt werden kann, wobei gleichzeitig an zwei Spindeln vorgeschoben wird. Da derartige Mehrspindelautomaten üblicherweise mit drehangetriebenen Werkslückstangen arbeiten und die Einzelwerkstücke von der Stange abgestochen werden, sind derartige Automaten nicht dazu geeignet vor dem Ablängen der Werkstücke an diesen eine Seitenbearbeitung vorzunehmen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, und zwar ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik, einen höheren Werkstückausstoß durch die Möglichkeit einer Mehrseitenbearbeitung bei relativ einfachem Maschinenaufhau zu erzielen. Erfindungsgeniäß wird dies dadurch erreicht, daß das stangenförmige Material unmittelbar nebeneinander paarweise einläuft, abgelängt und Seiten- und endenbearbeitet wird und daß zwischen zwei aufeinander folgenden Vorschubschritlen während des Stillstandes des stangenförmigen Materials die Seitenbearbeitung quer zur Werkstückachse vor der Ablängstation erfolgt und während der Seitenbearbeitung das stangenförmige Material vor und hinter der Bearbeirungsstelle eingespannt wird. Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren wird unter Beibehaltung der zweiseitigen stirnseitigen Bearbeitbarkeit der abgelängten Werkstücke auch eine Seitenbcarbcitung ermöglicht, also eine Bearbeitung in einer dritten Richtung, und zwar bei einem einfachen und kompakten Aufbau der gesamten Vorrichtung. Zwar ist es bei Schalttrommelmaschinen allgemein bekannt, Wcrkstük-

ke von drei Seiten zu bearbeiten, wozu auf das Buch »Spanende Sonderwerkzeugmaschinen« von B, Gerlach, 1974, Seiten 61 und 84, verwiesen werden kann. Jedoch ergibt die daraus bekannte Umfangsbearbeitung beim Gewindeschneiden am noch stangenförmigen Werkstück eine sehr breit bauende Vorrichtung, die ein unmittelbar paarweises Einschieben der Stangen wegen der damit zu weiten Abstände der Bearbeitungsstellen in der Schalttrommel praktisch nicht zuläßt

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann vor dem Trennen der einzelnen Werkstücke bereits eine Vorbearbeitung derselben erfolgen, und zwar können Fräsarbeiten, Bohrarbeiten, Dreh- und Senkarbeiten sowie Gewindeschneiden bereits durchgeführt werden. Die Endenbearbeitung und/oder Seitenbearbeitung des abgelängten Werkstückes erfolgt zweckmäßigerweise während des Vorschubs und/oder des Ablängens, so daß erfindungsgemäß ein Oberlappen der einzelnen Bearbeitungsvorgänge vorgesehen ist, weshalb sich ein kontinuierlicher Arbeitsablauf ergibt und somit äußerst kurze Bearbeitungszeiten. Es kann weiterhin zweckmäßig sein, wenn die abgelängten Werkstücke in wenigstens einer Drehtaktstufe an ihren Enden und/oder von der Seite her paarweise gleichzeitig bearbeitet werden. Sofern es gewünscht wird, kann von den abgelängten Werkstückpaaren jeweils nur ein Werkstück in einer Drehtaktstufe an seinen Enden bearbeitet werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient zweckmäßigerweise eine Vorrichtung zum Ablängen unü Bearbeiten von Werkstücken aus stangenförmigem Hohl- oder Vollmaterial, bestehend aus einer Transport- und Einspannvorrichtung, einer zur Transportrichtung vertikal angeordneten Schalttrommel mit Spannvorrichtungen für die Materialenden sowie einer vor der Schalttrommel angeordneten Säge und mindestens einem Werkzeug zur Endenbearbeitung, wobei erllndungsgemäß die Transportvorrichtung aus einem Transporteur mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Doppelgreifern besteht und seitlich der Matenalfiihrung der Transportvorrichtung zwischen den Greifern ein- oder beidseitig des stangenförmigen Materials Seitenbearbeitungswerkztuge und vor und hinter den Seitenbearbeitungswerkzeugen stationäre Spanner angeordnet sind. Es ergibt sich somit ein kompakter Aufbau der gesamten Vorrichtung und zudem wird eine problemlose Endenbearbeitung der paarweisen abgelängten Werkstücke möglich, wobei durch Einstellung der ein/einen Drehtakte der Schalttrommel und einer entsprechenden Anzahl von Bearbeitungswerkzeugen für die Endenbearbeitung beliebig viele Bearbeitungsstufen vorgesehen werden können.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen in der erfindungsgemäfen Vorrichtung sind in den Unteran-Sprüchen 6 bis 9 enthalten.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vor riehlung mit Seitenbearbei"ing nur eines stangenförmigen Werkstücks,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht einer crfindungsgcrnäßen Vorrichtung für die paarweise Bearbeitung von stangenförmigem Material,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit .Seitenbearbeitung, zum Teil geschnitten.

Fig,4 eine Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 3,

Fig,5 sine Ansicht einer erfindungsgemäß vorgesehenen Schalttrommel, zum Teil geschnitten,

Fig,6 eine Darstellung der zeitlichen Folge der einzelnen Arbeitsschritte gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Wie in F i g. 1 dargestellt, besteht eine Vorrichtung zum Ablängen und zur Bearbeitung insbesondere der

ίο Enden von stangenförmigem Hohl- oder Vollmaterial aus einer Transportvorrichtung 1 zum horizontalen Antransportieren und schrittweisen Vorschub von gestrecktem stangenförmigen Material. Im dargestellten Beispiel handelt es sich um ein Rohr 2.

Die Transportvorrichtung 1 besteht aus einem Transporteur 3. Dieser Transporteur 3 setzt sich aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Greifern 4 und zwei die Greifer verbindenden Führungsstangen 5 zusammen. Die Führungsstangen sind in Gleitlagern verschiebbar geführt Der Transporteur wird mittels eines nicht dargestellten üblichen <-^s Triebs, der hydraulisch betätigt werden kann, in horizontaler Richtung vor- und zurückbewegt und zwar jeweils um einen einstellbaren Weg, der der Länge des von dem Rohr 2 abzulängenden Teils entspricht In Vorschubrichtung hinter dem Transporteur 3 ist eine vertikale Schalttrommel 6 angeordnet. Diese Schalttrommel 6 besitzt Spannvorrichtungen 7. In Vorschubrichtung vor der Schalttrommel ist oberhalb des Rohrs 2 eine als Säge

jo ausgebildete Ablängvorrichtung 8 angeordnet Die Schalttrommel 6 besitzt im dargestellten Beispiel vier an ihrem Umfang jeweils um 90° gegeneinander versetzte Spannvorrichtungen 7. Die Schalttrommel ist dabei derart angeordnet, daß immer die Öffnungen jeweils

J5 einer Spannvorrichtung 7 während des Arbeitsprozesses mit der Achse des Rohrs 2 fluchten. Wie sich weiterhin aus F i g. 1 ergibt, sind an einer Seite der Schalttrommel zwei Werkzeuge 10, 11 zur Endenbearbeitung des jeweils abgelängten Rohrstückes ajigeord-

^o net Diese beiden Werkzeuge 10, 11 liegen einander gegenüber und schließen die Schalttrommel ein. Bei den Werkzeugen handelt es sich um Spindelbearbeitungseinheiten, wobei ihre Achse mit der des abgelängten Werkstücks fluchtet. Die Werkzeuge 10, 11 sind in

*"> Richtung auf und von den Werkstücksenden verschiebbar. Die Endenbearbeitung kann Arbeitsschritte wie Drehen, Bohren, Gewindeschneiden (innen und außen) und dergleichen umfassen. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, weitere Werkzeuge zur Endenbearbeitung

"><> vorzusehen, diese sind dann auf der gegenüberliegenden Seite der Schalttrommel angeordnet, und zwar in der gleichen Weise wie die Werkzeuge 10, U. In Fig. 2 ist die Ausführungsform nach der Erfindung dargestellt, bei rter ..wei parallele Rohre 12, J3 mittels der Transport-

^Γ>^Γ> vorrichtung zur Schalttrommel 14 schrittweise transportiert werden können, wobei die konstruktiven Details denen der Vorrichtung gemäß Fig. I entsprechen. Die SchaUtrommel 14 besitzt aus diesem Grund vier um 90° zueinander versetzte Spannvorrichtungen

h<> IS, die als Doppelspanner ausgebildet sind. Die Ausbildung der Schalttrommel 14 mit den Spannvorrichtungen 15 ist genauer aus F i g. 5 ersichiiich. Die Schaltlrommel kann scheibenförmig wie in F i g. 1 oder auch kreuzförmig wie in Fig. 2 und 5 ausgebildet sein.

·'"' In F i g. 2 sind in G^häusefortsiit/.en 16 des Schalttrommelgchäuses 17 zwei Spannvorrichtungen 15 angeordnet. Diese Spannvorrichtungen bestehen aus jeweils einer etwa im Querschnitt halbkreisforniincn Spannbak-

ke 18, die für unterschiedliche Durchmesser des Werkstückes austauschbar sind und einem beiden Vorrichtungen gemeinsamen Druckstück 19, das den Spannbacken gegenüberliegende, muldenförmige Ausnehmungen 21 zur teilweisep Aufnahme der Werkstük- *. ke aufweist. Das Druckstück 19 wird über eine im Gehäuse 17 angeordnete Druckeinheit 22 betätigt. Das Druckstück 19 ist zur Anpassung an unterschiedliche Werkstückdurchmesser ebenfalls auswechselbar. Zwischen den Gehäusefortsätzen 16 sind im Gehäuse 17 m Indexbohrungen 23 vorgesehen, die zur Trommelverriegelung dienen.

Wie in den F i g. 1 und 2 gezeigt, befinden sich im Bereich der Transportvorrichtung 1 weitere Bearbeitungswerkzeuge 24, mit denen am Rohr 2 von der Seite i^r> her weitere Arbeitsvorgänge z. B. Bohren, Fräsen und dergleichen durchgeführt werden können, und zwar während des Ablängens bzw. Trennens des Rohrs iTüttCiS uCr r-ii/iarigVGiTiCiiiUng 6. £*ürn DürCn'ünTcn dieser Seitenbearbeitung dienen auch die jeweils vor und hinter den einzelnen Bearbeitungswerkzeugen 24a, b. c, siehe F i g. 4, angeordneten stationären Spanner 25, zwischen denen die zu bearbeitenden Abschnitte während des Bearbeilungsvorganges eingespannt werden. Bei der in den Fig. 1, 3 und 4 dargestellten -^>r· Ausführungsform ist eine beidscitige Bearbeitung des handtransportierten Rohrs möglich. Handelt es sich um eine Vorrichtung zum Ablängen und Bearbeiten von zwei parallel antransportierten Rohren, wie in Fig.2 dargestellt, so erfolgt jeweils nur eine einseitige w Bearbeitung jedes Rohres von der Seite her. In F i g. 4 ist eine mögliche Anordnung der einzelnen Bearbeitungswerkzeuge 24a, b, c, dargestellt. Diese bestehen aus einer vorderen Fräseinheit 24a, einer sich anschließenden Bohreinheit 24b und einer Entgrateinheit 24c Dabei » entspricht der Abstand der einzelnen Einheiten etwa mindestens einem ganzzahligen Vielfachen des Vorschubs des Rohrs bzw. der jeweils gewünschten Länge des abzulängenden Werkstückes. Wie sich aus den Fig. 3 und 4 weiterhin ergibt, ist der Vorschub der Transportvorrichtung 1 derart bemessen, daß das abzulängende Werkstück 27 etwa mittig in der Schalttrommel 6 eingespannt ist, so daß beidseitig der Schalttrommel 6 gleichlange Werkstückabschnitte zur Endenbearbeitung vorstehen. <>

Wie sich aus der Fig. 2 ergibt, sind bei der hier dargestellten Vorrichtung 4 Werkzeuge 28a b, c. d zur Endenbearbeitung vorgesehen. Dabei erfolgt die Bearbeitung des Werkstückes A mittels der Werkzeuge 28c, d und nach zwei weiteren Drehtakten die Bearbeitung ^o des Werkstückes B mittels der Werkzeuge 28a, b. Im vorliegenden Fall könnte es ebenfalls zweckmäßig sein, wenn es sich bei den Werkzeugen 28a, b, c, d um sogenannte Doppelspindeleinheiten im Unterschied zu den dargestellten Einzelspindeleinheiten handeln würde, so daß eine gleichzeitige Endenbearbeitung der beiden Werkstücke in jeder Taktstufe der Schalttrommel 6 erfolgen könnte. Der Antrieb der einzelnen Vorrichtungsteile erfolgt mit hydraulischen Mitteln.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt:

Die abzulängende und zu bearbeitende Stange wird bis zu einem einstellbaren Anschlag in die Transportvorrichtung eingeführt Danach erfolgt mittels des Transporteurs, wobei sich dessen Greifer schließen, der Vorschub und Einschub der Stange um den Betrag der abzulängenden Werkstücklänge in die Spannvorrichtung der Schalttrommel, und zwar derart, daß mittels der als Säge ausgebildeten Ablängvorrichtung das Werkstück exakt uuf gewünschte Länge geschnitten wird. Während des Vorschubs sind die Greifer des Transporteurs geschlossen. Nach Beendigung des Vorschubs schließt sich die Spannvorrichtung der Schalttrommel und das Ablängen mittels der Säge beginnt. Während des Ablängens und auch während der folgenden Drehtakte für die Endenbearbeitung bleibt das Werkstück eingespannt und die Spannvorrichtung öffnet sich erst nach einer 360° Drehung der Schalttrommel, damit das fertig bearbeitete Werkstück durch den Einschub des abzulängenden Rohres ausgeworfen und das letztere zum Ablängen eingespannt werden kann. Während des Ablängens öffnen sich die Greifer des Transporteurs und dieser kehrt in seine Ausgangsstellung für den folgenden Vorschubschritt zurück. Gleichzeitig dreht sich die Schalttrommel um 90°, so daß die folgende Spannvorrichtung sich

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ben werden kann. Gleichzeitig erfolgt die Endenbearbeitung des um 90° weitergedrehten abgelängten Werkstücks durch die entsprechenden Werkzeuge für die Endenbearbeitung. Der Drehschritt der Schalttrommel kann jeweils 90° betragen, in diesem Fall sind drei aufeinander folgende Bearbeitungsstationen für die Endenbearbeitung möglich. Bei kleineren oder größeren Drehschritte können entsprechend mehr oder wenige! Searbeitungsstationen vorgesehen sein. Jedenfalls erfolgt das Drehen der Trommel und somit das Weiterrücken des Werkstückes nach dem Ablängen und noch während des Stangenstillstandes.

Neben dem Ablängen und der Endenbearbeitung der abgelängten Werkstücke wird auch das gleichzeitige Bearbeiten des noch ungeteilten Rohrs oder einer Stange mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht. Dies geschieht mit im Bereich der Transportvorrichtung angeordneten Werkzeugen für die Seitenbearbeitung des Rohrs. Die Bearbeitung mit diesen Werkzeugen erfolgt vorzugsweise während des Stillstandes des Rohrs bzw. der Stange nach Beendigung des Vorschubs. Dabei schließen sich die stationären Spanner, die vor und hinter den Bearbeitungswerkzeugen angeordnet sind, und die Greifer des Transporteurs öffnen sich sodann, so daß der Transporteur zurücklaufen kann. Während dieser Rücklaufzeit erfolgt die Seitenbearbeitung, z. B. ein Bohren, Fräsen, Nutstechen, Gewindeschneiden, Entgraten usw. am nicht abgelängten Material. Die Folge und die Zeit für die Überlappung der einzelnen Verfahrensschritte ergibt sich zusätzlich aus Fig.6. Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung können zum Ajlängen. Endenbearbeiten und Seitenbearbeiten von Hohloder Vollprofilen verwendet werden. Die Leistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist stufenlos regelbar, jedoch abhängig vom längsten Arbeitsgang eines Teiles. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung baukastenförmig konzipiert ist, kann sie für die Bearbeitung von langgestrecktem Gut mit Trennen oder nur für Trennen mit Endenbearbeitung ausgelegt werden. Dabei erfolgt die Endenbearbeitung in verschiedenen Stationen der SchalttrommeL Weiterhin gestattet die erfindungsgemäße Vorrichtung das gleichzeitige Bearbeiten von der Seite der noch ungeteilten Stange und/oder des bereits abgelängten Werkstückes. Sowohl vor als auch nach dem Ablängen bzw. Trennen können vier und mehr Arbeitsgänge gleichzeitig erfolgen, in vielen Fällen ist die komplette Bearbeitung eines Werkstückes auf dieser Vorrichtung möglich.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Ablängen und zum Bearbeiten von Werkstücken aus stangenförmigem Hohl- oder Vollmaterial, wobei das stangenförmige Materia) schrittweise vorgeschoben wird und das abzulängende, das Werkstück bildende Materiajende drehfest eingespannt und danach abgelängt wird und das abgelängte und eingespannte Ende auf einer zur Vorschubrichtung vertikalen Kreisbahn taktweise transportiert und mindestens in einer Taktstufe an mindestens einem Ende bearbeitet und anschließend ausgeworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das stangenförmige Material unmittelbar nebeneinander paarweise einläuft, abgelängt und Seiten- und endenbearbeitet wird und daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Vorschubschritten während des Stillstandes des stangenförmigen Materials die Seitenbearbeitung quer zur Werkstückachse vor der Ablängstation erfolgt und während der Seitenbearbeitimg das stangenförmige Material vor und hinter der Bearbeitungsstelle eingespannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endenbearbeitung während des Vorschubs und des Ablängens erfolgt

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abgelängten Werkstücke in wenigstens einer Drehtaktstufe an ihren Enden und/oder von der Seite her paarweise gleichzeitig bearbeitet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den abgelängten Werkstückpaaren jeweils nur ei" Werkstück in einer Drehtaktstufe an seinen Enden bearbeitet wird.

5. Vorrichtung zum Abiänger und Bearbeiten von Werkstücken aus stangenförmigem Hohl- oder Vollmaterial, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, bestehend aus einer Transportrichtung und Einspannvorrichtung, einer zur Transportrichtung vertikal angeordneten Schalttrommel mit Spannvorrichtungen für die Materialenden sowie einer vor der Schalttrommel angeordneten Säge und mindestens einen Werkzeug zur Endenbearbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (!) aus einem Transporteur (3) mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Doppelgreifern (4) besteht und seitlich der Materialführung der Transportvorrichtung (I) zwischen den Greifern (4) ein- oder beidseitig des stangenförmigen Materials Seitenbearbeitungswerkzeuge (24) und vor und hinter den Seitenbearbeitungswerkzeugen stationäre Spanner (25) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (10, U, 28) zur Endenbearbeitung als Doppel-Spindel-Werkzeug mit horizontaler Spindel ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalltrommcl (14, 17) an ihrem Umfang verteilte und um 90° gegeneinander versetzte Doppelspannvorrichtungen(15) aufweist,

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppclspannvorrichtungen (15) aus jeweils zwei einzelnen nebeneinander angeordneten Spannern bestehen, die jeweils eine im Querschnitt halbkreisförmige Spannbacke (18) aufweisen sowie ein beiden Spannern gemeinsames Druckstock (19) mit den Spannbacken gegenüberliegenden, muldenförmigen Ausnehmungen (21),

9, Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (18) und das Druckstück (19) austauschbar sind.