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Rohrschneidemaschine Die Erfindung bezieht sich auf Maschinen zum
Schneiden von Rohren auf gewünschte Längen.
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Ein erster Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines Einspann-
und Schneidmechanismus für die Rohre bei solchen Maschinen, dessen verschiedene
wirksamen Teile aufeinanderfolgend hydraulisch gesteuert in Tätigkeit gesetzt werden,
so daß derArbeiter, nachdem die richtige Einstellung erfolgt ist, in der Lage ist,
die Maschine so in Betrieb zu setzen, .daß sie ohne weitere Handbetätigung aufeinanderfolgend
das Rohr einspannt und in der gewünschten Weise abschneidet, worauf der Abschneid-
und Einspannmechanismus automatisch außer Tätigkeit gesetzt wird und nunmehr die
Maschine für die nächste Aufeinanderfolge von Arbeitsgängen bereit ist. Ein weiterer
Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer reuen und verbesserten von Hand
betätigten Einstellv orrrichtung für die in einer neuartigen Weise erfolgenden Bewegungen
der Rohrschneidwerkzeuge, die es ermöglicht, die Maschine leicht für Rohre von verschiedenen
Durchmessern zu verwenden.
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Weiter betrifft die Erfindung eine Verbesserung der Vorrichtungen
für die Bewegung der Schneidwerkzeuge auf dass Werkstück zu und von diesem weg bei
Maschinen der vorstehend grundsätzlich beschriebenen Art.
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Ferner umfaßt die Erfindung Vorrichtungen zur Verzögerung der Arbeitsbewegung
des Schneidwerkzeuges gegen Ende des Schneidvorganges.zu dem Zwecke der Bildung
von Grat od. dgl. entgegenzuwrken;
die durch die normalerweise verhältnismäßig
schnelle Bewegung des Werkzeuges am Ende des Abschneidvorganges verursacht wird.
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Schließlich ist Zweck der Erfindung die Ausbildung des. Schnei.dwerkzeuges
so, daß es zwar sehr schnell nach dem Werkstück hin und von diesem weg, während
des eigentlichen Schneidvorganges jedoch verhältnismäßig langsam bewegt wird, und
die Ausrüstung der Maschine mit Steuermechanismen, welche derart verstellbar sind,
daß der Zeitpunkt eingestellt werden kann, zu welchem die verhältnismäßig langsame
und die verhältnismäßigsehr schnelle Bewegung einsetzt.
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In einer Hinsicht besteht die Erfindung aus einer hydraulisch gesteuerten
und hydraulisch angetriebenen Rohrschneidemaschine, .die so ausgebildet ist, daß
durch Bletätigung einfacher Steuerorgane das Rohr automatisch eingespannt und gehalten
wird, worauf die Messer zum Abschneiden des Rohres in Tätigkeit treten und nach
Zurückziehen der Schnedmesser dias Rohr wieder aus der Einspannung .gelöst wird.
Die Maschine ist .dann für einen folgenden Abschneidvorgang bereit. Die Schneidwerkzeuge
werden sehr schnell nach dem Werkstück hin bewegt und, nachdem das Schneiden -erfolgt
ist; auch sehr schnell zurückgezogen. Jedoch bewegen sie sich während des Schneidvörganges
langsamer. Durch diese Arbeitsweise erfolgt .das Abschneiden des Rohres so schnell
als möglich.
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Gemäß einer weiteren wesentlichen Ausführungsform der Erfindung werden
die Schneidwerkzeuge so betätigt, daß sie sich nur während der letzten Phase des
Schnei:dvorganges mit einer sehr viel kleineren:Geschwindigkeitbewegen oder, mit
anderen Worten, die Norwärtsbewegurng der Schneidwerkzeuge urmittelbar vor der völligen
Durchtrennung so weit verringert wird, daß, wenn die Werkzeuge die Wandungen des
Rohres durchdringen, die Gefahr der B lildung von Grat oder von rauhen Kanten an
der Innenseite des Rohres, ausgeschaltet oder wenigstens erheblich verringert wird.
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Nachstehend wird eine vorzugsweise Ausführungsform der Maschine nach
der Erfindung an Hand der Abbildungen beschrieben, ahne daß aber die Erfindung im
einzelnen auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt wäre. Von den Abbildungen
stellt Fig. i eine perspektivische Ansicht der neuen Rohrschneidemaschine zusammen
mit einer Rohrzufübrungsvorrichtung, die jedoch keinen Teil der Erfindung darstellt,
dar; 'Fig..2 ist eine Seitenansicht des Rohreinspann-und Abschneidmechanismus, wobei
einige Teile weggebrochen .sind; Fig.. 3 ist eine Endansicht der Maschine, in welche
das Rohr eingeführt wird; Fig:4 ist ein Längsschnitt der Fig. 3 in vergrößertem
Maßstab gemäß Linie 4-4 der Fig. 3; Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht des
das Schneidwerkzeug betätigenden Bundringes in vergrößertem Maßstab; Fig. 6 ist
eine perspektivische Darstellung der beiden Teile, mit welchen, der Werkzeugträger
verbunden ist un(1 die mit dem das Werkzeug betätigenden Bundring zusammenarbeiten;
Fig. 7 ist ein Längsschnitt des Schneidwerkzeughalters und der ihn betätigenden
Hohlwelle; Fig. 8 ist eineDraufsicht auf .dieMaschine, wobei . Teile weggebrochen
sind, um das Zusammenwirken des Einspann- und: des Werkzeughaltermechanismus zu
zeigen; Fig. 9 ist ein Schnitt gemäß Linie 9-9 der Fig. 8 in vergrößertem Maßstab
und zeigt die Werkzeughalter und die damit verbundenen Teil; Fig. io ist ein Schnitt
gemäß Linie io-zo der Fig. 9; Fig. i i ist eine Draufsicht auf de Maschine und zeigt
.die verstellbare Nockensteuerung für die Bewegung der Schneidwerkzeuge; Fig. 12
ist ein Vertikalschnitt gemäß Linie 12-r2 der Fig. 8; Fig. 13 ist ein Vertikalschnitt
gemäß Linie r3-13 der Fig, i@i.; Fhg. 14 ist ein Schema des hydraulischen Systems
für den Betrieb der Einspann- und Abschneidmechanismen; Fig.14 A ist ein teilweiser
Längsschnitt einer abgeänderten Ausführungsform der Maschine und zeigt den Rohrabschneidmechanismus,
durch welchen die Schneidwerkzeuge zuerst sehr schnell und gegen Ende des Schneidvorganges
langsam bewegt werden; Fig. 15 ist ein Längsschnitt eines Teiles eines Rohres und
zeigt das Ergebnis, welches bei Verwendung von Schneidwerkzeugen, die sich während
des ganzen Schnittes sehr schnell bewegt haben, erzielt wird, nämlich den hierbei
gebildeten flanschartigen Grat; Fig. 16 ist ein ebensolcher Schnitt durch einen
Rohrabschnitt und zeigt die Phase, in welcher die SchneidwerIzzeuge den Teil des
Schneidvorganges beendet haben, in welchem ihre Vorwärtsbewegung sehr schnell erfolgt
und den Teil des Rohrquerschnittes, der noch zu .durchtrennen ist, während die Schneidwerkzeuge
nur eine langsame Vorschubgeschwindigkeit haben; Fig. 1,7 ist eine Ansicht ähnlich
Fig. 16 und zeigt das Rohr nach Beendigung des Schnittes mittels der Vorrichtung
nach der Erfindung ohne Bildung von Grat oder scharfen Kanten; Fig. i8 ist eine
perspelktivische Darstellung des Bundri:n.ges mit den Keilelementen, durch die der
sehr schnelle und der langsame Vorschub der Schneidwerkzeuge bewirkt wird; Fig.
i9 ist ein Schnitt in vergrößertem Maßstab und zeigt Teile der Keilelemente und
ihr Zusammenwirken miteinander zum Zwecke der Herbeiführung des sehr schnellen und
des langsamen Vorschubes der Schneidwerkzeuge, in der Lage, in der sich die Teile
am Anfang der Werkzeugbewegung befinden; Fig. 2o ist ein Schnitt ähnlich Fig. i9
und zeigt die Stellung der Teile zueinander am Ende der Vorschubbewegung der Schneidwerkzeuge.
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,Die in den Abbildungen veranschaulichte Ausführungsform der Erfindung
stellt eine Maschine zum Schneiden von Metallrohren bzw. zum Trennen von größeren
Rohrlängen zu kürzeren Längen dar.
Diese Maschine besteht allgemein
gesagt aus Mechanismen, durch welche zunächst das Rohr fest eingespannt oder gehalten
wird, worauf in derart eingespanntem Zustand seine Wandungen durchtrennt werden.
In Fig. i ist die Maschine mit io bezeichnet. Vorwärts der Maschine ist eine Ro@hrzuführungsmaschine
i i angeordnet, mittels deren das Rohr absatzweise vorwärts bewegt wird, so daß
von einem kontinuierlichen Rohrstrang Abschnitte von vorbestimmter Länge abgetrennt
werden können. Die Rohrzuführungsvorrichtung i i bildet jedoch keinen Teil der Erfindung
und braucht daher nicht im einzelnen beschrieben zu werden.
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Die Maschine io besteht aus einem Gehäuse 12, in welchem ihre Arbeitsorgane
mit Ausnahme der mit 13 bezeichneten Einspannbacken für das Rohr untergebracht sind.
Die Racken 13. winken so, daß sie das Rohr fest ergreifen und während des Schneid-oder
Trennvorganges, der im folgenden erläutert werden wird, unbeweglich halten.
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Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, besteht der Einspannmechanismus
aus :einem Paar von miteinander zusammenwirkenden Klemmbacken 14 und 15, welche
an einer Welle 16 anigelenkt sind', die von einer vertikalen Konsole 17 getragen
wird, die an einem Teil des Gehäuses 12 befestigt ist. Jeder der Backen 14 und 15
weist aneinander gegenüberliegenden Seiten halbzylindrische Vorsprünge i8 auf, durch
welche :ein erheblicher Teil des Rohres umfaßt wird.
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Die Klemmbacken 14 und 15 werden durch einen Kniehebel r9 in die und
aus der das Rohr einspannenden Stellung verschwenkt, und zwar sind die äußeren Enden
der Kniehebelglieder an den inneren Enden der Backen 14 und 15 und die Mitte des
Kniehebels an dem vorwärtigen Ende einer Kolbenstange 2o angelenkt. Am rückwärtigen
Ende der Kolbenstange 2,o befindet sich ein aus der Abbildung nicht ersichtlicher
Kolben, der sich in einem Zylinder 21 hin und her bewegen kann:. Am äußeren und
an dem inneren Ende des Zylinders 2i sind Armaturen 22 'und 23 vorgesehen, über
welche Druckflüssigkeit nach der einen oder der anderen Seite des. Kolbens geleitet
werden kann, um derart die Kolbenstange 20 in der einen oder der anderen Richtung
zu bewegen.
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Wenn sich die Kolbenstange,2o gemäß F'ig. 3 nach rechts bewegt, werden
die einklemmenden Enden der Backen 14 und 15 voneinander weg verschwenkt, so daß
das Rohrfreigegeben wird. Wenn dagegen der Kolben 2o nach links bewegt wird und
derart der Kniehebel #i(9 gespreizt wird, so werden die Klemmenden der Backen 14
und 15 in die wirksame Einspannlage bewegt, in der sie in der im folgenden noch
im einzelnen zu beschreibenden Weise durch hydraulischen Druck gehalten werden.
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Weiter unten wird im einzelnen erläutert werden, daß die Klemmbacken
14 und 15, nachdem eine ausreichende Rohrlänge in die Maschine eingeführt worden
ist, zunächst in ihre wirksame Stellung beivegt werden, in welcher sie das Rohr
starr verspannen und vor Beginn des Schneid- oder Trennvorganges festhalten. Das
Röhr wird in die ,Maschine von der rechten Seite aus gemäß Fg. i eingeführt und
erstreckt sich so weit durch diese, wie dies der Länge des abzutrennenden Rohrabschnittes
entspricht. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird das Rohr T durch die Klemmbacken 14
und 15 in dieser Stellung verspannt und sein vorwärtiges Ende erstreckt sich in
ein langgestrecktes ortsfestes Futter- bzw. Führungsrohr 24 hinein. Das äußere Ende
dieses Rohres. 21¢ ist mit :einem Ringflansch 25 versehen, der durch Bolzen 26 mit
einer Kappe 27 verbunden ist, diie ihrerseits an dem Gehäuse i.2 durch Bolzen 28
befestigt ist.
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Außenseitig des ortsfesten Führungsrohres 24 ist um dieses drehbar
eine Arbeitsspindel 2@g angeordnet, die innerhalb des Gehäuses i;2 in Drucklagern
3-o und 31 drehbar gelagert ist. Ein Ring des Lagers 31 ist an einem Ringansatz
3.2 befestigt, der seinerseits einen Teil eines ringförmigen Spindelflansches F
darstellt, der selbst wieder mit der Spindel 29 aus einem Stück besteht. Der andere
Ring des Lagers 31 ist an dem rohrförmigen Teil 33 an der Ringplatte 34 befestigt,
die ihrerseits mittels Bolzen35 an einer innerhalb des Gehäuses 12 an diesem festen
Konsole 3.6 angebracht ist. Der Spindelflansch F weist einen sich nach innen erstreckenden
ringförmigen Vorsprung 3.5a auf, welcher sich auf der Außenfläche des Ringes 33
dreht und an dem :eine Anzahl von ringartigen Rippe:ni 35U angeordnet sind, die
in entsprechende Rillen. in der Ringplatte 34 eingreifen, so d!aß sich hierdurch
eine' öldichtung zwischen diesen sich relativ zueinander drehenden Teilen ergibt.
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Auf die Spindel 29 ist eine durch Keilriemen; 318
von einer
Scheibe 3,9, die auf der Ankerwelle eines Elektromotors 4o (Fig. 2) sitzt,
angetriebene Scheibe 37 aufge'keilt. Die Spindel 29 wird also durch den Elektromotor
4o ständig angetrieben, und die Schneidwerkz.euge werden, während die Spindel ständig
umläuft, nach dem Werkzeug hin und von diesem weg bewegt.
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Wie aus Fig. ro ersichtlich, weist der Spindelflansch zwei Paare von
sich in radialer Richtung erstreckenden Rippen 41 im Abstand voneinander und an
der Innenseite jeder der Rippen eine daran angepaßte Stelleiste 42 auf. In der Innenfläche
jeder der Stelleisten ist .eine Rille 43 von im wesentlichen V-förmigem Profil ausgespart.
Jede der Stelleisten wird in ihrer Lage durch eine Platte 44 gehalten., welche mittels
einer Reihe von `Bolzen 45 befestigt ist. Die Stelleisten können durch Setzschrauben
46 aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden.
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An jedem Paar von Stelleisten42 ist eine in radialer Richtung hin
und her bewegliche Werkzeughaltevorrichtung angeordnet, durch welche die Schneidwerkzeuge
auf das Werkstück zu und von diesem weg bewegt werden. Die Werkzeughaltevorrichtung
besteht aus einem langgestreckten Glied 47, mit dem aus einem Stück bestehend ein
Keil oder Nocken 48 gebildet ist, dessen obere Fläche 49 von. seinem freien Ende
aus nach außen geneigt ist.
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Der Keil 48 erstreckt sich von dem unteren Ende des Gliedes 47 etwa
rechtwinklig. An dem Glied 47
ist ein aus einem Stück mit diesem
bestehender, im wesentlichen rechteckiger Ansatz 50 angeordnet. Von dem Innenteil
des Vorsprungs 5,o verlaufen mach außen geneigte 5,iy die in gleitendem Eingriff
mit,der Innenseite der V-förmig profilierten Rillen 43 der Stelleisten 41z (Fig.
i o) stehen. Die Innenfläche 52 des Keiltrlägers 47 ist flach, abgesehen von einer
sich in ihrer Mitte in der Längsrichtung erstreckenden halbkreisförmigen, mit Gewindegängen
54 versehenen Rille 53. ,Der flachen Innenfläche 5,2 des Keilträgers 47 .liegt ein
plattenförmiges Glied 55 an, welches ,ebenfalls eine ebene Fläche 56 und eine mittlere
Längsrille 57 von halbkreisförmigem Querschnitt aufweist, die mit der Rilke 53 zusammenwirlzt
und eine ähnliche Form besitzt wie diese, so daß, wenn die beiden Teile sich in
ihrer Lage befinden, zwischen ihnen ein zylindrisches Loch gebildet wird, das eine
im folgenden -noch zu beschreibende Einstellschraube aufnimmt. Die Rille 57 ist
glatt und weist keine Gewindegänge auf.
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Das Plattenglied 55 weist ebenfalls an seiner der Rille 5s7 gegenüberliegenden
Seite geneigte Führungsflächen 58 auf, welche in die Außenseite derV-fbrmigen=Rille43
der Stelleisten42 eingreifen. Ein, wie aus Fig. io ersichtlich, zwischen den Keilträgern
47 und die Platte 55 eingeführter Verriegelungskeil 5i9 verhindert eine seitliche
Bewegung dieser Teile während ihrer Radialbeweguug.
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An ,der Außenfläche der Platte 55 befindet sich ein Vorsprung 6o,
aus dessen Mitte nach außen eine langgestreckte, im wesentlichen rechteckige Führungsleiste
61 vorspringt, welche in eine entsprechende Rille 6a in einer Paßplatte 63 hineinpaßt;.die.an
dem Vorsprung 6o@mittels Schrauben 64 befestigt ist. An der Paßplätta @63 ihrerseits
ist mittels Schrauben 65 ein Werkzeughalter 66 befestigt, der eine in Winkelstellung
angeordnete Führung 67, für- das Schneidwerkzeug 6:8 aufweist, welches durch
Schrauben 69 (Fig. 9) verstellbar in -der-gewünschten Stellung befestigt wird.
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Aus den vorstehenden Erläuterungen ist -ersichtlich, daß die Werkzeughaltevorrichtungen,
von denen zwei einander gegenüberliegend und auf die entgegengesetzten Seiten des
Rohres wirkend vorgesehen. sind, als Einheiten in radialer Richtung nach dem abzuschneidenden
Rohr hin und von diesem weg beweglich sind, wobei sie in den Stellleisten gleiten,
die. ihrerseits von dem Spindelflansch F getragen werden und mit diesem umlaufen.
Die erste Einstellung jeder dieser Werkzeuglal.tevorrichtungkann mittels einer mit
einem Vierdeant 71, der das Aufsetzen eines geeigneten .Schlüssels ermöglicht, versehenenEinstells
chraube 7o erfolgen. Die Schraube 7o paßt in die sich ergänzenden Rillen 93 und
5,7 hinein und greift in die in der Rille 53 vorhandenen Gewindegänge 54 ein. Ein
glatter Zwischenteil,-2,4 der Schraube besitzt verringerten Querschnitt. Über diesen
greift das gegabelte Ende eines Keilgliedes",73, das sich durch das Plattenglied
55 (Fi;g. io) erstreckt und durch nachgiebigen Druck durch die Wirkung einer Feder
74 in Einriff mit der Schraube gebracht wird. Das innere Ende der Feder 74 stützt
sich in einer muffenartigen Aussparung der Paßplatte 63 ab.
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Durch die Schraube 70 kann der Werkstückhalter in radialer
Richtung nach innen oder außen gegenüber dem Keilträger 4!7 in erwünschter Weise
verstellt werden. Auf diese Weise kann die Anfangseinstellung der Werkzeuge gegenüber
dem abzuschneidenden Rohr leicht erfolgen.
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Wie insbesondere aus Fi.g. 7 ersichtlich, weist der Spindelflansch
F im Bereich der Spindel. 29 ein paar voneinander gegenüberliegenden Führungsöffnungen
7,5 von im wesentlichen rechteckiger Gestalt auf. In den unteren Teil jeder dieser
Öffnungen erstreckt sich von derenAußenseite aus derNocken oder Keil 48 an dem Keilträger
47 der Werkzeughaltevorrichtung. Ferner erstreckt sich in jede der Öffnungen 57,
jedoch von .deren innerer Seite aus, eins der an einem längs der Spindel 29 verschiebbaren
Bundring 77 allgeordneten, mit diesem Ring, welcher gegenüber Drehung auf der Spindel
durch einen Sperrkeil 79 gesichert ist, aus einem Stück bestehenden, einander gegenüberliegenden
Keilglieder 76, von denen je eines einer der beiden Werkzeughaltevorrichtungen zugeordnet
ist.
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Die Innenfläche jedes der Keilglieder 76 ist zu einer Nockenfläche
7t4 geformt, welche in Gleitberülrrung mit der an sie zur Anlage kommenden Nockenfläche
49 des Keilgliedes 48 steht.
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Durch Bewegung des Bundringes,@77 gemäß Fig. . nach rechts werden
derart die Werkzeughaltevorrichtungen gleichzeitig in radialer Richtung auf das
abzuschneidende Rohr T hin bewegt, wobei das Maß dieser Bewegung ausreichend ist,
um das Schneiden der umlaufenden Schneidwerkzeuge 68 durch die Wandung des Rohres
T und damit den Abschneidvorgang zu ermöglichen. Die beim Schneiden anfallenden
Späne fallen in eine Rutsche 8o (Fig. 2 und 3), die nach der Außenseite der Maschine
führt.
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Die Bewegung des Bsundringes 77 gemäß Fig: 4 nach links gibt die Keile
48. der Werkzeugträger frei, welche durch Federn 81 von dem Werkstück weg in ihre
normale unwirksame Lage zurückgezogen werden. Die unteren Enden der Federn 81 ruhen
auf einem. Schulteransatz 82 des Spindelflä,nsches F, und ihre oberen Enden liegen
abgeflachten Flächen von Zapfen 83 ,an, welche -an den oberen Enden jedes der :Keilträger
47 der Werkzeughaltevorrichtung befestigt sind.
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Der B!undring 77, mit dem die Keilfinger 7;6 aus einem Stück bestehen,
weist eine ringförmige Rille 84 auf, in welcher (Fig. 8 bis i2) von den Armen eines
Bügels 86, der in Konsolen 87 an einem Teil des Gehäuses angeordnet ist, getragene
Rollen 85 laufen. An einem einen Teil des Bügels 86 bildenden Arm 88 ist die Kolbenstange
8,9 angelerikt, die mit einem nicht dargestellten, in einem Vorschubzylinder, 9o
arbeitenden Kolben verbunden ist. über Anschlüsse gi und 9.a wird den entgegengesetzten
Enden des Zylinders zwecks Bewegung des Kolbens in diesem in der einen oder anderen
Richtung und derart äxialer Verschiebung des Bündringes 77 in bezug auf die Spindelwelle
29 in der einen oder anderen Richtung Druckflüssigkeit zugeführt.
Wie
oben erläutert, werden sowohl der Einspannmechanismus wie auch der Abschneidmechanismus
hydraulisch angetrieben. Zu diesem Zwecke ist ein Ele'l,#tromotor 93 vorgesehen,
der eine geeignete, mit einem Ölbehälter g,5 in Verbindung stehende Pumpe 94 treibt.
Wie aus Fig. i4 ersichtlich, fördert die Pumpe 94 das Öl oder die andere verwendete
Flüssigkeit aus dem Behälter 95 zuerst nach einem Druckregelv entil
96 von geeigneter Ausbildung, durch welches der Öldruck in der Leitung auf
einer vorbestimmten Höhe gehalten und ein Überdruck vermieden wird. Der Überschuß
der Druckflüssigkeitkann durch ein Rohr 97 nach dem Behälter 95 zurückkehren.
Von dem Druckregelventil 96 strömt das Öl nach einem Doppelsolenoidventil
98 und bei normalem Betrieb der Maschine durch ein Rohr 9g von dem Ventil
g8'. durch ein Ventil ioo nach dem Außenende des Einspannzylinders 21 durch das
Anschlußstück 22, mit dem Ergebnis, daß die Klemmbacken 1.4 und 15 in der oben beschriebenen
Weise in Wirksamkeit treten und das abzuschneidende Rohr fest und starr einspannen.
Nachdem das Einspannen erfolgt ist und sich in dem Ventil ioo guck aufbaut, strömt
Druckflüssigkeit durch das Rohr ioi. und das Anschlußstück 9,2 nach dem Außenende
des Vorschubzyl.inders go,drückt derart den Kolben aus dem Zylinder heraus und bewirkt
eine Bewegung des den Keil tragenden Bundringes 77 gemäß Fig, 5_ nach rechts, durch
welche die Schneidwerkzeuge in der oben erlüuterten Weise in ihre wirksame Stellung
gelangen.
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Es ist ersichtlich, daß, wenn der KGIben und der Einspannzylinder
21 sich gemäß Fig. 14 nach links und derart die Klemmbacken 14 und 15 sich in die
Einspannstellung bewegen, die Flüssigkeit vorwärts des Kolbens aus dem vorwärtigen
Ende des Zylinders durch das Anschlußstück 23 und die Leitung 1o2 nach einem Steuerventil
103 und dann über ein Rohr 1o4 zu dem Vorratsbehälter strömt.
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Die Flüssigkeit vorwärts des Kolbens in dem Vorschubzy linder go strömt
durch das Anschlußstück g1, die Rohre 1o5, 1o6, das Ventil 107 und das Rohr 1o8
zu dem Steuerventil 1o3, von welchem aus es durch das Rohr 104 nach dem Behälter
zurückkehrt.
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Wie im folgenden beschrieben werden wird, bewegt sich die Kolbenstange
89 in dem Vorschubzvlinder g0 verhältnismäßig schnell bis zu einem festgelegten
Punkt ihres Weges und darauffolgend verhältnismäßig langsam, und diese Bewegung
entspricht der Vorschubbewegung der Schneidwerkzeuge in den Querschnitt des abzuschneidenden
Rohres hinein. Das Öl vorwärts des Kolbens in dem Vorschubzylinder go hat verhältnismäßig
freien Durchtritt durch die Rollre i;05, 1o,6, den Ventilmechanismus 1o17 und das
Rohr 1o8 nach dem Rückführungs- oder Ableitungsrohr 104. Der Ventilinechanismus
107 wird in gesteuerter Weise so geschlossen, daß ein weiterer Durchtritt
von Öl durch dieses von :dem Rohr 1o6 nach dem Rohr i.oi8 verhindert wird. Ü'as
Ventillo7 ist mit einem Ventilsteu.erschaft log ausgerüstet, an dessen äußerem Ende
eine Rolle iio angeordnet ist. Der Schaft bewegt sich hin und her und schließt in
seiner einwärtigen Stellung das Ventil, um derart den Flüssigkeitsstrom von dem
Rohr 1(o6 nach dem Rohr 1o8 zu sperren, während in der in Fi.g. i-. gezeigten offenen
Stellung das Ventil offen ist und Verbindung zwischen diesen Rohren besteht. Der
Ventilschaft log wird durch eine geeignete, aus der Abbildung nichtersichtliche
Feder nach außen gedrückt, so daß die Rolle ständig einem Nockensektor i i i anliegt.
Dieser Nockensektor weist einem seiner Enden benachbart einen einspringenden Teil
1i2 und diesem anschließend einen demgegenüber vorspringenden Teil 113 auf.
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Der Nackensektor i i i ist auf einer Welle -1114 (Fig. i2), die an
dem Bügel 86, welcher den die Keile tragenden .Bundring 77 verschiebt, befestigt
und mit diesem drehbar ist, seinerseits drehbar angeordnet. An der Welle 114 ist
so, daß sie die Drehungen der Welle mitmacht, unmittelbar unterhalb des Nackensektors
i i i eine Betätigungsplatte 11.5, die einen sich in seitlicher Richtung erstreckenden
Arm 1i6 aufweist, befestigt. An einem rückwärtigen Kantenteil des Nockense'ktors
i r_ i ist ferner eine Gewindemuffe 117 angebracht, deren Gewinde einen Verstellschaft
118 aufnimmt. Das innere Ende dieses Schaftes weist einen Bund iig auf, der zwischen
dem gegabelten Ende des Armes 1-16 der Platte 1i5 liegt. Das innere Ende des Verstellschaftes
11,8 ist durch ein Kreuzgelenk 12o finit einer Muffe i21 verbunden, in der ein Stab
122 teleskopartig verschiebbar ist. Die einander einschiebbaren Teile des Stabes
122 und der Muffe 121 sind so ausgebildet, daß eine Drehbewegung des Stabes 122
eine Drehbe"vegung auf die Muffe 121 überträgt.
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Der Stab i212 ist durch ein :Kreuzgelenk 123 mit dem Schaft einer
Einstellvorrichtung 124 verbunden. Durch Drehung der Einstellvorrichtung 124 in
der einen oder anderen Richtung wird also der Einstellschaft 118 seinerseits gedreht
und eine durch Verdrehung erfolgende Einstellung des Nackensektors 111 gegenüber
der Platte i 15 bewirkt. Auf diese Weise wird der Zeitpunkt, zu welchem der Ventilschaft
log betätigt wird, geregelt bzw. eingestellt. Wenn die Rolle iio auf den einspringenden
Teil des Nackensektors i i i aufläuft, wird also das Ventil und der Ventilmechanismus
107 geöffnet, so daß die Druckflüssigkeit frei durch dieses hindurchfließen kann.
Sobald jedoch die Rolle auf den vorspringenden Teil 113 des Nackensektors aufläuft
und der Venti,lsteuerschaft i(og herabgedrückt ist, wird hierdurch das Ventil geschlossen
und der Flüssigkeitsstrom durch den Ventilmechanismus 107 unterbrochen.
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Die Platte 115, die sich mit der Welle 114 dreht, und der Nackensektor
i i i v erschwenken sich gemeinsam, wobei die Muffe 121 bei dieser Bewegung längs
des Stabes 122 gleitet.
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jedesmal, wenn das Ventil und der Ventilmechanismus 107, durch
den Nackensektor i i i gesteuert, geschlossen werden, fließt die Druckflüssigkeit
in dem vorwärtigen Ende des Vorschubzylinders go durch die Umleitung von dem Rohr
1o5 nach dem
Steuerventil ro3 über ein Meßventil z25, welches verstellt
werden kann, um den Flüssigkeitsfluß durch dasselbe einzustellen. Der Zweck dieses
Meßventils ist (fit Steuerung der Geschwindigkeit der verhältnismäßig langsamen
Bewegung der Kolbenstange 89 in der Endphase der Bewegung, wenn die Schneidwerkzeuge
den Schneidvorgang durchführen. Meßventile dieser Art sind, ebenso wie auch die
übrigen obenerwähnten Ventilmechanismen und beispielsweise Vickers-Ventile, an sich
bekannt, so daß eine Erläuterung dieser Einrichtungen im einzelnen nicht als notwendig
erscheint.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich daß der Einspanninechanismus
und der Rohrabschneidmechanismus äufeinanderfolgend arbeiten sowie daß die Bewegung
der Schneidwerkzeuge nach dem Werkstück hin und während des Schneidvorganges leicht
kontrolliert und die Maschine durch entsprechende Einstellung verschiedenen Rohrgrößen
und Rohrwandlungen von verschiedener Stärke angep:aßt werden kann.
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Nachdem der S`chneidvorgang bcendtt ist, werden die Schneidwerkzcuge
zuerst von dem Werkstück zurückgezogen und darauf die Einspannvorrichtungen für
das Rohr gelöst. Diese Vorgänge des Zurückziehens der Werkzeuge rund Lösens der
Einspannvorrichtungen werden durch ein Paar von Fingern 126 gesteuert, die auf der
Bügelwelle 114 (Fig. i i und 14) befestigt sind.
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Zwischen diesem Paar von Fingern befindet sich eine Rolle 12,7, die
an einem Schaltarm 128 angebracht ist, der seinerseits ein Teil des Schaltmechanismus
129 ist. Der Schalter zog, ist elektrisch mit einem Solenoid. 130 verbunden;, welches
eins der beiden Solenoide ist, die zu dem Doppelsolenoidventil 98 gehören.
Auf diese Weise wird bei Bewegung der Finger, u26 (Fig.. 14) entgegen der Richtung
des Uhrzeigers um ein vorbestimmtes Maß, das ausreicht, damit einer der Arme den
Schaltarm iz& so weit verschwenkt wird, daß er das Solenoid:z,30 erregt, das
Ventil in diesem betätigt; so daß die Pumpe 94 Flüssigkeit über das Rohr ii3i nach
.dem Steuerventil io3 drückt. Von dem Steuerventil 103 aus fließt die Flüssigkeit
frei durch das Rohr io#8, dem Ventilmechanismus 107
und die Rohre io6 und
1o5 über das Anschlußstück gi nach dem Vorschubzylinder, 9o und betätigt derart
den Mechanismus, durch welchen die Schneidwerk-zeuge in ihre normale unwirksame
Lage zurückgeführt werden.
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Der Ventilmechanismus ia7; ist so ausgebildet, daß immer ein freies
Strömen der iFlüssgkeit von dem Rohr io8 nach dem Rohr i;o6 unabhängig von der Stellung
des Steuerschaftes log erfolgen kann. Die Flüssigkeit rückwärts des Kolbens in dem
Vorschubzylinder 9,o wird aus diesem durch das Anschlußstück gz, das Rohr voi, das-
Ventil z;oo und das Rohr 9g nach dem Doppelsolenoidventil 98
geleitet, welches
sich dann in der Stellung befindet, in welcher die Flüssigkeit von dem Rohr 9g durch
das Rohr z32 nach dem Behälter 95 strömen kann. Nachdem sich in dem Steuerventil
103 ein hinreichender Flüssigkeitsdruck aufgebaut hat, was eintritt, nachdem die
Rückwärtsbewegung der Schneidwerkzeuge beendet ist, strömt die Druckflüssigkeit
von dem Steuerventil ia3 durch das Rohr i?33 und das Anschlußstück z.2,3 nach dem
rückwärtigen Ende des Einspannzylinders 21, so daß der Kolben in diesem gemäß Fig..
14 nach rechts bewegt wird und die Einspannbacken 14 und- i5- sich voneinander weg
in ihre unwirksame Stellung bewegen. In diesem Zeitpunkt wird anschließend Flüssigkeit
aus dem Zylinder 2.1 durch das Anschlußstück 22, das Rohr i3;4, das Ventil ioo nach
dem Rohr 9g und von dort nach dem von dem D'oppelsolenoidventil 99 ausgehenden Abführungsleitung
132 gedrückt.
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Sobald dieser Vorgang beendet ist, hat einer der Finger 126 den Ventilhebel
r28 heruntergedrückt und derart das. Solenoi.c1.ißo ausgeschaltet.
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Die vorstehend erläuterten Vorgänge vervollständigen den Kreis, der
Arbeitsvorgänge. Damit die Maschine wieder für den folgenden Abschneidvorgang zur
Verfügung steht, muß ein Schaltknopf r35 (Fig. iir;) betätigt werden. Dieser ist
elektrisch mit dem Solenoid 136, welches das zweite Solenoid des Doppelsolenoidventils
98 darstellt, verbunden. Die Erregung des Solenoids 136 bewirkt die Betätigung
des Ventils in diesem, so daß die Pumpe g;4 wieder, wie oben beschrieben, Druckflüssigkeit
in das Rohr 9g hineinpreßt. Das Rohr r3 i, das einen Teil des, Doppelsolenoidventils
98 bildet, ist in der normalen Stellung geschlossen, so daß die Flüssigkeit in diesem
und in den damit verbundenen Rohren eingeschlossen ist und derart einem Eindringen
von. Luft in diese entgegengewirkt wird. Es hat sich gezeigt, daß in dem System
vorhandene Luftbläschen das. gleichmäßige Arbeiten der Teile der Vorrichtungen beeinträchtigen
und sich besonders nachteilig auf die Vor schubbewegung der Werkzeugträger in Abhängigkeit
von der den Vorschub des Rohres bewirkenden Bewegung des Kolbens in dem Vorschubzylinider
go- auswirken.
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In den Fig: 14a bis 2o. ist eine etwa abgeänderte Form des Vorschubmechanismus
für das Werkzeug veranschaulicht, mittels welcher das Werkzeug oder Schneidins.trument
in der oben beschriebenen Weise sehr schnell nach dem Werkstück hin bewegt wird,
jedoch anschließend ebenfalls noch mit einer verhältnismäßig hohen' Geschwindigkeit,
bis der Hauptteil der Rohrwandung durchschnitten ist, worauf erst kurz vor dem endgültigen
Durchtrennen das Werkzeug mitver'hältnismäßig niedriger Geschwindigkeit bewegt wird,
um derart die Bildung von Grat oder von scharfen Kanten, wie sie normalerweise beim
Abschneiden von Rohren erfolgt, zu vermeiden. Nachdem das Rohr abgeschnitten worden
ist, wird das Schneidwerkzeug schnell zurückbewegt. Wie dargestellt, ist zu diesem
Zwecke ein Keilglied 76d vorgesehen, welches mit einem Paar von sich in seitlicher
Richtung erstreckenden, mit ihm aus einem Stück bestehenden Fingern 76v ausgerüstet
ist, welche
einander gegenüberliegen und von denen je einer jedem
der Schneidwerkzeuge zugeordnet ist.
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Das Keilgliedg@6a besteht aus einem Stück mit einem Bundring 77a,
welcher in axialer Richtung längs einer Spinde129a gleiten kann, jedoch gegen Drehung
auf der Spindel durch einen langgestreckten @Sperrkei179a gesichert ist. In dem
Bund 7.7a ist eine ringförmige Rille 8qa ausgespart, welche die von einem Bügel
86a getragenen Rollen 85a aufnimmt. Der Bügel 86a arbeitet in der gleichen Weise
und wird durch den gleichen Mechanismus betätigt, wie dies oben in Verbindung mit
dem Bügel 86 beschrieben wurde. Die Außenfläche jedes der Keilfinger 76b ist eben
und fluchtet mit der Umfangsfläche des: Bundringes,7,7a, jedoch verläuft die untere
Fläche 137 jedes derselben, von. dem Bundring aus leicht nach oben geneigt, so daß
ihm der breitere Teil des Bundringes benachbart liegt. Nahe dem äußeren oder freien
Ende jedes der Keilfinger ist an diesen eine abgerundete Steuerfläche 138. gebildet,
welche in gleitendem Eingriff mit einer nach oben geneigten Nockenfläche 139 des
zugehörigen Keilgliedes q.8a steht, welches einen Teil des Werkzeughalters bildet.
Jedes Keilglied 48" ist mit Ausnahme der Nockenfläche völlig so ausgebildet wie
das oben beschriebene Keilglied 48" Die Nockenfläche 139 ist nach oben: zu
ziemlich allmählich geneigt. Ein Winkel in der G@rößenordnung von 700 gegenüber
der Vertikalen reicht aus. Sie geht in eine anschließende, nach oben geneigte fortlaufende
Nockenfläche iqo von geringerer Länge über, deren Winkelstellung etwas kleiner ist
als die der Nockenfläche 139. Beispielsweise liegt die Winkelstellung der Nockenfliäche
q:4 in der Größenordnung von 75° gegen die Vertikale.
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Der Bundring 77a wirkt in der gleichen Weise wie der oben beschriebene
Bundring 7,7, d. h. so, daß er im geeigneten Zeitpunkt in axialer Richtung gemäß
Fig. iq.a nach rechts verschoben wird, worauf die abgerundete Steuerfläche jedes
der Keilfinger 76c längs der geneigten oder Nockenflächen it39 und iq.o aufeinanderfolgend
gleitet. Die Winkelstellung der Nockenfläche i3:9 ist so, daß das Schneidwerkzeug
mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit betätigt wird, während es den Hauptteil
der Rohrwandung durchschneidet. Sie liegt in der Größenordnung der oben beschriebenen
Nockenfläche 78. Jedoch wird durch die-einspringende Nockenfläche 140, die in weniger
scharfem Winkel verläuft, die endgültige Bewegung des Schn:eidwerkzeuges erheblich
verzögert, so daß während der Bewegung der abgerundeten Steuerflächen 138 längs
der Nockenflächen iqo das Schneidwerkzeug sich mit verhältnismäßig niedriger Geschwindigkeit
bewegt.
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Fig. i!g zeigt in etwas schematischer Darstellung die Stellung der
Teile am Anfang, der Bewegung des Schneidwerkzeuges, wobei die Dauer des schnellen
Vorschubs durch die Länge der Nockenflächen 139 und die des langsamen Vorschubs
durch -die der Nockenfläche iq.o gegeben ist. Da der Bundring 77a gemäß Fig. 14a
nach links mit einer großen Geschwindigkeit zurückgezogen oder bewegt wird, werden
die Werkzeuge, wie oben beschrieben, unter der Wirkung der Federn ebenfalls sehr
schnell zurückgezogen, wobei die Unterschiede der Winkelstellung der Nockenfiäche
139
und ia.G während der Schneidbewegung der Werkzeuge von Bedeutung sind.
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Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist vorteilhaft zur Vermeidung
von Schwierigkeiten, die sich bisher beim Abschneiden von Rohren ergeben haben,
weil gewöhnlich, wenn d'as Schneidwerkzeug die Rohrwandungen mit vergleichsweise
hoher Geschwindigkeit durchtrennt, scharfe Grate oder aufgerauhte Teile verbleiben:,
die später abgefeilt oder abgeschliffen werden müssen. Dies ist aus Fig. 15 ersichtlich,
gemäß welcher die Werkzeuge C die Wandungen des Rohres T mit verhältnismäZig hoher
Geschwindigkeit .durchschnitten und die scharfen Grate 1q.' erzeugt haben, indem
durch dieses schnelle Schneiden der Werkstoff nach innen verdrängt wirrt. Dies ist
sehr nachteilig und bedingt zur Schaffung des gewünschten glatten Innern des Rohres
die Aufwendung zusätzlicher Kosten zur Entfernung der Grate.
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Gemäß Flg. 16 ist demgegenüber der Vorschub der Schneidwerkzeuge C
während des Hauptteils des Schneidvorganges sehr schnell erfolgt. Kurz bevor das
endgültige Abtrennen erfolgt, wird er jedoch erheblich verlangsamt, und das Durchbrechen
der Wandung durch die Werkzeuge erfolgt hinreichend langsam, um die Bildung der
oben beschriebenen Grate ganz zu verhindern oder jedenfalls erheblich zu verringern.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß durch die Erfindung
eine außerordentlich praktische und wirksame Maschine zum Schneiden oder Abtrennen
von Rohren geschaffen wird.
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Um den Abschneidvorgang durchzuführen, braucht lediglich :das hydraulische
System in Betrieb gesetzt zu werden, worauf das Rohr zunächst eingespannt wird,
dann das Schneiden erfolgt und nunmehr die Schneidwerkzeuge in die unwirksame Stellung
zurückbewegt werden, bevor das Rohr freigegeben bzw. aus der Einspannung gelöst
wird. Hierauf wird das hydraulische System automatisch ausgeschaltet, und um das
Anlaufen der Maschine für einen neuen Arbeitsvorgang zu bewirken, muß der Einschaltknopf
betätigt werden. Die Bewegung der Schneidwerkzeuge gegenüber dem Werkstück wird
in einfacher Weise durch einen an geeigneter Stelle der Maschine angebrachten Geiger
eingestellt und derart eine so schnelle Durchführung des Arbeitsvorganges, wie dies
-denkbar ist, ermöglicht. Die Maschine kann für das Schneiden von Rohren von verschiedenen
Durchmessern verwendet werden. Die Rohrführung ist ohne Schwierigkeiten auswechselbar,
um die Maschine an kleinere oder größere Rohre anzupassen.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung von besonderer Bedeutung besteht
in der Steuerung der Schneidwerkzeuge so, daß sie sich mit verhältnismäßig sehr
hoher Geschwindigkeit bis kurz vor :der
völligen Durchtrennung und
von diesem Zeitpunkt an mit verh .iltnismäßig niedriger Geschwindigkeit bewegen,
so daß die Bildung von scharfen, nach dem Innern des Rohres: zu gerichteten Graten
vermieden wird.