DE3512831C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen umlaufenden Messerkopf für eine Schälmaschine zum Schälen stangenförmigen Gutes, wie Draht, Wellen, Rohre od. dgl. gemäß dem Oberbegriff des An­ spruches 1.

Stangenförmiges Gut wird mit Schälmaschinen selbst dann kontinuierlich geschält, wenn es sich um Draht, Wel­ len, Rohre od. dgl. handelt. Einzelne Wellen oder Rohre durchlaufen die Schälmaschine Ende an Ende, so daß dauernd geschält wird.

Gelangen die Enden des Gutes in den Schälbereich, so können diese nur sehr schlecht gehalten werden. Wenngleich sich das zu schälende Gut selbst nicht dreht, können die Enden des Gutes schwingen, wodurch die Schälmesser sehr stark beansprucht werden. Dabei kann die Schneidkante der Schäl­ messer beschädigt werden.

Auch ist je nach zu schälendem Material der Ver­ schleiß der Schälmesser zum Teil sehr groß. Ein großer Verschleiß der Schälmesser kommt z. B. bei einem besonders harten Material, aber auch bei einem noch warmen bis heißen Material vor.

Kommen diesbezüglich mehrere ungünstige Faktoren zu­ sammen, so kann die Standzeit der Schälmesser bis auf 20 min sinken. Beim Schälen von Gut mit besonders großen Durchmessern kann es dann sein, daß ein Schälmessersatz nicht einmal dazu reicht, eine einzelne Welle ganz zu schälen.

Man hat unter anderem deshalb schon vorgeschlagen (vgl. DE-AS 21 51 804), eine Schälmesseranordnung mit meh­ reren nacheinander auf das Gut einwirkenden Schälmessern auf einem Werkzeugträger anzuordnen. Dabei werden in der Regel verschiedene Schälmesser zum Anschneiden und zum Glätten benutzt.

Eine besondere Schälmesseranordnung weist jedoch nur ein einziges Schälmesser auf, welches in eine Anschnitt­ schneide und in eine Glättschneide aufgeteilt ist, welche ineinander übergehen (vgl. DE-Z. "Bänder, Bleche, Rohre" 1984, H. 1, Seiten 5-7).

Zum Auswechseln der Schälmesser muß in der Regel die gesamte Anlage, in der auch noch Richtmaschinen, Prüf­ maschinen usw. mit der Schälmaschine in einer Linie ste­ hen, solange stillgelegt werden, bis die Schälmesser aus­ gewechselt und neu eingerichtet sind. Das Wechseln der Schälmesser kann, je nachdem, wieviel Übung die damit be­ auftragte Person hat, zwischen drei und zehn Minuten dauern.

Es sind nun schon eine Vielzahl von Vorschlägen ge­ macht worden, um die Standzeit von Schälmessern zu vergrö­ ßern. So wurde unter anderem vorgeschlagen, die Schälmesser besonders auszubilden und/oder anzuordnen, damit dann, wenn ein besonders beanspruchter Schneidenabschnitt ver­ braucht ist, ein anderer Schneidenabschnitt desselben Mes­ sers weiterbenutzt wird, wobei die Verstellung der Schäl­ messer während des Schälens vorgenommen werden kann (vgl. DE-OS 30 08 547). Mit dem dabei verwendeten Messerkopf wird jedoch das Gut so geschält, daß dieses über seine axiale Länge bei großem Vorschub eine sehr wellige Ober­ fläche erhält. Deshalb kann der axiale Gut-Vorschub auf­ grund der Welligkeit nicht sehr groß gewählt werden, da die Welligkeit mit dem Vorschub proportional ist.

Um das Wechseln verbrauchter Schälmesser zu beschleu­ nigen, wurde auch schon eine Schälmaschine vorgeschlagen (vgl. DE-Z. "Werkstatt und Betrieb", 89. Jahrg. 1956, Heft 3, Seite 133-144, insbesondere Seite 140, Spalte 2, Ab­ satz 3), bei der der gesamte Messerkopf - im Stillstand der Maschine - gegen einen anderen Messerkopf mit neuen Messern ausgetauscht wird. Der ausgetauschte Messerkopf mit den verbrauchten Messern kann dann unabhängig von der Schälmaschine mit neuen Messern versehen werden, die auch unabhängig von der "arbeitenden" Schälmaschine justiert werden können.

Mit all diesen bekannten Schälmaschinen ist es jedoch bisher nicht gelungen, die Standzeit der Schälmesseranord­ nungen eines Messerkopfes zu erhöhen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ei­ nen gattungsgemäßen Messerkopf zu schaffen, mit dem eine Erhöhung der Standzeit des gesamten Werkzeugsatzes bei gleichzeitiger Verringerung der Gesamtbearbeitungszeit ei­ nes zu schälenden Gutes ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspru­ ches 1 gelöst.

Durch die Erfindung ist es möglich, einen Austausch der Schälmesseranordnungen besonders schnell und einfach durch Verdrehen des Werkzeugträgers durchzuführen, wobei die abgenutzten Schälmesseranordnungen kurzzeitig aus dem Eingriff mit dem zu bearbeitenden Gut gebracht werden und eine andere, unbenutzte Schälmesseranordnung dieses Werk­ zeugträgers in den Eingriff mit dem Gut gebracht wird.

Die einzelnen Schälmesseranordnungen des Werkzeugträ­ ger werden nacheinander benutzt, und zwar eine nach der an­ deren, sobald die Schneiden der vorherigen Schälmesseranordnung verbraucht sind. Zum Wechseln der Schälmesseranord­ nungen eines Werkzeugträgers ist es nicht unbedingt not­ wendig, den Messerkopf abzubremsen.

Bei Wellen oder Rohren reicht es z. B. aus, zwischen zwei Wellen oder Rohren einen größeren Abstand einzuhal­ ten, so daß kurzzeitig (1 bis 2 s) kein Material im Messer­ kopf ist. Befindet sich aber doch noch Gut im Messerkopf - z. B. Draht oder besonders dickes und langes Gut - so wird der Gutvorschub kurzzeitig angehalten und die Werkzeugträ­ ger öffnen radial in bekannter Weise, so daß die umlaufenden Schälmesser mit dem Gut keinen Kontakt mehr haben, so daß die eine verbrauchte Schälmesseranordnung gegen eine neue ausgetauscht werden kann.

Vorzugsweise ist der Werkzeugträger als Scheibe aus­ gebildet, die z. B. an ihrer dem Gut zugewandten Planfläche die Schälmesseranordnungen trägt. Eine solche Scheibe kann insbesondere lösbar auf dem freien Ende einer drehantreib­ baren Wellen oder eines drehantreibbaren Rohres angeordnet sein. Sind dann alle Schälmesseranordnungen verbraucht, so kann der Werkzeugträger, also die Scheibe, mitsamt den verbrauchten Schälmesseranordnungen gegen eine andere Scheibe mit neuen Schälmesseranordnungen ausgetauscht wer­ den. Dadurch läßt sich auch die Zeit zum Austauschen der Werkzeuge verkürzen, wodurch das Verhältnis zwischen Standzeit des Werkzeugsatzes und der Zeit zum Wechseln desselben noch weiter verbessert wird.

Ein solcher Werkzeugträger kann je nach Größe dessel­ ben und je nach Größe der Schälmesseranordnungen, insbe­ sondere gemäß der vorhandenen Anzahl von Schälmessern, z. B. vier oder acht Schälmesseranordnungen aufweisen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung er­ geben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden anhand der schematischen Zeichnung Ausführungsbeispiele, der Erfindung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Ausschnitt aus dem Zentralbereich eines Messerkopfes in Richtung der Achse des Gutes ge­ sehen mit vier Werkzeugträgern,

Fig. 2 einen Teil eines verwendeten Werkzeugträgers, wobei eines seiner Schälmesser im Eingriff mit dem Gut ist,

Fig. 3 eine Aufsicht auf einen Werkzeugträger mit vier Schälmessern und

Fig. 4 eine Aufsicht auf einen größeren Werkzeugträger mit acht Schälmessern.

Ein Messerkopf einer Schälmaschine ist z. B. an einer in der Schälmaschine umlaufend antreibbaren Hohlwelle angeordnet. Solcher­ art ausgebildete Messerköpfe sind in vielfältiger Form bekannt, weshalb hier nicht näher auf Einzelheiten eingegangen wird.

Ein solcher Messerkopf trägt mehrere, gemäß Fig. 1 vier Werkzeugträger 1, die gemäß Fig. 1 bis 3 jeweils vier, gemäß Fig. 4 acht Schälmesseranordnungen 2 tragen, die hier jeweils durch ein zweischneidiges Schälmesser gebildet werden, das eine Anschnittschneide 3 und eine Glättschneide 4 aufweist.

Insbesondere aus den Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, daß die mehreren - dort vier bzw. acht - Schälmesseranordnungen 2 in einem gleichmäßigen Abstand voneinander nahe am Umfang des Werkzeugträgers 1 angeordnet sind. Da die auf die Schälmes­ seranordnungen 2 in Richtung der Tangente zum Umfang des Werkzeugträgers 1 ausgeübte Kraft im Verhältnis zu der Kraft, die gemäß Fig. 1 und 2 radial auf die Drehachse des Werkzeugträgers 1 zu bzw. in einer anderen, später be­ schriebenen Ausführungsform parallel zu der Achse 7 des Werkzeug­ trägers 1 gerichtet ist, relativ klein ist, kann der Abstand zwischen be­ nachbarten Schälmesseranordnungen 2 relativ klein gewählt werden.

Anstelle eines zweischneidigen Schälmessers als Schälmesser­ anordnung 2 können auch mehrere Schälmesser vorgesehen sein, deren eines als Anschnittmesser und deren weitere(s) Schälmesser als Glättmesser dienen bzw. dient.

Jede mit dem zu schälenden Gut 5 in Eingriff bringbare Schälmesseranordnung 2 ist radial auf das zu bearbeitende Gut 5 zu und von diesem wegbewegbar.

Je nach Lagerung der Schälmesseranordnungen 2 an dem Werkzeugträger 1 und je nach Ausrichtung ihrer Schneidekanten 3 und 4 kann dabei der Werkzeugträger 1 radial auf das Gut 5 zu und von diesem wegbewegt werden, wie dies bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 der Fall ist. Bei dieser Ausführungsform wird der Schälspan am Umfang des Werkzeugträgers 1 radial zum Gut 5 abgeführt.

In einer anderen, in der Zeichnung nicht dargestellten Möglichkeit, ist der Werkzeugträger 1 mit seinen Schälmesseranordnungen 2 gegenüber dem Gut 5 so ausgerichtet, daß die Schälspäne radial über die vordere Planfläche des Werkzeugträgers 1 abgeführt werden, d. h., verglichen mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1, sind die Werkzeugträger 1 um 90° geschwenkt, während die Messer 3, 4 der jeweiligen im Eingriff befindlichen Schälmesseranordnung 2 an derselben Stelle des Gutes 5 angreifen. Dann wird das radiale Einstellen der Schälmesseranordnungen 2 gegenüber dem zu bearbeitenden Gut 5 dadurch vorgenommen, daß das freie, die Schälmesseranordnungen 2 tragende Ende des Werkzeugträgers 1 quer zu dessen Längsachse auf das Gut 5 zu bzw. von diesem wegbewegt wird. Zum radialen Einstellen der Schälmesseran­ ordnungen 2 kann dann eine Einrichtung verwendet werden, die analog der Vorrichtung, die in der DE-OS 31 41 039 beschrieben ist, ausgebildet ist, wenngleich es sich dort um eine Vorschubvor­ richtung für das Gut handelt. Anstelle der dort verwendeten Vorschubrollen werden die mehrere Schälmesseranordnungen 2 tragenden Werkzeugträger 1 verwendet.

Beide Möglichkeiten der radialen Messereinstellung können hier angewandt werden.

Bei beiden Möglichkeiten sind der Abstand der Dreh­ achse 7 des Werkzeugträgers 1 von der Achse 8 des Gutes 5 auf deren gemeinsamer Normalen und der Abstand der Drehachse 7 des Werkzeugträgers 1 von der durch die Schneidkante des Schälmessers 2 und die Oberfläche des Gutes (5) gebildeten Berührungslinie auf deren gemeinsamer Normalen gleich groß.

Zwischen diesen Möglichkeiten sind noch weitere Verschwenk­ winkel der Drehachse 7 des Werkzeugträgers 1 gegenüber dem Gut 5 möglich, bei denen jedoch die zuvor genannten Abstände voneinander abweichen.

Die bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiel verwendeten Werkzeugträger 1 sind als kreisrunde Scheiben ausgebildet, die auf dem freien Ende einer Welle 6 angeordnet sind. Der Werkzeugträger 1 ist mit nicht dargestellten Schnell­ spanneinrichtungen auf dem Ende der Welle 6 lösbar angeordnet. Welle 6 und Scheibe 1 sind um eine Achse 7 drehbar.

Anstelle der Welle 6 kann auch ein entsprechendes, den Werkzeug­ träger 1 aufnehmendes Rohr vorgesehen sein.

Der Werkzeugträger 1 kann aber auch direkt durch die Welle 6 oder das Rohr gebildet werden und an seinem freien Ende die Schälmesseranordnungen 2 tragen.

Die Schneidkanten der einzelnen Schälmesser einer Schälmes­ seranordnung 2 liegen in einer Ebene, die senkrecht auf dem Radius des Werkzeugträgers (1) steht.

Je nach Anzahl der von einem Werkzeugträger 1 getragenen Schälmesseranordnungen 2 ist eine entsprechende Anzahl von bestimmten Drehstellungen des Werkzeugträgers 1 einstellbar. Das Verdrehen des Werkzeugträgers 1 mit den Schälmesseranordnungen 2 kann, da es nur eine bestimmte festgelegte Anzahl von Drehstellun­ gen gibt, auf verschiedene Art und Weise erfolgen. In den verschiedenen Drehstellungen wird der Werkzeugträger z. B. durch Rasten festgelegt. Dann kann die Drehbewegung nach Ausrasten in der einen Stellung durch vorgespannte Federn vorgenommen werden, woraufhin der Werkzeugträger in der nächsten Stellung wieder einrastet. Die Verdrehung kann aber auch motorisch vorgenommen werden.

Sind nun die im Eingriff mit dem Gut 5 stehenden Schälmesseranordnungen 2 verbraucht, was mit bekannten Prüfein­ richtungen anhand der Oberflächenqualität des geschälten Gutes 5 feststellbar ist, so gibt es verschiedene Methoden, um diese Schälmesseranordnungen 2 gegen neue auszutauschen.

Werden Wellen, Rohre od. dgl. mit bestimmter Länge geschält und können die Schälmesseranordnungen 2 noch bis zum völligen Durchlaufen des gerade in der Schälmaschine befindlichen Gutes 5 benutzt werden - die Standzeit einer Schälmesseranordnung reicht für mehrere, d. h. für eine bestimmte Anzahl von Wellen oder Rohren - so wird das als nächstes zu schälende Gut 5 vor dem Einlaufen in die Schälmaschine so abgebremst und gegebenenfalls angehalten, daß für ein paar Sekunden kein Gut 5 im Messerkopf vorliegt. Während dieser Zeit werden die Werkzeugträger 1 so verdreht, daß die verbrauchten Schälmesseranordnungen 2 aus dem Arbeitsbereich und neue Schälmesseranordnungen 2 in den Arbeits­ bereich gebracht werden. Dies kann vollautomatisch durch einen von der Prüfeinrichtung abgegebenen Steuerbefehl oder manuell durch einen durch die Bedienungsperson durchgeführten Druck auf einen Steuerknopf erfolgen. Sobald die Schälmesseranordnungen 2 ausge­ wechselt worden sind, was etwa 1 bis 2 Sekunden beansprucht, kann das nächste zu schälende Gut 5 in den Messerkopf eingeführt werden.

Kann mit dem Wechsel der Schälmesseranordnungen 2 bis zum völligen Durchlauf des gerade im Messerkopf befindlichen Gutes 5 nicht mehr gewartet werden, z. B. bei Draht oder langem Gut 5 mit einem sehr großen Durchmesser, so wird der axiale Vorschub des Gutes 5 bis zum Stillstand abgebremst und die auf den Werkzeugträgern 1 gelagerten Schälmesseranordnungen 2 werden radial vom Gut 5 entfernt. Nun können die Werkzeugträger 1 so gedreht werden, daß verbrauchte Schälmesseranordnungen 2 gegen unbenutzte Schälmesseranordnungen 2 ausgetauscht werden können. Diese werden wieder auf das Gut 5 zu bewegt und der axiale Vorschub des Gutes 5 wird wieder aufgenommen. Wenngleich dieser Wechsel der Schälmesseranordnungen 2 etwas länger dauert, als der zuvor beschriebene, beträgt die Zeit zum Austausch der Schälmes­ seranordnungen 2 bei der hier beschriebenen Ausbildung des Messerkopfes, verglichen mit der bisherigen bekannten Auswechslung der Schälmesseranordnungen 2, nur einen Bruchteil derselben und kann bei umlaufendem Messerkopf vorgenommen werden.

Sind alle Schälmesseranordnungen 2 der Werkzeugträger 1 des Messerkopfes verbraucht, so werden die Werkzeugträger 1 mitsamt den Schälmesseranordnungen 2 gegen andere Werkzeugträger 1 mit neuen Schälmesseranordnungen 2 ausgetauscht. Auch dieser Aus­ tausch benötigt weniger Zeit, als der bisher vorgenommene Ausbau der einzelnen Schälmesseranordnungen 2.

Claims (8)

1. Umlaufender Messerkopf für eine Schälmaschine zum Schälen stangenförmigen Gutes (5), wie Draht, Wellen, Roh­ re od. dgl., in dem mindestens ein mindestens eine Schäl­ messeranordnung (2) tragender Werkzeugträger (1) gelagert ist, wobei das oder die Schälmesser der Schälmesseranord­ nung (2) zur Bearbeitung des Gutes (5) mit diesem in Ein­ griff bringbar ist bzw. sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Werkzeugträger (1) um seine Achse herum mehrere mit dem Gut (5) in Eingriff bringbare Schälmesseranordnun­ gen (2) angebracht sind, von denen gleichzeitig jeweils nur eine Schälmesseranordnung (2) mit dem Gut (5) in Ein­ griff bringbar ist, und daß der die Schälmesseranordnungen (2) tragende Werkzeugträger (1) um seine Achse (7) drehbar ausgebildet ist.

2. Umlaufender Messerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (1) als Scheibe ausgebildet ist, die vorzugsweise in ihrer dem Gut (5) zugewandten Planfläche die Schälmesseranordnungen (2) trägt.

3. Umlaufender Messerkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schälmesseranordnungen (2) tragende Scheibe (1) auf dem freien Ende einer drehantreibbaren Welle (6) oder eines drehan­ treibbaren Rohres, vorzugsweise lösbar, angeordnet ist.

4. Umlaufender Messerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schälmesseranordnungen (2) tragende Werkzeugträger (1) durch das freie Ende einer drehantreibbaren Welle (6) oder eines drehantreibbaren Rohres gebildet wird.

5. Umlaufender Messerkopf nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Drehachse (7) des Werkzeugträgers (1) von der Achse (8) des Gutes (5) auf deren gemeinsamen Normalen und der Abstand der Drehachse (7) des Werkzeugträgers (1) von der durch die Schneidkante der einzelnen Schälmes­ seranordnung (2) und die Oberfläche des Gutes (5) gebildeten Berührungslinie auf deren gemeinsamer Normalen gleich groß sind.

6. Umlaufender Messerkopf nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß am stirnseitigen Umfang des Werkzeugträgers (1) mehrere Schälmesseranordnungen (2) angebracht sind, die voneinander nur einen relativ kleinen Abstand aufweisen.

7. Umlaufender Messerkopf nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten der einzelnen Schälmesser einer Schälmesseranordnung (2) in einer Ebene ausgerichtet sind, die senkrecht auf dem Radius des Werkzeugträgers (1) steht.

8. Umlaufender Messerkopf nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß im Messerkopf über den Umfang des Gutes (5) gleichmäßig verteilt mehrere, vorzugsweise vier, Schälmesseranordnungen (2) tragende Werkzeugträger (1) angeordnet sind.