DE4308032A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ablängen von Stücken von einem stangenförmigen Profilmaterial - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Ablängen von Stücken von einem stangenförmigen ProfilmaterialInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ab
längen von Stücken von einem stangenförmigen Profilmate
rial, wobei das Profilmaterial in einer Verarbeitungs- und
Nachführebene liegend sukzessive relativ zu einer Trennvor
richtung jeweils im wesentlichen um die Länge des abzulän
genden Stückes in Profil-Längsrichtung nachgeführt und das
Stück dann abgetrennt wird, wobei zum Nachführen das Pro
filmaterial im Bereich seines der Trennvorrichtung abge
kehrten, hinteren Endes ergriffen und hier jeweils mit
einer Vorschubkraft beaufschlagt wird, und wobei jeweils
während des Trennvorganges das Profilmaterial auch in
seinem der Trennvorrichtung zugekehrten, vorderen Bereich
fixiert wird.
Ferner betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zum
Ablängen von Stücken von einem stangenförmigen Profilmate
rial, bestehend aus einer Trennvorrichtung und einer dieser
in Verarbeitungsrichtung vorgeordneten, das in einer Ver
arbeitungs- und Nachführebene liegende Profilmaterial suk
zessive in Längsrichtung nachführenden Nachführ- und Posi
tioniereinrichtung mit einer in Nachführrichtung linearbe
weglich geführten und das der Trennvorrichtung abgekehrte,
hintere Ende des Profilmaterials ergreifenden Nachschubein
richtung, einer das Profilmaterial in seinem Bereich zwi
schen der Nachschubeinrichtung und der Trennvorrichtung
unterstützenden Trägereinrichtung sowie einer im Bereich
der Trennvorrichtung jeweils während jedes Trennvorganges
das Profilmaterial fixierenden Haltevorrichtung.
Es ist bekannt, das Profilmaterial im Bereich der hinteren
Nachschubeinrichtung und der vorderen Haltevorrichtung je
weils über seitliche, horizontalbewegliche Profilgreifer zu
fixieren, wobei das Profilmaterial auf einem umlaufenden
Förderband aufliegt, welches somit eine Trägereinrichtung
bildet, die das Gewicht des Profilmaterials abstützt. Die
Nachschubeinrichtung dient hierbei zum Längenvorschub des
Profilmaterials, d. h. zu einer Trenn- bzw. Schnittpositio
nierung. Nachteilig hierbei ist nun, daß das Profilmaterial
aufgrund der ausschließlich vorgesehenen seitlichen Profil
greifer nicht in allen Fällen gegen die beim Trennvorgang
auftretenden Reaktionskräfte exakt in der Verarbeitungs
ebene fixiert wird, was zu Ungenauigkeiten bei den abge
längten Profilstücken führen kann. Beispielsweise sind die
durch den Trennvorgang entstehenden Stirnflächen der Pro
filstücke nicht in allen Fällen exakt rechtwinklig zur
Profil-Längsrichtung angeordnet.
Es ist ferner ein nicht gattungsgemäßes Profil-Nachführ-
und Positioniersystem bekannt, bei dem die Nachführein
richtung sich ständig in Profillängsrichtung hin- und her
bewegt und bei ihrer Vorwärtsbewegung das Profilmaterial
ergreift und so mitnimmt sowie bei ihrer Rückwärtsbewegung
das Profilmaterial losläßt, d. h. sich "leer" zurückbewegt,
um dann das Profilmaterial wieder zu ergreifen und ein
Stück vorwärts zu bewegen. Während jeder Rückwärtsbewegung
wird das Profilmaterial im Bereich der Trennvorrichtung
eingespannt, und das jeweilige Stück wird abgetrennt. Bei
diesem System ist vor allem nachteilig, daß während des
Trennvorganges das Profilmaterial ausschließlich im Bereich
der Trennvorrichtung eingespannt wird, so daß durch die
Reaktionskräfte ein Kippmoment bewirkt wird, was zu starken
Beschädigungen der Profiloberflächen in den Bereichen füh
ren kann, die ja noch als abgelängte Stücke benötigt wer
den. Derartige Beschädigungen der Profil-Oberflächen füh
ren aber in der Regel dazu, daß die abgelängten Stücke für
bestimmte Zwecke nicht mehr oder nur noch bedingt geeignet
sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun
de, die geschilderten Probleme zu beseitigen und hierzu ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Ablängen von Profil
stücken zu schaffen, womit eine sehr maßgenaue und mate
rialschonende Verarbeitung möglich ist.
Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merk
male der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteil
hafte Weiterbildungen und Ausgestaltungsmerkmale sind in
den jeweils hiervon abhängigen Ansprüchen enthalten.
Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen vertikalen Ein
spannung des Profilmaterials im Bereich seines hinteren
Endes und vorzugsweise auch im Bereich des vorderen Endes
wird vorteilhafterweise eine absolut exakte Ebenenlage des
Profilmaterials erreicht, indem beispielsweise untere
Spannbacken als sogenannte Festbacken sehr genau in der
Verarbeitungsebene positioniert werden können. Somit ist
auch das auf diesen Festbacken aufliegende Profilmaterial
ebenso genau in dieser Ebene positioniert. Hierbei erfolgt
die hauptsächliche Einspannung im Bereich des hinteren
Endes des Profilmaterials, wobei dieses Ende ja als Rest
stück ohnehin Abfall ist, so daß eventuelle, durch dieses
Einspannen hervorgerufene Beschädigungen unerheblich sind.
Die Einspannung im vorderen Profilmaterialbereich dient
eigentlich nur zur Positionierung. Die beim Trennvorgang
entstehenden Reaktionskräfte werden vorteilhafterweise
stets von zwei Spannvorrichtungen aufgenommen, und zwar
einerseits von der vorderen Positioniereinrichtung und
andererseits von der hinteren Spanneinrichtung. Dies führt
vorteilhafterweise zu einer definierten Krafteinleitung;
Beschädigungen der Profiloberflächen werden hierdurch wirk
sam vermieden.
Im Zusammenhang hiermit ist es nun ein besonders vorteil
haftes Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung, daß die Träger
einrichtung aus mindestens zwei in Profil-Längsrichtung be
abstandeten Tragwalzen besteht; die um quer zur Vorschub
richtung sowie horizontal verlaufende Achsen drehbar gela
gert sind, und die in im wesentlichen vertikaler Richtung
einzeln, insbesondere in Abhängigkeit von der Nachführbe
wegung der Spanneinrichtung in Vorschubrichtung sukzessive
nacheinander, aus der Verarbeitungsebene nach unten beweg
bar geführt sind, und zwar bis unterhalb des Bewegungs
bereichs der beweglich geführten Spanneinrichtung. Durch
diese vorteilhafte Maßnahme kann sich die Spanneinrichtung
mit ihrer insbesondere vertikal spannenden Spannvorrichtung
ungehindert in Richtung der vorderen Positioniereinrichtung
und der Trennvorrichtung bewegen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale und Ausfüh
rungsvarianten werden in der folgenden Figurenbeschreibung
noch erläutert werden.
Anhand einer in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Profil-Ablänganlage
(wobei für einige Komponenten auch vorteilhafte Ausfüh
rungsvarianten veranschaulicht sind) soll nun die Erfindung
beispielhaft näher erläutert werden. Dabei zeigen:
Fig. 1 und 2 eine in der Teilungsebene X-X in diese zwei Figu
ren geteilte Seitenansicht einer bevorzugten Aus
führungsform einer erfindungsgemäßen Profil-
Ablänganlage (Blickrichtung in Pfeilrichtung I
bzw. II gemäß Fig. 3 bzw. 4),
Fig. 3 und 4 eine in der Teilungsebene Y-Y ebenfalls zweige
teilte Draufsicht der Profil-Ablänganlage (Blick
richtung in Pfeilrichtung III bzw. IV gemäß Fig.
1 bzw. 2),
Fig. 5 eine vergrößerte Detail-Seitenansicht in Pfeil
richtung V gemäß Fig. 3 im Bereich einer Mate
rial-Zuführeinrichtung,
Fig. 6 eine Draufsicht in Pfeilrichtung VI gemäß Fig. 5,
Fig. 7 ein vergrößerter, stark vereinfachter, schemati
scher Teil-Querschnitt längs der Linie VII-VII in
Fig. 1 zur Veranschaulichung der Führung und des
Antriebes der erfindungsgemäßen, verfahrbaren
Spanneinrichtung,
Fig. 8 und 9 schematische Prinzipbilder zur Verdeutlichung des
erfindungsgemäßen Spann- und Nachführprinzips,
Fig. 10 und 11 schematische Prinzipbilder zur Erläuterung eines
aus dem Stand der Technik bekannten Spann- und
Nachführprinzips,
Fig. 12 und 13 weitere schematische Prinzipbilder des erfin
dungsgemäßen Spann- und Nachführsystems,
Fig. 14 eine schematische Perspektivansicht des erfin
dungsgemäßen Spann- und Nachführsystems,
Fig. 15 eine Seitenansicht in Pfeilrichtung XV gemäß Fig.
14 in einer Arbeitsphase, in der von dem abzulän
genden Profilmaterial nur noch ein Reststück R
übrig ist,
Fig. 16 eine Darstellung analog zu Fig. 14, jedoch in
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung,
Fig. 17 eine Vorderansicht einer vorteilhaften Ausfüh
rungsform einer Spannvorrichtung am Beispiel der
"hinteren" verfahrbaren Spanneinrichtung in
Pfeilrichtung XVII gemäß Fig. 1
Fig. 17A, 17B, 17C, 17D jeweils eine Ansicht analog zu Fig. 17 von Aus
führungsvarianten der Spannvorrichtung,
Fig. 18 eine Draufsicht in Pfeilrichtung XVIII gemäß Fig.
17,
Fig. 19 eine Seitenansicht der Spannvorrichtung in Pfeil
richtung XIX gemäß Fig. 17 in einem gelösten,
ungespannten Zustand,
Fig. 20 eine Seitenansicht wie in Fig. 19, jedoch in
einem gespannten Zustand,
Fig. 21 eine schematische Vorderansicht einer bevorzugten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvor
richtung (beispielsweise Ansicht in Pfeilrichtung
XXI in Fig. 2 auf die Spannvorrichtung der "vor
deren", im Material-Trennbereich angeordneten
Positioniereinrichtung) mit vertikaler sowie
horizontaler Spannung,
Fig. 22 bis 25 Ansichten etwa analog zu Fig. 21 zur Erläuterung
des erfindungsgemäßen Ausricht- und Spannprin
zips, wobei jedoch nur die horizontale Spannung
dargestellt ist,
Fig. 26 eine schematische Draufsicht auf das beidendig
eingespannte Profilmaterial mit zusätzlicher
Darstellung einer Spannung der abzulängenden
Profilstücke,
Fig. 27 eine Ansicht des vorderen, im Bereich der Trenn
vorrichtung angeordneten Endes des Profilmate
rials in einer Draufsicht analog zu Fig. 26, je
doch in einem Zustand nach erfolgtem Ablängen,
Fig. 28 eine Ansicht analog zu Fig. 27, jedoch in einem
Zustand vor dem Ablängen der nächsten Profil
stücke,
Fig. 29 einen Teil-Axialschnitt durch eine erste Aus
führungsform einer erfindungsgemäßen Trennschei
ben-Spannvorrichtung in einem ungespannten
Zustand,
Fig. 30 eine Ansicht der Trennscheiben-Spannvorrichtung
analog zu Fig. 29 in einem gespannten Zustand,
Fig. 31 eine Ansicht analog zu Fig. 30 einer zweiten,
manuell spannbaren Ausführungsform der Trenn
scheiben- Spannvorrichtung,
Fig. 32 eine gegenüber Fig. 31 vergrößerte Teilansicht in
einem nicht ganz gespannten Zustand und
Fig. 33 ein Diagramm zur Darstellung des Verlaufs des
Drehmomentes M einer manuell betätigbaren Spann
verschraubung in Abhängigkeit vom Spannweg X der
erfindungsgemäßen Trennscheiben-Spannvorrichtung
nach den Fig. 29 bis 32.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche
Teile und Komponenten stets mit den gleichen Bezugszeichen
versehen, so daß jede eventuell nur einmal vorkommende Be
schreibung eines Teils analog auch bezüglich der anderen
Zeichnungsfiguren gilt, in denen dieses Teil mit dem ent
sprechenden Bezugszeichen ebenfalls zu erkennen ist.
Bevor die einzelnen Komponenten einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Ablängen von Profilstücken mit vorbestimm
baren Längen von einem stangenförmigen Profilmaterial, d. h.
einer Profil-Ablänganlage, detailliert beschrieben werden,
sollen zunächst anhand der Fig. 1 bis 4 der prinzipielle
Aufbau der Ablänganlage und der grundsätzliche, erfindungs
gemäße Verfahrensablauf zum Ablängen von Profilstücken mit
vorbestimmbaren Längen von einem stangenförmigen Profil
material allgemein erläutert werden.
Ein abzulängendes, d. h. in Stücke mit bestimmten, vorwähl
baren Längen zu zertrennendes und hierzu im wesentlichen um
jeweils die Länge der abzulängenden Stücke in Profil-Längs
richtung sukzessive nachzuführendes Profilmaterial 2 (bei
spielsweise Alu-Profile) wird in Stangenform in Längen von
mehreren Metern (z. B. 6 bis 8 Meter) fakultativ zunächst
vorzugsweise über eine automatische Zuführeinrichtung 4
(s. hierzu Fig. 3 und 4 sowie aber auch Fig. 5 und 6) quer,
insbesondere senkrecht, zur Profil-Längsrichtung - und da
mit auch quer, insbesondere senkrecht, zur Vorschubrichtung
6 beim Nachführen der Profilstangen 2 - der eigentlichen
Ablängeinrichtung 8 zugeführt. Die Zuführrichtung ist
durch Pfeile 9 veranschaulicht. Es können einzelne Profil
stangen 2 nacheinander verarbeitet werden, allerdings wer
den vorzugsweise mehrere Profilstangen 2 gleichzeitig ver
arbeitet, und zwar in einer Lage parallel nebeneinander-
und aneinanderliegend oder aber als Bündel mit mehreren
aufeinanderliegenden Lagen. Im folgenden wird insbesondere
die Verarbeitung einer Lage von mehreren Profilstangen 2
behandelt.
Die vorzugsweise vorgesehene Querzuführung erfolgt gemäß
Fig. 1 und 2 in einer Zuführebene 10, die unterhalb einer
Verarbeitungs- und Nachführebene 12 liegt. Somit werden
die über die Zuführeinrichtung 4 in der Zuführebene 10 zu
geführten Profilstangen 2 nachfolgend insbesondere mittels
einer Trägereinrichtung 14 in die Nachführebene 12 angeho
ben (s. die Pfeile 14a in Fig. 1).
Erfindungsgemäß werden nun die Profilstangen 2 im Bereich
ihrer einer Trennvorrichtung 15 (insbesondere Kreissäge
oder Trennscheibe) abgekehrten, hinteren Enden - vorzugs
weise von einer in Vorschubrichtung 6 verfahrbar geführten
Spanneinrichtung 16 - zumindest in vertikaler Richtung
eingespannt. Dies kann dadurch erfolgen, daß die Profil
stangen 2 von der Trägereinrichtung 14 kurz geringfügig
über die Nachführebene 12 hinaus nach oben angehoben wer
den; die Spanneinrichtung 16 fährt dann derart eine be
stimmte Strecke in Vorschubrichtung 6, und die Trägerein
richtung 14 bewegt sich mit den Profilstangen 2 wieder
derart in die Nachführebene 12 nach unten, daß die Profil
stangen 2 mit ihren hinteren Enden praktisch in die Spann
einrichtung 16 "eingelegt" werden - siehe den Pfeil 18 in
Fig. 1. Die Profilstangen-Enden werden dann fest einge
spannt und bleiben dann erfindungsgemäß auch während des
gesamten nachfolgenden Ablängens unverändert eingespannt.
Hierbei wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene verti
kale Einspannung gewährleistet, daß die Profilstangen stets
außerordentlich genau in der Nachführebene 12 liegen, indem
diese Ebenenlage nämlich von unteren, die Auflage für die
Profilstangen 2 bildenden Spannbacken (sog. Festbacken)
sehr genau festgelegt werden kann. Indem nun die Trennvor
richtung 15 derart ausgelegt ist, daß sie das Profilmateri
al 2 in einer Trennebene trennt, die senkrecht zu der Nach
führebene 12 verläuft, kann durch die Erfindung, d. h. durch
die stets genau in bzw. auf der Nachführebene 12 gehaltene
Anordnung der Profilstangen 2, eine sehr hohe Schnittgenau
igkeit bezüglich der absolut senkrechten Anordnung der ent
stehenden Schnitt-Stirnflächen zur Profil-Längserstreckung
erreicht werden.
Die verfahrbare Spanneinrichtung 16 steuert durch ihre
Linearbewegung den weiteren Vorschub, d. h. das sukzessive,
schrittweise Nachführen der Profilstangen 2 in Richtung der
Trennvorrichtung 15. Zunächst fährt die Spanneinrichtung 16
soweit in Vorschubrichtung 6 nach vorne, bis die vorderen
Enden der Profilstangen 2 im Bereich der Trennvorrichtung
15 angeordnet sind. Es erfolgt dann ein erster Trennschnitt,
um eventuelle Längenunterschiede der Profilstangen 2 aus zu
gleichen, d. h. die vorderen Stirnflächen derart bündig zu
schneiden, daß sie dann allesamt in einer zur Profil-Längs
erstreckung insbesondere senkrechten Ebene liegen. Die
Spanneinrichtung 16 fährt dann schrittweise um jeweils die
Länge des abzulängenden Profilstückes - zuzüglich der Dicke
eines unvermeidbaren Trennschnittes, d. h. des beim Trennen
(Sägen) von der Trennvorrichtung 15 abgetragenen Materials
- in Vorschubrichtung 6 vor.
Während jedes Trennvorganges werden insbesondere über eine
im Bereich der Trennvorrichtung 15 angeordnete, vordere
Positioniereinrichtung 20 auch die vorderen Enden der Pro
filstangen 2 jeweils festgehalten (eingespannt), und wäh
rend der Nachführbewegungen werden diese vorderen Enden
dann jeweils durch Lösen der vorderen Positioniereinrich
tung 20 freigegeben. Auch im Bereich der Positionier
einrichtung 20 ist es wesentlich, daß die Profilstangen 2
zumindest in vertikaler Richtung eingespannt werden. Auch
dies trägt - im wesentlichen analog zu der Spanneinrichtung
16 (vgl. die obigen Erläuterungen hierzu) - zu einer sehr
genau definierten Ebenenlage des Profilmaterials 2 und da
mit zu einer hohen Schnittgenauigkeit bei.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen Profilstangen
2 der jeweiligen Stangen-Lage im vor der Positionseinrich
tung 20 liegenden Bereich in der Nachführebene 12 anein
andergedrückt, d. h. mit einer quer zur Vorschubrichtung 6
wirkenden, elastischen Kraft beaufschlagt werden, was vor
zugsweise mit in einem der vorderen Positioniereinrichtung
20 und der Trennvorrichtung 15 vorgeordneten Bereich ange
ordneten, seitlichen Stützrollen 22 bewerkstelligt wird (s.
Fig. 2). Dabei sind die Stützrollen 22 um vertikale Achsen
drehbar gelagert.
Die mittels der Trennvorrichtung 15 abgelängten Profil
stücke werden nachfolgend einer Weiterverarbeitung zuge
führt, beispielsweise in einer Entgrateinrichtung stirnsei
tig entgratet. Diese Weiterverarbeitung ist allerdings
nicht mehr Gegenstand der vorliegenden Erfindung und wird
daher im folgenden auch nicht näher erläutert werden.
Nach dem Ablängen der letzten Profilstücke, d. h. nach dem
letzten Trennvorgang, fährt die Spanneinrichtung 16 in der
der Vorschubrichtung 6 entgegengesetzten Richtung ganz nach
hinten zurück, und nach Entfernen der Reststücke aus der
Spanneinrichtung 16 kann der nächste Bearbeitungsdurchgang
- wie oben beschrieben - beginnen.
Alle Einzelfunktionen der erfindungsgemäßen Ablänganlage,
d. h. alle Verfahrensschritte des Arbeitsverfahrens, ein
schließlich der Material-Querzuführung, werden vorzugsweise
automatisch von einer elektronischen, speicherprogrammier
baren Steuerung (Rechner) gesteuert. Es läßt sich hier
durch eine sehr hohe Arbeitsgeschwindigkeit erreichen.
Durch die erfindungsgemäße, im folgenden noch näher zu er
läuternde Ausgestaltung der einzelnen Komponenten der
Gesamt-Ablänganlage wird nun vorteilhafterweise eine außer
ordentlich schonende Behandlung der Profilstangen 2 be
wirkt, so daß Beschädigungen von deren Oberflächen prak
tisch vollständig vermieden werden. Dies wird einerseits
dadurch erreicht, daß während des gesamten Bearbeitungs
durchlaufes die Profilstangen 2 vorzugsweise hauptsächlich
einer materialschonenden Rollreibung ausgesetzt sind, wo
hingegen eine oberflächenschädigende Gleitreibung im Be
reich der Oberflächen der Profilstangen 2 erfindungsgemäß
weitgehend vermieden wird. Die zum präzisen Nachführen
erforderliche Einspannung der Profilstangen 2 erfolgt aus
schließlich im Bereich der hinteren Enden, die als Rest
stücke ohnehin Abfall sind. Auch im Bereich der vorderen
Positioniereinrichtung 20 sind Beschädigungen der Ober
flächen der Profilstangen 2 vorteilhafterweise praktisch
ausgeschlossen, da im Zusammenwirken der hinteren Spann
einrichtung 16 mit der vorderen Positioniereinrichtung 20
die Spannkräfte und auch die durch den Trennvorgang auf
tretenden Querkräfte stets großflächig, definiert in die
Profilstangen 2 eingeleitet werden. Dies wird im folgenden
noch genauer insbesondere anhand der Fig. 8 bis 13
erläutert werden.
Es sollen nun die einzelnen Komponenten der erfindungsge
mäßen Ablänganlage genauer erläutert werden.
Die vorzugsweise (fakultativ) vorgesehene Zuführeinrichtung
4, die besonders in Fig. 5 und 6 veranschaulicht, aber auch
in den Fig. 3 und 4 gut erkennbar ist, besteht aus minde
stens zwei, im dargestellten Ausführungsbeispiel aber aus
vier Förderbändern 24, die jeweils quer, insbesondere senk
recht, zur Vorschubrichtung 6 verlaufen und in zueinander
paralleler Anordnung gleichmäßig über die Länge der Profil
stangen 2 verteilt angeordnet sind. Jedes Förderband 24 ist
über zwei Rollen 26, 27 geführt, die um horizontale, zur
Vorschubrichtung 6 parallele Achsen drehbar gelagert sind,
wobei zumindest eine dieser Rollen 26, 27 rotationsantreib
bar ist. Jedes Förderband 24 besitzt somit ein oberes
Arbeitstrum 28 und ein unteres Leertrum 29, wobei das Ar
beitstrum 28 mit seiner oberen Fläche die Zuführebene 10
definiert. Die Förderbänder 24 werden so angetrieben, daß
sich zum Zuführen der aufgelegten Profilstangen 2 das Ar
beitstrum 28 in Zuführrichtung 9, d. h. in Richtung der
Trägereinrichtung 14, bewegt. Jedes Förderband 24 weist ab
stehende, im Bereich des Arbeitstrums 28 insbesondere senk
recht nach oben ragende Mitnehmer 30 auf. Somit werden die
auf die Förderbänder 24 aufgelegten Profilstangen 2 von den
Mitnehmern 30 mitgenommen. Die einzelnen Mitnehmer 30 der
jeweils benachbarten Förderbänder 24 liegen vorzugsweise
auf Geraden, die zur Vorschubrichtung 6 parallel verlaufen,
wobei alle Förderbänder 24 bezüglich ihres Umlaufes
synchronisiert sind.
Wie sich nun insbesondere aus Fig. 3 und 4 ergibt, endet
jedes Förderband 24 ein Stück vor der im Nachführbereich
angeordneten Trägereinrichtung 14 und geht hier in ein
Weitertransportband 32 über, wobei diese Weitertransport
bänder 32 ebenfalls quer, insbesondere senkrecht, zur Vor
schubrichtung 6 verlaufen und jeweils mit der oberen Fläche
ihres oberen Trums ebenfalls in der Zuführebene 10 liegen.
Dabei sind jeweils das Förderband 24 und das zugehörige
Weitertransportband 32 in Vorschubrichtung 6 versetzt zu
einander angeordnet, überlappen sich aber um eine bestimmte
Strecke in Zuführrichtung 9, so daß auch der Übergangsbe
reich der Bänder 24, 32 genau in der Zuführebene 10 liegt.
Die Überlappung der Bänder ist in Fig. 3 und 4 gut zu er
kennen. Die Weitertransportbänder besitzen keine Mitneh
mer, sondern "glatte" Oberflächen. Die von den Förder
bändern 24 nacheinander und ggf. jeweils mit Abstand von
einander auf die Weitertransportbänder 32 bewegten Profil
stangen 2 werden dann zur Bildung einer "Profil-Lage" in
Anlage aneinander gebracht, indem sie von den Weitertrans
portbändern 32 in Zuführrichtung 9 mitgenommen und gegen
mindestens zwei mechanische Anschläge 25 (Fig. 3) bewegt
werden. Diese Anschläge 25 sind in Vorschubrichtung 6 von
einander beabstandet und liegen mit ihren Anschlagflächen
genau auf einer parallel zur Vorschubrichtung 6 angeord
neten Geraden, so daß hierdurch die Profilstangen 2 ent
sprechend ausgerichtet werden. Die so gebildete Profil-
Lage befindet sich nun - ggf. nach einer weiteren Positio
nierung durch einen bestimmten Rücklauf der Weitertrans
portbänder 32 und einer sich dann vorzugsweise anschließen
den sensorischen Lage-Erfassung - in einer abhebebereiten
Position im Bereich der Trägereinrichtung 14, die vorzugs
weise nach der sensorischen Erfassung der zur Übernahme
bereiten Anordnung der Profilstangen-Lage automatisch an
gesteuert wird.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Weiter
transportbänder 32 zumindest oberflächlich aus einem "glat
ten", reibungsvermindernden Material bestehen. Vorzugsweise
besitzen sie eine oberflächige Beschichtung aus einem ent
sprechenden Material. Hierdurch wird vorteilhafterweise
die Reibung zwischen dem an den Anschlägen 25 anliegenden
Profilmaterial 2 und den - in diesem Zustand ja noch zur
"Lagenbildung" angetriebenen - Bändern 32 auf ein Mindest
maß reduziert, so daß Beschädigungen der Profil-Oberflächen
vermieden werden.
In diesem Zustand bzw. Verfahrenszeitpunkt (übernahmeberei
te Anordnung der Profile 2), steht die fahrbare Spannein
richtung 16 in ihrer der Trennvorrichtung 15 abgekehrten
Endlage (Fig. 1 und 3), und die Trägereinrichtung 14 ist
noch unterhalb der Zuführebene 10 angeordnet. Die Träger
einrichtung 14 hebt dann die Profilstangen 2 von den Wei
tertransportbändern 32 nach oben in Pfeilrichtung 14a ab,
um die Profilstangen 2 dann in die Nachführebene 12 zu
bringen sowie in die Spanneinrichtung 16 einzuführen. Dies
wird im folgenden noch genauer erläutert werden.
An dieser Stelle soll nun aber zuvor eine vorteilhafte Wei
terbildung der Zuführeinrichtung 4 anhand der Fig. 3, 5 und
6 näher erläutert werden. Hiernach ist die Zuführeinrich
tung 4 vorzugsweise mit einer Bündigrückvorrichtung 31 aus
gestattet, die die hinteren, der Trennvorrichtung 15 ab
gekehrten Enden der auf die Förderbänder 24 aufgelegten
Profilstangen 2 während deren Bewegung in Zuführrichtung 9
durch Längsverschiebung der Profilstangen 2 (Pfeilrichtung
31a in Fig. 3 und 6) in eine gemeinsame, insbesondere senk
recht zur Vorschubrichtung 6 angeordnete Bezugsebene 33
(Fig. 6) bringt. Da somit die Profilstangen 2 relativ zu
den Förderbändern 24 verschoben werden, ist es vorteilhaft,
wenn auch die Förderbänder 24 - analog zu den Weitertrans
portbändern 32 - zumindest oberflächlich aus einem glatten,
reibungsvermindernden Material bestehen; beispielsweise
können sie eine entsprechende Kunststoff-Beschichtung auf
weisen. Die Bündigrückvorrichtung 31 weist bevorzugt im
Bereich der hinteren Enden der auf den Förderbändern 24
liegenden Profilstangen 2 ein Umlaufband 35 auf, welches um
Rollen 37a, 37b geführt ist, wobei diese Rollen 37a, b um
vertikale Achsen drehbar gelagert sind, so daß sich das Um
laufband 35 in seiner Bandquerrichtung senkrecht zur Zu
führebene 10 erstreckt. Wie sich insbesondere aus Fig. 6
ergibt, verläuft das den hinteren Enden der Profilstangen
2 zugekehrte Arbeitstrum 41 des Umlaufbandes 35 etwa in
Bewegungsrichtung bzw. Zuführrichtung 9 der Profilstangen
2, dabei allerdings erfindungsgemäß ausgehend von der der
Trägereinrichtung 14 abgekehrten und gegenüber der Bezugs
ebene 33 entgegen der Vorschubrichtung 6 nach hinten ver
setzt angeordneten Rolle 37b derart schräg in Richtung der
Bezugsebene 33, daß das Arbeitstrum 41 mit der Bezugsebene
33 einen Winkel β vorzugsweise im Bereich von 5° bis 20°,
insbesondere etwa 10° bis 15°, einschließt. Das Umlaufband
35 tangiert zumindest an einer Stelle seines Umlaufes die
Bezugsebene 33, d. h. hierdurch wird praktisch erst die Lage
der Bezugsebene 33 definiert. Das Arbeitstrum 41 des Um
laufbandes 35 wird vorzugsweise von einer Stützplatte 43
unterstützt, mit der dann auch die Lage des die Bezugsebene
33 tangierenden bzw. definierenden Bandbereiches festgelegt
wird. Es ist nun hierbei besonders vorteilhaft, wenn das
Umlaufband 35 über mindestens eine der Rollen 37a, b mit
einer derart an die Vorschubgeschwindigkeit v1 der Förder
bänder 24 angepaßten Umlaufgeschwindigkeit v2 angetrieben
wird, daß zwischen dem Umlaufband 35 bzw. dem Arbeitstrum
41 und den Enden der Profilstangen 2 eine Relativgeschwin
digkeit auftritt, die zumindest annähernd gleich Null ist.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Ge
schwindigkeit v2 des Umlaufbandes 35 so eingestellt wird,
daß sie gleich der Geschwindigkeit v1 der Förderbänder 24
geteilt durch den Cosinus des Winkels β ist; es gilt die
Beziehung v2 = v1 : cos β. Diese erfindungsgemäße Maßnahme
führt zu dem Vorteil, daß ein "Schrägrücken" der Profil
stangen 2 auf den Förderbändern 24 - bedingt durch die
Anlage der hinteren Enden an dem Umlaufband 35 - sicher
vermieden wird.
Der im Winkel β schräg verlaufende Abschnitt des Umlaufban
des 35 erstreckt sich - parallel zur Vorschubrichtung 6 ge
sehen - über einen Bereich 45. Die Profilstangen 2 müssen
daher stets so auf die Förderbänder 24 aufgelegt werden,
daß ihre hinteren Enden jedenfalls in diesem Bereich 45
liegen; vgl. hierzu Fig. 6 (wichtig bei manuellem Auflegen
der Profilstangen 2 auf die Förderbänder 24). Anders aus
gedrückt muß der Bereich 45 durch Anordnung bzw. Ausrich
tung des Umlaufbandes 35 bzw. des Arbeitstrums 41 stets so
ausgelegt werden, daß der Bereich eines zu erwartenden
axialen Versatzes der Profilstangen 2 vollständig überdeckt
ist (wichtig bei einem automatisierten Auflegen der Profil
stangen 2).
Über die erfindungsgemäße Zuführeinrichtung 4 werden somit
die Profilstangen 2 in einer bereits bündig ausgerichteten
Lage in den Bereich der Weitertransportbänder 32 gebracht,
von denen sie dann mit der Trägereinrichtung 14 abgehoben
werden.
Wie sich nun aus Fig. 1 und 2 ergibt, besitzt die Träger
einrichtung 14 erfindungsgemäß mindestens zwei, wie darge
stellt aber vier über die Länge der Profilstangen 2 ver
teilt angeordnete Tragwalzen 34, die um quer, insbesondere
senkrecht, zur Vorschubrichtung 6 sowie horizontal verlau
fende Achsen drehbar gelagert sind. Diese Tragwalzen 34
sind nun derart in im wesentlichen vertikaler Richtung
beweglich geführt, daß sie gemeinsam, aber erfindungsgemäß
auch jeweils einzeln angehoben und abgesenkt werden können.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dies einerseits
dadurch erreicht, daß jede Tragwalze 34 in Schwenkhebeln 36
gelagert ist, die von einem Antriebsorgan, insbesondere
einem Druckmittelzylinder 38, beaufschlagt sind, so daß
jede Tragwalze 34 zum Anheben bzw. Absenken um einen Kreis
bogen beweglich ist (Doppelpfeile 39 in Fig. 1). Anderer
seits sind alle Tragwalzen 34 über ihre Schwenkhebel 36
vorzugsweise an einem gemeinsamen Parallel-Schwingenrahmen
40 befestigt, der über Hebel 42 derart an einem Maschinen
rahmen 44 abgestützt und von mindestens einem Antriebs
organ, insbesondere einem Druckmittelzylinder, beaufschlagt
ist, daß der gesamte Schwingenrahmen 40 zusammen mit den
Tragwalzen 34 aufgrund einer Kreisbogenbewegung der Hebel
42 (Doppelpfeile 46 in Fig. 1 und 2) parallel angehoben und
abgesenkt werden kann.
Zum Abheben der Profilstangen 2 von der Zuführeinrichtung
4 bzw. von den Weitertransportbändern 32 werden nun - bei
sensorischer Erfassung der abhebebereiten Position der
Profilstangen 2 - die Tragwalzen 34 nach oben bewegt, und
zwar so weit, bis die Profilstangen 2 in der Nachführebene
12 liegen. Die fahrbare Spanneinrichtung 16 fährt dann
etwas vor, und zwar in eine Position, in der die hinteren
Enden der Profilstangen 2 in die Spanneinrichtung 16 von
vorne nach hinten eingelegt werden können. Dies erfolgt
nun erfindungsgemäß dadurch, daß der Parallel-Schwingen
rahmen 40 zusammen mit allen Tragwalzen 34 und den darauf
liegenden Profilstangen 2 eine Rückwärts-Schwenkbewegung um
die Hebel 42 ausführt, so daß die Profilstangen 2 etwa dem
Verlauf des in Fig. 1 eingezeichneten Pfeils 18 folgend in
die Spanneinrichtung 16 "hineingehoben" werden. Die Enden
werden dann gespannt, was weiter unten noch genauer erläu
tert werden wird.
Wie oben bereits angedeutet, werden die so eingespannten
Profilstangen 2 durch die Spanneinrichtung 16 sukzessive in
Richtung der Trennvorrichtung 15 nachgeführt. Dabei wird
das Gewicht der Profilstangen 2 vorteilhafterweise von den
jeweils zwischen der Spanneinrichtung 16 und der Trennvor
richtung 15 angeordneten Tragwalzen 34 der Trägereinrich
tung 14 abgestützt. Zum Vorfahren der Spanneinrichtung 16
in Vorschubrichtung 6 werden dann erfindungsgemäß die Trag
walzen 34 jeweils einzeln nacheinander in der Reihenfolge
der Vorschubrichtung 6 unter die Nachführebene 12 und unter
eine von der unteren Begrenzung der Spanneinrichtung 16 de
finierte Ebene, d. h. unter den Bewegungsbereich der Spann
einrichtung 16, abgesenkt, so daß eine ungehinderte Bewe
gung der Spanneinrichtung 16 bei gleichzeitig optimaler Un
terstützung der Profilstangen 2 gewährleistet ist. Diese
Einzel-Absenkbarkeit der Tragwalzen 34 ermöglicht somit die erfindungsgemäße, vertikale Spannung der Spanneinrichtung 16.
Einzel-Absenkbarkeit der Tragwalzen 34 ermöglicht somit die erfindungsgemäße, vertikale Spannung der Spanneinrichtung 16.
Ist dann die Spanneinrichtung 16 in der Nähe der vorderen
Positioniereinrichtung 20 bzw. der Trennvorrichtung 15 an
gelangt, so werden vorzugsweise auch die seitlichen Stütz
rollen 22 (s. Fig. 2) abgesenkt bzw. weggeklappt (s. den
diesbezüglichen Doppelpfeil in Fig. 2), wodurch die Spann
einrichtung 16 näher an die Positioniereinrichtung 20 her
angeführt werden kann. Dies trägt dazu bei, daß die Länge
der verbleibenden Reststücke der Profilstangen 2 reduziert
werden kann (Reststück-Minimierung).
Für eine oberflächenschonende Verarbeitung des Profil
materials 2 ist es vorteilhaft, wenn die Tragwalzen 34 und
vorzugsweise auch die Stützrollen 22 zumindest im Bereich
ihrer Umfangsflächen aus einem "glatten", reibungsvermin
dernden Material (z. B. Beschichtung aus einem entsprechen
den Kunststoff) bestehen.
Zudem ist noch zu erwähnen, daß die Tragwalzen 34 vorzugs
weise mit Bremsen ausgestattet sind, die insbesondere bei
den horizontalen Bewegungen, d. h. während der Übernahme der
Profilstangen 2 von der Zuführeinrichtung 4 und während des
Einlegens der Profilstangen 2 in die Spanneinrichtung 16,
betätigt werden, so daß dann aufgrund der gebremsten (nicht
frei drehbaren) Tragwalzen 34 deren-über die Schwenkhebel
36 und/oder über den Schwingenrahmen 40 bewirkte Bewegungen
definiert auf die auf den Tragwalzen 34 liegenden Profil
stangen 2 übertragen werden.
Anhand der Fig. 1 und 7 sollen nun kurz die Führung und der
Antrieb der fahrbaren Spanneinrichtung 16 erläutert werden.
Hieraus ergibt sich, daß die Spanneinrichtung 16 praktisch
als "Spannwagen" hängend an einem Träger 48 in sowie entge
gen der Vorschubrichtung 6 linearbeweglich geführt ist, und
zwar vorzugsweise über eine Prismenführung 50, wobei je
weils zwei ,Doppelkegelrollen 52 einander quer (senkrecht)
zur Vorschubrichtung 6 gegenüberliegend an seitlichen Pris
menführungsflächen 54 einer Führungsschiene 56 geführt sind
(Fig. 7). Der Antrieb der Spanneinrichtung 16 erfolgt vor
zugsweise über einen Zahnstangenantrieb 60 mit einer an dem
Träger 48 befestigten, insbesondere schräg verzahnten Zahn
stange 62 und einem an der Spanneinrichtung 16 gelagerten
Antriebsritzel 64, welches vorzugsweise von einem elektri
schen Schrittmotor 66 angetrieben wird. Hierbei ist es von
besonderem Vorteil, daß dieser Antrieb mit einer selbst
tätigen Fehlerkompensation ("Steigungsfehler-Kompensation",
d. h. Ausgleich von Längenfehlern des Zahnstangen-Antriebes
durch entsprechend angepaßte (korrigierte) Ansteuerung des
Antriebes) ausgestattet ist, so daß eine außerordentlich
hohe Genauigkeit bei der Nachführ-Positionierung und damit
auch eine hohe Genauigkeit der Länge der abgelängten Pro
filstücke gewährleistet ist.
Es soll nun das erfindungsgemäße Spann- und Positionier
system anhand der Fig. 8 bis 28 genauer erläutert
werden.
In den Fig. 8 und 9 ist schematisch veranschaulicht, daß
die hintere, verfahrbare Spanneinrichtung 16 zumindest mit
in vertikaler Richtung spannenden Spannbacken 68a und 68b
die Enden der Profilstangen 2 ständig eingespannt hält,
während die vordere Positioniereinrichtung 20 ebenfalls
zumindest mit vertikal spannenden Spannbacken 70a, 70b je
weils in den Nachführphasen, d. h. wenn sich die Spannein
richtung 16 mit den Profilstangen 2 in Vorschubrichtung 6
bewegt, gelöst (Fig. 8) und in den Bearbeitungsphasen, d. h.
wenn mit der Trennvorrichtung 15 (hier nicht erkennbar) das
Profilmaterial 2 in der Trennebene 72 getrennt und so
Stücke mit bestimmten Längen abgelängt werden, gespannt
wird (Fig. 9). Es ist auch zu erkennen, daß die Nachführ
ebene 12 und die Trennebene 72 genau senkrecht zueinander
verlaufen, so daß die beim Trennvorgang entstehenden Stirn
flächen der abgelängten Profilstücke vorteilhafterweise
ebenfalls genau senkrecht zur Profil-Längserstreckung ver
laufen.
In Fig. 8 und 9 ist zudem veranschaulicht, daß der vorderen
Positioniereinrichtung 20 vorzugsweise eine zusätzliche,
während des Nachschiebens der Profilstangen 2 deren Gewicht
abstützende Tragwalze 74 unmittelbar vorgeordnet ist, durch
die vorteilhafterweise eine oberflächenschädigende Gleit
reibung auch im Bereich der Positioniereinrichtung 20 wirk
sam vermieden wird. Wenn sich die hintere Spanneinrichtung
16 der Positioniereinrichtung 20 nähert - siehe Fig. 9 -
wird die zusätzliche Tragwalze 74 nach unten abgesenkt;beim
Vorschieben der Profilstangen 2 kann dann deren Gewicht
aufgrund der verbleibenden, nur noch kurzen Profillänge
gänzlich von der Spanneinrichtung 16 aufgenommen werden.
Um bestimmte Besonderheiten des erfindungsgemäßen Spann-
und Positioniersystems besser verdeutlichen zu können, soll
nun anhand der Fig. 10 und 11 kurz ein herkömmliches, aus
dem Stand der Technik bekanntes Profil-Nachführsystem er
läutert werden. Hierbei ist die eigentliche Spannvorrich
tung A mit Spannbacken A1 und A2 im unmittelbar vor der
Trennebene B liegenden Bereich angeordnet. Eine Nachführ
einrichtung C mit Spannbacken C1 und C2 bewegt sich während
der Arbeitsphase, d. h. wenn die Spannvorrichtung A das Pro
fil fest einspannt und ein Profilstück abgetrennt wird,
gegen die Vorschubrichtung zurück (Fig. 10). Die Spann
backen C1, C2 greifen dann das Profil, und nach dem Trenn
vorgang werden die vorderen Spannbacken A1, A2 gelöst und
die Nachführeinrichtung C schiebt die Profile in Vorschub
richtung um das nachfolgend abzulängende Stück nach vorne.
Es folgt dann wieder die Spannung der Spannvorrichtung A
für den nächsten Trennvorgang. Diese Ausgestaltung führt
nun aber dazu, daß die Spannbacken A1, A2 der vorderen
Spannvorrichtung A während des Trennvorganges alle auf
tretenden Reaktionskräfte allein aufnehmen müssen, und zwar
entsteht hierdurch ein Dreh- bzw. Kippmoment, wodurch im
Seitenkantenbereich der Spannbacken A1, A2 jeweils die
größten Kräfte auftreten (der Kräfteverlauf ist in Fig. 10
durch Pfeile veranschaulicht). Dies führt einerseits zu dem
ganz wesentlichen Nachteil, daß die Oberflächen der Profile
stark beschädigt werden. Andererseits müssen hierdurch die
Spannbacken A1, A2 der Spannvorrichtung A - in Vorschub
richtung bzw. Profillängsrichtung gemessen - mit einer sehr
großen Breite ausgelegt werden, um das Kippmoment wenig
stens halbwegs zufriedenstellend aufnehmen zu können. Dies
führt nun aber nachteiligerweise dazu, daß sich sehr große
Reststücke R ergeben (siehe Fig. 11), was im Hinblick auf
teilweise sehr hohe Materialkosten der abzulängenden Pro
file ein ganz wesentlicher Nachteil ist.
Gemäß Fig. 12 und 13 werden demgegenüber bei dem erfin
dungsgemäßen Spann- und Positioniersystem die Profilstangen
2 während der Trennphasen stets sowohl von der hinteren
Spanneinrichtung 16 als auch von der vorderen Positionier
einrichtung 20 fixiert, so daß die durch den Trennvorgang
auftretenden Reaktionskräfte vorteilhafterweise jeweils
senkrecht auf die Spannbacken (z. B. 68a und 70b) der in
Profil-Längsrichtung ja voneinander beabstandeten Spann
einrichtung 16 und Positioniereinrichtung 20 wirken (siehe
hierzu die in Fig. 12 und 13 eingezeichneten Pfeile). So
mit werden diese Kräfte großflächig, d. h. zumindest über
die gesamte in Profil-Längsrichtung gemessene Breite der
Spannbacken in diese eingeleitet. Das erfindungsgemäße
Spannsystem gewährleistet daher eine besonders oberflächen
schonende Behandlung der Profilstangen 2. Zudem können
hierdurch alle Spannbacken vorteilhafterweise mit einer
reduzierten Breite ausgelegt werden, woraus dann vorteil
hafterweise auch sehr kurze Reststücke R resultieren; vgl.
Fig. 13.
In den Fig. 14 und 15 ist nun eine vorteilhafte Weiterbil
dung der Spann- und Positioniereinrichtungen 16, 20 zur
weitergehenden "Reststück-Minimierung" veranschaulicht. Die
Spannbacken 68a, 68b der hinteren Spanneinrichtung 16 be
sitzen in ihren einander zugekehrten Bereichen Spannansätze
76a, 76b, die sich etwa parallel zur Profil-Längsrichtung
und damit in Richtung der Positioniereinrichtung 20 er
strecken und an ihren freien Enden einander zugekehrte
Spannstege 78a, 78b aufweisen. Die Spannbacken 70a,b der
Positioniereinrichtung 20 sind über auf ihrer der Spann
einrichtung 16 zugekehrten Seite gebildete Ausnehmungen
80a, 80b in der Breite reduziert, so daß Spannstege 82a, 82b
verbleiben, und zwar derart, daß in die Ausnehmungen 80a, b
die Spannansätze 76a, b mit den Spannstegen 78a, b bis in
die unmittelbare Nähe der Spannstege 82a, b geführt werden
können; siehe Fig. 15. Es resultieren hieraus vorteilhaf
terweise besonders kurze Reststücke R.
Die in Fig. 16 veranschaulichte Ausführungsform entspricht
im wesentlichen derjenigen der Fig. 14 und 15, wobei zu
sätzlich auch die oben bereits beschriebene, zusätzliche
Tragwalze 74 dargestellt ist. Bei dieser Ausführung ist
nun aber der obere Spannbacken 70a der Positioniereinrich
tung 20 durch eine Spann- bzw. Niederdrückwalze 70c er
setzt, was wiederum zur Materialschonung beiträgt. Die
Profilstangen 2 werden hierdurch beim Nachschieben auch
dann in einer Ebene gehalten, wenn es sich z. B. um im
Querschnitt kreisförmige Profile handelt und diese dann
seitlich durch die Führungsrollen 22 beaufschlagt werden.
Außerdem kann durch eine bestimmte Elastizität bzw. Flexi
bilität der Spannwalze 70c ein Ausgleich von geringfügigen
Materialstärkenunterschieden der Profilstangen 2 erreicht
werden. In den Fig. 17 bis 20 ist nun am Beispiel der hin
teren Spanneinrichtung 16 ein vorteilhaftes Ausgestaltungs
merkmal der Erfindung veranschaulicht, welches aber gegebe
nenfalls auch bei der vorderen Positioniereinrichtung 20
angewendet werden könnte. Hiernach ist der obere Spann
backen 68a als sogenannter Ausgleichsbacken ausgebildet und
besitzt hierzu mehrere, d. h. vorzugsweise für jede zu span
nende Profilstange 2 einen Spannfinger 84, wobei sich diese
Spannfinger 84 - im wesentlichen analog zu den Spannan
sätzen 76a, b der Ausführungen nach Fig. 14 bis 16 - in
Richtung der Positioniereinrichtung 20 erstrecken. Die
Spannfinger 84 sind nun in Spannrichtung derart federela
stisch verformbar (vgl. den Doppelpfeil 86 in Fig. 19), daß
sie einen Ausgleich von Dickenunterschieden der einzelnen
Profilstangen 2 gewährleisten. Dies ist in Fig. 17 beson
ders gut zu erkennen, wobei hier aber die Dickenunter
schiede aus Deutlichkeitsgründen übertrieben dargestellt
sind, d. h. sie entsprechen eigentlich nicht der Praxis.
In den Fig. 17A, 17B, 17C und 17D sind nun noch beispiel
haft einige von vielen möglichen Alternativen für die Aus
gestaltung der Spanneinrichtung 16 veranschaulicht, wobei
diese Ausführungsformen aber gegebenenfalls auch für die
Positioniereinrichtung 20 verwendet werden könnten. Es
handelt sich bei jeder dieser vier Ausführungen darum, daß
zusätzlich zu der erfindungsgemäß stets vorhandenen verti
kalen Spannung auch eine horizontale Spannung der Profil
stangen 2 vorgesehen ist.
Im Falle der Fig. 17A ist zumindest der obere Spannbacken
68a als sogenannter Formbacken ausgebildet, der auf seiner
dem anderen Spannbacken 68b zugekehrten Seite in Anpassung
an die Querschnittsform der zu spannenden Profilstangen 2
mindestens eine derart ausgebildete Aufnahmeöffnung 88 für
die Profilstangen 2 aufweist, daß letztere sowohl in verti
kaler Richtung (Pfeile 90) als aber gleichzeitig auch in
horizontaler Richtung (Pfeile 92) gespannt werden. Bei den
beispielhaft mit kreisförmigem Querschnitt dargestellten
Profilstangen 2 wird dies durch seitliche Schrägflächen 94
erreicht, die die jeweils äußeren Profilstangen 2 der Pro
fillage so tangieren, daß hierdurch auch anteilig eine in
Pfeilrichtung 92, d. h. horizontal, wirkende Spannkraft-
Komponente entsteht. Diese Ausführung kann als "Nieder
zugspanner" bezeichnet werden.
Bei der Ausführungsform der Fig. 17B sind zusätzlich zu den
vertikal spannenden Spannbacken 68a, 68b auch gesonderte,
horizontal spannende Spannbacken 96a, 96b vorgesehen, wobei
hier die vertikalen Spannbacken und die horizontalen Spann
backen in Profilrichtung versetzt in verschiedenen Ebenen
bereichen angeordnet sind.
Auch in der Ausführung nach Fig. 17C sind gesonderte, hori
zontal spannende Spannbacken 98a, 98b zusätzlich zu den
vertikalen Backen 68a, b vorgesehen, wobei hier aber die
horizontalen Backen 98a, b in demselben Ebenenbereich mit
den vertikalen Backen 68a, b liegen. Hierzu besitzen die
horizontalen Backen 98a, b eine "Höhe", die etwas geringer
ist als die zu erwartende Dicke der Profilstangen 2, d. h.
als der lichte Abstand zwischen den vertikalen Spannbacken
in deren gespanntem Zustand, so daß die horizontalen Backen
zwischen die vertikalen Backen bis zu den Profilstangen 2
eingreifen können. Dies könnte aber natürlich auch ohne
weiteres umgekehrt sein, d. h. es könnten auch - durch ent
sprechende Bemessungen - die vertikalen Spannbacken zwi
schen die horizontalen Spannbacken eingreifen.
In der Ausführung nach Fig. 17D sind beide Spannbacken 68a,
b als Formbacken ausgebildet, die jeweils für jede Profil
stange 2 einzelne, an den Querschnitt der Profilstange an
gepaßte Aufnahmevertiefungen aufweisen. Die Profilstangen
2 werden hierdurch jeweils einzeln für sich und voneinander
seitlich beabstandet gespannt. Diese Ausführung eignet sich
insbesondere für (dünnwandige Hohl-) Profile, bei denen die
Gefahr von plastischen Verformungen besteht.
Anhand der Fig. 21 bis 25 wird nun eine bevorzugte Ausfüh
rungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 100
näher erläutert, wobei das hierbei verwirklichte Prinzip
für die hintere, verfahrbare Spanneinrichtung 16 und/oder
für die vordere, in Vorschubrichtung 6 gesehen ortsfeste
Positioniereinrichtung 20 verwendet wird.
Gemäß Fig. 21 besitzt die Spannvorrichtung 100 ein vertikal
spannendes Spannbacken-Paar mit einem unteren, im wesentli
chen ortsfesten Backen 102a und einem oberen, in vertikaler
Richtung beweglich geführten Backen 102b. Vorzugsweise
besitzt die Spanneinrichtung 100 aber auch ein horizontal
spannendes Spannbacken-Paar mit einem im wesentlichen orts
festen Backen 104a und einem in horizontaler Richtung be
weglich geführten Backen 104b. Das vertikale Spannbacken-
Paar 102a, b entspricht im wesentlichen den Backen 68a, b
bzw. 70a, b (c) in den Darstellungen der Fig. 8 und 9 sowie
Fig. 12 bis 20 und Fig. 17 A, B, C, D und das horizontale
Spannbacken-Paar 104a, b entspricht im wesentlichen den
Backen 96a, b in Fig. 17B bzw. den Backen 98a, b in Fig. 17C.
Die "im wesentlichen ortsfesten" Spannbacken 102a und/oder
104a insbesondere der "vorderen" Spannvorrichtung 100 sind
in einer vorteilhaften Ausführungsform geringfügig beweg
lich geführt, und zwar zwischen einer definierten Spann
position und einer derart geringfügig von dem Profilmate
rial 2 beabstandeten Löseposition, daß hierdurch beim Nach
schieben das Profilmaterial 2 reibungsfrei und daher auch
oberflächenschonend an den Spannbacken vorbeigeführt werden
kann. Zum Spannen bewegen sich die "im wesentlichen orts
festen" Spannbacken dann genau bis in ihre lagedefinierte
Spannposition.
Erfindungsgemäß wird nun der/jeder bewegliche Spannbacken
102b/104b von einer pneumatischen oder hydraulischen Kol
benzylindereinheit 106 beaufschlagt, wozu der jeweilige
Spannbacken 102b/104b in dem bevorzugten Ausführungsbei
spiel über eine Kolbenstange 108 mit einem in einem Zylin
der 110 geführten, beidseitig mit Druck beaufschlagbaren
Kolben 112 verbunden ist. Die Kolbenzylindereinheit 106
bzw. deren Zylinder 110 ist erfindungsgemäß an einem
Schlitten 114 befestigt, der über eine Gewindespindel 116
zusammen mit der entsprechenden Kolbenzylindereinheit 106
und dem jeweiligen Spannbacken 102b bzw. 104b in Spann
richtung linearbeweglich geführt ist, und zwar ist der
Schlitten 114 des vertikalen Spannbackens 102b ebenfalls in
vertikaler Richtung beweglich und der Schlitten 114 des
horizontalen Spannbackens 104b ebenfalls in horizontaler
Richtung.
Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung kann die erfindungs
gemäße Spannvorrichtung 100 mit jedem Spannbacken-Paar auf
besonders effektive Weise die Differenz zwischen größt- und
kleinstmöglicher Werkstückabmessung der zu spannenden Pro
filstangen 2 überdecken. Die Kolbenzylindereinheit 106
dient dabei nur zum eigentlichen (festen) Spannen, während
mittels des über die Gewindespindel 116 verfahrbaren
Schlittens 114 vorher ein "Leerhub" überbrückt wird. Die
erfindungsgemäße Spannvorrichtung 100 kann effektiv und
sehr schnell so weit öffnen, daß die Profilstangen 2 suk
zessive nachgeführt werden können, wozu nämlich nur die
Kolbenzylindereinheit 106 jeweils einen geringen Öffnungs-
und Schließhub ("Kurzspannhübe") ausführt. Andererseits
kann die Spannvorrichtung 100 auch relativ schnell weiter
öffnen, um neue Profilstangen 2 zuzuführen. Hierzu wird
die Spannvorrichtung vorzugsweise zumindest anteilig durch
Verfahren des jeweiligen Schlittens 114 mittels der Gewin
despindel 116 geöffnet. Ferner kann die erfindungsgemäße
Spannvorrichtung 100 auch in jedem Fall so weit schließen,
daß Werkstücke auch dann noch sicher gespannt werden, wenn
sie sich unter der Spannkraft elastisch verformen; die
Spannvorrichtung ist vorteilhafterweise in der Lage "nach
zusetzen". Dies ist vor allem von Vorteil bei Lagen- und
Bündelspannung mehrerer Profilstangen 2, da derartiges Pro
filmaterial in der Praxis von einer geometrischen Lineari
tät (Geradheit) erheblich abweichen kann. Die Zwischenräume
müssen also von der Spannvorrichtung zusätzlich überdrückt
werden. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung stellt darü
ber hinaus auch sicher, daß die von der Kolbenzylinderein
heit 106 erzeugte Spannkraft auch tatsächlich spannt und
nicht etwa in der Spannvorrichtung selbst verlorengeht.
Dies könnte beispielsweise geschehen, wenn sich die Kolben
zylindereinheit 106 in ihrer Endlage befinden würde.
Um dies nun ganz sicher zu vermeiden, sind vorzugsweise zu
sätzliche Maßnahmen vorgesehen, die anhand der Fig. 22 bis
25 genauer erläutert werden sollen. Hier ist zwar jeweils
nur das horizontale Spannsystem bzw. Spannbacken-Paar dar
gestellt, die im folgenden beschriebenen Maßnahmen gelten
aber analog auch-für das vertikale Spannsystem bzw. Spann
backen-Paar (vgl. hierzu auch Fig. 21).
Die bzw. jede Kolbenzylindereinheit 106 ist mit einem be
rührungslosen Signalglied 118 (Sensor-Schalter, beispiels
weise Reed-Schalter) ausgestattet (in den Figuren jeweils
nur stark schematisch als Strich angedeutet), welches die
Position des Kolbens 112 innerhalb des Zylinders 110 er
faßt, indem es jeweils dann schaltet, wenn es von einer der
beiden axialen Stirnflächen des Kolbens 112 "überfahren"
wird, d. h. das Signalglied 118 befindet sich in einem
ersten Schaltzustand, wenn der Kolben in seinem Bereich
(senkrecht zur Zylinderachse radial gegenüberliegend)
steht, und in einem zweiten Schaltzustand, wenn der Kolben
in axialer Richtung außerhalb seines Bereichs steht. Dabei
ist nun das Signalglied 118 - bezogen auf den Kolbenhub -
an einer von der Ausfahrhub-Endlage des Kolbens axial in
Richtung des Einfahrhubes beabstandeten Stelle angeordnet.
Die Funktion der mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen ausge
statteten Spannvorrichtung 100 ist nun wie folgt. Ausge
hend von der in Fig. 22 dargestellten "weitesten" Öffnungs
stellung, wobei der bewegliche Spannbacken 104b einerseits
über die Gewindespindel 116 und andererseits auch über die
in ihrer Einfahr-Endlage stehende Kolbenzylindereinheit 106
in seiner größtmöglichen Entfernung von dem Festbacken 104a
steht, wird zunächst die Kolbenzylindereinheit 106 durch
Druckmittelbeaufschlagung der der Kolbenstange 108 abge
kehrten Zylinderkammer 119 in Pfeilrichtung 120 in ihre
Ausfahr-Endlage gebracht; siehe Fig. 23. Mittels der Gewin
despindel 116 (Rotation in Pfeilrichtung 122 gemäß Fig. 24)
wird dann der Schlitten 114 mit der Kolbenzylindereinheit
106 so weit in Pfeilrichtung 124 verfahren, daß durch An
lage des Spannbackens 104b an den zu spannenden Teilen 2
der Kolben 112 gegen den in der Zylinderkammer 119 herr
schenden Druck aus seiner Endlage in Einfahrrichtung (Pfeil
126) bewegt wird, bis er den Bereich des Signalgliedes 118
verläßt und letzteres somit umschaltet (siehe Fig. 24), wo
durch dann der Schlitten 114 bzw. die Gewindespindel 116
angehalten wird. Zudem werden hierdurch aufgrund des inner
halb der Zylinderkammer 119 herrschenden Druckes bereits
alle Lücken L zwischen den Profilen 2 und zum Festbacken
104a hin beseitigt. Erfindungsgemäß wird nun durch diese
Maßnahme zwischen dem Zylinder 110 und dem Kolben 112 auf
der Seite einer die Kolbenstange 108 umschließenden Ring
kammer 125 ein axialer "Sicherheitsabstand" X (Fig. 24)
eingestellt, durch den vorteilhafterweise stets sicher
ausgeschlossen ist, daß sich bei dem jetzt folgenden,
eigentlichen Spannen durch weitergehende Druckbeaufschla
gung der Zylinderkammer 119 der Kolben 112 in seiner End
lage befindet; die erzeugte Spannkraft wird somit aus
schließlich in die zu spannenden Werkstücke 2 eingeleitet,
ohne in der Spannvorrichtung 100 selbst - durch eventuelle
Endanschlagstellung - verloren gehen zu können.
In Fig. 25 ist veranschaulicht, daß für ein rasches Öffnen
der Spannvorrichtung 100 die Ringkammer 125 der Kolbenzy
lindereinheit 106 mit einem maximalen, höchst zulässigen
Systemdruck PR beaufschlagt werden kann. Dies trägt vor
teilhafterweise zu einer Minimierung der Öffnungszeit bei.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung wird nun
anhand der Fig. 21 erläutert. Erfindungsgemäß können die
Kolbenzylindereinheiten der beiden Spannsysteme (Spann
backen-Paare vertikal/horizontal) mit unterschiedlich hohen
(pneumatischen oder hydraulischen) Spanndrücken beauf
schlagt werden. Das jeweils zuerst "aktivierte" und in An
lage an die Profile 2 kommende Spannsystem wird zunächst
mit einem relativ geringen Druck beaufschlagt, der gerade
nur so hoch zu sein braucht, daß hiermit die Profile 2 aus
gerichtet, d. h. horizontale Lücken L bzw. vertikale Abstän
de A zwischen den Profilen 2 gegenseitig bzw. zwischen den
Profilen 2 und dem jeweiligen Festbacken 102a bzw. 104a be
seitigt ("überdrückt") werden. Das andere, nachfolgend oder
aber im wesentlichen gleichzeitig "aktivierte" Spannsystem
wird ebenfalls zunächst mit relativ geringem Druck beauf
schlagt, um so zum Ausrichten auch die vertikalen Abstände
A bzw. die horizontalen Lücken L zu beseitigen. Diese er
findungsgemäße Maßnahme gewährleistet eine sehr oberflä
chenschonende Behandlung der zu spannenden Profile 2, weil
diese während dieses "Zurechtrück-Vorganges" nur mit den
geringst notwendigen Kräften beaufschlagt werden, wodurch
auch die Reibung zwischen den Teilen minimal gehalten wird.
Erst nach diesem "Zurechtrücken" werden die Kolbenzylin
dereinheiten beider Systeme mit dem endgültigen, höheren
Spanndruck beaufschlagt.
Erfindungsgemäß wird somit vermieden, daß ein "Zurecht
rücken" in einer der beiden Raumrichtungen (horizontal/ver
tikal) unter voller Spannung in der jeweils anderen Rich
tung (vertikal/horizontal) erfolgt, wodurch nachteiliger
weise Oberflächenbeschädigungen der Profile 2 verursacht
werden würden, die nun durch die Erfindung praktisch aus
geschlossen sind.
Die insbesondere anhand der Fig. 21 sowie 22 bis 25 erläu
terten Maßnahmen zur Spannung des Profilmaterials 2 bewir
ken vorteilhafterweise eine "automatische Erkennung der zu
spannenden Profil-Querschnittsdimension", so daß keinerlei
Einstellarbeiten an den Spannbacken und/oder Werkstück
spezifischen Steuerbefehle erforderlich sind. Es erfolgt
erfindungsgemäß eine selbsttätige Anpassung der Spannvor
richtung(en) 100 an das Profilmaterial 2, auch wenn bei
spielsweise die nacheinander verarbeiteten Chargen aus
unterschiedlichem Profilmaterial 2 und/oder einer unter
schiedlichen Anzahl von Profilstangen bestehen.
Ferner führen die erfindungsgemäßen Spann-Maßnahmen (ins
besondere die ständige Fixierung in der hinteren Spannein
richtung 16 in Verbindung mit der ständigen elastischen
Seitenkraft-Beaufschlagung durch die Stützrollen 22 und der
Einspannung der vorderen Profilenden während der Trennvor
gänge) vorteilhafterweise auch zu einer erheblichen Ge
räuschreduzierung. Vergleichsmessungen haben ergeben, daß
gegenüber dem Stand der Technik insbesondere beim Ablängen
von großflächigen, dünnwandigen Profilen der Körperschall
um 8 bis 10 dB(A) geringer ist.
Wie sich nun aus den stark schematischen Darstellungen in
den Fig. 26, 27 und 28 ergibt, in denen vereinfachend je
weils nur die horizontale Spannung veranschaulicht ist,
wird das Profilmaterial 2 vorzugsweise zumindest für die
Dauer jedes Trennvorganges auch im Bereich seines sich in
Profillängsrichtung über die Trennebene 72 hinaus er
streckenden Endes, d. h. im Bereich der abzulängenden bzw.
abgelängten Profilstücke 121, eingespannt. Hierzu ist in
diesem Bereich mindestens ein weiteres Spannbacken-Paar mit
Spannbacken 123a und 123b angeordnet; in den Zeichnungs
figuren ist jeweils nur ein horizontal spannendes Spann
backen-Paar dargestellt, jedoch kann zusätzlich oder alter
nativ auch ein vertikal spannendes Spannbacken-Paar vorge
sehen sein. Bei den in diesem Bereich angeordneten Spann
backen 123a, b ist es nun wesentlich, daß diese mit einem
selbsttätigen Spannkraft-Ausgleich ausgestattet sind. Dies
ist insofern wesentlich, als durch die Spannvorrichtungen
100 der hinteren Spanneinrichtung 16 einerseits sowie der
vorderen Positioniereinrichtung 20 andererseits die Lage
des Profilmaterials 2 bereits eindeutig bestimmt wird. Eine
"feste" Einspannung im Bereich der noch nicht abgelängten
Profilstücke 121 würde somit zu einer statischen Überbe
stimmtheit führen. Dies wird nun erfindungsgemäß dadurch
vermieden, daß eine sogenannte "schwimmende Spannung" vor
gesehen ist. Hierzu ist jeder Spannbacken 123a, b von einem
hydraulischen oder pneumatischen Druckzylinder 127 beauf
schlagt, wobei jeder Druckraum des einen Druckzylinders 127
mit dem entsprechenden Druckraum des anderen Druckzylinders
127 verbunden ist. Zudem besitzen die beiden Druckzylinder
127 gleiche Druckquerschnitte. Die Druckräume werden somit
stets mit dem gleichen Druck beaufschlagt,und zwar aufgrund
des Prinzips der "kommunizierenden Gefäße". Hierdurch wer
den erfindungsgemäß die beiden Spannbacken 123a, b unabhän
gig von der Lage des Profilmaterials 2 stets mit der glei
chen Spannkraft beaufschlagt. Die Einspannung der Profil
stücke 121 ist besonders dann von wesentlichem Vorteil,
wenn es sich hier um sehr kurze und leichte Profilstücke
121 handelt, die von der Trennvorrichtung 15 bzw. von der
durch diese bewirkten Luftströmung ansonsten mitgerissen
werden könnten. Außerdem ergibt sich hieraus der zusätzli
che Vorteil, daß unmittelbar nach dem Trennvorgang eine
sogenannte "Schnittspalterweiterung" vorgenommen werden
kann. Hierbei handelt es sich darum, daß - siehe hierzu
Fig. 27 - die abgelängten Profilstücke 121 mittels der
Spannbacken 123a, b in Pfeilrichtung 128 von der Trennebene
72 wegbewegt werden. Zusätzlich hierzu kann auch das übri
ge, noch abzulängende Profilmaterial 2 nach Lösen der vor
deren Spannvorrichtung 100 von der hinteren Spanneinrich
tung 16 in Pfeilrichtung 128a zurückgezogen werden. Es
ergibt sich somit ein erweiterter Spalt zwischen dem noch
abzulängenden Profilmaterial 2 und den bereits abgelängten
Profilstücken 121, so daß nachfolgend die Trennvorrichtung
in der Trennebene 72 zurück in ihre Startposition bewegt
werden kann, ohne daß es hierbei zu Beschädigungen der ge
bildeten, stirnseitigen Schnittflächen kommen könnte. Auch
dies trägt zu der angestrebten Präzision und qualitativ
hochwertigen Bearbeitung des Materials bei. Für die be
schriebene Bewegung der Spannbacken 123a, b in Pfeilrichtung
128 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel die Druck
zylinder 127 über Gewindespindelantriebe 129 beweglich ge
führt. Hierbei ist einer der Druckzylinder 127 mit dem im
wesentlichen ortsfesten Spannbacken der Spannvorrichtung
100 verbunden, während der andere Druckzylinder 127 vor
zugsweise gemeinsam mit dem beweglichen Spannbacken 104b
auf dem Schlitten 114 angeordnet ist. Hierdurch werden
auch im Bereich der Spannbacken 123a, b sehr kurze Spann
hübe ermöglicht. Mit der zusätzlichen Spannung über die
Spannbacken 123a, b können vorteilhafterweise auch kleinste
Profilabschnitte 121 gespannt werden. Zudem können sie auch
gesteuert und lagerichtig an ein nachfolgendes Transport
system übergeben werden.
Es sollen nun noch vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der
bevorzugt für die erfindungsgemäße Profil-Ablänganlage ver
wendeten Trennvorrichtung 15 erläutert werden.
Gemäß Fig. 29 bis 32 besitzt die erfindungsgemäße Trennvor
richtung 15 ein kreisscheibenförmiges Trennwerkzeug 130,
beispielsweise ein Kreissägeblatt oder eine Trennschleif
scheibe, wobei das Trennwerkzeug 130 zur Rotation um eine
zu seiner Scheibenebene senkrecht angeordnete Rotations
achse 132 an einer von nicht näher dargestellten Antriebs
mitteln in Pfeilrichtung 133 gemäß Fig. 30 bzw. 31 rotie
rend antreibbaren Welle 134 befestigbar ist. Für diese
Befestigung (drehmomentschlüssige Verbindung) ist nun eine
Spannvorrichtung 136 vorgesehen, die aus einem drehmoment
schlüssig, beispielsweise einstückig, mit der Welle 134
verbundenen Antriebsflansch 138 sowie einem unter Zwischen
lage des Trennwerkzeuges 130 in Richtung der Rotationsachse
132 gegen den Antriebsflansch 138 spannbaren Spannflansch
140 besteht. Der Antriebsflansch 138 und der Spannflansch
140 sind jeweils im wesentlichen als senkrecht zur Rota
tionsachse 132 angeordnete, insbesondere kreisförmige
Scheibenkörper ausgebildet. Der Antriebsflansch 138 weist
einen zentrischen, axial vorstehenden Zentrieransatz 142
auf, auf den das Trennwerkzeug 130 mit einer passenden Zen
trieröffnung aufsetzbar ist. Der Antriebsflansch 138 weist
ferner eine ringförmige, den Zentrieransatz 142 koaxial mit
radialem Abstand umschließende, äußere Anlagefläche 144 für
das Trennwerkzeug 130 auf, wobei diese Anlagefläche 144 in
einer senkrecht zur Rotationsachse 132 angeordneten Ebene
liegt. Erfindungsgemäß besitzt der Antriebsflansch 138 aber
auch eine innere ringförmige Anlagefläche 146, die den Zen
trieransatz 142 vorzugsweise unmittelbar benachbart und ko
axial umschließt und dabei in derselben Ebene mit der äuße
ren Anlagefläche 144 liegt. In radialer Richtung ist zwi
schen der inneren Anlagefläche 146 und der äußeren Anlage
fläche 144 erfindungsgemäß eine sich axial in den Antriebs
flansch 138 erstreckende, umfängliche Ringnut 148 gebildet.
Der Spannflansch 140 ist hierbei erfindungsgemäß derart
ausgebildet, daß er in seinem gegen den Antriebsflansch 138
verspannten Zustand (Fig. 30 und 31) das Trennwerkzeug 130
definiert nur im Bereich der beiden Anlageflächen 144 und
146 an den Antriebsflansch 138 anpreßt. Hierdurch ergibt
sich vorteilhafterweise - in jeder radialen Richtung gese
hen - eine echte und die Trennwerkzeug-Ebene (Trennebene
72) genau definierende Zweipunkt-Auflage für das Trenn
werkzeug 130, wodurch Abweichungen von der idealen, geo
metrisch ebenen (planen) Scheibenform vorteilhafterweise
auf praktisch Null minimiert werden können.
Hierbei ist es von besonderem Vorteil, wenn auch der Spann
flansch 140 - analog zu dem Antriebsflansch 138 - eine
ringförmige äußere Anlagefläche 150 und eine von dieser in
radialer Richtung über eine axiale Ringnut 152 b 15256 00070 552 001000280000000200012000285911514500040 0002004308032 00004 15137eabstande
te, ringförmige innere Anlagefläche 154 aufweist. Hierbei
liegen sich die inneren Anlageflächen 146, 154 der beiden
Flansche einerseits sowie auch die äußeren Anlageflächen
144, 150 andererseits aufgrund von jeweils im wesentlichen
gleichen Durchmessern axial fluchtend gegenüber. Im Falle
des Spannflansches 140 ist es nun aber ein besonders vor
teilhaftes Merkmal, daß - in seinem ungespannten Zustand
(Fig. 29 und 32) - die äußere Anlagefläche 150 gegenüber
der inneren Anlagefläche 154 zumindest geringfügig in axia
ler Richtung, d. h. in Richtung des Antriebsflansches 138,
vorsteht. Hierbei ist ein innerer, nabenartiger, die innere
Anlagefläche 154 aufweisender Flanschteil 156 mit einem
äußeren, die äußere Anlagefläche 150 aufweisenden Flansch
teil 158 über einen im Bereich der Ringnut 152 angeordne
ten, im wesentlichen scheibenförmigen Flanschteil 160 ver
bunden, der aufgrund des verwendeten Materials in Verbin
dung mit einer bestimmten Materialdicke derart elastisch,
membranartig verformbar ausgeführt ist, daß beim Verspannen
des Spannflansches 140, wozu er im Bereich seines inneren
Flanschteils 156 mit einer axialen Verspannkraft F (Fig. 30
und 31) beaufschlagt wird, das Trennwerkzeug 130 zuerst
außen zwischen den äußeren Anlageflächen 144 und 150 und
erst danach - nach Verformung des membranartigen Flansch
teils 160 - auch innen zwischen den inneren Anlageflächen
146 und 154 verspannt wird.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Trennwerk
zeug-Spannvorrichtung 136 werden eine große Zahl von Nach
teilen und Problemen beseitigt, die bei herkömmlichen, aus
dem Stand der Technik bekannten Spannsystemen auftraten.
Scheibenförmige Trennwerkzeuge neigen fertigungs- und
materialbedingt zu Wölbungen in einer oder beiden Axial
richtungen. Über den Umfangsverlauf kann dieser Seiten
schlag mehrfach seine axiale Richtung wechseln; das Werk
zeug hat dann die Form einer "Wellenscheibe". Dies hat zur
Folge, daß die Breite des mit dem Werkzeug gebildeten
Trennschnittes im zu trennenden Material größer wird als
die Werkzeugdicke. Zudem wird das Werkzeug nachteiliger
weise in axiale Schwingungen versetzt, was besonders
nachteilig während des beginnenden Trennvorgangs, d. h. beim
Anschnitt, ist. Die Schwingungen nehmen erst dann ab, wenn
das Trennwerkzeug eine gewisse Strecke in das Material bzw.
den Trennschnitt eingedrungen ist. Somit entsteht ein
höchst nachteiliger, V-förmiger Trennfugenanschnitt. Zudem
können sogenannte "Rattermarken" verursacht werden. Spe
ziell bei dem Einsatz von hartmetallbestückten Trennwerk
zeugen können die genannten Vorgänge zu einer wesentlichen
Standzeitverkürzung oder sogar zu Zerstörungen des Werk
zeugs und/oder des zu schneidenden Materials führen. Eine
vollflächige Einspannung des Trennwerkzeugs zwischen zwei
parallelen Flansch-Flächen könnte keine zufriedenstellende
Lösung der Probleme bringen, weil die Kräfte, die erforder
lich wären, um Wölbungen plan zu drücken, überproportional
größer wären. Jede kleinste, fertigungstechnisch unabding
bare Dickenabweichung müßte von den Flanschen auf der ge
samten Kreisringfläche soweit gestaucht werden, bis das
Werkzeug vollständig eingespannt wäre. Dazu wären völlig
unrealistische Flanschdicken und Spannkräfte erforderlich.
Demgegenüber führen die bei der erfindungsgemäßen Spann
vorrichtung 136 verwirklichten Maßnahmen zu einer statisch
eindeutig definierten "Zweipunktauflage", wodurch die Wölb
neigung des Trennwerkzeugs 130 nachweisbar reduziert wird,
indem es definiert in der Ebene fixiert wird. Praktische
Versuche haben ergeben, daß sich durch die erfindungsge
mäßen Maßnahmen beispielsweise der Seitenschlag handels
üblicher Sägeblätter gegenüber herkömmlichen Spannsystemen
um eine Dezimale (auf 1/10) verringern läßt.
In der in den Fig. 29 und 30 veranschaulichten, vorteilhaf
ten Ausführungsform der Erfindung ist die Spannvorrichtung
136 mit einer automatischen bzw. halbautomatischen Spannung
ausgestattet. Hierbei erstreckt sich zweckmäßigerweise
durch eine axiale Bohrung der Welle 134 und des Antriebs
flansches 138 eine axial verschiebbare Spannstange 162, die
sich einseitig mit einem Außengewindeabschnitt 164 axial
über den Antriebsflansch 138 hinaus erstreckt. Vorzugsweise
besitzt der Spannflansch 140 ein zentrisches Gewindeloch
165 derart, daß er unmittelbar auf den Außengewindeab
schnitt 164 der Spannstange 162 aufschraubbar ist. Ander
seitig ist zwischen dem Ende der Spannstange 162 bzw. einem
auf diesem befestigten Widerlagerelement 166 und einer
Stirnfläche der Welle 134 eine derart vorgespannte Druck
feder 168 angeordnet, daß hierdurch die Spannstange 162 mit
der Spannkraft F beaufschlagt und somit der Spannflansch
140 über die Spannstange 162 gegen den Antriebsflansch 138
gezogen wird. Im Bereich des dem Spannflansch 140 abgekehr
ten Endes der Spannstange 162 ist ein Betätigungsorgan 170
angeordnet, wobei durch "Aktivieren" dieses Betätigungsor
gans 170 die Spannstange 162 so mit einer der Spannkraft F
entgegengesetzten Lösekraft beaufschlagt werden kann, daß
hierdurch über die Spannstange 162 der Spannflansch 140 von
dem Antriebsflansch 168 in axialer Richtung weggedrückt
werden kann (siehe Fig. 29 und die hier eingezeichneten
Pfeile 171); der Spannflansch 140 kann dann - zum Demontie
ren des Trennwerkzeugs 130 - von der Spannstange 162 manu
ell abgeschraubt bzw. - zum Montieren des Trennwerkzeugs
130 nach dessen Aufsetzen auf den Antriebsflansch 138 -
manuell aufgeschraubt werden. Durch "Inaktivieren" des
Betätigungsorgans 170 erfolgt jeweils die Verspannung des
Trennwerkzeugs 130.
Es ist vorteilhaft, wenn als Betätigungsorgan 170 ein pneu
matischer oder hydraulischer Druckzylinder 172 verwendet
wird, der sich an der Welle 134 in axialer Richtung ab
stützt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Druck
zylinder 172 hierzu mit mindestens zwei diametral gegen
überliegenden, sich axial erstreckenden Greifarmen 174 ver
bunden, die an ihren freien Enden in radialer Richtung in
eine Ringnut 176 der Welle 134 eingreifen, und zwar derart,
daß in axialer Richtung eine im wesentlichen formschlüssige
Verbindung bzw. Abstützung gewährleistet ist. Ein nicht
dargestellter Kolben des Druckzylinders 172 wirkt über eine
Kolbenstange 178 axial auf die Spannstange 162. Somit kann
durch Druckbetätigung des Druckzylinders 172 die Spannstan
ge 162 relativ zu der Welle 134 verschoben werden (Pfeile
171 in Fig. 29). Wie in Fig. 30 angedeutet ist, ist es
hierbei besonders vorteilhaft, wenn die Greifarme 174 end
seitig jeweils mit axialem Spiel in die Ringnut 176 der
Welle 134 eingreifen und dabei der Druckzylinder 172 derart
über Aufhängungen 180 federelastisch und in axialer Rich
tung geringfügig beweglich gehaltert ist, daß in einer in
aktivierten Ruhestellung (Fig. 30) die Greifarme 174 je
weils mit axialem und auch radialem Abstand innerhalb der
Wellen-Ringnut 176 angeordnet sind, so daß bei Rotation der
Welle 134 vorteilhafterweise keine Reibung entsteht. Außer
dem wird in dieser Stellung auch die Entstehung äußerer,
auf die Wellenlagerung wirkender Kräfte vorteilhafterweise
vermieden. Eine Aktivierung des Druckzylinders 172 - die
ja ohnehin nur bei stehender Welle erfolgt - führt dann
nach Anlage der Kolbenstange 178 an der Spannstange 162 zu
einer geringfügigen Bewegung des Druckzylinders 172 in
Pfeilrichtung 181 (Fig. 40), bis sich die Greifarme 174 als
Widerlager in der Ringnut 176 abstützen.
In der in Fig. 31 und 32 veranschaulichten Ausführungsform
wird die erfindungsgemäße Trennwerkzeug-Spannvorrichtung
136 manuell gespannt, und zwar über eine Spannverschraubung
182, die in diesem Ausführungsbeispiel anstelle des Betäti
gungsorgans 170 der Fig. 29 und 30 an dem dem Spannflansch
140 abgekehrten Ende der Spannstange 162 angeordnet ist.
Die Spannstange 162 weist ein die Welle 134 axial überra
gendes Gewindeende auf, auf das eine Spannmutter 184 auf
geschraubt ist, so daß durch Verschrauben dieser Mutter
184, die sich an der Welle 134 abstützt, über die Spann
stange 162 der Spannflansch 140 mit der Spannkraft F be
aufschlagt werden kann.
Hierbei ist nun die erfindungsgemäße Ausgestaltung der
Spannvorrichtung 136 insofern von besonderem Vorteil, als
bei einem manuellen Anziehen der Spannverschraubung 182
sich für die Bedienungsperson eine eindeutig wahrnehmbare
"Rückmeldung" darüber ergibt, wann die für einen sicheren
Betrieb als erforderlich vorbestimmte Spannkraft F erreicht
ist. Wie sich aus dem Diagramm in Fig. 33 ergibt, hat das
zum Verschrauben aufzuwendende Drehmoment M zunächst -
wegen der Verformbarkeit des membranartigen Flanschteils
160 - einen relativ flachen Anstieg, es steigt dann aber
sprungartig und daher fühlbar in der Stellung X1 an, in der
der innere Flanschteil 156 mit der inneren Anlagefläche 154
über das Trennwerkzeug 130 zur Abstützung an der gegenüber
liegenden Anlagefläche 146 des Antriebsflansches 138 ge
langt. Der Bediener kann dies derart deutlich spüren, daß
vorteilhafterweise ein zu geringes Anziehen der Spannver
schraubung 182 in der Praxis kaum noch vorkommen dürfte.
In Abweichung von der in den Fig. 31 und 32 dargestellten
Ausführungsform könnte eine Spannverschraubung alternativ
auch im Bereich des Spannflansches 140 vorgesehen sein,
indem beispielsweise der Antriebsflansch 138 einen axialen,
zentrischen Gewindeabschnitt aufweist, auf den dann der
Spannflansch 140 mit einer zentrischen Durchgangsöffnung
aufsetzbar und mit einer Schraubmutter gegen den Antriebs
flansch verspannbar ist (nicht dargestellt).
Erfindungsgemäß ist die Trennvorrichtung 15 zumindest in
vertikaler Richtung (vgl. den Doppelpfeil 186 in Fig. 30
und 31) beweglich geführt, um den für den Trennvorgang
notwendigen Vorschub des Trennwerkzeugs 130 zu gewähr
leisten. Insbesondere für die "Lagenverarbeitung" ist es
aber aufgrund der größeren Breite des zu trennenden Mate
rials vorteilhaft, wenn die Trennvorrichtung 15 zusätzlich
auch in horizontaler Richtung beweglich geführt ist. Hier
bei werden nun erfindungsgemäß für den Antrieb der Trenn
vorrichtung 15 Antriebsmittel verwendet, die vorzugsweise
automatisch in Abhängigkeit von der Querschnittsgröße des
abzulängenden Profilmaterials 2 derart gesteuert werden,
daß die Trennvorrichtung 15 vor dem ersten Trennvorgang,
ausgehend von einer vertikal nach oben vom Profilmaterial
entfernten Startposition, in einem Eilgang an das Profil
material 2 vertikal nach unten herangeführt wird. Nachfol
gend wird in unmittelbarer Nähe des Profilmaterials 2 in
einen langsameren Arbeitsgang umgeschaltet, und die Trenn
vorrichtung 15 führt dann für jeden Trennvorgang nur noch
den gerade erforderlichen Bewegungshub in vertikaler Rich
tung durch. Zweckmäßigerweise werden hierzu die Antriebs
mittel der Trennvorrichtung 15 anhand der sensorisch erfaß
ten Stellung des oberen, beweglichen Spannbackens 102b
(vgl. hierzu Fig. 21) des vertikal spannenden Spannbacken-
Paares der vorderen Spannvorrichtung 100 angesteuert. Ein
hierfür die Stellung des Spannbackens erfassender Sensor
ist in den Zeichnungsfiguren allerdings nicht dargestellt.
Es ist nun des weiteren besonders vorteilhaft, wenn die
Trennvorrichtung 15 für den Trennvorgang zunächst nur in
vertikaler Richtung bewegt wird. Es wird dann vorteilhaf
terweise sensorisch erfaßt, ob hierdurch bereits das Pro
filmaterial 2 vollständig durchtrennt wurde. Bejahenden
falls folgt danach der nächste Trennvorgang wiederum in
vertikaler Bewegungsrichtung der Trennvorrichtung 15. Wird
jedoch sensorisch erfaßt, daß das Profilmaterial 2 allein
durch die vertikale Bewegung der Trennvorrichtung 15 noch
nicht ganz durchtrennt wurde, wird erfindungsgemäß auto
matisch die Trennvorrichtung 15 in ihrer unteren Position
zusätzlich auch in horizontaler Richtung bewegt, um so das
Profilmaterial 2 gänzlich zu durchtrennen. Für diese Steu
erung ist vorzugsweise an einem der horizontalen Spann
backen 104a, b ein in der Zeichnung nicht dargestellter
Sensor angeordnet, der das Trennwerkzeug der Trennvorrich
tung 15 sensorisch erfaßt. Schließlich ist es bezüglich der
Antriebsmittel für die Trennvorrichtung vorteilhaft, wenn
diese in der jeweiligen Bewegungsrichtung spielfrei bzw.
spielausgeglichen ausgebildet sind. Es wird hierdurch eine
hohe Qualität im Schnittbereich, d. h. an den Stirnseiten
der abgelängten Stücke, erreicht.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschrie
bene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfaßt auch
alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungs
formen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht
auf die in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merk
malskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede
beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller
insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies
bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal
jedes unabhängigen Anspruchs weggelassen bzw. durch min
destens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes
Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die anlie
genden Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsver
such für eine Erfindung zu verstehen.
Claims (62)
1. Verfahren zum Ablängen von Stücken von einem stangen
förmigen Profilmaterial (2), wobei das Profilmaterial
(2) in einer Verarbeitungs- und Nachführebene (12)
liegend sukzessive relativ zu einer Trennvorrichtung
(15) jeweils im wesentlichen um die Länge des abzu
längenden Stückes in Profil-Längsrichtung (6) nach
geführt und das Stück dann abgetrennt wird, wobei zum
Nachführen das Profilmaterial (2) im Bereich seines
der Trennvorrichtung (15) abgekehrten, hinteren Endes
ergriffen und hier jeweils mit einer Vorschubkraft be
aufschlagt wird, und wobei jeweils während des Trenn
vorganges das Profilmaterial (2) auch in seinem der
Trennvorrichtung (15) zugekehrten, vorderen Bereich
fixiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Profilmaterial (2) im Bereich seines hinteren Endes
und/oder in seinem vorderen Bereich jeweils in ver
tikaler Richtung eingespannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Profilmaterial (2) im Bereich seines hinteren Endes
zusätzlich auch in horizontaler Richtung eingespannt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Profilmaterial (2) in seinem vorderen Bereich zusätz
lich auch in horizontaler Richtung eingespannt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Einspannen in vertikaler und horizontaler Richtung
zunächst jeweils mit einer relativ geringen, gerade
zum Ausrichten des Profilmaterials (2) ausreichenden
Spannkraft erfolgt, und daß erst danach in beiden
Richtungen mit höheren Spannkräften gespannt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß für
jede Spann-Richtung ein Spannbacken-Paar verwendet
wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß wäh
rend des Trennvorganges das Profilmaterial (2) zusätz
lich auch im Bereich des abzulängenden Stückes einge
spannt wird, wozu vorzugsweise ein weiteres Paar von
Spannbacken verwendet wird, zwischen denen ein selbst
tätiger Spannkraft-Ausgleich gewährleistet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Profilmaterial (2) im Bereich zwischen seinem einge
spannten hinteren Ende und seinem vorderen Bereich zur
definierten Lage in der Nachführebene (12) abgestützt
wird.
8. Verfahren insbesondere nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Profilmaterial (2) vor dem Ablängen in einer zur Vor
schubrichtung (6) im wesentlichen parallelen Ausrich
tung und in einer quer zur Profil-Längsrichtung und
quer zur Vorschubrichtung verlaufenden Zuführrichtung
(9) zugeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Profilmaterial (2) in einer unterhalb der Verarbei
tungs- und Nachführebene (12) liegenden Zuführebene
(10) zugeführt und dann in die Verarbeitungs- und
Nachführebene (12) angehoben wird, wobei das Anheben
vorzugsweise derart erfolgt, daß das hintere Ende des
Profilmaterials (2) in einer vertikalen Ebene und in
zur Vorschubrichtung (6) entgegengesetzter Richtung
eine Kreisbogenbewegung (Pfeil 18) ausführt, deren
Zenit oberhalb der Verarbeitungsebene (12) liegt.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Profilmaterial (2) aus mehreren einzelnen Profilstan
gen besteht, die gemeinsam in einer Lage nebenein
anderliegend oder in einem Bündel mit mehreren aufein
anderliegenden Lagen verarbeitet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Profilstangen (2) während des Querzuführens in eine
zueinander und zur Vorschubrichtung (6) parallele Lage
ausgerichtet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Profilstangen (2) während des Querzuführens durch
Längsverschiebung mit ihren hinteren Stirnflächen
bündig in eine zur Vorschubrichtung (6) insbesondere
senkrechte Ebene positioniert werden.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10
bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß beim
Spannen ein selbsttätiger Ausgleich von Dickenunter
schieden zwischen den einzelnen Profilstangen (2) in
vertikaler und/oder horizontaler Richtung erfolgt.
14. Verfahren insbesondere nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Trennvorrichtung (15) zum Trennen des Profilmaterials
(2) in einer senkrecht zur Profil-Längsrichtung und
zur Vorschubrichtung (6) angeordneten Trennebene (72)
in vertikaler Richtung (186) und/oder in horizontaler
Richtung bewegt wird, wozu Antriebsmittel verwendet
werden, die ,vorzugsweise spiel frei bzw. spielausge
glichen ausgeführt sind.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Antriebsmittel der Trennvorrichtung (15) automatisch
in Abhängigkeit von der Querschnittsgröße des abzulän
genden Profilmaterials (2) derart gesteuert werden,
daß die Trennvorrichtung (15) vor dem ersten Trennvor
gang in einem Eilgang an das Profilmaterial (2) heran
geführt wird und nachfolgend für jeden Trennvorgang in
einem ,Arbeitsgang nur noch den gerade erforderlichen
Bewegungshub durchführt.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Antriebsmittel der Trennvorrichtung (15) anhand der
sensorisch erfaßten Stellung insbesondere eines obe
ren, beweglichen Spannbackens des vertikal spannenden
Spannbacken-Paares angesteuert werden.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14
bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Trennvorrichtung (15) für den Trennvorgang zunächst
nur in vertikaler Richtung bewegt wird, wobei nach
sensorischer Erfassung des vollständigen Durchtrennens
sofort der nächste Trennvorgang veranlaßt wird oder
nach sensorischer Erfassung des nicht vollständigen
Durchtrennens die Trennvorrichtung (15) zur Fort
setzung des Trennvorganges in horizontaler Richtung
bewegt wird.
18. Verfahren insbesondere nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
scheibenförmiges Trennwerkzeug (130) in der Trennvor
richtung (15) derart eingespannt wird, daß eine
selbsttätige Ausrichtung, insbesondere eine Seiten
schlag-Kompensation, bewirkt wird.
19. Verfahren insbesondere nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß un
mittelbar nach dem Trennvorgang ein durch die Trenn
vorrichtung (15) gebildeter Trennspalt des Profilmate
rials (2) insbesondere dadurch vergrößert wird, daß
das sich noch vor der Trennebene (72) befindende Pro
filmaterial (2) und/oder das sich bereits hinter der
Trennebene (72) befindende, abgelängte Stück von der
Trennebene (72) in Profillängsrichtung wegbewegt
werden/wird.
20. Verfahren insbesondere nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die
von dem Profilmaterial (2) abgelängten, insbesondere
zunächst noch eingespannten Stücke wegtransportiert
und vorzugsweise einer Weiterverarbeitung, insbesonde
re einem stirnseitigen Entgraten zugeführt werden.
21. Vorrichtung zum Ablängen von Stücken von einem stan
genförmigen Profilmaterial (2), insbesondere zur
Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus einer
Trennvorrichtung (15) und einer dieser in Verarbei
tungsrichtung vorgeordneten, das in einer Verarbei
tungs- und Nachführebene (12) liegende Profilmaterial
(2) sukzessive in Längsrichtung nachführenden Nach
führ- und Positioniereinrichtung mit einer in Nach
führrichtung (6) linearbeweglich geführten und das der
Trennvorrichtung (15) abgekehrte, hintere Ende des
Profilmaterials (2) ergreifenden Nachschubeinrichtung,
einer das Profilmaterial (2) in seinem Bereich zwi
schen der Nachschubeinrichtung und der Trennvorrich
tung (15) unterstützenden Trägereinrichtung (14) sowie
einer im Bereich der Trennvorrichtung (15) jeweils
während jedes Trennvorganges das Profilmaterial (2)
fixierenden Haltevorrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Nachschubeinrichtung als eine das Profilmaterial (2)
in vertikaler Richtung einspannende Spanneinrichtung
(16) ausgebildet ist.
22. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Haltevorrichtung als eine das Profilmaterial (2) in
vertikaler Richtung einspannende Positioniereinrich
tung (20) ausgebildet ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Profilmaterial (2) durch die Spanneinrichtung (16)
und/oder durch die Positioniereinrichtung (20) zusätz
lich auch in horizontaler Richtung eingespannt wird.
24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 21
bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Spanneinrichtung (16) und die Positioniereinrichtung
(20) jeweils eine Spannvorrichtung (100) aufweisen mit
einem in vertikaler Richtung spannenden Paar von
Spannbacken (68a 68b; 102a, 102b).
25. Vorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß zu
mindest einer der vertikal spannenden Spannbacken
(68a, 68b) als derart an die Querschnittsform des zu
spannenden Profilmaterials (2) angepaßter Formbacken
ausgebildet ist, daß beim Verspannen außer einer ver
tikalen Spannkraft auch eine horizontal gerichtete
Spannkraft-Komponente entsteht.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die
bzw. jede Spannvorrichtung (100) zusätzlich zu den
vertikal spannenden Spannbacken (68a, b; 102a, b) ein
gesondertes, in horizontaler Richtung spannendes Paar
von Spannbacken (96a, 96b; 98a, 98b; 104a, 104b) auf
weist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die
vertikalen und die horizontalen Spannbacken in Profil-
Längsrichtung versetzt in verschiedenen Ebenenberei
chen liegend angeordnet sind.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die
vertikalen und die horizontalen Spannbacken im wesent
lichen in dem gleichen Ebenenbereich liegend angeord
net sind, wobei die einen Spannbacken (98a, 98b) zum
Spannen zwischen die anderen Spannbacken (68a, 68b)
bis zu dem Profilmaterial (2) eingreifen.
29. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 24
bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß min
destens einer (68a; 102b; 104b) der beiden Spannbacken
des/jedes Spannbacken-Paares in Spannrichtung beweg
lich geführt ist, während der jeweils andere Spann
backen (68b; 102a; 104b) dieses Paares als Festbacken
im wesentlichen ortsfest angeordnet oder vorzugsweise
geringfügig beweglich geführt ist, und zwar zwischen
einer definierten Spannposition und einer geringfügig
von dem Profilmaterial (2) entfernten Löseposition.
30. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 24
bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß der/
jeder bewegliche Spannbacken (68a, 102b, 104b) von
einer pneumatischen oder hydraulischen Kolbenzylinder
einheit (106) beaufschlagt ist und vorzugsweise die
Kolbenzylindereinheit (106) zusammen mit dem Spann
backen in der jeweiligen Spannrichtung über einen zu
sätzlichen Linear-Antrieb, insbesondere einen Gewinde
spindel-Antrieb (116) linearbeweglich antreibbar ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet, daß beim
Spannen eine automatische Steuerung der Kolbenzylin
dereinheit (106) und des zusätzlichen Linear-Antriebes
(116) derart vorgesehen ist, daß sich die die eigent
liche Spannkraft erzeugende Kolbenzylindereinheit
(106) bei beginnender Spanndruckbeaufschlagung stets
in einer von einem ausfahrseitigen Endanschlag be
abstandeten Hubstellung befindet.
32. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 24
bis 31,
dadurch gekennzeichnet, daß zum
Fixieren des jeweils abzulängenden bzw. abgelängten
Stückes des Profilmaterials (2) mindestens ein zusätz
liches Spannbacken-Paar vorgesehen ist, dessen Spann
backen (123a, b) mit einem selbsttätigen Spannkraft-
Ausgleich derart ausgestattet sind, daß beide Spann
backen das Profilmaterial (2) im wesentlichen mit der
gleichen Spannkraft beaufschlagen.
33. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 26
bis 32,
dadurch gekennzeichnet, daß ins
besondere bei einer gleichzeitigen Verarbeitung von
mehreren einzelnen Profilstangen (2) als Lage oder
Bündel zum Spannen der/jeder Spannvorrichtung (100)
das vertikale und das horizontale Spannbacken-Paar
nacheinander oder im wesentlichen gleichzeitig zu
nächst mit einer relativ geringen, zum Zurechtrücken
der Profilstangen (2) ausreichenden Spannkraft und
erst danach mit der eigentlichen, höheren Spannkraft
beaufschlagt werden.
34. Vorrichtung insbesondere nach einem oder mehreren der
Ansprüche 21 bis 33,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Spanneinrichtung (16) an einem Träger (48) oberhalb
der Verarbeitungs- und Nachführebene (12) aufgehängt
und insbesondere über eine Prismenführung (50) linear
beweglich geführt sowie vorzugsweise über einen Zahn
stangenantrieb (60) antreibbar ist.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Zahnstangenantrieb (60) bzw. dessen Ansteuerung mit
einer automatischen Längenfehler-Kompensation ausge
stattet ist.
36. Vorrichtung insbesondere nach einem oder mehreren der
Ansprüche 21 bis 35,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Trägereinrichtung (14) mindestens zwei in Profilrich
tung beabstandete Tragwalzen (34) aufweist, die um
quer zur Vorschubrichtung (6) sowie horizontal verlau
fende Achsen drehbar gelagert sind, und die in im
wesentlichen vertikaler Richtung einzeln insbesondere
in Abhängigkeit von der Nachführbewegung der Spannein
richtung (16) in Vorschubrichtung (6) sukzessive nach
einander aus der Verarbeitungs- und Nachführebene (12)
nach unten bewegbar geführt sind, und zwar bis unter
halb des Bewegungsbereiches der beweglich geführten
Spanneinrichtung (16).
37. Vorrichtung insbesondere nach einem oder mehreren der
Ansprüche 21 bis 36,
dadurch gekennzeichnet, daß in
einem der Trennvorrichtung (15) und der Positionier
einrichtung (20) vorgeordneten Bereich das Profilmate
rial (2) seitlich, quer zu seiner Längsrichtung, ins
besondere mit seitlichen Stützrollen (22), mit einer
elastischen Kraft beaufschlagt wird.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Stützrollen (22) um im wesentlichen vertikal angeord
nete Achsen drehbar gelagert und vorzugsweise bis
unter den Bewegungsbereich der Spanneinrichtung (16)
absenkbar bzw. weggklappbar geführt sind.
39. Vorrichtung insbesondere nach einem oder mehreren der
Ansprüche 21 bis 38,
gekennzeichnet durch eine das stan
genförmige, im wesentlichen parallel zur Vorschubrich
tung (6) liegende Profilmaterial (2) quer zu seiner
Längserstreckung zuführende Zuführeinrichtung (4).
40. Vorrichtung nach Anspruch 39,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Zuführeinrichtung (4) das Profilmaterial (2) in einer
unterhalb der Verarbeitungs- und Nachführebene (12)
liegenden Zuführebene (10) zuführt, und daß das Pro
filmaterial (2) dann insbesondere durch die Trägerein
richtung (14) von der Zuführeinrichtung (4) abgehoben
und in die Verarbeitungsebene (12) angehoben wird.
41. Vorrichtung insbesondere nach einem oder mehreren der
Ansprüche 36 bis 40,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Tragwalzen (34) gemeinsam, im wesentlichen synchron
und in im wesentlichen vertikaler Richtung zwischen
der Verarbeitungsebene (12) und einer unterhalb der
Zuführebene (10) angeordneten Position beweglich
geführt sind.
42. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 36
bis 41,
dadurch gekennzeichnet, daß jede
Tragwalze (34) in Schwenkhebeln (36) gelagert und der
art von einem Antriebsorgan, insbesondere einem Druck
mittelzylinder (38), beaufschlagbar ist, daß jede
Tragwalze (34) zum Anheben und Absenken längs eines
Kreisbogens beweglich ist.
43. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 36
bis 42,
dadurch gekennzeichnet, daß alle
Tragwalzen (34) an einem gemeinsamen Parallel-Schwing
rahmen (40) befestigt sind, der über Hebel (42) derart
an einem Maschinenrahmen (44) angelenkt und von min
destens einem Antriebsorgan, insbesondere einem Druck
mittelzylinder, beaufschlagbar ist, daß der Schwingen
rahmen (40) zusammen mit den Tragwalzen (34) aufgrund
einer Kreisbogenbewegung der Hebel (42) parallel
anhebbar und absenkbar ist.
44. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 39
bis 43,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Zuführeinrichtung (4) mindestens zwei Förderbänder
(24) aufweist, die jeweils quer zur Profil-Längsrich
tung und in Zuführrichtung (9) verlaufen und in zu
einander vorzugsweise paralleler Anordnung über die
Länge des Profilmaterials (2) verteilt angeordnet
sind.
45. Vorrichtung nach Anspruch 44,
dadurch gekennzeichnet, daß je
des Förderband (24) ein oberes, die Zuführebene (10)
definierendes Arbeitstrum (28) sowie vorzugsweise ab
stehende, im Bereich des Arbeitstrums (28) insbesonde
re senkrecht nach oben ragende Mitnehmer (30) auf
weist.
46. Vorrichtung nach Anspruch 44 oder 45,
dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Förderband (24) ebenengleich in ein den Bereich
der Trägereinrichtung (14) quer überdeckendes Weiter
transportband (32) übergeht, wobei die Weitertrans
portbänder (32) das Profilmaterial (2) durch kraft
schlüssige Auflage mitnehmen, gegen mindestens zwei
mechanische Anschläge (25) bewegen und so parallel zur
Vorschubrichtung (6) ausrichten.
47. Vorrichtung insbesondere nach einem oder mehreren
Ansprüche 39 bis 46,
gekennzeichnet durch eine die hin
teren Enden des Profilmaterials (2) während dessen
Bewegung in Zuführrichtung (9) durch Längsverschiebung
des Profilmaterials (2) bündig in eine gemeinsame Be
zugsebene (33) bringende Bündigrückvorrichtung (31).
48. Vorrichtung nach Anspruch 47,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Bündigrückvorrichtung (31) im Bereich der hinteren
Enden des auf der Zuführeinrichtung (4) aufliegenden
Profilmaterials (2) ein Umlaufband (35) aufweist, wel
ches um um vertikale Achsen drehbare Rollen (37a, b)
geführt ist, wobei ein den Profilenden zugekehrtes
Arbeitstrum (41) des Umlaufbandes (35) in Zuführrich
tung (9) gesehen derart schräg von hinten nach vorne
bis zu der Bezugsebene (33) verläuft, daß es mit der
Bezugsebene (33) einen spitzen Winkel (β) einschließt.
49. Vorrichtung nach Anspruch 48,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Umlaufband (35) mit einer Geschwindigkeit (v2) ange
trieben wird, die sich aus der Geschwindigkeit (v1) der
Förderbänder (24) der Zuführeinrichtung (4) geteilt
durch den Cosinus des spitzen Winkels (β) ergibt.
50. Vorrichtung insbesondere nach einem oder mehreren der
Ansprüche 21 bis 49,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Trennvorrichtung (15) ein eine insbesondere senkrecht
zur Profil-Vorschubrichtung (6) angeordnete Trennebene
(72) definierendes, kreisscheibenförmiges Trennwerk
zeug (130), insbesondere ein Kreissägeblatt oder eine
Trennschleifscheibe, aufweist, wobei das Trennwerkzeug
(130) zur Rotation um eine zur Trennebene (72) senk
rechte Rotationsachse (132) über eine Spannvorrichtung
(136) drehmomentschlüssig und lösbar an einer Welle
(134) befestigt ist.
51. Vorrichtung nach Anspruch 50,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Spannvorrichtung (136) aus einem drehmomentschlüssig
mit der Welle (134) verbundenen Antriebsflansch (138)
und einem unter Zwischenlage des Trennwerkzeuges (130)
axial gegen den Antriebsflansch (138) spannbaren
Spannflansch (140) besteht.
52. Vorrichtung nach Anspruch 51,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Antriebsflansch (138) einen zentrischen, axial vor
stehenden Zentrieransatz (142) aufweist, auf den das
Trennwerkzeug (130) mit einer passenden Zentrieröff
nung aufsetzbar ist, und daß der Antriebsflansch (138)
eine ringförmige, den Zentrieransatz (142) koaxial mit
radialem Abstand umschließende, äußere Anlagefläche
(144) für das Trennwerkzeug (130) aufweist.
53. Vorrichtung nach Anspruch 51 oder 52,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Antriebsflansch (138) zusätzlich zu der äußeren ring
förmigen Anlagefläche (144) eine den Zentrieransatz
(142) vorzugsweise unmittelbar benachbart und koaxial
umschließende und dabei in derselben Ebene mit der
äußeren .Anlagefläche (144) liegende, innere ringförmi
ge Anlagefläche (146) aufweist, wobei vorzugsweise in
radialer Richtung zwischen der inneren Anlagefläche
(146) und der äußeren Anlagefläche (144) eine sich
axial in den Antriebsflansch (138) erstreckende, um
fängliche Ringnut (148) gebildet ist.
54. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 51
bis 53,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Spannflansch (140) derart ausgebildet ist, daß er in
seinem gegen den Antriebsflansch (138) verspannten Zu
stand das Trennwerkzeug (130) im Bereich der beiden
Anlageflächen (144, 146) definiert an den Antriebs
flansch (138) anpreßt.
55. Vorrichtung nach Anspruch 54,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Spannflansch (140) eine ringförmige äußere Anlageflä
che (150) und eine von dieser in radialer Richtung
insbesondere über eine umfängliche Ringnut (152)
beabstandete, ringförmige innere Anlagefläche (154)
aufweist, wobei jeweils die inneren Anlagenflächen
(146, 154) der beiden Flansche einerseits sowie auch
deren äußere Anlageflächen (144,150) andererseits sich
axial fluchtend gegenüberliegen.
56. Vorrichtung nach Anspruch 55,
dadurch gekennzeichnet, daß in
einem ungespannten Zustand des Spannflansches (140)
dessen äußere Anlagefläche (150) gegenüber der inneren
Anlagefläche (154) zumindest geringfügig in axialer
Richtung vorsteht, wobei ein im wesentlichen ring
scheibenförmiger, im Bereich der Ringnut (152) ange
ordneter Flanschteil (160) derart elastisch, membran
artig verformbar ausgeführt ist, daß beim Verspannen
des Spannflansches (140) durch Beaufschlagung des
inneren Flanschteils (156) mit einer axialen Verspann
kraft (F) das Trennwerkzeug (130) zunächst außen zwi
schen den äußeren Anlageflächen (144, 150) und erst
nachfolgend - nach Verformung des membranartigen
Flanschteils (160) - auch innen zwischen den inneren
Anlageflächen (146, 154) verspannt wird.
57. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 50
bis 56,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Trennwerkzeug-Spannvorrichtung (136) manuell, insbe
sondere über eine Spannverschraubung (182), verspann
bar ist.
58. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 50
bis 56,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Trennwerkzeug-Spannvorrichtung (136) eine automatische
bzw. halbautomatische Spannung aufweist.
59. Vorrichtung nach Anspruch 58,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Spannflansch (140) lösbar an einem Ende einer sich
durch eine Bohrung der Welle (134) und des Antriebs
flansches (138) erstreckenden, axialverschiebbaren
Spannstange (162) befestigbar ist, wobei das andere
Ende der Spannstange (162) einerseits insbesondere
mittels einer Druckfeder (168) mit der Spannkraft (F)
beaufschlagt sowie andererseits mittels eines Betäti
gungsorgans (170) gegen die Spannkraft (F) mit einer
Lösekraft beaufschlagbar ist.
60. Vorrichtung nach Anspruch 59,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Betätigungsorgan (170) ein pneumatischer oder hydrau
lischer Druckzylinder (172) ist, der sich an der Welle
(134) in axialer Richtung abstützt und über eine Kol
benstange (178) axial auf die Spannstange (162) wirkt.
61. Vorrichtung nach Anspruch 60,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Druckzylinder (172) derart federelastisch und in
axialer Richtung geringfügig beweglich aufgehängt ist,
daß er in einer unbetätigten Ruhestellung reibungsfrei
von der Welle (134) beabstandet ist und erst bei Betä
tigung sich in axialer Richtung formschlüssig an der
Welle (134) abstützt.
62. Vorrichtung insbesondere nach einem oder mehreren der
Ansprüche 21 bis 61,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Trennvorrichtung (15) mit dem in der Trennebene (72)
liegenden Trennwerkzeug (130) in vertikaler und/oder
in horizontaler Richtung beweglich geführt ist, wozu
Antriebsmittel vorgesehen sind, die vorzugsweise
spielfrei bzw. spielausgeglichen ausgebildet sind.
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