DE3718886A1 - Trennvorrichtung fuer ein aus einer produktionsanlage kontinuierlich herauslaufendes rohr, eine profilstange oder dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trennvorrichtung für ein aus einer Produktionsanlage kontinuierlich herauslaufendes Rohr, eine Profilstange oder dgl., mit einem seitlich und parallel zu dem Rohr beweglich angeordneten Trennaggregat, das sich zum Abtrennen jeweils eines Rohrstücks von einer Ausgangsstellung weg mit dem Rohr bewegt und nach erfolgtem Abtrennen des Rohrstücks in die Ausgangsstellung zurückbewegt wird.

Es ist bekannt, eine derartige Trennvorrichtung an kontinuierlich arbeitenden Rohrschweißanlagen vorzusehen, welche im sog. fliegenden Einsatz von dem kontinuierlich aus der Anlage herauslaufenden Rohr Stücke abtrennt. Zu diesem Zweck bzw. vor Beginn eines Trennvorgangs wird das Trennaggregat dieser bekannten Vorrichtung zunächst ungefähr auf die Laufgeschwindigkeit gebracht, mit der das abzulängende Rohr die Schweißanlage verläßt. Alsdann wird das Trennaggregat am Rohr festgeklammert, um von diesem mitgeschleppt zu werden und dabei den Trennvorgang im sog. fliegenden Einsatz durchzuführen. Da das Festklammern des Trennaggregats am laufenden Rohr an einer undefinierten Stelle erfolgt, können mit dieser Methode keine Rohrstücke mit genauer, reproduzierbarer Länge erreicht werden. Die Folge ist, daß die abgetrennten Rohrabschnitte in einem Extra-Arbeitsgang auf genaue Länge gebracht werden müssen, was unwirtschaftlich ist.

Wenn ein Trennvorgang abgeschlossen ist, wird das Trennaggregat in seine Ausgangsstellung zurückgeholt, um dann für einen neuen Trennvorgang wieder auf die Laufgeschwindigkeit des Rohres beschleunigt zu werden. Je nach Produktionsgeschwindigkeit der Rohrschweißanlage und der Trennzeit kann die Rücklaufstrecke (Fliegstrecke) des Trennaggregats mehrere Meter betragen (in der Regel bis zu 6-8 m). Da die Rohrschweißanlage aber kontinuierlich weiterarbeitet, wird während des Rücklaufs des Trennaggregats eine bestimmte Rohrlänge weiterproduziert, welche die Möglichkeit sehr einschränkt, auch relativ kurze Rohrabschnitte abzutrennen. Solche kürzeren Rohrabschnittslängen werden jedoch häufig gefordert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Trennvorrichtung für ein sich kontinuierlich bewegendes Rohr, eine Profilstange oder dgl. zu schaffen, mittels welcher wirtschaftlich einerseits genaue, reproduzierbare Rohrabschnittslängen und andererseits auch relativ kurze Rohrabschnitte erreichbar sind.

Gemäß der Erfindung wird obige Aufgabe dadurch gelöst, daß

• a) an der von dem ersten Trennaggregat abgewendeten Seite des abzulängenden Rohrs ein zweites Trennaggregat parallel zu dem Rohr beweglich angeordnet ist, das im Wechsel mit dem ersten Trennaggregat wirksam ist, wobei das zweite Trennaggregat ein Rohrstück abtrennt, wenn das erste Trennaggregat in seine Ausgangsstellung zurückfährt und umgekehrt,
• b) beide Trennaggregate quer zur Längsachse des abzulängenden Rohres schwenkbar gelagert sind und abwechselnd gegenüber dem Rohr ein- und ausgeschwenkt werden und
• c) jedes Trennaggregat durch einen eigenen Antriebsmotor für einen Abtrennvorgang synchron zu dem sich kontinuierlich bewegenden abzulängenden Rohr angetrieben wird, wobei die zwei Antriebsmotore durch eine elektronische Meß- und Steuereinrichtung über einen die Laufgeschwindigkeit des abzulängenden Rohres abgreifenden Fühler gesteuert werden.

Dadurch ist nach einer genau feststellbaren Laufstrecke des Rohrs der Einsatz jeweils eines Trennaggregats zum präzisen Ablängen des Rohres, d.h. also die Herstellung von Rohrabschnitten mit genauer reproduzierbarer Länge möglich. Durch den Einsatz von zwei Trennaggregaten gegenüber beiden Seiten des abzulängenden Rohres besteht ferner die Möglichkeit, schon während des Rücklaufs des einen Trennaggregats bereits das zweite Trennaggregat für einen Trennvorgang zu starten. Dadurch können vorteilhaft selbst bei relativ hohen Laufgeschwindigkeiten des abzulängenden Rohres (bis zu 180 m pro Minute) relativ kurze Rohrabschnittslängen erreicht werden (im Vergleich zum Stand der Technik bis um 50% kleinere Abschnittslängen). Die Erfindung vermeidet somit vorteilhaft den bisher erforderlichen zusätzlichen Arbeitsschritt einer exakten Ablängung der schon abgetrennten Rohrabschnitte auf einer hierfür üblichen gesonderten Trennanlage. Da beide Trennaggregate gegenüber dem abzulängenden Rohr abwechselnd ein- und ausschwenkbar sind, kann das eine Trennaggregat für einen Trennvorgang gegen das Rohr eingeschwenkt werden, während das andere Trennaggregat für den erforderlichen Rücklauf von dem Rohr weg nach außen geschwenkt wird, so daß es das gerade arbeitende Trennaggregat nicht behindert bzw. dessen Bewegungsbahn nicht blockiert.

Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. So ist es zur baulichen Vereinfachung zweckmäßig, jedes Trennaggregat auf einer eigenen Führungseinrichtung hin- und herbeweglich zu lagern.

Wenn nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung jedes Trennaggregat eine quer zur Längsachse des abzulängenden Rohrs unabhängig von den Trennaggregaten schwenkbare Spannvorrichtung aufweist, läßt sich während eines Abtrennvorgangs das Trennaggregat starr mit dem Rohr verbinden, wodurch ein einwandfreier Trennschnitt gewährleistet wird.

Nach noch einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann der Antrieb der zwei Trennaggregate über Zahnriemen, Ketten oder Zahnstangen erfolgen. Bei den zwei Trennaggregaten kann es sich um Sägen, Trennschleifmaschinen, Stanzen, Hacker oder Vorrichtungen handeln, die mit Laserstrahlen arbeiten.

Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 ist zweckmäßig zur Erzielung sehr kurzer Rohrabschnittslängen.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Trennvorrichtung mit zwei im Wechsel arbeitenden Trennaggregaten zum Ablängen eines kontinuierlich bewegten Rundrohres;

Fig. 2 schematisch eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Trennvorrichtung;

Fig. 3 eine Stirnansicht der Trennvorrichtung für ein kontinuierlich bewegtes Rundrohr, in der das eine (rechte) Trennaggregat in seine Ausgangsstellung seitlich nach außen geschwenkt ist, während das andere Trennaggregat noch im Arbeitszustand dargestellt ist, die Abtrennung eines Rohrabschnitts jedoch bereits vollzogen und die zugeordnete Spannvorrichtung schon geöffnet ist, und zwar zur Vorbereitung des seitlichen Ausschwenkens dieses Trennaggregats;

Fig. 4 eine Stirnansicht lediglich von den beiden Spannvorrichtungen der zwei Trennaggregate in dem in Fig. 3 gezeigten Zustand und

Fig. 5 eine Vorderansicht der Anordnung von Fig. 4.

Die als Ausführungsbeispiel gewählte Trennvorrichtung dient zum Abtrennen exakt gleichlanger Abschnitte von einem kontinuierlich aus einer Rohrschweißanlage 10 herauslaufenden Rundrohr 11. Die Trennvorrichtung weist zwei gleichartige Trennaggregate 12, 13 auf, welche als Trennorgane beispielsweise Kreissägeblätter 14 enthalten. Die Trennaggregate 12 und 13 sind auf eigenen Führungseinrichtungen 15 zu beiden Seiten des Rundrohres 11 im gleichen Abstand von und parallel zu dem Rundrohr 11 hin- und herbeweglich gelagert. Zur Abtrennung der gewünschten Abschnitte von dem Rundrohr 11 arbeiten die Trennaggregate 12 und 13 abwechselnd im sog. fliegenden Einsatz. Dies bedeutet, daß sich während eines Abtrennvorganges das eine Trennaggregat 12 oder 13 synchron mit dem in Pfeilrichtung aus der Rohrschweißanlage 10 kontinuierlich herauslaufende Rundrohr 11 bewegt, während das andere Trennaggregat sich bereits auf dem Weg zurück in seine Ausgangsstellung befindet, in der in Fig. 1 und 2 beispielsweise das Trennaggregat 13 gezeigt ist. Das Trennaggregat 12 ist dagegen in Fig. 2 in vollen Linien in seiner Umkehrposition am Ende seiner Arbeitsstrecke (Fliegstrecke) gezeigt, in gestrichelten Linien in einer Zwischen-Arbeitsstellung. Sobald das Trennaggregat 12 gemäß Fig. 2 nach links in seine Ausgangsstellung zurückbewegt wird, kommt das Trennaggregat 13 zum Einsatz und es bewegt sich synchron mit dem Rundrohr 11 in Pfeilrichtung gemäß Fig. 2 nach rechts, während ein Trennschnitt ausgeführt wird. Erreicht das Trennaggregat 13 nach Beendigung des Abtrennvorgangs seine Umkehrposition, kommt umgekehrt wieder das Trennaggregat 12 zum Einsatz usw. Damit das jeweils in seine Ausgangsstellung zurückbewegte Trennaggregat 12 oder 13 nicht an dem anderen gerade arbeitenden Trennaggregat hängenbleibt, sind die Trennaggregate 12, 13 quer zur Längsachse des Rundrohres 11 gegenüber diesem ein- und ausschwenkbar angeordnet, was im einzelnen noch in Verbindung mit Fig. 3 erläutert wird.

Der Antrieb der Trennaggregate 12 und 13 synchron zum Rundrohr 11 bzw. für den Rücklauf erfolgt beim Ausführungsbeispiel durch eigene Servo-Motoren 17 über endlose Zahnriemen 16, welche jeweils um zwei Räder 18 laufen, die an den Enden jeder Führungseinrichtung 15 gelagert sind und von denen jeweils eines von einem Servo-Motor 17 getrieben wird. Bei den Servo-Motoren 17 handelt es sich um solche, die in beiden Drehrichtungen arbeiten und ihre Schaltung zum Antrieb ihrer zugeordneten Trennaggregate 12 und 13 erfolgt durch eine elektrische Meß- und Steuereinrichtung 20 die mit einem die Laufgeschwindigkeit des Rundrohres 11 abgreifende Fühler 19 zusammengeschaltet ist über die elektronische Meß- und Steuereinrichtung 20 wird bei der Einschaltung der Servo-Motoren 17 ferner erreicht, daß gleichzeitig mit dem Antrieb eines Trennaggregats 12 oder 13 synchron zum Rundrohr 11 in Pfeilrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 nach rechts das betreffende Trennaggregat 12 oder 13 zur Ausführung eines Trennschnitts gegen das Rundrohr 11 eingeschwenkt wird. Bei Beendigung des Trennschnitts wird das betreffende Trennaggregat 12 oder 13 selbsttätig vom Rundrohr 11 weg nach außen geschwenkt bzw. zurückgezogen und durch den nun umgeschalteten und in entgegengesetzter Richtung drehenden Servo-Motor 17 gemäß den Fig. 1 und 2 nach links in seine Ausgangsstellung zurückbewegt. Von Bedeutung dabei ist, daß die Trennschnitte an exakt vorherbestimmten Positionen am Rundrohr 11 erfolgen und dadurch genaue Rohrabschnittslängen erreicht werden, die keiner Nachbearbeitung bedürfen.

Es werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3 - 5 die im Aufbau gleichartigen, lediglich spiegelbildlich angeordneten Trennaggregate 12 und 13 beschrieben. Die Trennaggregate 12 und 13 weisen jeweils ein Lagerteil 21 auf, an dem oben ein Antriebsmotor 22 für das Kreissägeblatt 14 angeflanscht ist. Letzteres ist um eine am Lagerteil 21 befestigte Achse 24 drehbar. Jedes Lagerteil 21 ist um eine Achse 25 schwenkbar gelagert, die parallel zu dem abzulängenden Rundrohr 11 verläuft. Die Achsen 25 sind jeweils oben an einem Tragelement 26 befestigt. Jedes Tragelement 26 ist parallel zu dem abzulängenden Rundrohr 11 auf einer der beiden Führungseinrichtungen 15 hin- und herbeweglich gelagert. Die Schwenkung eines jeden Kreissägeblatts 14 mit seinem Lagerteil 21 und dem Antriebsmotor 22 um die Achse 25 erfolgt z.B. durch einen Hydraulikzylinder 27, der mit seinem Kolben 28 an einem der Lagerteile 21 und mit seinem Zylinder 30 an einem der Tragelemente 26 angelenkt ist.

Um während eines Abtrennvorganges jedes Trennaggregat 12 bzw. 13 starr mit dem abzulängenden Rundrohr 11 zu verbinden, so daß das betr. Kreissägeblatt 14 einen einwandfreien Trennschnitt ausführen kann, ist jedem Trennaggregat 12 und 13 eine quer zur Achse des Rundrohres 11 verschwenkbare Spannvorrichtung 31 zugeordnet. Jede Spannvorrichtung 31 weist eine Lagerplatte 32 mit einem Schlitz 34 (Fig. 5) für den Durchtritt eines Kreissägeblatts 14 auf. Die Lagerplatten 32 sind mittels entsprechender Buchsen auf den Achsen 25 schwenkbar gelagert. Gegenüber beiden Seiten des Schlitzes 34 sind untere Spannbacken 33 ortsfest an der Lagerplatte 32 angeordnet und obere bewegliche Spannbacken 35 vorgesehen.

Die beweglichen Spannbacken 35 werden z.B. durch Hydraulikzylinder 36 betätigt, die von einem an jeder Lagerplatte 32 befestigten Arm 37 getragen werden. Die Schwenkbewegung der Spannvorrichtungen 31 bewirkt beim Ausführungsbeispiel jeweils ein Hydraulikzylinder 38, der mit seinem Zylinder 39 an einem der Tragelemente 26 und mit seinem Kolben 40 an einer der Lagerplatten 32 angelenkt ist. Die Fig. 3 und 4 zeigen die linke Spannvorrichtung 31 noch nach innen geschwenkt, jedoch bereits bei angehobenem oberen Spannbacken 35 nach Abschluß eines Trennvorgangs, also kurz vor dem seitlichen Ausschwenken der Spannvorrichtung 31 und des Trennaggregats 13 in die Positionen, die in Fig. 3 rechts gezeigt sind. Das Trennaggregat 12 und seine zugeordnete Spannvorrichtung 31 sind hier nach außen geschwenkt gezeigt, und zwar zur Rückbewegung von der Umkehrposition am Ende der "Fliegstrecke" in die Ausgangsstellung (in Fig. 1 und 2 links).

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, bewirken die Hydraulikzylinder 27 den Vorschub der Kreissägeblätter 14 während eines Trennvorgangs. Bei einem Trennvorgang sind die Spannvorrichtungen 31 geschlossen, d.h., die Spannbacken 33 und 35 sind am Rundrohr 11 festgeklemmt. Das Einschwenken eines Trennaggregats 12 oder 13 gegen das abzulängende Rundrohr 11 durch den Hydraulikzylinder 27 zur Ausführung eines Trennschnitts erfolgt gleichzeitig mit der Aktivierung des Servo-Motors 17 für das betreffende Trennaggregat 12 oder 13, um dessen synchrone Bewegung mit dem Rundrohr 11 sicherzustellen. Mit Beginn des Trennschnitts ist auch die betreffende Spannvorrichtung 31 aktiviert, um das jeweilige Trennaggregat 12 oder 13, wie schon erwähnt, starr mit dem Rundrohr 11 zu verbinden. Nach Beendigung des Trennschnitts wird die jeweilige Spannvorrichtung 31 wieder in ihre Freigabestellung gebracht und durch den Hydraulikzylinder 38 in die Ausgangsposition (in Fig. 3 rechts) geschwenkt. Gleichzeitig wird das betreffende Trennaggregat 12 oder 13 durch seinen Hydraulikzylinder 27 nach außen vom Rundrohr 11 weggeschwenkt, bereit für den bereits erwähnten Rücklauf in die Ausgangsstellung, um im Wechsel mit dem anderen Trennaggregat einen neuen Trennvorgang auszuführen. Die Aktivierung der Hydraulikzylinder 27, 36 und 38 erfolgt durch nicht gezeigte Elektromagnet-Ventile, die durch eine gleichfalls nicht gezeigte elektronische Folgesteuerung aktiviert werden, welche mit der elektronischen Meß- und Steuereinrichtung 20 (Fig. 1 und 2) zusammengeschaltet ist.

Die Führungseinrichtungen 15 für die Trennaggregate 12 und 13 weisen jeweils ein sich auf dem Boden 42 abstützendes Gestell 41 auf, an dem oben und außen eine Stange 43 aus einem Flachmaterial hochkant befestigt ist, die an ihrem oberen Rand eine Führungsstange 44 mit kreisrundem Querschnitt trägt. Die Führungsstangen 44 erstrecken sich parallel zu dem abzulängenden Rundrohr 11 sowie in gleichen seitlichen Abständen von diesem. Die Tragelemente 26 der Trennaggregate 12, 13 sind mittels Kugelführungen 45 auf den Führungsstangen 44 hin- und herbeweglich gelagert. Am unteren Ende eines jeden Tragelements 26 sind Paare von Führungsrollen 46 gelagert, die mit einer am Gestell 41 befestigten Führungsstange 47 zusammenwirken um als Kippsicherung für die Tragelemente 26 bzw. Trennaggregate 12 und 13 zu dienen.

An einem seitlich nach innen ragenden Arm 48 eines jeden Tragelements 26 ist der endlose Zahnriemen 16 befestigt, dessen unteres Trumm sich in einem Kasten 49 bewegt, der durch einen Deckel 50 nach oben abgeschlossen ist. Jeder Zahnriemen 16 wird, wie schon in Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 erläutert wurde, durch einen der Servo-Motoren 17 angetrieben, um die Trennaggregate 12 und 13 abwechselnd zum Einsatz zu bringen.

Die Spannbacken 33 sind mittels Schrauben 33 a (Fig. 4) an den Lagerplatten 32 verstellbar befestigt, um eine Anpassung der Spannvorrichtungen 31 an unterschiedliche Rohrdurchmesser zu ermöglichen.

Claims (5)

1. Trennvorrichtung für ein aus einer Produktionsanlage kontinuierlich herauslaufendes Rohr, eine Profilstange oder dgl., mit einem seitlich und parallel zu dem Rohr beweglich angeordneten Trennaggregat, das sich zum Abtrennen jeweils eines Rohrstücks von einer Ausgangsstellung weg mit dem Rohr bewegt und nach erfolgtem Abtrennen des Rohrstücks in die Ausgangsstellung zurückbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) an der von dem ersten Trennaggregat (12) abgewendeten Seite des abzulängenden Rohrs (11) ein zweites Trennaggregat (13) parallel zu dem Rohr (11) beweglich angeordnet ist, das im Wechsel mit dem ersten Trennaggregat (12) wirksam ist, wobei das zweite Trennaggregat (13) ein Rohrstück abtrennt, wenn das erste Trennaggregat (12) in seine Ausgangsstellung zurückfährt und umgekehrt,
• b) beide Trennaggregate (12, 13) quer zur Längsachse des abzulängenden Rohrs (11) schwenkbar gelagert sind und abwechselnd gegenüber dem Rohr (11) ein- und ausgeschwenkt werden und
• c) jedes Trennaggregat (12, 13) durch einen eigenen Antriebsmotor (17) für einen Abtrennvorgang synchron zu dem sich kontinuierlich bewegenden, abzulängenden Rohr (11) angetrieben wird, wobei die zwei Antriebsmotore (17) durch eine elektronische Meß- und Steuereinrichtung (20) über einen die Laufgeschwindigkeit des abzulängenden Rohres (11) abgreifenden Fühler (19) gesteuert werden.

2. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trennaggregat (12, 13) auf einer eigenen Führungseinrichtung (15) hin- und herbeweglich gelagert ist.

3. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trennaggregat (12, 13) eine quer zur Längsachse des abzulängenden Rohrs (11) unabhängig von den Trennaggregaten (12, 13) schwenkbare Spannvorrichtung (31) aufweist, um während eines Abtrennvorganges das Trennaggregat (12 oder 13) mit dem Rohr (11) starr zu verbinden.

4. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der zwei Trennaggregate (12, 13) über Zahnriemen (16), Ketten oder Zahnstangen erfolgt.

5. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschwenken eines Trennaggregats (12 oder 13) gegen das abzulängende Rohr (11) zur Ausführung eines Trennschnitts gleichzeitig mit der Einschaltung des Antriebsmotors (17) für das betreffende Trennaggregat (12 oder 13) zu dessen synchroner Bewegung mit dem Rohr (11) erfolgt.