DE4037813C2

DE4037813C2 - Rohrzentriereinrichtung

Info

Publication number: DE4037813C2
Application number: DE4037813A
Authority: DE
Inventors: Noboru Ohneda; Shunta Ushioda; Haruo Arima; Ichiro Hashimoto; Denziro Kaneko; Kazuo Sugiyama; Tsuguo Fukazawa; Teruo Tachi; Takashi Mukasa
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JP2774844B2; DE4037813A1; FR2654966B1; US5069095A; JPH03170242A; FR2654966A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrzentriereinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1. Mit der Erfindung können insbesondere Rohre Seite an Seite mit ihren Mitten ausgerichtet zueinander aufgereiht werden, während sie auf einem Förderer oder dergleichen transportiert werden und bevor sie einem Schneid- oder einem anderen Bearbeitungsschritt unterworfen werden, bei dem ihre Endoberflächen bearbeitet oder endbehandelt werden.

In bestimmten Bereichen werden besondere Arten von relativ kurzen Rohren benötigt, die beispielsweise aus Aluminium gefertigt sind und hinsichtlich ihres Durchmessers, ihrer Exzentrizität, ihrer Wandungsdicke, ihrer Gradheit und anderen Merkmalen genau bearbeitet sind. Grundsätzlich sind in dieser Hinsicht besonders genau gestreckte gezogene Rohre, die durch Ziehen von rohen, extrudierten Rohren entstanden und zu relativ kurzen Rohren aufgeteilt worden sind. Späne, die bei dem Auftrennen der Rohre entstehen und an den Endoberflächen der kurzen Rohre vorstehen, werden entfernt, bevor die Kanten der Endoberflächen gerundet oder abgekantet werden, um die Rohre fertig zu bearbeiten.

Das Abkanten wird beispielsweise in der Art durchgeführt, wie aus Fig. 5 zu ersehen ist. Die Klemmeinrichtungen (54) einer doppelseitigen Abkantmaschine (53) halten ein kurzes Rohr (52) auf einem Förderer (51), auf dem das Rohr (52) transportiert wird. Drehmaschinenwerkzeuge (55) sind rechts- und linksseitig des Förderers (51) angeordnet und werden in Drehrichtung um ihre eigenen Achsen verdreht und symmetrisch zueinander nach innen bewegt. Die Drehmaschinenwerkzeuge (55) beaufschlagen dann die Enden des Rohrs (52), so daß die Kanten der Enden abgekantet werden.

Es ist festzuhalten, daß die kurzen Rohre (52) auf dem Förderer (51) hinsichtlich ihrer Längsposition mehr oder weniger nicht ausgerichtet sind. Wenn dann die Rohre (52) derart unausgerichtet durch die Klemmeinrichtungen (54) gehalten und mittels der Abkantmaschine (53) bearbeitet werden, werden die Enden des Rohrs (52) unterschiedlich bearbeitet. Es bringt zudem den Nachteil, daß die effektive Bearbeitungszeit für die Enden jedes Rohrs (5) voneinander abweichen. Die Schneidblätter der rechten und linken Drehmaschinenwerkzeuge (55) werden zudem unterschiedlich abgenutzt, wodurch eines der Schneidblätter eine verkürzte Lebensdauer erhält. In Extremfällen bleibt sogar ein Ende des Rohrs (52) unbearbeitet.

Zur Beseitigung dieser Nachteile ist es notwendig, das Rohr (52) zu zentrieren, bevor es durch die Klemmeinrichtungen (54) der Abkantmaschine (53) fixiert wird. Für diese Zentrierung wird beispielsweise eine Einrichtung (56), wie sie sich aus Fig. 5 ergibt, verwendet. Die vorbekannte Zentriereinrichtung (56) weist einen Anschlag (57) an einem Ende des Förderers (51) auf. Auf dem anderen Ende des Förderers (51) befindet sich ein pneumatischer oder hydraulischer Zylinder (58), wobei der Förderer (51) zwischen dem Anschlag (57) und dem gegenüberliegenden Zylinder (58) angeordnet ist. Der Anschlag (57) bestimmt die Position des einen Endes jedes Rohrs (52), der auf dem Förderer (51) zu der Zentriereinrichtung (56) transportiert wird. Jedes Rohr (52) wird mittels des Zylinders (58) zum Zwecke der Zentrierung gegen den Anschlag (57) gestoßen.

Bei der vorbeschriebenen Zentriereinrichtung (56) wird die Position nur eines Endes jedes abgeschnittenen Rohrs (52) bestimmt, so daß es schwierig ist, alle Rohre (52) genau zu zentrieren, selbst wenn die Rohrlängen nur sehr geringfügig variieren. Insbesondere in den Fällen, in denen gestreckte, gezogene Rohre in kürzere Rohrstücke zum Zwecke der Abkantung aufgeteilt werden, ergeben sich hierdurch ernste Probleme, da solche Rohre auf Grund der Natur des Ziehprozesses hinsichtlich ihrer Länge stark voneinander abweichen. Deshalb ist es auch mit der vorbekannten Zentriereinrichtung (56) nicht möglich, die beiden Enden jedes Rohrs (52) exakt zu bearbeiten, insbesondere abzukanten. Die Bearbeitungszeiten und die Lebensdauer der Schneidblätter können mit dieser Einrichtung (56) nicht vermindert werden.

Hinzu kommt, daß der Zylinder (58) der vorbekannten Zentriereinrichtung (56) die Rohre (52) gegen den Anschlag (57) in einem Zustand bewegt, in dem sie auf dem Förderer (51) liegen. Dieser Gleitkontakt der Rohre (52) auf dem Förderer (51) hat Verkratzungen auf der Außenoberfläche der Rohre (52) zur Folge. Solche Verkratzungen und andere Beschädigungen sind sehr starke Beeinträchtigungen, wenn die Rohre (52) beispielsweise als fotosensitive Trommeln verwendet werden sollen, die fotosensitive Schichten, beispielsweise eine Selenschicht oder organische, fotoleitende Schichten, tragen und die in elektronischen Kopierern, Laserdruckern oder dergleichen installiert werden sollen. Entsprechend ist der Ausstoß von akzeptablen Produkten nicht besonders groß.

In der DE-OS 35 12 146 ist eine Zentriereinrichtung zum Zentrieren von Werkstücken auf einem Werkzeugmaschinentisch beschrieben. Dabei wird das Werkstück, das an seiner Unterseite eine Öffnung mit zwei gegenüberliegenden Zentrierflächen aufweist, so auf dem Werkzeugmaschinentisch aufgespannt, daß das innenzentrierte Werkstück gegenüber einer vorbestimmten Bezugsebene eine bestimmte Lage einnimmt. Zum mittigen Ausrichten von Rohrabschnitten auf einem Förderer ist diese Zentriereinrichtung jedoch nicht geeignet, da die Rohre dort an ihren beiden Endflächen von außen zentriert werden müssen.

Die CH-PS 587 100 zeigt eine Zentriermechanik zum Zentrieren der Längsachse eines Rohres bezüglich der Bezugsachse eines Meßgerätes. Zum Ausrichten der Mitten von Rohren, die auf einem Förderer transportiert werden, ist diese Vorrichtung nicht geeignet.

Die US-PS 3 662 631 beschreibt eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Rohrstücken. Diese Werkzeugmaschine weist eine Zentriereinrichtung mit Konusgliedern auf, die in die offenen Enden eines Rohrstückes einfahren, um dieses für nachfolgende Bearbeitungsschritte an seinem Umfang axial zu zentrieren. Das Ausrichten der Mitten derart zentrierten Rohrstücke auf einem Förderer ist mit dieser Werkzeugmaschine nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentriereinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der Rohre genau zentriert werden können, selbst wenn ihre Längen stark voneinander abweichen, und wobei vermieden werden soll, daß beim Zentrierprozeß Beschädigungen der Außenoberfläche der Rohre auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Rohrzentriereinrichtung gelöst, bei der

a) ein Paar von rechten und linken Zahnrädern miteinander im Eingriff stehen und drehbar an einem Hauptrahmen gelagert sind;
b) zumindest eines der Zahnräder mit einem Antrieb versehen ist;
c) ein Paar von rechten und linken Zahnstangen jeweils mit dem rechten bzw. linken Zahnrad im Eingriff stehen, um entgegengesetzte Bewegungen in axialer Richtung der Rohre zu erzeugen;
d) ein Paar von rechten und linken Betätigungsgliedern jeweils an der rechten bzw. linken Zahnstange angebracht sind, um in Kontakt mit den Enden der Rohre zwecks deren Zentrierung zu kommen, wenn die rechte und linke Zahnstange für deren Bewegung zueinander angetrieben sind.
e) der Hauptrahmen anhebbar und absenkbar ist;
f) die Betätigungsglieder rechte und linke Tragglieder haben, die von den Betätigungsgliedern zum Zwecke des Einfahrens in die Enden jedes Rohres nach innen vorstehen;
g) eine Steuerung vorgesehen ist,
- die den Förderer anhält, wenn eines der Rohre den Zentrierapparat erreicht;
- die die Betätigungsglieder zueinander bewegt, damit die Tragglieder in die Enden der Rohre einfahren, ohne daß die Betätigungsglieder Kontakt zu den Rohrenden erhalten;
- die den Hauptrahmen anschließend anhebt;
- die schließlich die beiden Betätigungsglieder zum Zwecke der Zentrierung des Rohres zusammenfährt.

Bei der vorbeschriebenen Zentriereinrichtung werden die Zahnräder, wenn sie angetrieben werden, in entgegengesetzten Richtungen bewegt, so daß sich die Zahnstangen ebenfalls horizontal entgegengesetzt bewegen, wodurch sich die rechten und linken Betätigungsglieder aufeinanderzu oder voneinander wegbewegen. Mit Hilfe einer solchen Zentriereinrichtung können die auf einem Förderer herangeführten Rohre in ihrer Längserstreckung genau zentriert werden, und zwar auf Grund der symmetrischen Bewegung der Betätigungsglieder, selbst wenn die Rohre hinsichtlich ihrer Länge wesentlich voneinander abweichen.

Da die Zentriereinrichtung einen heb- und senkbaren Hauptrahmen und rechte und linke Tragstifte aufweist, die nach innen vorstehen, um in die Rohrenden eingefahren zu werden, kann das Rohr wie folgt zentriert werden. Zunächst werden die Zahnräder um einen geeigneten Winkel verdreht, so daß keiner der Betätigungsglieder in Kontakt mit den Rohrenden kommt, aber beide Tragstifte in die Enden des noch auf dem Förderer oder einem anderen, geeigneten Transportmittel liegenden Rohrs einfahren. Anschließend wird der Hauptrahmen angehoben, damit die Tragstifte das Rohr von dem Förderer hochheben. Dann werden die Zahnräder wieder weiterbewegt, um die Betätigungsglieder in Kontakt mit beiden Enden des Rohrs zu bringen. Auf diese Weise wird es in seiner Längsposition zentriert. Dann wird der Hauptrahmen wieder abgesenkt, um das Rohr auf den Förderer aufzulegen.

In der Zeichnung wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 die Frontansicht der Zentriereinrichtung nach der Erfindung vor der Zentrieroperation;

Fig. 2 die Frontansicht der Zentriereinrichtung gemäß Fig. 1 während der Zentrieroperation;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Abkanteinrichtung mit Zentriereinrichtung;

Fig. 4 eine Seitenansicht mit einem Rohr, das auf einem Förderer der Abkantmaschine ruht und

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine vorbekannte Zentriereinrichtung für eine Abkantmaschine.

In Fig. 3 ist eine Abkantmaschine (1) für zwei Enden, ein Zufuhrförderer (2) und ein Abführförderer (3) dargestellt, wobei der eine hinter und der andere vor der Abkantmaschine (1) angeordnet sind. Ferner ist eine Rohrzentriereinrichtung (4) zu sehen, die quer zum Zuführförderer (2) angeordnet ist.

Die Abkantmaschine (1) ist allgemein gebräuchlich und vom Rohrfixiertyp. Sie weist ein Paar von rechten und linken Klemmeinrichtungen (6), mit denen jedes Rohr (5) im mittleren Abschnitt eingeklemmt werden kann. Ferner sind ein Paar von rechten und linken Drehmaschinenwerkzeugen (7) vorgesehen. Im Betrieb werden beide Enden eines jeden Rohrs (5) mittels der Klemmeinrichtungen (6) ortsfest gehalten und durch Antrieb der Drehmaschinenwerkzeuge (7) für deren Drehbewegung und für die Bewegungen zueinander abgekantet.

Der Zuführförderer (2) und der Abführförderer (3) weisen jeweils ein Paar von rechten und linken Endlosketten (10) auf, die intermittierend und synchron miteinander angetrieben werden. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, sind an den Endlosketten (10) eine Vielzahl Paare von Rohrauflagen (11) in regelmäßigen Abständen und korrespondierend zueinander angebracht. Jedes Rohr (5) liegt auf solchen Rohrauflagen (11) und nimmt dabei eine horizontale Position im rechten Winkel zu der Richtung ein, in der es transportiert wird.

In den Fig. 1 und 2 ist die Rohrzentriereinrichtung näher dargestellt. Sie weist einen Hauptrahmen (15) und ein Paar von rechten und linken Zahnrädern (16, 17) auf, die drehbar an dem Hauptrahmen (15) gelagert sind. Die Rohrzentriereinrichtung (4) weist ferner ein Paar von rechten und linken Zahnstangen (18) auf, die von dem Hauptrahmen (15) derart getragen werden, daß sie sich horizontal von rechts nach links und umgekehrt bewegen können. An den Zahnstangen (18) ist jeweils ein Betätigungsglied (19) angebracht, wobei die Betätigungsglieder (19) jeweils einen Tragstift (20) haben, der von dem zugehörigen Betätigungsglied (19) nach innen vorsteht. Der Hauptrahmen (15) ist mittels einer hier nicht näher dargestellten Betätigungseinrichtung anhebbar und absenkbar.

Die rechten und linken Zahnräder (16, 17) sind gleich ausgebildet, haben also die gleiche Größe und die gleiche Anzahl von Zähnen. Sie sind immer miteinander an den einander gegenüberstehenden Abschnitten im Eingriff, so daß nur das linke Zahnrad (16) mit einem Elektromotor oder einem anderen geeigneten Antriebsglied (nicht dargestellt) verbunden sein muß, so daß bei einem Antrieb des Zahnrades (16) gleichzeitig auch das andere Zahnrad (17) in Drehung versetzt wird.

Die Zahnstangen (18) stehen im Eingriff mit den Zahnrädern (16, 17) in deren unteren Abschnitten. Auf diese Weise führen die Zahnstangen (18) symmetrische Bewegungen dergestalt aus, daß sie sich gleichzeitig zueinander oder voneinander wegbewegen.

Die Betätigungsglieder (19) sind L-förmig ausgebildet und haben demgemäß jeweils einen horizontalen und einen davon ausgehenden vertikalen Abschnitt, wobei jeweils der erstgenannte Abschnitt direkt und indirekt mit der zugehörigen Zahnstange (18) verbunden ist. Die vertikalen Abschnitte sind als Kontaktarme (21) ausgebildet, welche jeweils in Kontakt mit einem zugehörigen Ende jeden Rohrs (5) kommen. Von den inneren Flächen der Kontaktarme (21) der Betätigungsglieder (19) stehen die Tragstifte (20) koaxial zueinander vor.

Beim Betrieb der Rohrzentriereinrichtung (4) hält der Zuführförderer (2), der die Rohre (5) der Abkantmaschine (1) zuführt, jedesmal dann an, wenn eines der Rohre (5) die Rohrzentriereinrichtung (4) erreicht hat. Dann wird das Zahnrad (16) in der Rohrzentriereinrichtung (4) angetrieben, was zur Folge hat, daß sich die Betätigungsglieder zueinanderbewegen. Hierdurch werden die Tragstifte (20) der Betätigungsglieder (19) in die Enden des Rohrs (5) eingefahren, wobei jedoch die Betätigungsglieder (19) selbst so gesteuert werden, daß sie keinen Kontakt zu den Rohrenden erhalten. Anschließend wird der Hauptrahmen (15) angehoben, so daß die Tragstifte (20) das Rohr (5) von dem Zuführförderer (2) abheben mit der Folge, daß das Rohr (5) seinen Kontakt mit dem Zuführförderer (2) verliert. Dabei wird jedes Rohr, dessen Länge geringer ist als ein vorbestimmter Standard, erfaßt, da es nicht mit den Tragstiften (20) in Eingriff kommen kann.

Danach wird das Zahnrad (16) nochmals in dieselbe Richtung wie bei dem vorangegangenen Schritt verdreht, so daß die beiden Betätigungsglieder (19) so eng zusammenrücken, daß die innenseitigen Oberflächen der Kontaktarme (21) zur Anlage an die Enden der Rohre (5) kommen. Die Rohre (5) werden hierdurch in ihrer Längsposition zentriert. Anschließend wird der Hauptrahmen (15) wieder abgesenkt, um das Rohr (5) auf die Rohrauflagen (11) des Zuführförderers (2) abzulegen. Dann wird das Zahnrad (16) in umgekehrter Richtung verdreht, so daß die Betätigungsglieder (19) sich voneinander wegbewegen und die Tragstifte (20) aus den Rohrenden herausgezogen werden.

Im Anschluß daran wird der Zuführförderer (2) wieder in Bewegung gesetzt, so daß das Rohr (5) bis zum Ende des Zuführförderers (2) transportiert wird. Das Rohr (5) wird dann aus dem Zuführförderer (2) durch eine geeignete, hier nicht näher dargestellte Vorrichtung herausgenommen und in die Abkantmaschine (1) eingebracht. Während der Abkantung durch die rechten und linken Drehmaschinenwerkzeuge (7, 8) wird das Rohr (5) mittels Klemmeinrichtungen (6) ortsfest gehalten. Da das Rohr (5) schon vor dem Abkantprozeß zentriert worden ist, werden die beiden Enden des Rohrs in gleicher Weise und auf die gleiche Länge abgekantet. Auch sind die Zeiträume für die Bearbeitung der Enden gleich, und es werden die rechten und linken Drehmaschinenwerkzeuge (7, 8) gleichmäßig abgenutzt. Nach dem Abkantprozeß ist keiner der beiden Enden unbehandelt. Eine geeignete Einrichtung entfernt dann das Rohr (5) aus der Abkantmaschine (1) und legt es auf den Abführförderer (3) zum Zwecke des Weitertransports zu einem nachfolgenden Prozeß.

Bei der Modifikation des obengenannten Ausführungsbeispiels wird der Hauptrahmen (15) der Rohrzentriereinrichtung (4) in der Richtung bewegt, in der sich die Zuführförderer- bzw. Abführförderer (2, 3) erstrecken. Die Rohre (5) werden von dem Zuführförderer (2) direkt den Klemmeinrichtungen (6) der Abkantmaschine (1) zugeführt, ohne daß hierfür eine geeignete besondere Einrichtung notwendig ist.

Es versteht sich, daß die Rohrzentriereinrichtung (4) auch in anderen als doppelseitigen Abkantmaschinen (1), wie sie oben beschrieben ist, angeordnet werden kann.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß das Paar von rechten und linken Zahnrädern (16, 17) und ebenso das Paar von rechten und linken Zahnstangen (18) symmetrisch in entgegengesetzten Richtungen angetrieben sind, so daß das rechte und linke Betätigungsglied (19) sich zueinander oder voneinander wegbewegen und auf diese Weise das Rohr (5) in Längsrichtung zentrieren. Auf Grund dieser symmetrischen Bewegung der Betätigungsglieder (19) können Rohre (5) genau in ihrer Längsrichtung zentriert werden, selbst wenn die Rohre (5) verschiedene Längen haben. Da ferner die den Hauptrahmen (15) aufweisende Vorrichtung angehoben und abgesenkt werden kann und damit die rechten und linken Tragstifte (20), die von den Rohrkontaktflächen der Betätigungsglieder (9) nach innen vorstehen und für das Einfahren in die Rohrenden bestimmt sind, werden die Rohre (5) in Längsrichtung zentriert, wenn sie keinen Kontakt zu dem Zuführförderer (2) haben. Hierdurch werden die Rohre (5) vor Verkratzungen oder ähnlichen Beschädigungen geschützt, und zwar nicht nur während der Zentrierung, sondern auch wenn sie von dem Zuführförderer (2) aufgenommen werden. Auf diese Weise sind die zentrierten und abgekanteten Rohre frei von Oberflächenbeschädigungen und können vorteilhafterweise als gezogene Rohre (5) mit hoher Oberflächenpräzision verwendet werden, beispielsweise als fotosensitive Trommelkörper, wobei ein erhöhter Ausstoß von akzeptierbaren Produkten erzielt wird.

Claims

1. Rohrzentriereinrichtung, bei der einem Förderer mit Auflagern für die Rohre ein Zentrierapparat zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Paar von rechten und linken Zahnrädern (16, 17) miteinander im Eingriff stehen und drehbar an einem Hauptrahmen (15) gelagert sind;
b) zumindest eines der Zahnräder (16) mit einem Antrieb versehen ist;
c) ein Paar von rechten und linken Zahnstangen (18) jeweils mit dem rechten bzw. linken Zahnrad (16, 17) in Eingriff stehen, um entgegengesetzte Bewegungen in axialer Richtung der Rohre (5) zu erzeugen;
d) ein Paar von rechten und linken Betätigungsgliedern (19) jeweils an der rechten bzw. linken Zahnstange (18) angebracht sind, um in Kontakt mit den Enden der Rohre (15) zwecks deren Zentrierung zu kommen, wenn die rechte und linke Zahnstange (18) für deren Bewegung zueinander angetrieben sind.
e) der Hauptrahmen (15) anhebbar und absenkbar ist;
f) die Betätigungsglieder (19) rechte und linke Tragglieder (20) haben, die von den Betätigungsgliedern zum Zwecke des Einfahrens in die Enden jedes Rohres (5) nach innen vorstehen;
g) eine Steuerung vorgesehen ist,
- die den Förderer (2) anhält, wenn eines der Rohre (5) den Zentrierapparat (4) erreicht;
- die die Betätigungsglieder (19) zueinander bewegt, damit die Tragglieder (20) in die Enden der Rohre (5) einfahren, ohne daß die Betätigungsglieder (19) Kontakt zu den Rohrenden erhalten;
- die den Hauptrahmen (15) anschließend anhebt;
- die schließlich die beiden Betätigungsglieder (19) zum Zwecke der Zentrierung des Rohres (5) zusammenfährt.

2. Rohrzentriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (16, 17) die gleiche Größe und die gleiche Anzahl von Zähnen aufweisen.

3. Rohrzentriereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstangen (18) mit den Zahnrädern (16, 17) in deren unteren Abschnitten in Eingriff stehen.