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Vorrichtung zur Kupplung eines fliegenden Schneidwerkzeugs mit dem
Rohr bei automatischen Rohrschweißmaschinen Bei der kontinuierlichen Herstellung
beispielsweise von Rohren entstehen große Schwierigkeiten beim Abschneiden der Rohre,
da dies oft bei großen Rohrvorschubgeschwindigkeiten bis zu 4o m/min und mehr erfolgen
muß. Gewöhnlich wird ein sogenanntes fliegendes Schneidwerkzeug angewendet, was
bedeutet, daß das Schneidwerkzeug in einem bestimmten Augenblick veranlaßt wird,
sich parallel zum Rohr zu bewegen, und erst wenn die Geschwindigkeit des Schneidwerkzeugs
die des Rohres erreicht hat, erfolgt das Abschneiden des Rohres entweder mittels
rotierender Stähle oder auf eine andere Weise. Das Schneidwerkzeug erhält seinen
Startimpuls durch eine Einrichtung, die die Rohrlänge mi@ßt, @diedurch das Werkzeug
durchläuft. Infolge der oft recht großen Massen des Sdhneidwerkzeugs und der damit
bei hohen Geschwindigkeiten beträchtlichen Beschleunigungskräfte ist es mit Schwierigkeiten
verbunden, die einzelnen Rohre auf gleiche Längen abschneiden zu können. Oft werden
die Längenunterschiede beträchtlich.
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Die Erfindung bezweckt, die Längenunterschiede bei den abzuschneidenden
Gegenständen auf ein Mindestmaß zu beschränken. Die neue Vorrichtniig ist vor allein
für (las Abschneiden von Rohren
in automatischen Rohrschweißmaschinen
bestimmt, sie kann aber auch auf verwandten Gebieten verwendet werden.
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Das für die Erfindung besonders Kennzeichnende ist eine Vorrichtung,
mit der die Kupplung eines fliegenden Schmeidwerkzeugs mit dem Rohr während des
Vorschubs mit Hilfe von zwei Kontakten bewirkt wird, die von einer Nockeneinrichtung
auf einer über ein Ritzel von dem Rohr angetriebenen Meßscheibe betätigt werden.
Der eine Kontakt ist dazu bestimmt, den Wagen des Schneidwerkzeugs zu istarten,
und der andere gibt den Impuls für die Festlegung des Schneidwerkzeugs am Rohr.
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Die Erfindung ist im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert,
in der Fig. i rein schematisch den Teil der Rohrschweißmaschine zeigt, in dem die
Längenmessung erfolgt, und Fig. 2 die Vorrichtung gemäß der Erfindung im einzelnen.
Das Rohr i wird durch Rollen 2 vorwärts bewegt, der Wagen 3 für das Schneidwerkzeug
wird durch einen Motor 4 angetrieben und läuft auf einer ortsfesten Bahn parallel
mit dem Rohr. Die Schneidvorrichtung A selbst ist durch gestrichelte Linien angedeutet.
Die Bewegungsrichtung des Rohres geht aus dem Pfeil in Fig. 2 hervor. Auf dem Wagen
des Schnei@dwerkzeugs sitzt eine in Punkt 6 gelagerte Meßscheibe 5. Diese Scheibe
wird durch ein Ritzel 7 über eine Kupplung 8 von einer ebenfalls auf dem Wagen des
Schneidwerkzeugs befestigten Reibungsrolle 9 angetrieben, die an dem Rohr i anliegt.
Der vom Rohr im Verhältnis zu dem Schneidwerkzeug zurückgelegte Weg wird somit auf
die Meßscheibe 5 übertragen.
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Die Meßscheibe hat einen Anschlag io, der zu Beginn des Arbeitsverlaufes
an einer einstellbaren Stoppschraube i i anliegt (die Lage ist durch gestrichelte
Linien angedeutet). In dem Maß wie das Rohr sich bewegt (im gezeigten Fall nach
rechts), mißt die Rolle 9 den im Verhältnis zum Schneidwerkzeug vom Rohr zurückgelegten
Weg und überträgt diesen Wert über das Ritzel 7 auf die Scheibe 5, die somit im
Uhrzeigersinn sich zu drehen beginnt. Auf der Scheibe 5 befindet sich außerdem eine
auf die gewünschte Rohrlänge einstellbare Nockenanordnung (Mitnehmer) 12, welche
einen Kontakt 13 betätigt, wenn die Scheibe einen gewissen Teil einer ganzen Umdrehung
zurückgelegt hat. Wenn dieser Kontakt geschlossen wird, wird,dier Wagen des Schneidwerkzeugs
angefahren und beginnt sich in Richtung des Rohres mit immer größerer Geschwindigkeit
zu bewegen. In dem Maße, wie die Geschwindigkeit des Wagens zunimmt, nimmt die Drehgeschwindigkeit
der Scheibe 5 ab, und wenn die Wagengeschwindigkeit genau gleich der Rohrgeschwindigkeit
wird, steht die Scheibe still. Die Geschwindigkeit des Wagens steigt jedoch etwas
über die des Rohres, was bedeutet, daß die Scheibe 5 beginnt, sich langsam gegen
den Uhrzeigersinn zu drehen. Hierbei betätigt der Nocken 12 einen Kontakt 14, der
so ausgebildet ist, beispielsweise durch einen Kipparm 15, daß dieser Kontakt nicht
betätigt wird, wenn der Nocken 12 bei seiner Drehung im Uhrzeigersinn diesen passiert.
Wenn der Kontakt 14 schließt, fassen die Backen des Schneidwerkzeugs das Rohr, und
die Geschwindigkeit des ersteren wird infolgedessen die gleiche wie die des Rohres,
und die Scheibe 5 steht nun vollständig still. Nunmehr erfolgt das Abschneiden des
Rohres, da ja die Schnittstelle genau im Verhältnis zu dem Schneidwerkzeug fixiert
ist. Im gleichen Augenblick, wie die Backen des Schneidwerkzeugs das Rohr fassen,
werden die Rolle 9 und das Ritzel 7 durch eine Kupplung 8 von der Scheibe 5 entkuppelt,
wobei die Kupplung mit Druckluft, elektrisch oder in einer anderen Weise betätigt
werden kann. Die Scheibe 5 wird hierbei durch Federkraft od. dgl. in die Ausgangslage
zurückgeführt, d. h. in die Lage, in der der Anschlag io die Stoppschraube i i trifft
(dargestellt durch gestrichelte Linien in Fig.2). Diese Rückführung erfolgt also,
während das Rohr im Verhältnis zum Schneidwerkzeug stillsteht. Nachdem die Meßscheibe
ihre Ausgangslage erreicht hat, werden die Rolle und das Ritzel eingekuppelt, während
Idas Rohr immer noch im Verhältnis zum Schneidwerkzeug stillsteht, und die Meßscheibe
steht wieder bereit zur Messung einer Rohrlänge, die durch das Schneidwerkzeug passiert,
sobald dieses nach vollendetem Abschneiden in die Ausgangsstellung zurückzugehen
beginnt. Dadurch, daß der Kontakt 14 schließt und seinerseits an die Backen einen
Impuls gibt, das Rohr erst zu fassen, nachdem die Meßscheibe gegen den Uhrzeigersinn
sich zu drehen begonnen hat, d. h. nachdem der Wagen eine höhere Geschwindigkeit
als das Rohr erreicht hat, hat man die volle Garantie, daß die Backen des Schneidwerkzeugs
unter 'keinen Umständen das Rohr erfassen, bevor das Schneidwerkzeug wirklich die
gewünschte Geschwindigkeit erreicht hat. Würde der Kontakt 14 beispielsweise so
angeordnet sein, daß er betätigt wird, nachdem die Scheibe 5 nach dem Starten des
Wagens durch den Kontakt 13 sich weiter um eine gewisse Gradzahl im Uhrzeigersinn
bewegt hat, so kann der Kontakt 14 infolgedessen schließen, auch wenn der Wagen
aus irgendeinem Anlaß nicht angelaufen ist, trotzdem der Kontakt 13 geschlossen
hat, denn die Scheibe 5 dreht sich dann weiterhin im Uhrzeigersinn, wenn der Wagen
stillsteht. Damit die Scheibe gegen den Uhrzeigersinn sich dreht und wirklich den
Kontakt 14 betätigt, ist es nicht nur erforderlich, daß der Wagen auf Geschwindigkeit
kommt, sondern daß diese Geschwindigkeit etwas größer ist als die des Rohres. Die
Anordnung gibt also eine Garantie, daß das Schneidwerkzeug nicht beschädigt wird
in dem Fall, daß der Anlauf aus irgendeinem Grunde nicht erfolgen sollte.
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Der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Schneidwerkzeug und dem
Rohr kann in dem Augenblick, in dem die Backen das Rohr erfassen, sehr klein gemacht
werden, dadurch können die Längstoleranzen bei den abzuschneidenden Rohren in sehr
engen Grenzen gehalten werden.
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Dadurch, daß das Schneidwerkzeug einen Augenblick, bevor die Backen
das Rohr erfassen, eine
etwas gröbere Geschwindigkeit als das Rohr
hatte, wird die Gefahr ausgeschaltet, (iaß das Rohr geknickt wird, was der Fall
sein kann, wenn es sich um das Abschneiden von schwachen Rohren handelt. Wenn nämlich
die Backen des Wagens das Rohr erfassen, \venn die Geschwindigkeit des Wagens geringer
ist als die des Rohres, würde das Rohr den Wagen auf Rohrgeschwindigkeit beschleunigen,
wobei große Kräfte ausgelöst werden können. Nachdem (las Abschneiden durchgeführt
ist, wird das Rohr von den Backen des Sehneidwerkzeugs losgelassen, und dieses wird
in die Ausgangslage auf der Bahn zurückgeführt. Die Meßscheibe 5 mißt dann, wie
oben erwähnt, die Länge des Rohres ab, die (las Schneidwerkzeug passiert hat. Da
das Schneidwerkzeug auf verschiedene Geschwindigkeiten für verschiedene Rohrgeschwindigkeiten
gebracht «erden muß, wird der Beschleunigungsweg ungleich lang, wenn die Beschleunigungskraft
konstant gehalten wird. Der Kontakt 13 ist daher ini Verhältnis zum Kontakt
14 verschiebbar, so daß (las Sclinei(lwerlczeug früher im Verhältnis zur Schnittstelle
startet, wenn beispielsweise die Rohrgeschwindigkeit erhöht wird. Dies kann durch
die schematisch angedeutete, mit Gradeinteilung versehene :liior(liitiiig i6> erfolgen.
Der Augenblick für ,das Anfahren des Schneidwerkzeugs kann also so abgepaßt Nverden,
daß das Schneid-,verkzeug die Meßstelle erreicht, unmittelbar nachdem die Beschleunigungsperiode
abgeschlossen ist. Dadurch braucht die Rollbahn für das Schneidwerkzeug nicht unnötig
lang gemacht zu werden. Eine weitere Einstellung der Schnittlänge kann durch die
Stoppschraube i i erfolgen.