DE60121721T2

DE60121721T2 - Schneidemaschine für rohrartige Elemente

Info

Publication number: DE60121721T2
Application number: DE2001621721
Authority: DE
Inventors: Aleardo Chezzi; Mauro Lorenzini
Original assignee: Oto Mills SpA
Current assignee: Oto Mills SpA
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2021-06-19
Also published as: ITMO20010029A1; EP1232816A2; ATE333959T1; ITMO20010029A0; EP1232816B1; EP1232816A3; US6675684B2; DE60121721D1; US20020112584A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidemaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine solche Maschine ist in DE-A-3120009 offenbart.
Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, ist die Schneidemaschine nützlich für auf rohrartigen Elementen ausgeführten „laufenden" Schnitten, die durch ständige Kaltumformung auf motorisierten und nicht motorisierten Rollen hergestellt werden.
Unter den bekannten und verwendeten Schneidesystemen befindet sich ein als „dimple-free" bekanntes System, das in der Verwendung von zwei Werkzeugen besteht, deren Bewegungen mechanisch miteinander verbunden sind. Eines davon ist ein Kerbwerkzeug, das einen ersten Einschnitt tangential zum rohrartigen Element ausführt, während das andere ein Schneider oder ein Messer ist, der den vollen Schnitt, ausgehend vom vom Kerbwerkzeug ausgeführten Einschnitt, vornimmt. Die mechanische Verbindung zwischen den beiden Werkzeugen ist steif, das bedeutet, dass beide Teil eines selben Mechanismus sind. Dank dieses vereinheitlichten Mechanismus werden die Bewegungen der beiden Werkzeuge in Abhängigkeit voneinander erzeugt, das heißt eine bestimmte Position von einem entspricht immer einer ebenso bestimmten entsprechenden Position des anderen).
Ein Mechanismus verwandelt die nicht-aktive vertikale Bewegung des Schneidewerkzeugs in den aktiven Teil, das heißt den Arbeitslauf, des Kerbwerkzeugs, dessen Lauf lotrecht zur vertikalen Bewegung des Schneidewerkzeugs verläuft. Die Arbeitsabfolge ist daher: das Kerbwerkzeug entfernt den Oberflächenteil des rohrartigen Elements, unmittelbar danach taucht das Schneidewerkzeug in die vom Kerbwerkzeug eingearbeitete Rille ein und nimmt den vollen Schnitt vor. Während des gesamten Vorgangs ist das rohrartige Element durch kleine Schraubzwingen eingespannt, die extra zu diesem Zweck aktiviert werden.
Diese Maschinen haben jedoch einige Nachteile, die ihre Verwendung schwerwiegend beeinträchtigen.
Der Arbeitsweg der beiden Werkzeuge ist fest vorgegeben, unabhängig von Größe und Werkstoff der zu schneidenden Elemente (der Arbeitszyklus des Schneiders ist fest vorgegeben). Dies bedeutet, dass die Schneidezykluszeiten in wirtschaftlich praktikabler Hinsicht nicht an Situationen angepasst werden können, in denen die zu schneidenden Elemente unterschiedliche Merkmale aufweisen (Größe, Werkstoffe).
Hauptzweck dieser Erfindung ist es, eine Schneidemaschine für rohrartige Elemente zur Verfügung zu stellen, die die oben genannten Nachteile des Stands der Technik überwinden kann.
Insbesondere hat diese Erfindung den Hauptzweck, die Abtragung des Materials durch das Kerbwerkzeug unabhängig von der Betriebsgeschwindigkeit des Schneiders zu optimieren.
Ein weiterer Zweck besteht darin, die Lebensdauer des Kerbwerkzeugs beträchtlich zu erhöhen. Ein weiterer Zweck liegt darin, die Zeit für das Schneiden des Elements proportional zur Größe des Werkstückelements auszulegen, ohne die Geschwindigkeit des Schneidewerkzeugs zu ändern.
Ein Vorteil dieser Erfindung besteht in der beträchtlichen Betriebsflexibilität des Schneidewerkzeugs. Diese Zwecke und Vorteile und noch weitere werden alle von der Erfindung laut ihrer Kennzeichnung in den nachfolgenden Ansprüchen erzielt. Weitere Vorteile dieser Erfindung gehen besser aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausführungsform der Erfindung hervor, die als reines Beispiel in den beiliegenden Figuren der Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigen:
1 eine schematische perspektivische Ansicht;
2 und 3 zwei Frontansichten in zwei unterschiedlichen Betriebskonfigurationen.
Mit Bezug auf die Figuren der Zeichnung zeigt 1 eine vollständige bewegliche Schneidemaschine für rohrartige Elemente, die in einer Produktionsanlage (nicht dargestellt) von rohrartigen Elementen 6, hergestellt durch ständige Kaltumformung durch spezielle Rollformer, eingebaut ist.
Die bewegliche dargestellte Schneidemaschine 1 verwendet ein Kerbwerkzeug 2 für die Ausführung eines ersten Einschnitts tangential auf dem Element und ein Messer 3 für den tatsächlichen tiefen Schnitt, ausgehend von der vom Kerbwerkzeug 2 eingearbeiteten Kerbe.
Während dieser Arbeitsgänge wird das Element 6 fest von den Schraubzwingen 7 gehalten, die nur für den zur Fertigstellung des vollständigen Schnitts erforderlichen Zeitraum aktiv bleiben. Die Schneidemaschine 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel für das autonome Auslösen und Führen des Arbeitszyklus des Kerbwerkzeugs 2 sowie getrennte Mittel für das autonome Auslösen und Führen des Arbeitszyklus des Messers 3 aufweisen.
Insbesondere umfassen die Mittel für das autonome Auslösen und Führen des Arbeitslaufs des Kerbwerkzeugs 2 einen selbstständigen Stellantrieb zum Antreiben eines Arbeitszyklus, der aus einer Verschiebung in zwei Richtungen entlang einer vorgegebenen ersten Achse, bezeichnet mit X, besteht, die in diesem Beispiel horizontal und lotrecht zur Längsachse, bezeichnet mit Y, des Elements 6 verläuft (die mit der Vorschubachse des Elements 6 übereinstimmt).
Das Messer 3 wird selbstständig von den Säulen 4 geführt, um sich in eine vertikale Richtung zu verschieben, und von einem Pressmechanismus gesteuert, gekennzeichnet durch einen rotierenden Schaft, der bewirkt, dass das Messer 3 sich entlang einer zweiten Achse, gekennzeichnet mit Z, bewegt, die lotrecht zur X-Achse verläuft.
In der dargestellten Ausführungsform umfasst der Stellantrieb zum Auslösen und Führen des Kerbwerkzeugs 2 einen Spindelstock 5, der sich entlang der ersten X-Achse bewegt, angetrieben durch eine Kugelumlaufspindel.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, nicht dargestellt, enthält für die Verwendung einen ähnlichen Spindelstock, der entlang der X-Achse durch einen Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus bewegt wird.
In einer weiteren Ausführungsform, die ebenfalls nicht dargestellt ist, enthält der Stellantrieb für das autonome Auslösen und Führen des Kerbwerkzeugs 2 einen Hydraulikzylinder mit spezieller Dimensionierung, sodass die Öl enthaltende Hochdruckkammer klein ausgelegt ist, um das Problem im Zusammenhang mit der Schwankung der Kompressibilität des Öls zu vermindern. Der Zylinder wird über ein Servoventil mit geschlossenem Kreis gesteuert, das Bewegungen durch gesteuerte Trägheitskräfte bewirken kann.
Das Kerbwerkzeug 2 ist vorzugsweise symmetrisch im Verhältnis zu einer vertikalen Ebene angeordnet, die lotrecht zur ersten X-Achse verläuft, insofern es in einer symmetrischen Position im Verhältnis zur vertikalen Fläche zwei Kerbmesser 20 aufweist, von denen eines in der Richtung der Arbeitsbewegung arbeitet und das andere in der entgegengesetzten Richtung.
Diese symmetrische Anordnung der Kerbmesser 20 des Kerbwerkzeugs 2 bedeutet, dass das Werkzeug bei einem einfachen Arbeitszyklus (das heißt in beiden Richtungen) zwei Mal kerben kann, wobei ein offensichtlicher Zeitgewinn und eine Verdoppelung der Lebensdauer des Werkzeugs im Vergleich zu Maschinen erzielt werden, die mit nur einer aktiven Schneideseite ausgerüstet sind und bei denen der Schneidezyklus natürlich einen Leerrücklauf beinhaltet.
Durch diese Fähigkeit, in beiden Betriebsrichtungen zu schneiden, kann die Schneidezykluszeit auf ein Mindestmaß reduziert werden, denn einige Totzeit wird beseitigt (der Rücklauf).
Die Unabhängigkeit des Kerbwerkzeugs 2 vom Messer 3 bedeutet außerdem, dass die Schneideparameter unabhängig für beide Werkzeuge optimiert werden können. Insbesondere hat die unabhängige Bewegung des Messers 3 zur Folge, dass das Messer 3 selbst unterschiedlich je nach den Abmessungen des rohrartigen Elements 6 positioniert werden kann und dass die Ausgangschneideposition (das heißt die Ausgangsposition des aktiven Laufs des Werkzeugs) auf einem festen Abstand vom höchsten Punkt jedes rohrartigen Elements beibehalten wird. Im Arbeitszyklus einer beweglichen Schneidemaschine besteht daher die Möglichkeit, den Zeitaufwand für die Synchronisation mit der Vorschubgeschwindigkeit des Elements, gleich der Schneidezeit, zu reduzieren, wodurch das Messer 3 sich selbst auf die folgenden Positionen positionieren kann (Umkehrung der Richtung, Rücklauf usw.).
Der Schneidezeitzyklus kann daher optimiert und entsprechend den besonderen Abmessungen der zu schneidenden Elemente eingestellt werden, wodurch die Möglichkeit besteht, eine selbe Schneidemaschine sowohl für kleine Elemente mit Hochgeschwindigkeits-Schneidezeiten, das heißt mit Anforderungen an eine kurze Schneidezeit, als auch für großformatige Elemente zu verwenden, die im Verhältnis einen längeren Zyklus erfordern; die Maschinenkonfiguration muss nicht geändert werden.

Claims

Schneidemaschine für rohrartige Elemente, enthaltend ein Kerbwerkzeug, welches Kerbwerkzeug (2) einen ersten Oberflächeneinschnitt tangential an einem rohrartigen Element vornimmt, ein Messer (3) zum Ausführen eines vollen Schnittes, ausgehend von dem ersten Oberflächeneinschnitt, Mittel zum autonomen Auslösen und Führen eines Arbeitszyklus des Kerbwerkzeugs (2) und getrennte Mittel zum autonomen Auslösen und Führen eines Arbeitszyklus des Messers (3); wobei die Mittel zum autonomen Auslösen und Führen des Arbeitszyklus des Kerbwerkzeugs (2) einen Stellantrieb zum Antreiben eines Arbeitszyklus enthalten, der aus einer Verschiebung in zwei Richtungen besteht, einem Ausführlauf und einem Rücklauf entlang einer vorgegebenen ersten Achse; wobei die Mittel zum autonomen Auslösen und Führen eines Arbeitszyklus des Messers (3) das Messer (3) entlang einer zweiten Achse bewegen, welche lotrecht zu der vorgegebenen ersten Achse verläuft; dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgangsposition des Arbeitslaufes des Messers (3) je nach den Abmessungen des rohrartigen Elementes (6) veränderbar ist.
Schneidemaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kerbwerkzeug (2) symmetrisch im Verhältnis zu einer Ebene ist, welche lotrecht zu der vorgegebenen ersten Achse verläuft und in einer symmetrischen Position im Verhältnis zu der vorgegebenen ersten Achse zwei Kerbmesser (20) aufweist, von welchen eins in einer Richtung des Arbeitszyklus des Kerbwerkzeugs (2) arbeitet und das andere in einer anderen Richtung des Arbeitszyklus des Kerbwerkzeugs (2).
Schneidemaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum autonomen Auslösen und Führen eines Arbeitszyklus des Messers (3) eine Einstellung der Schnittanfangsposition des Messers (3) erlauben, welche der Ausgangsposition des aktiven Laufs des Messers (3) entspricht, übereinstimmend mit den Querabmessungen der Elemente (6), wodurch das Messer (3) in einem festen Abstand von den Elementen (6) angeordnet wird.
Schneidemaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb einen Spindelstock (5) enthält, welcher sich entlang der vorgegebenen ersten Achse bewegen kann, angetrieben durch eine Kugelumlaufspindel.
Schneidemaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb einen Spindelstock (5) enthält, welcher sich entlang der vorgegebenen ersten Achse bewegen kann, angetrieben durch einen Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus.
Schneidemaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb einen Hydraulikzylinder enthält, versehen mit einer Öl enthaltenden Hochdruckkammer, die in der Lage ist, die Probleme zu reduzieren, die mit der Schwankung der Kompressibilität des Öls zusammenhängen, wobei der Zylinder mit Hilfe eines Servoventils mit geschlossenem Kreis gesteuert wird, welches Bewegungen mit gesteuerten Kräften bewirken kann.