DE3038043C2

DE3038043C2 - Rohrschneidvorrichtung

Info

Publication number: DE3038043C2
Application number: DE3038043A
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Tokio/Tokyo Sasaki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-11
Filing date: 1980-10-08
Publication date: 1985-04-18
Also published as: CA1131125A; US4361064A; JPS5837090B2; DE3038043A1; JPS5656321A

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrschneidvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine Rohrschneidvorrichtung dieser Art ist aus der DE-OS 28 22 476 bekannt. Diese Vorrichtung dient zum Schneiden länglichen Profilmaterials, insbesondere von Rohrmaterial. Hierbei ist eine Kerbeinrichtung mit einem Kerbmesser vorgesehen, das translatorisch in einer Ebene senkrecht zur Achse des zu schneidenden Rohres vor der Ausführung des eigentlichen Schneidvorganges mit Hilfe des Schneidmessers über die Außenfläche des Rohres hinwegbewegt wird, um eine Kerbe in die Außenfläche einzuschneiden. Anschließend wird ein in senkrechter Richtung nach oben und unten bewegliches Schneidmesser der Schneideinrichtung durch diese Kerbe und durch einen Zwischenraum zwischen den Klemmbacken der Spanncinrichiung so bewegt, d;iß das Rohr an einer vorbestimmten Stelle durchgetrennt wird, um Rohrstücke mit bestimmten Längsabmessungen zu erhalten. Hierbei ist auch das Schneidmesser translatorisch in einer Ebene senkrecht zur Achse des durchzutrennenden Rohres beweglich. Für die Bewegung des Kerbmessers und des Schneidmessers müssen hierbei gesonderte Antriebseinrichtungen vorgesehen sein, und' zusätzlich muß noch eine Steuereinrichtung vorhanden sein, die sicherstellt, daß die Kerbeinrichtung vor der Bewegung des Schneidmessers an der Oberfläche des durchzutrennenden Rohres eine Kerbe einschneidet. Diese Steuereinrichtung muß den Bewegungsablauf von Kerbmesser und Schneidmesser zuverlässig aufeinander abstimmen, wobei dje beiden Messer hinsichtlich ihrer Bewegung so gesteuert werden müssen, daß sie ίο sich nicht wechselseitig behindern.

Bei einer derartigen Rohrschneideinrichtung sind die Antriebseinrichtung und die Steuereinrichtung kompliziert ausgelegt, so daß keine hohen Fertigungsgescfcwindigkeiten und bei gleicher Geschwindigkeit keine kurzen Abschnittsiängen erreicht werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rohrschneideinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß der Schneidvorgang beschleunigt wird, so daß höhere Fertigungsgeschwindigkeiten des zu schneidenden Rohres oder bei gleicher Geschwindigkeit kürzere Abschnittslängen erreicht werden können.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit der Rohrschneideinrichtung nach dem Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen.

Bei der Erfindung rotieren die Messer, d. h. das Kerbmesser und das Schneidmesser, auf einer Kreisbahn jeweils um 360° in Gegenrichtung. Dadurch, daß das Kerbmesser eine Kerbe bzw. einen Schlitz in einen Teil der Außenfläche des Rohres einschneidet, wird erreicht, daß man saubere Schneidränder ohne jegliche Verformung der Rohroberflächen erhält. Vorzugsweise ist eine gemeinsame zentrale Antriebseinrichtung vorgesehen, die über eine Kraftübcrtragungscinrichtung, wie einem Ziinhnradmcchanisiiuis, die Ausführung der Drehbewegung der Messer bewirki. Diese gemeinsame Antriebseinrichtung bewegt glfiichzeri» die Halleinrichtung über ein Steuernachlaufelement und einen trommeiförmigen Steuerkörper in vorbestimmler Weise.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Rohrschneidvorrichtung nach der Erfindung;

Fig.2 eine Schnittansicht längs der Linie U-Il in Fig.l;

Fig.3 eine vergrößerte Schnittansicht einer Spanneinrichtung;

F^:g. 4 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Spanneinrichtung, des Kerbmessers und des Schneidmessers;

F i g. 5 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der Arbeitsweise des Kerb- und des Schneidmessers; F i g. 6 eine vergrößerte Ansicht des Kerbmessers; F i g. 7 eine vergrößerte Ansicht des Schneidmessers;

F i g. 8 eine vergrößerte Abwicklung des Steuerzylinders;

bo Fig.9 eine Schnittansicht längs der Linie IX-IX in F i g. 1 und

Fig. 10 eine schcmaiischc Ansicht zur Erläuterung des Bearbeitungsvorganges einschließlich der Bewegung des Schlittens, der Spanneinrichtung sowie des Kerb- und Schneidmessers.

An einem Grundgestell I ist ein Kasten 2 und ein Motorstiinder 3 befestigt. In dem Kasten 2 sind ein Schütten 4 und ein Steuer/.ylindcr 5 vorgesehen. Auf

dem Molorständer 3 ist ein Motor 6 angeordnet. Der Kasten 2 ist mit einer durchsichtigen Abdeckung 2a versehen, die bei 30 angelenkt ist Der in dem Kasten 2 angeordnete Schlitten 4 ist derart abgestützt, daß er auf zwei schaftförmigen Elementen 8a und 86 gleitend beweglich ist, die sich durch Ansätze bzw. Angüsse 9a und 96 erstrecken, die in an dem Schlitten 4 angebrachten Trägern 7a und 76 angeordnet sind.

Fig.4 zeigt eine Spanneinrichtung, ein rotierendes Kerbmesser H und ein rotierendes Schneidmesser 12.

Nach F i g. 6 ist das Kerbmesser 11 mit einer scharfen Kante 11a an der Oberseite und einem mondförmigen Abschnitt 116 an der Unterseite versehen, der zwei Flügel Wb-X und 116-2hatDasSchneidniesserl2istander Oberseite mit einer scharfen Kante i2a und an der Unterseite mit einem mondförmigen Abschnitt 126 versehen, der zwei Flügel 126-1 und 126-2 hat

Die beiden Messer 11 und 12 sind Je an Naben 15a und 156 befestigt wie dies in Fi g. 4 gezeigt ist

Die Naben 15a und 156, die auf einem Paar Keilwellen 13a und 136 aufgekeilt sind, werden von Platten 14ai, Ha₂ und \4bi getragen, wobei die die Keilverzahnung 136 tragende Platte nicht dargestellt ist (F i g. 2).

Die Keilwellen 13a und 136 sind drehbeweglich mittels Lagern 13-1 und 13-2 abgestützt die in dem Rahmen des Kastens 2 angeordnet sind, wobei die Lager, die zur Abstützung der Keilwelle 136 dienen, nicht dargestellt sind. Die Keilwellen 13a und 136 sind über eine sich in dem Getriebe 16 befindliche, in Fig.9 dargestellte Zahnradeinrichtung mit dem Motor 6 verbunden.

Ein starr mit einer Motorwelle 36 verbundenes Zahnrad 36' dreht ein Zahnrad 5" unter Zwischenschaltung von zwei leerlaufenden Zahnrädern 16</ und Ifte. Das Zahnrad 5" ist starr mit der Welle 5' eines Steuerzylinders 5 verbunden. Das Motorwellenzahnrad 36'-treibt über ein leerlaufendes Zahnrad 16a ebenfalls ein Zahnrad 13'6 an, das fest auf der Keilwelle 136 sitzt Das leerlaufende Zahnrad 16a treibt seinerseits über zwei leerlaufende Zahnräder 166 und 16c ein weiteres Zahnrad 13'a an, d«ss starr mit der anderen Keilwelle 13a verbunden ist. Die gegenläufige Drehbewegung der so unter Zwischenschaltung der leerlaufenden Zahnräder 166 und 16c angeordneten Keilwellen 13a und 136 überträgt sich auf das Kerb- und das Schneidmesser .11 und 12.

Die beiden parallel angeordneten Keilwellen 13a und 136, an denen die Messer 11 und 12 angebracht sind, drehen sich also mit Hilfe der-Getriebeeinrichtung in Gegenrichtung. Wenn die Keilwelle 13a, an der das Kerbmesser 11 angebracht ist, beispielsweise in Uhrzeigerrichtung dreht, dreht sich die andere Keilwelle 136, an der das Schneidmesser 12 angebracht ist, in Gegenuhrzeigerrichtung. Unmittelbar nachdem das Kerbmesser 11 einen Abschnitt der Oberfläche des Rohres 10 während seiner Drehbewegung in Uhrzeigerrichtung ausgeschnitten hat schneidet das Schneidmesser 12 das gesamte Rohr 10 während seiner Drehbewegung in Gegenuhrzeigerrichtung auf eine vorbestimmte Länge zu.

Die Spanneinrichtung weist eine Rohreinspannung 17, einen L-förmigen Arm 23 und eine kreisförmige Noeke 29 auf. Die Rohreinspannung 17 besteht aus zwei Paaren von Wandblöcken 18a und 186, wobei jeder Wandblock dieselbe Auslegung hat. Der Wandblock 18a ist, wie aus Fig.4 ersichtlich, mit einer oberen Schiene 19a und einer unteren Schiene 196 versehen, die je in Längsrichtung verlaufende viereckige Nuten 2Ia-I und 21a-2 haben, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Zwei Blöcke 18a-l und 18-2 liegen zwischen der oberen Schiene 19a und der unteren Schiene 196. wobei der erste Block längs der Nuten 2Ia-I und 21a-2 gleitet und der letztgenannte Block unbeweglich in den Nuten 2Ia-I und 21a-2 festgelegt ist Der Block I8a-1 ist mit einer halbkreisförmigen Aussparung 22a-1 versehen. Der Block 18a-2 ist ebenfalls mit einer halbkreisförmigen Aussparung 22a-2 versehen. Beide Aussparungen haben dieselbe Gestalt Sie begrenzen eine geschlossene kreisförmige Öffnung,

ίο wenn der Block ISa-I verschoben wird, bis er den Block 18a-2 berührt Die Ränder der halbkreisförmigen Aussparungen 22a-l und 22a-2 sind so beschaffen, daß sie als eine untere Schneide dienen. Zwei Sätze von Öffnungen 24a-l, 24a-2 und 25a-l.

25ar2 sind in den Blöcken 18a-l und 18^2 angeordnet in denen zwei Spiralfedern 26a-l und 26a-2 angeordnet sind.diedie Blöcke 18a-l und 18a-2 überbrücken, wobei Vorspannungen der Spiralfedern 26a-l und 26a-2 die Blöcke 18a-1 und 18a-2 voneinander entfernt halten.

Da die Auslegung des anderen Wandblocks 186 genau mit jener des Wandblocks 18a übte· «instimmt kann eine nähere Beschreibung desselben entf all-:n.

Zwischen den beiden Paaren von Blöcken 18a, 186 ist ein Zwischenraum 27 vorhanden, der breit genug ist, um das Kerbmesser 11 oder das Schneidmesser 12 während ihrer Drehbewegung in Uhrzeigerrichtung bzw. in Gegenuhrzeigerrichtung durchzulassen.

Der L-förmige Arm 23 hat obere Armabschnitte 23a-l,23a-2 und untere Armabschnitte 236-1,236-2. Er ist auf einer Welle drehbeweglich abgestützt An einem Ende der oberen Armabschnitte 23a-1 und 23a-2 sind Rollen 28a und 286 so angeordnet daß sie die auf dem Mantel der Nabe 15a angeordneten Steuerkurven 29a und 296 berühren.

An dem Ende der unteren Armabschnitte 236-1 und 236^2 sind hingegen verstellbare Vorsprünge 31a und 316, wie z. B. ein Satz von Schrauben und Muttern derart angeordnet daß sie die Vorderflächen der Blöcke 18a und 186 berühren. Sobald die Rollen 28a und 286 auf die Steuerkurven 29a und 296 auflaufen, werden die oberen Armabschnitte 23a-l und 23a-2 nach oben gehoben. Die unteren Armabschnitte 236-1 und 236-2 werden ihrerseits auf die Vorderflächen der Blöcke 18a und 186 nach unten gedrückt, wobei die Sätze, beste hend aus Schrauben und Muttern 31a und ^l 6 die Gleit blöcke 18a-1 und 186-1 in Richtung auf die festen B'lökke 18a-2 entgegen der Spannung der Spiralfedern 26a-1 und 26a-2 drücken, bis die Gleitblöcke 18a-1 und 186-1 einen engen Kontakt mit dem festen Block 18a-2 da durch schließen, daß sie sich längs der rechteckigen Nu- ten 2Ia-1,21a-2 und 216-1 ,216-2 in Fig.4 nach rechts gleitend bewegen. Das Rohr 10 wird hierbei fest zwischen den beiden Paaren von halbkreisförmigen Aussparungen ergriffen. In der Zeichnung sind der zweite feste Block und das zweite Paar von Spiralfedern nicht gezeigt.

Während das Rohr 10 eingespannt wird, drehen sich das Kerbmesser 11 und das Schneidmesser 12 in Verbindung mit den Keilwellen und den Naben 13a, 15a und 136,156 jeweils in Gegenrichtung, um das Rohr 10 unter Einhaltung vorbestimmter Längen durehzutrennen.

Die Ränder bzw. die Kanten der beiden Paare von halbkreisförmigen Aussparungen 22a-1, 22a-2 und 226-1,226-2, wobei eines der Paare nicht dargestellt ist, wirken als untere Schneiden, wenn das Rohr 10 von dem Schneidmesser 12 durchgeschnitten wird. Sobald der Kontakt zwischen den Rollen 28a, 286 und den Steuerkurven 29a, 296 aufhört, gleiten die Wandblöcke 18a-l

und ISthi durch die Spiralfedern 26a-1 und 26a-2 in ihre Grundstellungen zurück, so daß die Einspannung des Rohres 10 gelöst wird.

Die Welle 5' erstreckt sich durch den Steuerzylinder 5 in fester Zuordnung zu demselben. Der Steuerzylinder 5 hat eine Steuernut 32, in die die Steuerrolle 33 drehbeweglich eingreift, die fest an der Unterseite der Halteeinrichtung 4 angebracht ist. Der Steuerzyünder 5 ist in nicht dargestellten Lagern drehbeweglich abgestützt, die in den Wandungen des Kastens 2 angeordnet sind. Die Welle 5' ist über eine Getriebeeinrichtung mit dem Motor 6 verbunden, die in dem Getriebekasten 16 untergebracht ist. Sie kann mit Hilfe einer an sich üblichen, nicht dargestellten Kupplung mit dem Motor 6 gekoppelt oder von diesem abgekoppelt werden.

Die Antriebskraft des Motors 6 wird somit über eine Getriebeeinrichtung, die Welle 5', die Steuernut 32 des Steuerzyünders 5 und die Steuerroüe 33 auf die HaUeeinrichtung 4 übertragen, so daß die Halteeinrichtung 4 seillich hin- und hergehend beweglich ist. >o

Der von dem Kerbmesser 11 und dem Schneidmesser 12 durchgeführte Schneidvorgang erfolgt an dem Mittelpunkt der Vorlaufbewegung des Schlittens 4.

Mit 34a und 34i> sind Rohrführungen bezeichnet, in denen das Rohr 10 so vorgeschoben werden kann, daß es zwischen die halbkreisförmigen öffnungen 22a-1 und 22a-2 der Wandblöcke 18a-l und 18a-2 eingeführt und für den Schneidvorgang lagegerecht ausgerichtet werden kann. Mit 35 ist pine Austragsrinne bezeichnet, über die beim Schneidvorgang anfallende Rohrabfälle ausgegeben werden.

Der Arbeitsvorgang wird üblicherweise mit Hilfe einer numerischen Steuerung von an sich üblicher Bauart ausgeführt. Aufeinanderfolgende Zuschneidvorgänge an dem Rohr erfolgen auf die nachstehend angegebene Weise:

Die Antriebskraft des Motors 6 wird über die Welle 5'. die Steuernut 32 und die Steuerrolle 33 auf den Schlitten 4 übertragen, wobei dieser seitlich nach rechts oder links in F i g. 1 verschoben wird. Der Schlitten 4 ist gleitend beweglich auf schaftförmigen Elementen 8.7 und Sb abgestützt, die parallel angeordnet sind.

Die Drehbewegung des Motors 6 wird über die Getriebeeinrichtung auch auf die in Gegenrichtungen zueinander sich drehenden Keilwellen 13a und 136 übertragen, so daß das Kerbmesser 11 und das Schneidmesser 12 sich in Gegenrichtungen zueinander aufeinanderfolgend drehen.

Das Kerbmesser dreht sich in Uhrzeigerrichtung um 360° und geht durdi den Zwischenraum 27 der Wandblöcke 18a und iSb. um zuerst in den Oberabschnitt der Rohraußenfläche einen Schlitz zu schneiden. Anschließend dreht sich das Schneidmesser 12 in Gegenuhrzeigerrichtung um 360^c und geht durch den Zwischenraum 27. um das Rohr 10 auf die gewünschte Länge zuzuschneiden.

Während der Ausführung dieses Schneidvorganges ist das Rohr 10 in den öffnungen 22a-l, 22a-2 und 226-1, 226-2 der Wandblöcke 18a und i&b unbeweglich gehalten.

Während der Arbeit der Messer 11 und 12 steht der Schlitten 4 an der Stelle 5 in F'i r 10.

!.!!!sprechend Γ 1 g. 10 liegt die Stelle 5 in der Mille der nach links gerichteten Verschiebebewegung. Ihre l.age kann sich — wie dargestellt — bei einer nach rechts gerichteten Verschiebebewegung ändern, wobei die Verschiebegeschwindigkeit des Schlittens 4 im Verlauf dieser Bewegung so gewählt ist. daß sie mit der Vorschubgeschwindigkeit des Trägers des Rohres 10 synchronisiert ist, der nach rechts zu einer mil a bezeichneten Stelle verschoben wird. Anschließend setzt sich die nach rechts gerichtete Verschiebebewegung des Schlittens 4 fort, bis die Geschwindigkcitssynchronisicrung mit dem Rohrträger an einer Stelle beendet ist, die mit einem Buchstaben 5 bezeichnet ist. Während dieses Arbeitsablaufes werden aufeinanderfolgend die nachstehenden Arbeitsgänge ausgeführt:

Das Rohr 10 wird an einer Stelle eingespannt, die mit dem Buchstaben b bezeichnet ist. Der Schncidvorgang zum Einschneiden des Schlitzes auf der Rohraußenfläche erfolgt an der Stelle c. Der Schneidvorgang /um Zuschneiden des Rohres 1 auf die gewünschte Länge erfolgt an der Stelle d. Das Lösen der Einspannung erfolgt an der Stelle c.

Die Schneidvorgänge können aufeinanderfolgend mit unterschiedlichen OPSchwindigkpitpn auf unterschiedliche Längsstücke in Abhängigkeil von einer vorbestimmten Größe oder Abmessung des her/uslelleiulen zugeschnittenen Rohrstücks erfolgen.

Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform werden Keilwellen 13a, 136 verwendet. Anstelle derselben können jedoch auch Wellen bzw. Naben verwcndei werden, in die Gleitkeile eingesetzt sind.

Durch die rotierende Anordnung des Kerbmesscrs 11 und des /ichneidmessers 12 wird ermöglicht, daß ein Rohr auf eine gewünschte Länge zugeschnitten wird, ohne daß die Schnittkanten bzw. Schnittränder verformt werden oder sich Vertiefungen bilden. Durch die Verwendung des Keilverzahnungsgetriebes wird auf unkomplizierte Art und Weise eine gleichförmige Drehbewegung der Messer in Verbindung mit der Schiebebewegung des Schlittens erreicht.

Durch die Schlittenverschiebung mittels einer Stcuerrolle kann die hohe Vorschubgeschwindigkeit des Rohrträgers eingestellt werden mit entsprechender Abstimmung auf die Arbeitsgeschwindigkeit des Schlittens. Hierdurch werden die Unterbringung und die Anordnung von zusätzlichen Steuereinrichtungen für die Geschwindigkeitsabstimmung vermieden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rohrschneidvorrichtung mit einem vor- und zurückbeweglichen Schütten mit einer Spanneinrichtung, die das zu schneidende Rohr während des Schneidvorganges unbeweglich festhält, mit einer Kerbeinrichtung mit einem Kerbmesser, das vor dem Schneidvorgang auf der Oberfläche des zu schneidenden Rohres eine Kerbe einschneidet, wobei die Spanneinrichtung Klemmbacken aufweist, die quer zur Achse des zu schneidenden Rohres einen Zwischenraum begrenzen, durch den sich das Kerb- und das Schneidmesser während der Ausführung des Kerb- und Schneidvorganges hindurchbewegen und mit einer Antriebseinrichtung für die Bewegung des Schneidmessers und des Kerbmessers sowie des Schlittens, dadurch gekennzeichnet, daß das i'erbmesser (11) und das Schneidmesser (12) drehbar so angeordnet sind, daß die Messer (11, 12) aufeinanderfolgend und in Gegenrichtung zum Einschneiden einer Kerbe und zum Durchtrennen des Rohres (10) um jeweils 360° gedreht werden.

2. Rohrschneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (4) mit einer Steuerrolle (33) verbunden ist, die in eine in einem Steuerzylinder (5) angeordnete Steuernut (32) eingreift, welche über ein Getriebe (16c/, i6e) angetrieben wird.

3. Rohrschneirh'orrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kerbmesser (11) eine am äußeren Umfang angeordnete Schneide (Wa) aufweist, während das Schneidmesser (12) eine hakenförmige Schneide (12a^besiti.s.

4. Rohrschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche ! bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Antriebseinrichtung (6) drehschlüssig verbundene Nabe (\5a) vorgesehen ist. welche das Kerbmesser (11) trägt und die am Mantel Steuerkurven (29a, lab) besitzt, welche über eine Hebeleinrichtung (23) einen der Klemmbacken (18a-l) zum Einspannen des Rohres (10) betätigt.