DE2909128A1

DE2909128A1 - Verfahren und vorrichtung zum ausarbeiten einer materialprobe aus einem werkstueck

Info

Publication number: DE2909128A1
Application number: DE19792909128
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Ecker; Helmut Henschenmacher
Original assignee: Wirth Maschinen und Bohrgeraete Fabrik GmbH
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1979-03-08
Filing date: 1979-03-08
Publication date: 1980-09-11

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Ausarbeiten
einer Materialprobe aus einem Werkstück Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausarbeiten einer Materialprobe aus einem Werkstück, insbesondere einem hohlen, namentlich einem rohrförmigen Werkstück.
In vielen Fällen ist bei der Herstellung von Halbzeug oder Fertigprodukten die Entnalmme einer Materialprobe erforderlich, um die Qualität oder bestimmte metallurgische, tecnnologische oder sonstige Eigenschaften prüfen zu k(SnneT).
Dies trifft besonders auch für naht lose Rohre zu. Die sehr aufwendigen Fertigungsverfahren bei der Herstellung solcher Rohre machen eine frühzeitige Qualitätsprüfung erforderlich, um Ausschuß im weiteren Verlauf der Fertigung auszuschließen.
In solchen und ähnlichen Fällen wurden die benötigten Proben bisher unter hohen Personals und Zeitaufwand mühsam mit einer Säge herausgearbeitet. Sie mußten dann für die metallurgische Prüfung anschließend noch geschliffen werden.
Ziel der Erfindung ist es, bestehende Nachteile und Unzulänglchkeiten zu überwinden und einen günstigen Weg aufzuze-gen um aus einem Werkstück, namentlich einem Rohrabsehni, eine Iaterialprobe unter möglichst weitgehender Vermeidung von manuellen Bearbeitungsgängen zu gewinnen.
Damit zusammenhängende Probleme, mit denen sich die Erfindung befaßt, ergeben sich aus der jeweiligen Erläuterung der aufgezeigten Lösung.
Die Erfindung sieht vor, daß das Werkstück an der Entnahgestelle der Probe durch zwei gleichzeitige, parallele Schnitte auf der ganzen Dicke durchgetrennt wird. Insbesondere werden dabei die Schnitte von einem bis zum anderen Ende des Werkstückes geführt. Damit läßt sich in einem einzigen Arbeitsgang eine Materialprobe für die jeweils gewünschten Untersuchungen nennen, Im Bedarfsfall kann ein solches Probestück leicht noch unterteilt werden. Bei Werkstücken von großem Lanze kann der Doppelschnitt von einem Ende des Werkstückes ausgehend lediglich eine bestimmte Länge haben, wobei dann noch ein quer gerichteter Schnitt zum Abtrennen der Materialprobe hinzukommt, der vor oder nach dem Doppelschnitt ausgeführt werden kann. Bei rohrförmigen Werkstücken verlaufen die beiden gleichzeitigen Trennschnitte zweckmäßig im wesentlichen parallel zur Achse des Werkstückes bzw.
entlang von Mantellinien desselben.
Das Durchtrennen des Werkstückes wird insbesondere mittels Trennschleifens vorgenommen. Dadurch ergibt sich der weitere Vorteil, daß die Schnittflächen der Materialprobe eine so gute Oberflächenbeschaffenheit haben, daß sie normalerweise keiner zusätzlichen Vorbereitung für die Prüfung mehr unterzogen zu werden brauchen, wie dies bisher bei manuell herausgesagten Proben immer der Fall war, sondern daß die Materialprobe unmittelbar fertig für die Prüfung ist.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zum Ausarbeiten einer Materialprobe aus einem Werkstück kennzeichnet sich gemäß der Erfindung durch eine Werkstück-Spannvorrichtung und einen Spindelkopf mit antreibbarer Werkzeugspindel, auf der zwei Trennwerkzeuge im Abstand voneinander lösbar befestigt bzw.
festlegbar sind, wobei die Werkstück-Spannvorrichtung und der Spindelkopf in einer Vorschubbewegung relativ zueinander verstellbar sind. Die Trennwerkzellge sind dabei zweckmäßig Trennschleifscheiben, obgleich auch andere Werkzeuge, wie etwa Kreissägen, nicht ausgeschlossen sind, wenn diese den Erfordernissen des jeweiligen Bedarfsfalles genügen. Die Trennwerkzeuge bzw. deren Aufspannstellen befinden sich zweckmäßig auf einem freien Ende der im übrigen im Spindelkopf gelagerten Werkzeugspindel. Dies bietet eine gute Zugänglichkeit und gestattet ein leichtes Auswechseln der Trennwerkzeuge. Außerdem läßt sich dabei auch die Werkstück-Spannvorrichtung günstig anordnen.
Der Spindelkopf kann insbesondere auf einem zur Ausführung der Vorschubbewegung horizontal verstellbaren, von einem Gestell getragenen Schlitten angebracht sein.
Die Werkstück-Spannvorrichtung weist vorteilhaft parallel zur Arbeitsrichtung der Trennwerkzeuge verstellbare Spannelemente auf. Dies ist u.a. besonders bei rohrförmigen Werkstücken günstig.
Die Werkstück-Spannvorrichtung bzw. ein zur Aufnahme der Werkstücke dienender Teil derselben ist zweckmäßig in der Höhe verstllbar. Dadurch kann bei unterschiedlichen Abmessungen der zu spannenden Werkstücke ein leichtes und genaues Einrichten auf die gewünschte Trennposition erfolgen.
Weitere Ejnzolheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben son aus der nachstehenden ErlEuterung des Verfahrens und eines Ausfüarungsbeispieles der VorrlchtungS aus der zugehörigen Zeichnung und aus den Ansprüchen.
Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung von der Seite gesehen und Fig. 2 eine Stirnansicht zu Fig 1.
Ein Gestell 1 ist an seiner Oberseite mit horizontalen, teilweise durch eine ineinanderschiebbare Verkleidung 10 (Fig.1) abgedeckten Führungen 2 versehen, auf denen ein Schlitten 3 in Pfeilrichtung mittels einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit 4 verschiebbar ist. Der Schlitten 3 trägt einen Spindelkopf 5, in dem eine Werkzeugspindel 6 gelagert ist, die von einem auf dem Schlitten 3 sitzenden Motor 7 über ein Getriebe 8 drehend antreibbar ist. Auf dem aus dem Spindelkopf 5 herausragenden freien Ende 6a der Werkzeugspindel 6 sind zwei Trennschleifscheiben 11 und 12 in einem axialen Abstand a voneinander auswechselbar befestigt. Mit der Ziffer 9 ist eine abnehmbare bzw.
schwenkbare Schutzhaube bezeichnet.
Eine bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als gesonderte Einheit ausgebildete Werkstück-Spannvorrichtung 13 weist einen Untersatz 14 und einen von diesem getragenen Spanntisch 15 auf. Dieser ist gegenüber dem Untersatz 14 z.B.
mittels eines von einem Motor 16 in beiden Richtungen drehbaren Spindeltriebes 17 (Fig. 2) in der Höhe verstellbar und trägt feste Spannbacken 18 sowie bewegliche Spannbacken 19, die durch Druckmittelzylinder 20 parallel zu diesen verschoben werden und dadurch betätigt werden können.
Zwischen den Spannbacken 18 und 19 ist ein Werkstück W in Form eines Rohnabschnitts so eingespannt, daß seine Längsachse L parallel zur Verfahrrichtung des Schlittens 3 liegt. Der Spanntisch 15 ist in der Höhe so eingestellt, daß die A-X-beitsbereiche der beiden Trennschleifscheiben 11, 12 die gesamte Dicke d der Wandung des Rohrabschnitts W in dessen oDerem Teil erfassen.
Wird der Schlitten 3 ausgehend von der Position nach Fig.1 mittels des Vorschubantriebs 4 nach vorne verfahren, dann tauchen die Trennschleifscheiben 11, 12 gleichzeitig in das Werkstück W ein und trennen in parallelen Schnitten in einem Arbeisgang eine Materialprobe P von der Breite a hera-us die hiernach sofort für die gewünschte Untersuchung zur Verfügung steht.
In das Werkstück W kann ggfs. ein Polster, Auffangkorb od.dgl. zum Aufnehmen des herausgetrennten Probestückes eingelegt werden. Auch läßt sich z.B. am Spanntisch 15 eine Aufnahmeeinrichtung so anbringen, daß sie sich vor Beginn des Arbeitsvorganges in das Werkstück hinein- und nacn dem Herausnehmen der Materialprobe zusammen mit dieser wEerier herausbewegen läßt, etwa nach Art @es schwenkbaren Gestänges od.dgl.
Die Vorrichtung läßt sich mit einer geeigneten Steuerung ausstatten, so daß der Arbeitsvorgang ganz oder teilweise automatisch ablaufen kann.
Die erläuterte Vorrichtung zeichnet sich durch zahlreiche Vorteile aus und gestattet ein schnelles und einfaches Gewinnen einer Materialprobe. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich grundsätzlich auch mit anderen Mitteln bzw.
auf andere Weise durchführen, sofern nur ein Festhalten des Werkstückes und eine gleichzeitige Bewegbarkeit zweier Abstand voneinander aufweisender Werkzeuge ermöglicht wird.
Dies gilt sowohl für Hand- als auch für Naschinenwerkzeuge, seien sie rotatorisch oder translatorisch arbeitend.
Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zuläßt, für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Ausarbeiten einer Materialprobe aus einem insbesondere hohlen, namentlich rohrförmigen Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück an der Entnahmes-etle der Materialprobe durch zwei gleichzeitige, parallele Schnitte auf der ganzen Dicke durchgetrennt wirc 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchtrennen mittels Trennschleifen vorgenommen wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzechnet, daß die Schnitte von einem bis zum anderen Ende des Werkstückes geführt werden 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitte bei einem rohrförmigen Werkstück im wesentlichen parallel zur Achse desselben geführt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Werkstück-Spannvorrichtung (13) und einen Spindelkopf (5) mit antreibbarer Werkzeugspindel (6) auf der zwei Trennwerkzeuge (11, 12) im Abstand (a) voneinander lösbar befestigtbzw, festlegbar sind, wobei die Werkstück-Spannvorrichtung (13) und der Spindelkopf (5) in einer Vorschubbewegung relativ zueinander verstellbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwerkzeuge (11, 12) Trennschleifscheiben sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwerkzeuge (11, 12) auf einem freien Ende (6a) der Werkzeugspindel (6) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelkopf (5) auf einem zur Ausführung der Vorschubbewegung horizontal verstellbaren, von einem Gestell (1) od.djr1. getragenen Schlitten (3) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstück-Spannvorrichtung (13) parallel zur Arbeitsrichtung der Trennwerkzeuge (11, 12) verstellbare Spannelemente (19) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstück-Spannvorrichtung (13) bzw. deren zur Aufnahme des Werkstückes (W) dienender Teil (14) höhenverstellbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wer;- stück-Spannvorrichtung (13) als selbständige Einheit ausgebildet ist.