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"Verfahren zum elektrischen Trennen von langen Körpern
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aus Metall quer zu deren Längserstreckung und Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Trennen von
langen Körpern aus Metall quer zu deren Längserstreckung wie zum Beispiel Rohren,
Stangen, Profilen, Kabeln und vergleichbaren Teilen aus Metall sowie die Vorrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Aus der DE-PS 832 177 ist ein Verfahren zum elektrischen Trennen
von Kabeln bekanntgeworden, nach welchem periodisch das zu trennende Werkstück zunächst
eingespannt wird und dann an einer von vornherein nicht festgelegten Trennstelle
unter Einfluß von elektrischem Strom das Durchschmelzen des Materials erfolgt. Die
zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Querschnittsverringerung erfolgt durch
Zugbelastung des erwärmten Materials. Unter dieser Zugbelastung wird dann auch der
Trennvorgang vollendet.
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Nach der DE-PS 976 250 ist es des weiteren bekannt, Bleche unter
Anwendung elektrischer Energie unter Ausnutzung eines Kerbeffektes an Schlitzen
in diesem Blech aufzutrennen. Hier erfolgt der Tennvorgang kontinuierlich entlang
einer Vorschubrichtung. Auch der Strom, der über Rollen eingetragen wird, fließt
entlang der gebildeten Trennränder. Eine vorher festlegbare Solltrennstelle ist
nicht gegeben.
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Schließlich wird in der DE-PS 1 130 540 ein Verfahren zum elektrischen
Trennen von Dosenrümpfen vorgeschlagen, wobei zunächst das Hohlrundprofil gekerbt
und dort abgebrochen wird. Nur der Steg, der durch die längsverlaufende Falznaht
gebildet wird, kann dergestalt nicht abgebrochen werden. Er wird demgemäß durch
Stromzuführung so weit erwärmt bis er durch eine zusätzlich aufgebrachte Zugspannung
zerreißt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Rohre, Stangen, Profile,
Kabel oder dergleichen unter Einfluß von elektrischem Strom so zu trennen, daß bei
Trennstellen mit vorher festgelegten Abständen die Trennung erfolgt, daß beim Trennvorgang
das Material schmilzt oder verdampft und demgemäß keine besonderen Vorkehrungen
zu dessen Abführung getroffen werden müssen, schließlich die Trennung ohne Aufprägung
einer Zugspannung zur Durchführung des elektrischen Trennvorganges auf das Werkstück
erfolgen kann. Dabei soll der Trennvorgang während eines kontinuierlich fortlaufenden
Vorschubes des Werkstückes erfolgen.
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Die Erfindung löst die Aufgabe, ausgehend von dem eingangs genannten
Verfahren dergestalt, daß dem Werkstück an den vorher bestimmten Trennstellen eine
Querschnittsverringerung erteilt wird und das Werkstück in einen von Elektroden
begrenzten
Trennbereich eingeführt wird, den es kontinuierlich durchläuft, wobei der jeweilige
Trennvorgang durch einen kurzen Hochstromstoß über die Elektroden mittels eines
vom Werkstück beeinflußten Endschalters gesteuert wird.
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Die Querschnittsverringerung an den Solltrennstellen kann zum Beispiel
durch Ausstanzungen von Bereichen oder auch durch Einprägungen erfolgen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens sieht zwei Paare von jeweils gegenüberliegenden Elektrodenrollen
vor, zwischen welchen das zu trennende Werkstück kontinuierlich hindurch läuft.
Durch die Achsebenen der beiden Elektrodenpaare ist in etwa der Trennbereich bestimmt.
An geeigneter Stelle ist ein vorzugsweise vom Werkstück zu beeinflussender Endschalter
angeordnet, der den Verfahrensablauf steuert.
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Bei dem neuen Verfahren kann also zunächst kontinuierlich gearbeitet
werden, ohne daß das Werkstück zur Durchführung des Trennvorganges jeweils angehalten
werden müßte.
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Die Trennstellen sind von vornherein, auch in ihrem Abstand zueinander,
genau festlegbar. Die Trennung erfolgt an den vorgesehenen Stellen und nur dort.
Das durch den Trennvorgang geschmolzene Material verdampft zum größten Teil. Der
Einsatz einer zusätzlichen wesentlichen Zugspannung auf das Werkstück ist nicht
erforderlich.
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Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch dieselbe
erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den beigefügten
Zeichnungen rein beispielsweise dargestellten erfindungswesentlichen Einzelheiten,
insbesondere der vorzugsweise verwendeten Vorrichtung.
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Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens unter
Einsatz von Elektrodenrollen, Fig. 2 gibt die Abwicklung eines zu trennenden Werkstückes
wieder.
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Das Verfahren und die Vorrichtung werden anhand einer beispielsweise
gewählten Auftrennung von vorbestimmten Längen eines mit Ausstanzungen versehenen
Rohres aus Metall beschrieben, das als Innenrohr für Schalldämpfer verwendet werden
soll.
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Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei Paaren von Elektrodenrollen
1 und 2 sowie Elektrodenrollen 3 und 4. Zwischen den senkrechten Achsebenen der
beiden Elektrodenrollenpaare befindet sich der Trennbereich T.
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Das rohrförmige Werkstück 5 wird von einer an sich beliebigen Vorbehandlungsstufe
der Vorrichtung zugeführt. Die Vorrichtung kann Teil einer ganzen Anlage mit einer
Reihe von einzelnen Bearbeitungsvorrichtungen für das Werkstück sein, die dann alle
synchron geschaltet sind. Das kontinuierlich zugeführte Werkstück 5 gelangt zwischen
die beiden ersten Elektrodenrollen 1 und 2, zwischen welchen es quasi eingespannt
wird. Diese Elektrodenrollen 1 und 2 können antriebslos sein und werden lediglich
durch das fortlaufend zugeführte Werkstück angetrieben.
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Das Werkstück 5 gelangt weiterhin zwischen die beiden Elektrodenrollen
3 und 4. Diese sind vorzugsweise ebenfalls ohne Antrieb und können zum Beispiel
über nicht dargestellte Zahnscheiben oder Keilriemenscheiben und ein die Verbindung
herstellendes Zahnband oder einen Keilriemen vom Rollenpaar 1,2
angetrieben
werden. Die Wahl der Übersetzung zwischen Zahnscheibe und Zahnband wird dabei so
getroffen, daß die Umfangsgeschwindigkeit am Rollenumfang der Elektrodenrollen 3
und 4 etwas größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit am Umfang der Elektrodenrollen
1 und 2 und damit die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstückes 5. Der Stromübergang
und der Vorschub können auch durch beliebige andere geeignete Konstruktionsmittel
durchgeführt werden.
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Bei 6 ist im Werkstück 5 eine Reihe von Ausstanzungen vorgesehen,
die zu einer entsprechenden Querschnittsverringerung des Werkstückes führen. Dies
ist die Solltrennstelle. Sie können bei den vorhergehenden Bearbeitungsvorgängen
bereits eingebracht werden. Anstelle dieser Ausstanzungen können zur Querschnittsverringerung
auch Kerben oder eine ringsum laufende Kerblinie vorgesehen sein, die mit entsprechenden
Prägewerkzeugen eingebracht werden.
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Die Elektrodenrollen werden von geeigneten Energiequellen, welche
zum Beispiel NF-Transformatoren oder Kondensatorimpulstransformatoren sein können,
mit den nötigen Hochstromimpulsen gleicher Stromstärke gespeist.
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Im Bereich hinter den Elektrodenrollen in Vorschubrichtung des Werkstückes
ist der Endschalter 8 angeordnet, der vom Werkstück beeinflußt wird. Es genügt hier
zum Beispiel auch ein berührungsloser Endschalter oder dergleichen. Erreicht das
Werkstück den Endschalter 8, wird ein Impuls an Druckzylinder 9 gegeben. Das Werkstück
wird zwischen den Elektroden eingespannt. Die Einrichtung steuerbarer Druckzylinder
kann auch in Wegfall kommen. Es genügt, wenn die Elektrodenrollen unter einem bestimmten
gleichmäßigen Druck am Werkstück anliegen, der kontinuierlich aufrechterhalten wird.
Durch den
Endschalter 8 wird weiterhin ein Hochstromimpuls über
die Elektrodenrollen 1 und 2 sowie die Elektrodenrollen 3 und 4 ausgelöst. Dieser
Hochstromimpuls wird zwischen den Elektrodenrollen über das Werkstück 5 und die
Sollbruchstelle 6 geleitet. Durch den Stromstoß schmelzen und verdampfen an der
Sollbruchstelle 6 die dort stehengebliebenen Materialbrücken oder auch durch Kerbung
hervorgerufenen Materialstärkeverringerungen. Das abgetrennte Werkstück 5' wird
durch das Elektrodenpaar 3 und 4 aus der Vorrichtung gezogen. Durch Freigabe des
Schalters 8 seitens des Werkstückes 5' können die Elektrodenrollen 3 und 4 öffnen,
der Trennzyklus kann bei der nächsten Solltrennstelle von vorne beginnen. Durch
den etwas schnelleren Lauf der Elektrodenrollen 3 und 4 gegenüber demjenigen der
Elektrodenrollen 1 und 2 erfolgt eine unmittelbare Wegführung des abgetrennten Werkstückes
5' vom nachfolgenden Werkstück 5.
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Durch Freigabe des Schalters 8 seitens des Werkstückes 5' wird des
weiteren das Steuergerät für den Hochstromimpuls für einen neuen Trennzyklus freigeschaltet.
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In Fig. 2 ist das abgerollte Schlitz- und Perforationsbild eines
Schalldämpferinnenrohres dargestellt. Hier wird durch entsprechende Anordnung von
schlitzförmigen Ausstanzungen 6 eine für die die elektrische Trennung Voraussetzung
bildende Solltrennstelle geringsten Materialquerschnittes gebildet.
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