DE3103973C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Die US-PS 18 00 005 beschreibt eine Vorrichtung zum Halten eines Werkstücks in einer Schneidemaschine mit Klemmbacken zum Klemmen von zu schneidendem Stangenmate­ rial. Die Klemmbacken werden jeweils über Nockenschäfte betätigt, wobei jeweils zwei Nockenschäfte zur Bewegung einer Klemmbacke vorgesehen sind. Ein Nachteil dieser Aus­ gestaltungsform liegt darin, daß die Möglichkeit einer kom­ pensierenden Einstellung der entsprechenden Maschinenteile zum stufenlosen Ausgleich einer Abnutzung oder eines Verschleißes nicht möglich ist. Die in der US-PS 18 00 005 beschriebene Vorrichtung zum Halten eines Werkstücks in einer Schneidemaschine sieht zwar mit einer Exzentervorrichtung verstellbare Mit­ nehmerelemente vor, welche an dem jeweils zugeordneten Nockenschaft anliegen müssen. Diese Verstellmöglichkeit dient jedoch nicht dazu, Verschleiß zu kompensieren, viel­ mehr ist dadurch lediglich die Möglichkeit gegeben, die An­ fangs- bzw. Endlage der Klemmbacke einzustellen, wozu immer zwei Exzentervorrichtungen separat, jedoch mit möglichst gleichen Beträgen verstellt werden müssen. Eine unabhängige Einstellbarkeit der jeweiligen Klemmbacke zur Kompensation des Verschleißes ist nicht möglich. Die Grund-Einstellung der Verriegelungsanordnung erfolgt zur exzentrischen Ver­ stellung der Mitnehmerrollen über eine konstruktiv auf­ wendige Vorrichtung, welche jeweils eine exzentrische Hülse mit darin gelagerter Rollenachse umfaßt. Zur Verstellung der jeweiligen Hülse dienen besonders ausgeprägte Flansche, die in bestimmten Abständen perforiert sein müssen, um diese festzustellen. Eine Einstellung kann somit nicht stufenlos, sondern nur in vorgegebenen Abstufungen erfolgen, so daß eine einen Verschleiß kompensierende Nachstellung nicht mög­ lich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Möglich­ keit bietet, in einfacher und kostengünstiger Weise ein stufenloses Nachstellen der Klemmbacken zwecks Kompensation mechanischer Abnutzung vorzunehmen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmalskombina­ tion des Hauptanspruchs gelöst. Der Unteranspruch beschreibt weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Lehre des Hauptan­ spruchs.

Die Einrichtung zur Haltung des Werkstücks während des Schneidevorgangs umfaßt zwei einander gegenüberliegende, zueinander komplementär ausgebildete Klemmbacken, die jeweils auf Schlitten montiert sind, welche durch zwei mit Abstand zueinander auf ihnen ange­ ordnete Mitnehmerelemente gesteuert werden. Ein hin- und herbewegbarer Keilnocken drückt die Mitnehmerelemente von­ einander weg und bewegt dadurch die Schlitten, wodurch die Klemmbacken an dem Werkstück geschlossen werden. Eines der Mitnehmerelemente ist eine Rolle, die auf einer exzentrischen Achse angeordnet ist, welche wahlweise zur Einstellung des Abstandes zwischen den Klemmbacken gedreht werden kann. Eine Verriegelungsplatte, die mit einem Ende der exzentrischen Achse verbunden ist, ermöglicht deren Verdrehung in eine von mehreren Positionen, die unterschiedlichen Klemmbackenab­ ständen entsprechen. Das andere Mitnehmerelement ist gleich­ falls eine Rolle, die auf einer Achse gehalten ist, welche federnd gegen den Nocken gedrückt wird und auf ihrem Schlit­ ten verschiebbar ist. Jede Klemmbacke umfaßt zwei Backenteile, zwischen deren einander mit Abstand gegen­ überstehenden Flächen ein Schlitz zur Durchführung des Trenn­ messers beim Schneidevorgang ausgebildet ist. Jeder Backen­ teil ist auf einem der Schlitten mit einem Schraubbolzen auswechselbar befestigt, der mittels einer Fangmutter ver­ ankert ist, welche in einem T-förmigen Kanal des Schlittens verschiebbar geführt ist. Eine Lockerung des Schraubbolzens ermöglicht eine Einstellung bzw. Verschiebung des Backen­ teils längs des Kanals, wodurch der Abstand zwischen den einander gegenüberstehenden Flächen der Backenteile geändert werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Halten eines Werkstücks in einer Schneide­ maschine nach der Erfindung in Klemmstellung,

Fig. 2 eine Seitenteilansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der Halteein­ richtung,

Fig. 4 einen Längsschnitt der exzentrischen Achse mit strichpunktiert gezeigtem Mitnehmerele­ ment,

Fig. 5 den Schnitt 5-5 nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Vorderansicht der exzentrischen Achse an einer Verriegelungsplatte mit strichpunk­ tiert gezeigter Verstellmöglichkeit und

Fig. 7 eine Darstellung ähnlich Fig. 6, bei der je­ doch die Verriegelungsplatte entfernt ist.

In der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zum Halten eines Werkstücks in einer Schneidemaschine, die als Presse oder ähnliche Maschine (nicht dargestellt) aufgebaut sein kann, ist ein Werkzeugsatz 10 längs Führungsschienen (nicht dargestellt) verschiebbar montiert. Die Maschine enthält normalerweise einen in Schwingbewegung oder Kreisbewegung versetzbaren Stößelmechanismus, der zum Antrieb des Werk­ zeugsatzes 10 dient. Werkzeugsätze der bei der Erfindung in Betracht kommenden Art arbeiten derart, daß der Stößel­ mechanismus zunächst innerhalb des Werkzeugsatzes 10 Klemm­ backen betätigt, die ein schnell bewegtes zu schneidendes Material, beispielsweise Rohrmaterial 12, halten. Dieses Material wird kontinuierlich von einer Her­ stellungsmaschine (nicht dargestellt), beispielsweise einem Walzwerk, zugeführt. Der Werkzeugsatz 10, der auf diese Weise mit dem bewegten Rohrmaterial 12 verklemmt ist, bewegt sich zusammen mit diesem längs der Führungsschienen, während der Stößelmechanismus ein Hauptmesser in Hin- und Herbewegung betätigt, welches dann eine Materialscheibe aus dem Rohr­ material 12 schneidet und damit eine vorgegebene Material­ länge abtrennt. Vor diesem Schneidevorgang wird normaler­ weise ein Schlitten durchgeführt, bei dem ein Schlitzmesser über einen Teil des Umfangs des Rohrmaterials 12 in der Ebene geführt wird, in der sich auch das Trennmesser be­ wegt, wodurch der Umfang des Rohrmaterials 12 einen Schlitz erhält, der einen sauberen Schnitt durch das Trennmesser erleichtert. Der Stößelmechanismus wird dann in umgekehrter Weise betätigt, um den Arbeitszyklus zu vervollständigen, d. h. das Trennmesser wird zurückgezogen, und der Werkzeug­ satz 10 wird von dem Rohrmaterial 12 gelöst, so daß er auf den Führungsschienen in seine Anfangsstellung zurück­ geführt werden kann, bevor ein weiterer Schneidezyklus beginnt.

Der Werkzeugsatz 10 umfaßt eine Stößelanordnung 14, die relativ zu einem Grundkörper 16 hin- und herbewegbar und zu diesem mit Abstand angeordnet ist. Die Stößelanordnung 14 umfaßt einen Keilnocken 18, der nach unten von ihr absteht.

Ein erster und ein zweiter Schlitten 20 und 22 sind auf dem Grundkörper 16 in horizontaler Richtung hin- und herbewegbar und verschiebbar geführt. Sie werden durch die Bewegung der Stößelanordnung 14 betätigt. Sie tragen jeweils Klemmbackenhalter, an denen zwei einander gegen­ überstehende und entsprechend ausgebildete Klemmbacken 24 und 26 befestigt sind. Die Klemmbacken 24 und 26 haben je­ weils einen gebogenen Klemmteil, der der Außenkontur des Rohrmaterials 12 angepaßt ist. Jede Klemmbacke 24 und 26 besteht aus zwei Klemmbackenteilen 28 und 30. Jedes Paar dieser Klemmbackenteile 28 und 30 hat zueinander beabstan­ dete und einander gegenüberstehende parallele Flächen 32, die einen Schlitz 34 begrenzen, durch den hindurch ein Trenn­ messer 36 geführt wird. Das Trennmesser 36 ist an der un­ teren Fläche der Stößelanordnung 14 mit einem Messerhalter 38 befestigt.

Ein Schlitzmesser 40 ist mit Kopfschrauben 42 an einem Ende eines Messerhalters 44 befestigt, der wiederum auf einem Querschlitten 46 verschiebbar befestigt ist. Hierzu dient ein nicht dargestellter Keil am Messerhalter 44, der in einem vertikalen Führungsschlitz 48 des Querschlittens 46 angeordnet ist.

Der Querschlitten 46 ist horizontal in Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Rohrmaterials 12 auf einer Führungs­ schiene 50 bewegbar. Eine Nockenrolle 52 ist mit einer Mutter 54 an dem Querschlitten 46 befestigt und läuft in der Innenkontur 56 eines gekrümmten Nockenschlitzes 58, dessen oberes Ende an der Stößelanordnung 14 befestigt ist.

Jeder Klemmbackenteil 28 und 30 der Klemmbacken 24 und 26 ist mit einem Gewindebolzen 60 auswechselbar an dem ersten bzw. zweiten Schlitten 20 bzw. 22 befestigt. Die Gewinde­ bolzen 60 der Klemmbacke 24 sind durch vertikale Bohrungen in den Klemmbackenteilen 28 und 30 nach unten in eine T- förmige Nut 62 an der Oberseite des zweiten Schlittens 22 geführt. Ähnlich haben die Klemmbackenteile 28 und 30 der Klemmbacke 26 jeweils eine Vertikalbohrung zur Aufnahme eines Gewindebolzens 60, dessen unteres Gewindeende nach unten in die T-förmige Nut 64 führt, der an der Ober­ seite des ersten Schlittens 20 vorgesehen ist. Jede Nut 62 und 64 verläuft über die gesamte Breite des Schlittens 20 bzw. 22 quer zur Schiebebewegung des Schlittens. Eine T-för­ mige Fangmutter 66 ist an dem jeweiligen unteren Ende der Gewindebolzen 60 angeordnet und in der jeweiligen Nut 62 bzw. 64 geführt. Die Fangmuttern 66, deren Kontur der­ jenigen der Nuten 62 und 64 angepaßt ist, halten die Klemm­ backenteile 28 und 30 verschiebbar am jeweiligen Schlitten 20 bzw. 22.

Der Werkzeugsatz 10 umfaßt ferner einen ersten und einen zweiten Mitnehmer, die den Schlitten 20 und 22 zugeordnet sind und die Form zylindrischer Rollen 68 und 70 haben. Die Rolle 68 ist in einem Ausschnitt 72 auf einer exzentrischen Achse 74 gelagert, die in zwei zueinander beabstandeten Boh­ rungen 76 des ersten Schlittens 20 gelagert ist.

Die exzentrische Achse 74 ist mit einem Vierkant 78 bzw. einem Sechskant 80 an ihren beiden Enden versehen, die über den ersten Schlitten 20 hinaus nach außen vorstehen. Sie hat ferner ein kreisrundes, brei­ tes Lager 82 zur Gleitberührung mit den Innenflächen einer Bohrung 76 des Schlittens 20 und einen kreisrunden exzentri­ schen Abschnitt 84, dessen Längsachse 86 exzentrisch zur Längsachse 88 der Achse 74 liegt. Der exzentrische Abschnitt 84 der exzentrischen Achse 74 ist in dem Ausschnitt 72 an­ geordnet und trägt drehbar die Rolle 68. Die exzentrische Achse 74 hat auch einen kleinen, kreisrunden Lagerabschnitt 89 zwischen dem Sechskant 80 und dem exzentrischen Abschnitt 84, der gleitend an der Innenfläche der anderen Bohrung 76 des Schlittens 20 liegt. Eine Verriegelungsplatte 90 ist an einer Seite des ersten Schlittens 20 nahe einem Ende der exzentrischen Achse 74 mit einer Schraube 92 befestigt, die durch einen gebogenen Schlitz 94 der Verriegelungsplatte 90 hindurchgeführt ist und in einer Gewindebohrung 96 des ersten Schlittens 20 sitzt. Die Verriegelungsplatte 90 hat eine Öffnung mit mehreren winkelig geformten Nuten 100 an ihrem Umfang. Die Nuten 100 und die Verriegelungsplatte 90 passen an das Vierkant 78 und ermöglichen mehrere Drehstellungen der exzentrischen Achse 74 gegen­ über der Verriegelungsplatte 90. Die Verriegelungsplatte 90 kann in beiden Richtungen um etwa 20° verdreht werden, um die Drehstellung der exzentrischen Achse 74 um einen ähn­ lichen oder kleineren Betrag zu verändern.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Vorrichtung zum Halten eines Werkstücks in einer Schneidemaschine erläutert. Der erste Schritt des Maschinenzyklus zum Durchtrennen einer vorge­ gebenen Länge des Rohrmaterials 12 besteht in einer verti­ kalen Verschiebung der Stößelanordnung 14 aus der angeho­ benen Normalstellung abwärts. Wenn die Stößelanordnung 14 nach unten bewegt wird, so wirken die Außenflächen des Keil­ nockens 18 auf die Rollen 68 und 70 ein, so daß diese seit­ lich in horizontaler Richtung entgegengesetzt zueinander ver­ lagert werden. Diese Nockenwirkung wird auf den ersten und den zweiten Schlitten 20 und 22 übertragen, die relativ zu­ einander verschoben werden und die Klemmbacken 24 und 26 auf diese Weise schließen, so daß das Werkstück 12 zwischen ihnen gehalten wird. An dieser Stelle des Zyklus befindet sich das Trennmesser 36 mit Abstand oberhalb des Rohrmaterials 12, und das Schlitz­ messer 40 ist in einer abgesenkten Schneidestellung nahe dem Umfang des Rohrmaterials 12 auf dessen einer Seite neben der Klemmbacke 26 angeordnet. Wenn die Stößelanordnung 14 ihre Abwärtsbewegung fortsetzt, so setzen der Nockenschlitz 58 und die zugeordnete Nockenrolle 52 diese Vertikalbewegung in eine Horizontalbewegung um, die dem Querschlitten 46 mitgeteilt wird. Der Querschlitten 46 bewegt sich bezüglich der Darstellung in Fig. 1 nach links und zieht dadurch das Schlitzmesser 40 über den Umfang des Rohrmaterials 12, wo­ durch darin ein Schlitz erzeugt wird, der in der Bewegungs­ ebene des Trennmessers 36 liegt. Der zuvor beschriebene Keil (nicht dargestellt) des Messerhalters 44 wandert in dem Führungsschlitz 48 und verhindert eine Reaktionsbewe­ gung des Schlitzmessers 40 während dieses Arbeitshubes. Bei weiterer Abwärtsbewegung der Stößelanordnung 14 wird das Schlitzmesser 40 auf die andere Seite des Rohrmaterials 12 befördert und gelangt in eine angehobene Freistellung über dem Rohrmaterial 12, so daß danach eine unbehinderte Rückführung in eine Ausgangsstellung auf der gegenüberlie­ genden Seite des Rohrmaterials 12 möglich ist. Die weitere Abwärtsbewegung der Stößelanordnung führt dazu, daß das Trennmesser 36 in den mit dem Schlitzmesser 40 im Rohrma­ terial 12 erzeugten Schlitz eintritt und schließlich das Rohrmaterial 12 völlig durchtrennt, bevor der Abwärtshub beendet ist.

Wenn die Stößelanordnung 14 ihren Aufwärtshub beginnt und das Trennmesser 36 über den horizontalen Rückführungsweg des Schlitzmessers 40 angehoben ist, so wird dieses in seine Anfangsstellung zurückbewegt. Nahe dem Ende des Rückfüh­ rungshubs der Stößelanordnung 14 lösen sich die Rollen 68 und 70 von dem Keilnocken 18, und die Klemmbacken 24 und 26 trennen sich, so daß das abgetrennte Materialstück des Rohrmaterials 12 freigegeben wird. Dies erfolgt durch die Spannvorrichtung. Der gesamte Werkzeugsatz 10 wird dann auf den Führungsschienen in eine Anfangsstellung zurückge­ führt und der vorstehend beschriebene Arbeitszyklus wieder­ holt.

Während einer Anfangseinstellung des Werkzeugsatzes 10 oder nach einer längeren Betriebszeit kann die Relativposition der Klemmbacken 24 und 26 zueinander und damit ihr Abstand schnell und bequem mittels der exzentrischen Achse 74 eingestellt werden. Wenn beispielsweise der Abstand zwischen den einander gegenüberstehenden Klemmflächen der Klemmbacken 24 und 26 einzustellen ist, so wird die Schraube 92 etwas gelockert und die Verriegelungsplatte 90 in der einen oder anderen Richtung geschwenkt. Die Verriegelungsplatte 90 kann auf diese Weise über insgesamt 22° in beiden Winkelrichtungen gedreht werden, so daß sich in einer Richtung eine Bewegung über insgesamt 45° ergibt. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, kann die Verriegelungsplatte 90 in der dort gezeigten Pfeil­ richtung über etwa 45° gegenüber der durchgezogen darge­ stellten Stellung in die gestrichelt dargestellte Stellung geschwenkt werden. Bei dieser Bewegung der Verriegelungs­ platte 90 bleibt die Schraube 92 stehen und verhindert, daß die Verriegelungsplatte 90 von dem Vierkant 78 abge­ löst wird. Während der Verschwenkung der Verriegelungsplatte 90 wird das Antriebselement 78 und damit die gesamte exzen­ trische Achse 74 gleichartig gedreht, wodurch der exzentri­ sche Abschnitt 84 die Position der Rolle 68 in an sich be­ kannter Weise ändert. Diese Einstellung der seitlichen Po­ sition der Rolle 68 wird über den ersten Schlitten 20 auf die Klemmbacke 26 übertragen. Wenn die Einstellung des Klemmbackenabstands größer sein muß als es durch eine Ver­ drehung der Verriegelungsplatte 90 über einen Winkel von 22° möglich ist, so kann das Vierkant 78 in andere Nuten 100 der Verriegelungsplatte 90 eingesetzt wer­ den, indem die Schraube 92 entfernt und die Verriegelungs­ platte 90 von dem Vierkant 78 abgenommen und in einer neuen Position wieder aufgesetzt wird. Danach wird sie mit der Schraube 92 wieder gesichert.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Halten eines Werkstücks, insbesondere von Rohr- und Profilmaterial, beim Durchtrennen in einer Schneidemaschine, mit zwei einander gegenüberstehenden und gleichartig ausgebildeten Klemmbacken, die jeweils auf einem Schlitten relativ zueinander zwischen einer Öffnungs­ stellung und einer Klemmstellung quer zur Bewegungsrichtung des Werkstücks verschiebbar sind, wobei die Verschiebebewe­ gung durch eine Nockenvorrichtung erfolgt, an die auf Achsen gelagerte Mitnehmerrollen der Schlitten durch eine sie verbindende Federanordnung federnd angedrückt sind, wodurch eine exzentrisch verstellbare Mitnehmerrollen-Lage­ rung mit Verriegelung vorgesehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nur eine der beiden Mitnehmerrollen (68, 70) die Exzenter-Verstellvorrichtung besitzt und daß als Verriegelung hierfür an einem Ende der Achse (74) eine mit ihr schwenkbare Verriegelungsplatte (90) mit einer lös­ baren Feststellvorrichtung (92) vorgesehen ist, die die Verriegelungsplatte (90) in einer von mehreren Schwenkstel­ lungen an dem ersten Schlitten (20) feststellt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ende der Achse (74) mehrkantig ist, daß die Verriegelungsplatte (90) auf das Mehrkant in mehreren Ein­ satzstellungen aufsteckbar ausgebildet ist und daß die Fest­ stellvorrichtung (92) eine in einem der Schwenkbewegung der Verriegelungsplatte (90) entsprechend gebogenen Aufnahme­ schlitz geführte Feststellungsschraube (92) ist.