DE60014747T2

DE60014747T2 - Vorrichtung zur Vorpositionnierung der Messer für eine Rohrschneidemaschine

Info

Publication number: DE60014747T2
Application number: DE60014747T
Authority: DE
Inventors: Jari Virtanen
Original assignee: DRILL LAIHIA T Oy; T Drill Oy
Current assignee: DRILL LAIHIA T Oy; T Drill Oy
Priority date: 1999-04-19
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2020-04-19
Also published as: FI990871A0; EP1048384A3; JP2001025917A; FI990871A; MXPA00003846A; EP1048384B1; ES2230049T3; FI111345B; KR20010066767A; BR0001242A; JP4542225B2; ATE279288T1; EP1048384A2; US6298757B1; DE60014747D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Vorpositionierung der Schneidwerkzeuge einer Schneidemaschine für ein Rohr oder eine Welle, wobei die Vorrichtung umfasst:

– eine mit Koppel- und Ausrichtmittel ausgestattete Schneidwerkzeugkassette zur Sicherung der Kassette an einem rotierbaren Schneidkopf, welcher eine Mittelrotationsachse (A) aufweist, welche mit der Mittelachse eines zu schneidenden Rohres oder einer zu schneidenden Welle zusammenfällt
– zumindest ein scharfkantiges Schneidrad, welches als ein spanfreier Schneider fungiert
– eine Schneidradklammer, an welcher das Schneidrad drehbar angezapft ist und deren Klammer entlang Manövrierstrecken geführt wird, damit die Kassette sich als Reaktion auf eine Zentrifugalkraft und einen Rücksprungfaktor von der Mittelachse (A) wegbewegt (Pfeil R), wenn der Schneidkopf zusammen mit der darauf montierten Kassette rotieren
– eine mit der Klammer verknüpfte Einstellvorrichtung zur Einstellung des Betriebsbereichs des Schneidrads, um dem Durchmesser eines zu schneidenden Rohrs oder einer zu schneidenden Welle zu entsprechen, durch Einstellen einer radialen Entfernung (B) des Einstellelements zu der Schneidradklammer, wobei die Einstellvorrichtung mit einer abgeschrägten Führungsfläche ausgestattet ist, welche einen spitzen Winkel mit der Mittelachse (A) bildet
– eine mit dem Schneidkopf verknüpfte Krafteinheit, welche mit der abgeschrägten Führungsfläche der Einstellvorrichtung in Kontakt kommt und das Schneidrad, zusammen mit dessen Klammer, in Richtung der Mittelachse (A) entgegengesetzt zu der Zentrifugalkraft und dem Rücksprungfaktor transportiert, bis das Schneidrad an einem Radialabstand zu der Mittelachse (A) ankommt, wie von der Einstellvorrichtung eingestellt.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Durchführung dieser Vorpositionierung.
Bei dieser An Rohrschneidemaschinen, wo das Schneiden ohne Entfernung von Drehspänen erfolgt, müssen das Schneidrad und eine diesem gegenüberliegende Kalanderwalze zum Bearbeiten auf einen gewünschten Ausgangsabstand eingestellt werden, wann immer sich der Rohr- oder Wellendurchmesser ändert. Bei einem ähnlichen Typ Schneidemaschine nach dem Stand der Technik muss das Ausrichten oder Einstellen erfolgen, während die Kassette an der Maschine befestigt ist und die Maschine stillsteht. Das Einstellen ist ein verhältnismäßig arbeitsaufwendiger und weitschweifiger Prozess und der Platz in der Maschine, an dem das Einstellen erfolgt, ist nicht ohne Weiteres zugreifbar.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung und Methode zur Verfügung zu stellen, wobei die Werkzeuge in einer Schnellwechsel-Schneidwerkzeugkassette außerhalb einer Maschine voreingestellt werden können, während gleichzeitig eine andere Schneidwerkzeugkassette auf der Schneidemaschine derart befestigt sein kann, dass die Schneidemaschine betrieben werden kann, während das Voreinstellen von Schneidwerkzeugen einer anderen Kassette im Gange ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung auf Basis der Merkmale in anhängendem Anspruch 1. Eine ähnliche Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Verfahren auf Basis der Merkmale in anhängendem Anspruch 3.
Eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung wird jetzt detaillierter unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschreiben, in welchen
1 eine symmetrische Hälfte einer Schneidwerkzeugkassette in Teilschnitt zeigt, wobei der drehbare Schneidkopf 11 nur schematisch dargestellt ist;
2 getrennt von einer Schneidemaschine einen Voreinstellrahmen 12 zeigt; und
3 einen Zustand in Draufsicht zeigt, in welchem eine Schneidwerkzeugkassette 1 zum Voreinstellen der Schneidwerkzeuge 4 auf dem Voreinstellrahmen 12 platziert ist.
Bezug nehmend auf 1 ist dort eine Schneidwerkzeugkassette 1 dargestellt, die auf einem drehbaren Schneidkopf 11 in einer Schneidemaschine montiert ist. Das eigentliche Schneiden erfolgt spanfrei, da der scharfe Rand eines Schneidrads 4 gegen die Oberfläche eines Rohrs oder einer Welle gepresst wird, während der Schneidkopf 11 zusammen mit der darauf montierten Kassette 1 um eine Mittelachse A des Rohrs oder der Welle rotiert. Das Schneidrad 4 ist drehbar an eine Klammer 3 angezapft, welche zur Fortbewegung von der Mittelachse A als Reaktion auf eine Zentrifugalkraft und einen Auffederungsfaktor (Federn 20 in 3) bei rotierendem Schneidkopf 11 entlang Manövrierstrecken 2 geführt wird. Diese Auswärtsbewegung stoppt, wenn eine abgeschrägte Fläche 7, die sich in einem Einstellelement 6 befindet, welches mittels einer Einstellschraube 5 an der Klammer 3 befestigt ist, mit einer Rolle 9 kollidiert. Die Rolle 9 ist andererseits mittels einer Stange 8 mit einer in dem Schneidkopf 11 befindlichen Krafteinheit (nicht dargestellt) verbunden, wobei der Stab 8 in Richtung eines Pfeils F hin und her bewegt werden kann. Wenn der Stab 8 wie in 1 nach links gedrückt wird, wird die Klammer 3 mittels der Rolle 9 in Richtung der Mittelachse A gedrängt, durch das Zwischenstück der abgeschrägten Fläche 7 hindurch, wobei das Schneidrad 4 seine Schneidkante in ein Rohr oder eine Welle versenkt, ohne jedoch den Schneidevorgang vollständig durchzuführen. Das Fertigschneiden erfolgt durch axiales Ziehen. In einigen Fällen ist es ebenfalls möglich einen Schnitt mittels des Schneidekante des Schneidrads 4 zu verursachen.
Durch einen Abstand von der Fläche 7 zu dem Schneidrad 4 wird eine Startposition für das Schneidrad 4 bestimmt, und die Schnitttiefe des Rads 4 wird bestimmt durch den Arbeitsbereich des Stabs 8. Die Verstellung des Rads 4 hinsichtlich dessen Startposition entsprechend dem Durchmesser eines Rohrs oder einer Welle wird mittels einer Einstellschraube 5 mit einem Zweihandgewinde erzielt, wobei die Drehung dieser benutzt werden kann, um einen Abstand B zwischen der Klammer 3 und dem Einstellelement 6 zu verändern. Um dieses Einstellen nicht im Inneren der Maschine, während diese stillsteht, durchführen zu müssen, ist die Werkzeugkassette 1 für einen schnellen Wechsel und zum Voreinstellen auf einem separaten Voreinstellrahmen 12, dargestellt in den 2 und 3, ausgebildet.
Zwischen der Kassette 1 und dem Schneidkopf 11 können sich irgendwelche aus dem Stand der Technik bekannte Schnelltrennverriegelungssysteme befinden, welche in dem gezeigten Fall dargestellt werden durch in den Enden der Manövrierstrecken 2 befindliche Löcher 10. In einem einfachen Fall kann das Kuppeln erwirkt werden mittels in die Löcher 10 passende Schrauben oder Stifte, deren Enden für Splintbolzen mit Löchern versehen sein können oder die mit federvorgespannten Flanschen für passende Formen der Löcher 10 versehen sein können.
Der Voreinstellrahmen 12 ist mit aufrechten Stiften 18 versehen, die auf Stützen 17 montiert sind, welche derart dimensioniert und positioniert sind, dass sie in die Löcher 10 der Kassette 1 passen, wobei die Ausrichtung einer Kassette auf dem Rahmen 12 übereinstimmt mit der Ausrichtung in dem Schneidkopf 11. Die Stift-Loch-Anordnung 18/10 wird nur als eine Möglichkeit beschrieben, und natürlich kann ein Durchschnittsfachmann ohne Weiteres beliebige Designs bezüglich des Rahmes 12 und der Kassette 1 wählen, um die Kassette 1 in einer gewünschten Position relativ zu Referenzflächen 15 zu platzieren. Der Rahmen 12 ist mit Befestigungs- und Zentriermitteln 13 für ein Rohr oder eine Welle versehen und mit Referenzflächen 15, deren Positionen relativ zu der Einstellvorrichtung 5, 6 übereinstimmen mit durch den Stab 8 und die Rolle 9 des Schneidkopfs 11 angenommenen Positionen. Somit ist die Einstellvorrichtung 5, 6 für die richtig auf den Rahmen 12 ausgerichtete Kassette 1 derart einstellbar, dass das Schneidrad 4 an einem gewünschten Anfangsabstand zu der Oberfläche des Rohrs oder der Welle absetzt. Das Einstellen erfolgt einfach, indem eine Schraube 16 benutzt wird, um die Einstellschraube 5 zu drehen, bis die Fläche des Einstellelements 6 auf die Referenzfläche 15 anspricht und der Schneiderand des Rads 4 an einem gewünschten Abstand zu der Fläche des Rohrs oder der Welle 14 abgesetzt wird. Die Einstellungen lassen sich auf dem Voreinstellrahmen 12 leicht durchführen, und einen genauen Abstand des Rads 4 zu dem Rohr oder der Welle 14 einzuhalten ist einfach. Während die Einstellung im Gange ist, kann die Schneidemaschine durch die Benutzung einer anderen voreingestellten auf den Schneidkopf 11 montierten Kassette 1 betrieben werden.
In 1 lässt das Bezugszeichen D eine Blickrichtung erkennen, in welcher die Kassette 1 in 3 sichtbar ist. Wie in 3 dargestellt, ist die Kassette 1 gegenüber dem ersten Schneidrad 4 mit einem zweiten Schneidrad 4 oder einer Kalanderrolle versehen, um das durch das Schneidrad 4 verschobene Material so nah wie möglich an den ursprünglichen Rohrdurchmesser zu mangeln. Das zweite Schneidrad 4 oder die Kalanderrolle ist mit einer Klammer 3 und einer Einstellvorrichtung 5, 6 versehen, die strukturell und funktional im Wesentlichen identisch sind mit der Klammer 3 und der Einstellvorrichtung 5, 6 des ersten Schneidrads 4. Somit können beide Schneidräder 4 oder das Schneidrad 4 und die Kalanderrolle individuell auf einen gewünschten Anfangsbearbeitungsabstand voreingestellt werden. Der Umstand, dass die Kassette 1 sich nicht auf dem Schneidkopf 11 oder dem Rahmen 12 befindet, resultiert daraus, dass die Flächen 7 mit Stoppern 19 kollidieren und die Bewegung der Klammern 3 beschränken als Reaktion auf den Vortrieb durch die Federn 20.
Die Einstellschraube 5 hat ein Zweihandgewinde, welches zu drehen somit die Elemente 5 und 6 veranlasst, sich aufeinander zu oder voneinander weg zu bewegen, je nach dem, in welche Richtung die Schraube 5 gedreht wird. Der nötige Einstellbereich ist knapp, typischerweise in der Größenordnung von einigen Millimetern (max. z.B. 12 mm), je nach Unterschied zwischen dem Minimal- und Maximaldurchmesser des mittels der Schneidemaschine zu schneidenden Rohrs oder der Welle.

Claims

Vorrichtung zur Vorpositionierung der Schneidwerkzeuge einer Schneidemaschine für ein Rohr oder eine Welle, wobei die Vorrichtung umfasst: – eine mit Koppel- und Ausrichtmittel (10) ausgestattete Schneidwerkzeugkassette (1) zur Sicherung der Kassette (1) an einem rotierbaren Schneidkopf (11), welcher eine Mittelrotationsachse (A) aufweist, welche mit der Mittelachse eines zu schneidenden Rohres oder einer zu schneidenden Welle zusammenfällt; – zumindest ein scharfkantiges Schneidrad (4), welches als ein spanfreier Schneider fungiert; – eine Schneidradklammer (3), an welcher das Schneidrad (4) drehbar angezapft ist und deren Klammer (3) entlang Manövrierstrecken (2) geführt wird, damit die Kassette (1) sich als Reaktion auf eine Zentrifugalkraft und einen Rücksprungfaktor (20) von der Mittelachse (A) wegbewegt (ein Pfeil R), wenn der Schneidkopf (11) zusammen mit der darauf montierten Kassette rotieren; – eine mit der Klammer (3) verknüpfte Einstellvorrichtung (5, 6) zur Einstellung des Betriebsbereichs des Schneidrads (4), um dem Durchmesser eines zu schneidenden Rohrs oder einer zu schneidenden Welle zu entsprechen, durch Einstellen einer radialen Entfernung (B) des Einstellelements (6) zu der Schneidradklammer (3), wobei die Einstellvorrichtung (5, 6) mit einer abgeschrägten Führungsfläche (7) ausgestattet ist, welche einen spitzen Winkel mit der Mittelachse (A) bildet; – eine mit dem Schneidkopf (11) verknüpfte Krafteinheit (8, 9), welche mit der abgeschrägten Führungsfläche (7) der Einstellvorrichtung in Kontakt kommt und das Schneidrad (4), zusammen mit dessen Klammer (3), in Richtung der Mittelachse (A) entgegengesetzt zu der Zentrifugalkraft und dem Rücksprungfaktor (20) transportiert, bis das Schneidrad (4) an einem Radialabstand zu der Mittelachse (A) ankommt, wie von der Einstellvorrichtung (5, 6) eingestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidwerkzeugkassette (1) von dem Schneidkopf (11) entfernbar ist und durch Verwendung der Koppel- und Ausrichtmittel (10) auf einen separaten Voreinstellrahmen (12) für die Einstellvorrichtung (5, 6) montierbar ist, welcher ausgestat tet ist mit Befestigungs- und Zentriermitteln (13) für ein Rohr oder eine Welle (14), und mit einer Referenzfläche (15), deren Position in Bezug auf die Einstellvorrichtung (5, 6) relativ zu einer von der Krafteinheit (8, 9) des Schneidkopfs (11) angenommenen Position vorbestimmt ist, wobei die Einstellvorrichtung (5, 6) für die auf dem Voreinstellrahmen (12) platzierte Kassette (1) derart mittels der Referenzfläche (15) justierbar ist, dass das Schneidrad (4) sich an einer gewünschten Ausgangsbearbeitungsentfernung zu der Oberfläche des Rohres oder der Welle (14) festsetzt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (1) gegenüber dem ersten Schneidrad (4) mit einem zweiten Schneidrad (4) oder einer Kalanderrolle versehen ist, mit einer Klammer (3) und einer Einstellvorrichtung (5, 6), die strukturell und funktional symmetrisch in Bezug zu der Klammer (3) und der Einstellvorrichtung (5, 6) des ersten Schneidrads (4) sind, wobei beide Schneidräder (4) oder das Schneidrad (4) und die Kalanderrolle individuell voreinstellbar sind auf den gewünschten Ausgangsbearbeitungsabstand.
Verfahren zur Voreinstellung der Schneidwerkzeuge einer Schneidemaschine für ein Rohr oder eine Welle, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Schneidwerkzeugkassette (1) von einem rotierbaren Schneidkopf (11) der Schneidmaschine entfernt ist; – die Schneidwerkzeugkassette (1) auf einem Voreinstellrahmen (12) montiert und ausgerichtet ist; – der Voreinstellrahmen (12) vor und nach der Montage und Ausrichtung mit einem Rohr oder einer Welle (14) versehen wird, das/die relativ dazu fixiert und zentriert wird und einen Durchmesser aufweist, der mit dem Durchmesser eines zu schneidenden Rohrs oder einer zu schneidenden Welle übereinstimmt; – eine in der Kassette (1) enthaltene Einstellvorrichtung (5, 6) verwendet wird, um die Entfernung von einem Schneidwerkzeug (4) zu einer Referenzfläche (15) des Voreinstellrahmens (12) einzustellen, damit dieser derart vorhanden ist, dass das Schneidwerkzeug (4) in einem gewünschten Anfangsschneidbereich zu dem Rohr oder der Welle (14) eingestellt ist; und – die Schneidwerkzeugkassette auf dem Schneidkopf (11) an einem vorbestimmten Platz montiert ist.