DE3117293A1

DE3117293A1 - Einrichtung zum schneiden linear bewegten materials in einzellaengen

Info

Publication number: DE3117293A1
Application number: DE19813117293
Authority: DE
Inventors: John J. 48010 Birmingham Mich. Borzym
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-05-02
Filing date: 1981-04-30
Publication date: 1982-04-01
Also published as: DE3117293C2; JPS605410B2; GB2074921A; CA1144061A; FR2481627A1; FR2481627B3; GB2074921B; JPS571611A; US4315449A

Description

PATENTANWÄLTE ·· ·· ·· «

SCHAUMBURO, SCHÜLZ-DÖRLAM ä TIIOENES

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

John J. Borzym 4820 Schoolbell Birmingham, Michigan 48010 U.S.A.

KARL-HEINZ SCHAUMBURQ. Dlpl.-lng,

WOLFQANO SCHULZ-DÖRLAM Ingenieur dlplfimo E.N.S.I. Grenoble

DR. DIETER THOENES, Dlpl.-Phys.

B 7069 DE - SBrt

Einrichtung zum Schneiden linear bewegten Materials in Einzellängen

P.O. BOX 801560 · D-8000 MÜNCHEN 80 · MAUERKIRCHERSTRASSE 31 TELEFON (089) 987897 und 987893 · TELEX 522019 ESPAT D

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie findet Anwendung in Maschinen, die einen sogenannten fliegenden Schnitt durchführen, und ermöglicht die Verwendung eines einzigen Antriebs für die Materialbewegung und den Schneidvorgang.

Es ist bereits bekannt, Rohrmaterial· und Profiie in einem kontinuierlichen Verfahren herzustellen. Beide Materialien können entweder extrudiert oder aus Flachmaterial kontinuierlich geformt werden, wozu ein Walz- oder Profilierungsverfahren angewendet wird, auf das in vielen Fällen ein Nahtschweißen folgt. Am Ende des Herstellungsgangs wird meist ein fliegender Schnitt durchgeführt. Im wesentlichen umfaßt eine dazu geeignete Maschine einen Grundrahmen, einen darauf hin und her parallel zu der Bewegung des zu schneidenden Materials bewegbaren Schlitten, eine Antriebsquelle wie beispielsweise einen Preßluft- oder Hydraulikbeschleuniger zur Hin- und Herbewegung des Schlittens zwischen zwei Endstellungen und einen auf dem Schlitten montierten Werkzeugsatz, der während einer Hin- und Herbewegung so betätigbar ist, daß er das Material während der Vorwärtsbewegung schneidet und von ihm wieder entfernt wird.

Eine typische Schneidpresse, die in der Rohrindustrie weitläufigen Einsatz fand, umfaßt einen Grundkörper, der ein großes, motorgetriebenes Schwungrad trägt, welches durch eine Kupplungsanordnung so betätigt wird, daß mechanische Energie auf einen Stößel übertragen wird, der wiederum abhängig von einem Betätigungsbefehl einen Werkzeugsatz hin und her bewegt. Ein umfangreicher Bremsmechanismus muß zusätzlich zur Kupplungsanordnung vorgesehen sein, um den Stößel und die zugeordnete Kurbelwelle am Ende eines jeden Betriebszyklus abzubremsen. Zusätzlich zu dem Antriebsmotor

und dem Schwungrad zum Antrieb des Stößels ist ein zweiter, unabhängiger Antrieb wie beispielsweise ein Preßluf- oder Hydraulikbeschleuniger vorgesehen, um den Werkzeugsatz längs Führungsschienen so zu bewegen, daß der Schlitten vor Einleitung des Schnitts auf eine mit dem bewegten Material synchrone Bewegung bzw. Geschwindigkeit gebracht wird. In diesem Zusammenhang wird auf die US-Patente Re. 22 114 und 3 273 433 hingewiesen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Durchführung eines fliegenden Schnitts anzugeben, die nur einen einzigen Antrieb für alle Maschinenbewegungen enthält und bei der ein großes, motorgetriebenes Schwungrad mit zugehörigem Kupplungs- und Eremsmechanisraus überflüssig ist«,

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei einer Einrichtung nach der Erfindung ist eine Steuerkurve mit Folgeelement zwischen dem Schneidmechanismus und dem Maschinensockel vorgesehen, um den Werkseugsatz infolge seiner Linearbewegung zusammen i-it üsm 2u schneidenden Material durch den Schneidhub zu bewegen. Dadurch ist nur noch ein einziger Antrieb erforderlich, der eine einfache Hin- und Herbewegung durchführen muß und somit ein Praßluft- oder Hydraulikantrieb sein kann.» der die geeignete Hublänge und Leistung hat.

Bei einer Einrichtung nach der Erfindung kann das Schneidwerkzeug am Ende der Schlittenbewegung zurückgezogen werden, so daß der Schlitten zur Rückführungsbewegung in seine Ausgangsstell'üK·; freigegeben wird. Dies erfolgt vorzugsweise durch ein einfaches

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Hebelgelenk, das mit der Steuerkurve so gekoppelt ist, daß es in einer Position verriegelt ist, um den Schneidhub bei Bewegung des Schlittens durchzuführen, während es in einem zweiten Zustand das Schneidwerkzeug zur Freigabe des Materials am Ende der Vorwärtsbewegung des Schlittens zurückzieht.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, einen Kurbelhebelmechanismus zum Rückziehen des Schneidwerkzeugs einzusetzen.

Es kann auch eine Anordnung vorgesehen sein, durch die die Leistung, die Hublänge und der Leistungsverlauf während eines vorgegebenen Schneidhubes verändert werden können, um vorgegebene Schneidbedingungen zu erfüllen. Allgemein wird dies mit einer neuartigen Steuerkurve erreicht, deren Winkelstellung verändert werden kann und die entweder auf einen geraden oder einen gekrümmten Verlauf einstellbar ist, um das Programm der Schneidbewegung und der Schlittenbewegung zu verändern. Eine Vorrichtung zur Veränderung der Winkelstellung der Steuerkurve kann auch zur Anhebung oder Absenkung des Schneidmessers unabhängig von der Linearbewegung des Schlittens und des Werkzeugsatzes dienen. Das ermöglicht dann auch einen Einsatz der Einrichtung zum Schneiden stationären Materials.

Der Schlitten kann mit Rollen versehen sein, auf denen er längs des Maschinensockels beim Schneidhub und beim Rückführungshub bewegt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines

Teils einer Einrichtung nach der Erfindung, die mit einer geradlinigen Steuerkurve in Verbindung mit einem Hebelmechanismus arbeitet,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung,

Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung,

Fig. 4 eine weitere Darstellung eines Teils der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Steuerkurve und des Folgeelements,

Fig. 5 eine Darstellung einer weiteren Ausführung einer Steuerkurve mit Einstellmöglichkext ihrer Winkelstellung,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Hydraulikzylinder zur Vertikalbewegung der Steuerkurve und ein mit einem Kurbelmechanismus bewegtes Folgeelement in Verbindung mit einer abwärts geführten Steuerkurve vorgesehen sind,

Fig. 7 eine Seitenansicht der Einrichtung nach Fig. 6,

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Teils der Einrichtung nach Fig. 6 für eine erste Betriebsstellung der Steuerkurve,

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Fig. 9 eine weitere Ansicht ähnlich Fig. 8, jedoch für eine andere Betriebsstellung der Steuerkurve,

Fig. 10 eine Draufsicht auf einen mit Rollen versehenen Schlitten für den Werkzeugsatz und

Fig. 11 den Schnitt 11-11 nach Fig. 10.

In Fig. 1 bis 4 ist eine Einrichtung dargestellt, die einen Maschinensockel 10 in Form eines großen, starren, verschweißten Körpers aufweist, der als feste und abmessungsstabile Lagerung für die Maschinenelemente dient, von denen einige direkt mit dem Maschinensockel und andere indirekt mit ihm verbunden sind, so daß sie relativ zu ihm verstellt bzw. bewegt werden können. Ein Werkzeugsatz 12 ist auf einem Schlitten 14 montiert, der wiederum auf einer Führungsschiene· 16 bewegbar ist, die am Maschinensockel 10 befestigt ist. Somit können der Werkzeugsatz 12 und der Schlitten 14 längs eines Weges parallel zur Bewegung eines Rohrmaterials 18 transportiert werden. Wie bereits bekannt, kann das Rohrmaterial 18 aus einer Schweißmaschine austreten, die Teil einer Rohrwalzanlage ist, mit der das Rohrmaterial 18 im wesentlichen kontinuierlich hergestellt wird. Der Zweck der in Fig. 1 bis 4 gezeigten Einrichtung besteht darin, das Rohrmaterial 18 in Einzellängen zu zerschneiden, die besser gehandhabt und versandt werden können oder auch zum direkten Gebrauch bestimmt sind. Abweichend von einem mit Schweißnaht versehenen Rohrmaterial·, wie es beim vorliegenden Ausführungsbeispiel in Betracht gezogen ist, können mit einer Einrichtung nach der Erfindung auch Flachprofile geschnitten werden, da die Profilform keinen Einfluß auf die Arbeitsweise der Maschine hat.

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Eine Linearbewegung des Schlittens 14 und des Werkzeugsatzes 12 zwischen einer Ausgangsstellung und einer ausgefahrenen Stellung erfolgt mittels eines Preßluft- oder Hydraulikbeschleunigers 20, der mit seiner Kolbenstange den Schlitten 14 zuerst in Bewegungsrichtung des Rohrmaterials 18 und dann zurück in seine Ausgangsstellung bewegt. Dieser Antrieb ist nur als Beispiel dargestellt, und es können auch andere hydraulische, pneumatische oder mechanische Antriebe vorgesehen sein.

Die vorstehend beschriebenen Merkmale der Einrichtung ergeben sich aus dem allgemeinen Fachwissen. Dies gilt insbesondere für konstruktive Einzelheiten des Antriebs 20, der pneumatisch oder hydraulisch arbeiten kann. Hier können selbstverständlich auch andere Antriebe vorgesehen sein, die eine positive Antriebskraft in zwei zueinander direkt entgegengesetzten Richtungen bei ausreichender Leistung, Geschwindigkeit und Hublänge erzeugen. Der Antrieb 20 muß schnell auf eine Geschwindigkeit beschleunigen, die synchron mit der Geschwindigkeit des Rohrmaterials 18 relativ zum Maschinensockel 10 ist. Zur Überprüfung dieses Vorgangs können Geschwindigkeitsmesser und Synchrcnisationsvorrichtungen bekannter Art vorgesehen ssin»

Der Werkzeugsatz 12 umfaßt ferner einen unteren Balken 24, der auf dem Schlitten 14 fest montiert ist, und einen oberen Balken 26, der relativ zum unteren Balken 24 mittels Führungsstangen und Büchsen 28 üblicher Art vertikal bewegt werden kann. Der Werkzeugsatz 12 enthält ferner einen Messerhalter 29, der am oberen Balken 26 montiert ist, so daß er während des Schneidvorgangs mit ihm bewegt wird, und ein gehärtetes Stahlmesser 30, das im Messerhalter 29 befestigt ist und eine scharfe Spitze hat, die durch das Rohrmaterial 18 getrieben wird, um dieses abzuscheren, wenn der

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obere Balken 26 relativ zum unteren Balken 24 beim zyklischen Betrieb des Werkzeugsatzes hin und her bewegt wird. Die beiden Abschnitte dieses zyklischen Arbeitsspiels des Werkzeugsatzes 12 sind als der Schneidhub oder Abwärtshub bei Linearbewegung des Schlittens in Richtung des Rohrmaterials 18 und als Rückziehub oder Aufwärtshub bekannt, der am Ende der Linearbewegung des Schlittens 14 zwecks Freigabe des Rohrmaterials 18 durch das Messer 30 auftritt, so daß der Schlitten dann in seine Ausgangsstellung zurückgeführt werden kann.

Wie Fig. 2 zeigt, hat der Werkzeugsatz 12 ferner einen Satz Klemmbacken 32 und 34, die auf Schiebern 36 und 38 montiert sind und das Rohrmaterial 18 während der gemeinsamen Bewegung festhalten. Sie geben es am Schluß des Schneidhubes und während der Rückführungsbewegung des Schlittens 14 wieder frei. Wie Fig. 2 zeigt, erfolgt die erforderliche begrenzte Bewegung der Klemmbacken 32 und 34 und ihrer Schieber 36 und 38 mittels eines langen, zylindrischen Nockens 40, der vom oberen Balken 26 abwärts zwischen zwei MitnehmerroIlen 42 und 44 ragt, die mit den Schiebern 36 und 38 verbunden sind. Aus Fig. 2 geht hervor, daß bei der Bewegung des oberen Balkens 26 in die untere Stellung, in der das Messer 30 das Rohrmaterial· 18 geschnitten hat, ein Abschnitt des Nockens 40 mit großem Durchmesser zwischen den MitnehmerroIlen 42 und 44 sitzt und somit die Schieber auseinanderdrückt, wodurch die Klemmbacken 32 und 34 das Rohrmaterial 18 festhalten. Wenn der obere Balken 26 mittels einer im folgenden noch zu beschreibenden neuartigen Vorrichtung zurückgeführt wird, liegt ein Abschnitt des Nockens 40 mit kleinem Durchmesser zwischen den Mitnehmerrollen 42 und 44, wodurch die Klemmbacken 32 und 34 sich leicht öffnen können und das Rohrmaterial 18 freigeben. Dieser Mechanismus ist beispielsweise durch die US-PS 4 055 100 bekannt.

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Die neuartige Vorrichtung, durch die der Werkzeugsatz 12 während der Linearbewegung relativ zum Maschinensockel 10 durch den Schneidhub und den Rückführungshub bewegt wird, soll im folgenden erläutert werden. Bei dem in Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein schweres und starres Steuerelement 46 mit einem Ende schwenkbar mittels eines schweren Schwenklagers 48 mit dem Maschinensockel 10 verbunden. Das andere Ende des Steuerelements ist über einen Kreisbogen bewegbar, wozu ein Gelenkmechanismus 50 dient, dessen Funktion und Zweck im folgenden beschrieben wird. In dem Steuerelement 46 ist ein zweiseitiger Schlitz bzw. eine Steuerkurve 52 vorgesehen, die mit einem Folgeelement 54 zusammenwirkt, welches mechanisch mit dem oberen Balken 26 des Werkzeugsatzes 12 verbunden ist.

Die Steuerkurve 52 bestimmt einen schräg ansteigenden Weg, der auf die Bewegungsrichtung des Rohrmaterials 18 und des Schlittens 14 ausgerichtet ist. Während des Schneidhubes ist das Steuerelement 46 in der in Fig. 3 gezeigten Schrägstellung angeordnet, so daß eine lineare Verlagerung des Werkzeugsatzes 12 durch den Antrieb 20 den oberen Balken 26 im Abwärtshub bewegt, wodurch das Messer 30 das Rohrmaterial 18 schneidet. Am Ende des Schneidhubes wird das Hebelgelenk 50 betätigt und hebt das bewegliche Ende des Steuerelements 46 in die in Fig. 4 durchgezogen dargestellte Lage, so daß der obere Balken 26 angehoben und das Messer 30 von dem Rohrmaterial 18 entfernt wird. Der Werkzeugsatz 12 kann dann auf dem Schlitten 14 in die Ausgangslage zurückgezogen werden, so daß er für einen weiteren Betriebszyklus bereitsteht.

Das Hebelgelenk 50, das zur Steuerung der Schrägstellung des Steuerelements 46 dient, enthält Gelenke 60, die das

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bewegliche Ende ??.es Steuerelements 46 mit einem auf einer Achse 64 befestigten Kurbelhebel 62 verbinden. Die Achse 64 ist in einer Lagerbüchse 66 angeordnet und gemeinsam mit einem Kurbelhebel 68 drehbar, dessen Ende mit der Kolbenstange 70 eines kleinen, in zwei Richtungen wirkenden Druckluftzylinders 72 verbunden ist. Das feste Ende dieses Druckluftzylinders 72 ist an dem Maschinensockel 10 bei 74 schwenkbar befestigt, wie aus Pig. 1 zu erkennen ist. Wenn die Kolbenstange 70 des Druckluftzylinders 72 voll ausgefahren ist, werden der Kurbelhebel 62 und die Gelenke 60 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung gedreht, in der die Gelenke vertikal ausgerichtet sind und das Hebelgelenk 50 mechanisch verriegelt ist. Dies bedeutet, daß die vertikalen Reaktionskräfte, die auf das Steuerelement 46 durch den Abwärtshub des Werkzeugsatzes 12 ausgeübt werden, über die aufeinander ausgerichteten Schwenkpunkte der Gelenke 60 und die Achse 64 abgeleitet werden. Um das Steuerelement 46 in die in Fig. 4 gezeigte Position anzuheben, wird der Druckluftzylinder 72 über einen Grenzwertgeber 76 gesteuert, so daß die Kolbenstange 70 eingezogen und die Achse 64 im Uhrzeigersinn gedreht wird, bis der Kurbelhebel 62 in die in Fig. 4 gezeigte horizontale Lage gelangt.

Fig. 6 zeigt eine andere Art eines Steuerelements 84 und eines Gelenkmechanismus 88 zu dessen Schrägstellung sowie eine andere Steuerkurve, durch die der Werkzeugsatz aus der Schneidstellung schneller angehoben werden kann. Das Hebelgelenk 88 umfaßt einen Kurbelhebel 90, dessen eines Ende mit der Kolbenstange 70 des Druckluftzylinders 72 verbunden ist. Das andere Ende des Kurbelhebels 90 ist auf der Achse 92 verkeilt, die wiederum gemeinsam mit einem Kurbelhebel 94 drehbar ist. Am Ende des Kurbelhebels 94 ist eine Rolle 96 vorgesehen, die auf das Steuerelement 84 einwirkt. Das bewegliche Ende des Steuerelements 84 ist so ausgebildet,

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daß es nach unten abgebogene Steuerkurven 86 aufweist, mit denen die Hebegeschwindigkeit des Steuerelements 84 erhöht wird. Wenn die Kolbenstange 70 des Druckluftzylinders 72 voll ausgefahren ist, werden der Kurbelhebel 94 und die Rolle 96 in die in Fig. 6 gezeigte Stellung gedreht, in der die Achse 92 und die Rolle 96 vertikal aufeinander ausgerichtet sind und das Hebelgelenk 88 mechanisch gegen eine vertikale Reaktionskraft aus dem Abwärtshub des Werkzeugsatzes 12 gesperrt ist. Um das Steuerelement 84 in die in Fig. 8 gezeigte Stellung anzuheben, wird die Kolbenstange 70 durch den Druckluftzylinder 72 eingezogen und die Achse 92 im Uhrzeigersinn gedreht, bis der Kurbelhebel 94 in die in Fig. 8 gezeigte horizontale Lage gelangt. Bei der Drehung des Kurbelhebels 94 wirkt die Rolle 96 auf das Steuerelement 84 ein und hebt sein bewegliches Ende an, wodurch der obere Balken 26 gehoben wird.

Durch den Einsatz eines Hebelgelenks 88 anstelle des Hebelgelenks 50 ergeben sich einige Vorteile. So sind beispielsweise weniger bewegliche Teile erforderlich und eine wirksamere Kraftübertragung möglich.

Das Steuerelement 46, das bei dem in Fig., 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, hat eine gerade, d.h. nicht gekrümmte Steuerkurve 52 und ein schwenkbar aufgehängtes Ende, das an dem Maschinensockel 10 befestigt ist. Die mechanische Leistung des Bewegungsmechar.ismus für den Werkzeugsatz 12, die Hublänge und der Zusammenhang zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit des oberen Balkens 26 und der Linearbewegung des Schlittens 14 sind bei diesem Ausführungsbeispiel festgelegt. Es kann jedoch auch erwünscht sein_p diese Parameter zu verändern, und im folgenden wird anhand der Fig. 5 bis 9 ein entsprechendes Äusführungsbeispiel beschrieben.

In Fig. 5 ist ein Steuerelement 80 dargestellt, das eine gekrümmte Steuerkurve 82 hat, so daß die Vertikalgeschwindigkeit des oberen Balkens 26 relativ zum unteren Balken 24 einen nicht gleichmäßigen Zusammenhang mit der Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugsatzes 12 auf dem Schlitten 16 über die gesamte Hublänge des Antriebs 20 hat. Stattdessen nimmt die Schnittgeschwindigkeit gegenüber der Schlittengeschwindigkeit über die Hublänge ab, wodurch eine verstärkte mechanische Leistung zum unteren Teil des Schneidhubes hin auftritt. Wie dem Fachmann auf dem Gebiet des Metallschneidens geläufig ist, sollte der Leistungsfaktor zum unteren Ende des Hubes hin erhöht werden, da es dann zunehmend schwieriger wird, den Schneidhub bis zum Ende zu führen, was auf das während des Schneidvorgangs entfernte Material des Werkstücks zurückzuführen ist. Dieses Material muß durch die Bodenwand des Rohrmaterials 18 mit dem Messer 30 hindurchgestoßen werden, so daß im unteren Teil des Schneidhubes eine erhöhte Leistung extrem nützlich ist.

In Fig. 6 bis 9 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem ein Hydraulikzylinder 98 mit dem schwenkbar aufgehängten Ende des Steuerelements 84 verbunden ist und dieses vertikal verlagern kann. Der Hydraulikzyinder 98 ist fest im oberen Teil der Schneidmaschine mit seinem Grundkörper 100 montiert und betätigt eine Kolbenstange 102, die durch eine Führungsbüchse 104 läuft und mit dem Steuerelement 84 bei 106 drehbar verbunden ist. Eine Vertikalverlagerung des schwenkbaren Endes des Steuerelements 84 mit der Kolbenstange 102 ermöglicht eine Einstellung der Hublänge und des Zusammenhangs zwischen der Vertikalgeschwindigkeit des oberen Balkens 26 und der Linearbewegung des Schlittens 108 durch Änderung des Winkels des Steuerelements 84 gegenüber der Horizontalen.

Zusätzlich kann dieser Mechanismus dazu dienen, stationäres Rohrmaterial zu schneiden, indem die Kolbenstange 102 ausgefahren wird und den oberen Balken 26 nach unten drückt, ohne daß der Antrieb 20 eine Linearbewegung des Schlittens 108 erzeugt. In diesem Zusammenhang wird auf Fig. 9 hingewiesen. Diese Betriebsmöglichkeit ist für Prüfungsbetrieb und Schnittwiederholungen nützlich.

In Fig. 10 und 11 ist der mit Rollen versehene Schlitten 108 dargestellt, der bei der Schneidmaschine nach Fig. 6 und 7 verwendet ist. Der Zweck des Schlittens 108 besteht darin, die zur Bewegung des Werkzeugsatzes erforderliche Leistung durch geringere Gleitreibung zu verringern. Dies macht eine bessere Ausnutzung der Leistung eines gegebenen Antriebs für den Schneidvorgang selbst möglich. Der Schlitten 108 ist mit Rollen 110 versehen, die an Achsen 112 befestigt sind. Diese sind wiederum in Bohrungen eines Körpers 116 angeordnet. An dem Körper 116 sind Abschlußkappen 118 mit Schrauben 120 befestigt und dienen zur Fixierung der äußeren Enden der Achsen 112. Die Rollen 110 laufen längs Schienen 122 und sind gegen eine vertikale oder seitliche Verlagerung durch Richtelemente 124 gesichert, die mit den Abschlußkappen 118 durch Schrauben 126 verbunden sind. Die Richtelemente 124 ragen nach unten und dann um die Außenseite der Schienen 122 herum .nach innen, wie es Fig. 11 zeigt. Schrauben 128 sind vertikal durch den Körper 116 geführt und dienen zur Haltung des Werkzeugsatzes 12 an dem Schlitten 108.

Im folgenden wird die Arbeitsweise einer Einrichtung nach der Erfindung kurz erläutert.

Bei dem in Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Antrieb 20 betätigt und zieht den Werkzeugsatz 12 sowie

den Schlitten 14 in die Ausgangsstellung, die sich rechts von der in Fig. 1 gezeigten Stellung befindet, d.h. in die Lage, in der der Schlitten 14 seine Bewegung zusammen mit dem Rohrmaterial 18 bei Einleitung eines Schneidvorganges beginnt. Bei einem Signal von einem Tastrad mit Codierer 130, 132, mit dem die Länge des Rohrmaterials 18 überwacht wird, die durch die Einrichtung nach dem letzten Schnitt hindurchläuft, wird der Antrieb 20 betätigt und beginnt das Ausfahren seiner Kolbenstange 22, so daß der Schlitten 14 in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit wie das Rohrmaterial 18 bewegt wird. An dieser Stelle des Betriebszyklus setzt der Druckluftzylinder 72 das Steuerelement 46 in die in Fig. 1 und 3 gezeigte untere Stellung. In dieser Stellung ist das Hebelgelenk 50 mit den Gelenken 60 und dem Kurbelhebel 62 verriegelt, und die Mitnehmerrolle 54 befindet sich in der äußersten rechten Lage an der Steuer~ kurve 50, wie es in Fig. 4 gestrichelt gezeigt ist. Der obere Balken 46 wird somit relativ zum unteren Balken 24 angehoben, und das Messer 30 befindet sich über dem Rohrmaterial und berührt es nicht.

Wenn der Antrieb 20 den Schlitten 14 zusammen mit dem Rohrmaterial 18 bewegt, wird die Mitnehmerrolle 54 an der Abstiegsflanke des Steuerelements 46 entlanggeführt, so daß der obere Balken 26 durch den Schneidhub abwärts bewegt wird, bis die Mitnehmerrolle 54 die äußerste linke oder unterste Stellung an dem Steuerelement 46 erreicht, wie in Fig. 1 und 3 gezeigt ist. Dabei schneidet das Messer 30 das Rohrmaterial 18.

Bei einem Signal des Grenzwertgebers 76 wird der Druckluftzylinder 72 betätigt und hebt das bewegliche Ende des Steuerelements 48 zusammen mit dem oberen Balken 46 und dem Messer 30 an. Wenn das Steuerelement 46 sich in der in Fig. 4

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durchgezogen dargestellten Stellung befindet, wird der Antrieb 20 umgesteuert und zieht den Schlitten 14 mit dem Werkzeugsatz 12 zurück in die Ausgangsstellung, so daß er dann zur Einleitung eines weiteren Betriebszyklus bereitsteht.

Das in Fig. 7 bis 9 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel arbeitet im wesentlichen gleichartig mit dem zuvor beschriebenen, jedoch betätigt der Druckluftzylinder 72 das Steuerelement 84 über das Gelenk 88. Wenn der Antrieb den Schlitten 108 und den Werkzeugsatz 12 in die extreme linke Stellung gemäß Fig. 6 bewegt hat, wird die Kolbenstange 70 des Druckluftzylinders 72 zurückgezogen und dreht die Achse 92 im Uhrzeigersinn, wodurch die Rolle 96 das Steuerelement 84 anhebt und den oberen Balken 26 in die in Fig. 8 gezeigte Stellung bringt. Der abwärts gebogene Verlauf der Steuerkurve 86 des Steuerelements 84 ermöglicht eine vorgegebene Drehung des Gelenks 88 derart, daß der obere Balken 26 und das Messer 30 höher und schneller bewegt werden, als es mit einer geraden Steuerkurve möglich wäre.

Wenn die Hublänge oder die mechanische Leistung verändert werden sollen, die durch den /Jinhil zwischen dem Steuerelement 84 und der Horizontalen bestimmt sind, wird der Hydraulikzylinder 98 betätigt und. zieht die Kolbenstange 102 ein oder fährt sie aus, so daß das schwenkbar gelagerte Ende des Steuerelements 84 vertikal verlagert wird» Um einen Schnitt eines stationären Rohrmaterials durchzuführen, werden der Schlitten 108 und der Werkzeugsatz 12 in ihrer Ausgangsstellung gehalten, und die Kolbenstange 102 wird gemäß Fig. 9 ausgefahren, so daß der obere Balken 26 und das Messer 30 durch einen Schneidhub bewegt werden.

Der Antrieb 20 dient nicht nur als Beschleunigungsantrieb, sondern auch als Antrieb zur Hin- und Herbewegung des Werkzeugsatzes 12. Deshalb ist es möglich, bei einem fliegenden Schnitt die erforderlichen Bewegungen mit nur einem einzigen Antrieb durchzuführen.

Der Hydraulikzylinder 98 trägt normalerweise zur Leistung für den fliegenden Schnitt nichts bei, sondern dient lediglich zur Ausführung stationärer Schnitte oder zur Einstellung der Position des Steuerelements 84, während der Druckluftzylinder 72 lediglich zum Anheben oder Absenken des freien Endes des Steuerelements 46 bzw. 84 dient, um das Messer 30 von dem geschnittenen Rohrmaterial 18 zu entfernen .

Leerseite

Claims

1 1 ' ^ ° "Ί ο ι ι ; /_ J ο Patentansprüche

1. Einrichtung zum Schneiden linear bewegten Materials in Einzellängen, mit einem auf einem Maschinensockel parallel zur Bewegungsrichtung des Materials durch einen Antrieb zwischen zwei Stellungen bewegbaren Schlitten, der einen Werkzeugsatz zum Schneiden des Materials in einem Schneidhub und einem Rückführungshub trägt, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Maschinensockel (10) ein Steuerelement (46) mit in einer Ebene parallel zur Richtung der Schlittenbewegung und der Hubbewegung wirksamer Steuerkurve (52) und einem an dieser geführten Folgeelement (54) angeordnet ist und daß das Folgeelement (54) mit einem Schneidelement (30) des Werkzeugsatzes (12) gekoppelt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schlitten (14) ferner eine Klemmvorrichtung (32, 34) zur Haltung des Materials (18) während des Schneidhubes angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (46) eine geradlinige Steuerkurve (52) für das Folgeelement (54) aufweist, die einen linearen Zusammenhang der Hubbewegung des Schneidelements (30) mit der Schlittenbewegung herstellt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (80) eine gekrümmte Steuerkurve (82) für das Folgeelement (54) aufweist, die einen nicht linearen Zusammenhang der Hubbewegung des Schneidelements (30) mit der Schlittenbewegung herstellt.

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5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine von dem Antrieb (20) unabhängige Vorrichtung (50, 72) zur Bewegung des Schneidelements (30) durch den Rückführungshub in der nach dem Schneidhub erreichten Endstellung des Schlittens (14).

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (98) zur Änderung des Winkels der Steuerkurve (86) des Steuerelements (84) gegenüber der Bewegungsrichtung des Schlittens (108).

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (98) zur Änderung des Winkels der.Steuerkurve (86) ein zweiter Antrieb ist, der mit dem der Ruhestellung des Schlittens (108) zugeordneten Ende des Steuerelements (84) gekoppelt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Antrieb (98) eine Hubbewegung des Steuerelements (84) erzeugt, deren Lange mindestens der Länge des Schneidhubes entspricht.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (50, 72) zur Bewegung des Schneidelements (30) durch den Rückführungshub ein sperrbares Hebelgelenk (50) umfaßt, das zwischen seiner dem Sperrzustand entsprechenden Grenzlage und seiner dem Lösungszustand entsprechenden Grenzlage einen der Länge des Schneidhubes entsprechenden Arbeitsweg aufweist, durch einen separaten Antrieb (72) betätigbar ist und mit dem einen Ende des Steuerelements (46) verbunden ist.

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10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (72, 88) zur Bewegung des Schneidelements (30) durch den Rückführungshub eine Kurbelhebelvorrichtung aufweist, die einen der Länge des Schneidhubes entsprechenden Arbeitsbereich hat, mit einem separaten Antrieb (72) gekoppelt und mit einem separaten Folgeelement (96) verbunden ist, das an dem einen Ende des Steuerelements (84) geführt ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Steuerelements (84) eine für das separate Folgeelement (96) vorgesehene Steuerkurve (86) aufweist, die so geführt ist, daß das Steuerelement (84) durch das separate Folgeelement (96) schneller als beim Schneidhub durch den Rückführungshub bewegbar ist.

12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Schlitten (14) verbundene Antrieb (20) ein Druckluft- oder Hydraulikantrieb ist.

13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (108) eine zum Tragen der Klemmvorrichtung (32, 34) geeignete Plattform (116) sowie an deren Unterseite mehrere Achsen (112) mit Rollen (110) aufweist, mit denen er längs auf dem Maschinensockel (10) montierter Schienen (122) geführt ist, und daß Richtelemente (124) vorgesehen sind, die den Schlitten (108) an den Schienen (122) gegen vertikale und seitliche Verlagerung sichern.

14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugsatz (12) einen

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oberen und einen unteren Balken (26, 24) umfaßt, daß an dem oberen Balken (26) ein Schneidmesser (30) zum Schneiden des Materials (18) bei Bewegung des oberen Balkens (26) zum unteren Balken (24) hin befestigt ist und daß der obere Balken (26) mit dem Folgeelement (54) . verbunden ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (32, 34) zwei Klemmbacken umfaßt, die auf dem unteren Balken (24) montiert sind, und daß eine zwischen dem oberen und dem unteren Balken (26, 24) angeordnete Bewegungsvorrichtung (40, 42, 44) zur Klemmbewegung der Klemmbacken (32, 34) vorgesehen ist, wenn der obere Balken (26) auf den unteren Balken (24) zu bewegt wird.