Rohr- und Stangenschneidapparat. Vorliegende Erfindung betrifft einen Rohr- und Stangenschneidapparat, bei wel chem in bekannter Art und Weise das zu ,sehmeidende Werkstück in einer festen Ein spannvorrichtung gehalten und das Gehäuse des drehbaren Schneidapparates koaxial und im radialen Sinne unverrückbar gegenüber ,der Einspannungsstelle des Werkstückes an geordnet ist und mehrere ,gegeneinander be wegliche Organe, von denen mindestens das eine als Werkzeugträger und das bezw. .die andern als Gegenhalter ausgebildet ist bezw.
sind, trägt und,die Organe unter dem Einfluss einer unter Anwendung einer Bremse gegen überdem drehbaren Gehäuse .relativ vierdreh baren Kurvenscheibe bewegt werden. Bei die ser bekannten Konstruktion wird nicht nur der Werkzeugträger mit dem Werkzeug, son dern auch die Gegenhalter während des gan zen Schneidvorganges radial nach einwärts bewegt. Die Gegenhalter sind daher hier w sehmal zu dimensionieren, dass sie in die durch das Werkzeug erzeugte Rille,
des Werk- stücken eindringen können. Diese schmalen Gegenhafter bieten nur eine kleine Berüh rungsfläche mit dem Werkstück, so dass ,der spezifische Flächendruck zwischen Werk stück und Gegenhalter entsprechend gross aus fälle. Dementsprechend tritt ein rascher Ver schleiss der Gegenhalter ein.
Gemäss der vorliegenden Erfindung Astehen -die Organe müder Kurvenscheibe übler Ele- mente derart in Wirkungsverbindung, dass beim Bremsen des nicht angetriebenen Teils die Organe (Gegenhalter und Werkzeugträ ger) dem Werkstück genähert werden, bis sie das Werkstück berühren, worauf. der bezw.
die Gegenhalter infolge der Berührung zum Stillstand kommen, während der bezw. die Werkzeugträger allein eine Weiterbewegung vollführen. Da bei dieser Ausbildung der bezw. die Gegenhalter bei der Berührung mit demWerkstück zum. Stillstand kommen, ist es hier nicht erforderlich, dieselben ,so. schmal auszuführen, @dass sie in die vom Werkzeug in das Werkstück erzeugte Rille eindringen. Infolgedessen können.
hier ,die Gegenhalter beliebig breit ausgeführt werden, wodurch der spezifische Flächendruck zwischen Werk zeug und Gegenhalter verringert und der Verschleiss :der Gegenhalter ganz merklich reduziert wird. Stellt sich hier nach langem Gebrauch :des. Schneidapparates ein geringer Verschleiss ein, so ist dietses bei dieser neu artigen Kombination ohne Bedeutung, da der bezw. die Gegenhalter auch in. diesem Falle mit gleich grossem Druck an -das Werkstück angepresst werden.
In der beiliegenden Zeichnung sind meh rere Ausführungsformen -des Erfindungs gegenstandes beispielsweise dargestellt, und es zeigt: Fig. 1 eine Ausführungsform in Stirnan sicht, Fig. 2 eine zweite Ausführungsform in Stirnansicht, Fig. 3 eine dritte Ausführungsform in Stirnansicht, Fig. 4 eine Stirnansicht einer vierten Aus führungsform, Fig. 5 diese Ausführungsform in Seiten- en Fig. 6 eine Stirnansicht einer fünften Ausführungsform, Fig. 7 einen Querschnitt der Schnittlinie A-A in Fig. 6, Fig. 8 eine Stirnansicht einer sechsten Ausführungsform, Fig. 9 eine Stirnansicht einer siebten Aus führungsform, schematisch gezeichnet, Fig.
10 eine Stirnansicht einer achten Ausführungsfarm, schematisch gezeichnet, Fig. 11 ein als Schneidrad ausgebildetes Schneidwerkzeug, Fig. 12 ein im Werkzeugträger drehbar gelagertes Schneidrad in Seitenanisicht.
Fig. 13 einen Schnitt ,durch :die aus Fig. 1 ersichtliche Ausführungsform, nach der Schnittlinie A-B in Fig. 1.
In, Fig. 1 bezeichnet 1 das :drehbar gela gerte Gehäusedes Schneidapparates, das von irgendeiner Kraftquelle aus in Drehung ge setzt werden kann. Im Gehäuse 1 sind ein ander :diametral gegenüberstehend zwei als Schieber ausgebildete Organre 2 und 3 gleitend geführt. Am Schieber 2 sind zwei als Gegen halter dienende Druckrollen 4 drehbar gela gert, die sich gegen den äussern. Umfang des in einer festen Einspannvorrichtung gehalte nen, im vorliegenden Fall als Rohr ausgebil deten Werkstückes 5 anlegen können. Das drehbare Gehäuse 1 ist koaxial und im radia len Sinne unverrückbar gegenüber der festen Einspannvorrichtung des Werkstückes 5 an geordnet.
Das als Schneidrolle ausgebildete Werkzeug 6 ist im Schieber 3 drehbar gela gert. \her das am äussern Umfang kreisför mig gestaltete Gehäuse 1 ist eine Kurven scheibe 7 aufgeschoben, die für sich lose dreh bar ist und durch eine mittels Handhebel 8 betätigbare Bandbremse 9 abgebremst werden kann. Die Kurvenscheibe 7 besitzt eine stirn- seitige kurvenförmige Nut 10, in welche eine drehbare Rolle 11 eingreift, die am Gelenk punkt eines aus zwei Gliedern 12 und 13 be stehenden Kniehebels gelagert ist.
Das Glied 12 des Kniehebels ist mit. ;seinem freien Ende im Punkte 14 am Schieber 2 augelenkt, wäh Lend das Glied 13 des Kniehebels mit seinem freien Ende im Punkte 15 am Schieber 3 an gelenkt ist.
Die als Gegenhalter dienenden Druckrollen. 4 sind wesentlich, breiter gehal ten als die Schneidrolle 6, derart, dass sie nicht in die vorn Schneidrad während des Schneidvorganges im Werkstück erzeugte Rille eindringen können. Es ist daher erfor derlich, dass, nachdem :die als Gegenhalter wirkenden Druckrollen 4 und die Schneid rolle: 6 das Werkstück 5 berühren, die Schneidrolle 6 mit dem Schieber 3 für sich allein eine Weiterbewegung bezw. eine wei- tere Zustellbewegung vollführt.
Dies wird hier .dadurch erreicht, dass durch Betätigung der Bandbremse 9 mittels des Handhebels 8 die Kurvenscheibe 7 abgebremst wird, derart, dass sie gegenüber dem :
drehbaren Gehäuse 1 eine relative Verdrehung im nacheilenden Sinne erfährt. Während dieser relativen Ver drehung bewegt sich die Rolle 11 in, der Kurve 10 der Kurvensc.lreibe 7 in der ange deuteten Pfeilrichtung, wodurch dieselbe wei- tervon der, des Gehäuses 1 ent- ferne wird (siehe Pfeilrichtung) und der Schieber 3. mit der Schneidrolle 6 der Mittel achse weitergenähert und das Rohr abge schnitten wird.
Wähnend des Schneidvorgan ges kommt der Gelenkpunkt 14 im Schieber 2 als .stationärer Gelenkpunkt für den aus den Gliedern 12 und 13 bestehenden Kniehebel zur Wirkung. Eine mit ihrem einen Ende an der Stelle 16 an der Kurvenscheibe 7 und mit ihrem andern Ende im Punkte 17 am dreh baren Gehäuse 1 verankerte Zugfeder 18 hat das Bestreben, die Teile 1 und 7 ,so. gegenein ander zu verdrehen, dass nach Lösen der Bremse die Rolle 11 gegen, die Mittelachse zu bewegt und ,die Schieber 2 und -3 durch die Glieder 12 und 13- :
des Kniehebels radial nach auswärts bewegt werden.
Die Bohrung 19 in,der Nabe,der Schneid rolle 6 (siehe Fig. 11) kann um ein geringes Mass, ,d. h. bis zirka 1 Millimeter, aus der Mit telachse, 20 der Schneidrolle versetzt werden. In der Zeichnung ist diese ,exzentrische Ver setzung,der Bohrung der Deutlichkeit halber vergrössert gezeichnet. Durch eine .derartige exzentrische Anordnung der Bohrung kann, wie Versuche ergeben haben, die Schneidwir kung der Schneidrolle 6 erhöht werden. Die während des Schneidvorganges in das Rohr 5 eindringende Schneidrolle erzeugt infolge ihres schneiden förmigen Querschnittes seit liche Spreizdrücke auf die Wandungen der während des Schneidvorganges sich bildenden Rille.
Das fest eingespannte Rohr kann in der Achsialrichtung nicht nachgeben, während ein achsiales Nachgeben des abzuschneiden den Rohrteils möglich ist. Infolgedessen hat die Schneidrolle das Bestreben, im achsialen Sinne nach der Seite des abzuschneidenden Rohrteils zu wandern. Da das drehbar gela gerte Gehäuse 1 gegen eine Achsialverschie bung gesichert ist, so-,ergibt sich :hieraus eine ungünstige Beanspruchung des Gehäuses und des die Schneidrolle tragenden Schiebers. Es hat sich deshalb als zweckmässig erwiesen, die Schneidrolle im achsialen Sinne nach einer Richtung nachgiebig federnd anzuordnen. wie dies aus Fig. 12 ersichtlich ist.
In dieser Figur bezeichnet 21 die Schneidrolle und 22 die im Werkzeugträger 23 ,gelagerte und gegen. Verdrehung ,gesicherte Achse der Schneidrolle. Die Schneidrolle 21 ist auf der Achse 22 lose drehbar ;gelagert und wird durch eine über seine Nabe geschobene, ander- seits am Schenkel 24 des Werkzeugträgers 23 abgestützte Druckfeder 25 gegen den Schen kel 26 des Werkzeugträgers gedrückt. Zwi schen dem Stirnende 27 der Nabe des Schneidrades und dem Schenkel 24 ,des Werk zeugträgers 23 ist ein Zwischenraum 28 vor gesehen, derart, dass das.
Schneidrad sich unter Überwindung der Federkraft,der Feder 25 in Richtung gegen den Schenkel 24 hin bewegen kann.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 bezeichnet 29 das drehbare Gehäuse des Schneidapparates, das von, einer Kraftquelle aus in, Drehung gesetzt werden kann und in welchem die beiden einander diametral gegen überliegend angeordneten, als Schieber 30 und 3,1 ausgebildeten Organe gleitend geführt sind. Am Schieber<B>30</B> sind zwei als Gegen halter zur Wirkung kommende Druckrollen 32 drehbar gelagert. Die Achse,der Schneid rolle 33 ist an dem als Werkzeugträger die nenden Schieber 31 abgestützt. Über das am äussern Umfang zylindrisch gestaltete dreh bare Gehäuse 29 ,des Schneidapparates ist eine lose für sich drehbare Kurvenscheibe 34 geschoben,.
Gegen ,den äussern Umfang der Kurvenscheibe 34 liegt sicheine, mittels eines Handhebels 35 betätigbare Bandbremse 36. Die Kurvenischeibe 34 besitzt zwei einander diametral gegenüberstehend angeordnete und gegengleich ausgebildete, ,stirnseitige Nuten 37.
In die Nuten 3,7 greifen Führungsmollen 38, ,die an Scheitelpunkten von zwei einander gegenüberstehend angeordneten Kniehebeln angreifen. Die einen Glieder 39 der beiden Kniehebel sind an zwei Gelenkpunkten 40 des Schiebers 30 und die andern Glieder 47. der beiden Kniehebel sind an Gelenkpunkten 42 Jes Schiebers 31 angelenkt. Mit 43 ist das fest eingespannte, im vorliegenden Fall als Rohr ausgebildete Werkstück bezeichnet.
Wird das Gehäuse 29 in Drehung versetzt und die Bandbremse angezogen, ,derart, dass die Kurvenscheibe34 gegenüber dem Gehäuse 29 eine relative Verdrehung erfährt, so, wer den die Führungsrollen 38 in .den Nuten 3 7 entsprechend den einbezeichneten Pfeilrich tungen bewegt, wodurch sich dieselben weiter von der Mittelachse entfernen, wie. dies aus den einbezeichneten, radial gerichteten Pfei len ersichtlich ist. Die gegen. das Werkstück 43 sich anlegenden., als Gegenhalter wirken den Rollen 3? verhindern eine weitere An näherung des Schiebers 30 gegen die Mittel achse hin.
Die Gelenkpunkte 40 wirken in- foledessen als stationäre Gelenkpunkte für die beiden Kniehebel, derart, dass der Schie ber 31, welcher die Schneidrolle 33 trägt gegen .die Mittelachse hin bewegt und das Werkstück 43 durchgeschnitten wird.
Bei der Ausführungsform gemäss. Fig. 3 bezeichnet 44 das .drehbar gelagerte Gehäuse, auf dessen zylindrischen äussern Umfang :die Kurvenscheibe 45 drehbar belagert ist. Die letztere ist am äussern Umfang als. Zahnrad 46 ausgebildet, das mit einem Zahnritzel einer Antriebswelle oder Vorgelebewelle im Ein griff stehen kann. Am drehbaren Gehäuse 44 ist eine Bremsscheibe 47 vorgesehen, auf welche ein Bremsband 48, das durch einen Handhebel 49 betätigt werden kann, aufge lebt ist. Die übrigen Konstruktionsteile stim men mit -den ans der Fig. \? ersichtlichen Konstruktionsteilen überein.
Bei dieser Aus führunsform ist die Kurvenscheibe 45 das antreibende Element, während das drehbare Gehäuse 44 mit der Bandbremse abgebremst werden kann und infolgedessen eine relative Verdrehung gegenüber der Kurvenscheibe 45 erfährt, derart, dass die beiden Kniehebel gleich wie bei der Ausführung gemäss Fig. auseinander gespreizt und der die Schneid rolle trabende Schieber 51 im radialen Sinne nach einwärts bewegt wird und das fest. ein gespannte Werkstück, d. h. das Rohr 52, durchschneidet.
Bei der durch Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform kommen die Kniehebel in Fortfall. Die Kurvenscheibe 53, welche zwei einander diametral gegenüberliemende stirn- seitige Nuten 54 und 55 aufweist, ist hier als die eine Aussenscheibe einer sogenannten Kreuzscheibenkupplung ausgebildet.
Die an dere Aussenscheibe der Kreuzscheibenkupp lung ist mit 56 und die Zwischenseheibe der Kreuzscheibenkupplung mit 57 bezeichnet. Die Zwischenscheibe 57 besitzt an der der Aussenscheibe 56 zugekehrten Stirnseite vor stehende Leisten 58, die in entsprechende Nu tender Aussenscheibe 56 eingreifen. Die Kur venscheibe 53 besitzt an der der Zwischen scheibe 5 7 zugekehrten Stirnseite Leisten 59, die in entsprechende Nuten der Zwischen- e scheibe 57 ein--reifen. Die an .der Zwischen scheibe 57 vorgesehenen.
Leisten 58 kreuzen sieh im rechten Winkel mit. den: an der andern Stirnseite vorgesehenen Nuten, die für die Leisten 59 der Kurvenscheibe 53 als Führung c dienen. Die Teile 56, 57 und 53 bilden zu sammen eine sogenannte Kreuzscheibenkupp lung und es ist der Teil 56 der Kreuzschei benkupplung in einem Lager 60 drehbar gela bert. Anstossend an die äussere Stirnseite der' Kurvenscheibe 53 ist das drehbare Gehäuse 61 des Schneidapparates vorgesehen, in wel chem zwei einander diametral gegenüberste hend angeordnete Schieber 62 und 63 gleitend geführt sind.
Ein am Schieber 62 befestigter Führungsbolzen 64 greift in die Nut 54 und ein am Schieber 63 befestigter Führungsbol zen 65 greift in die Nut 55 der Kurvenscheibe 53 ein. Der Schieber 62 ist als Gegenhalter ausgebildet, der sich während des Schneid vorganges gegen den äussern Umfang des im Spannfutter 66 fest eingespannten, im vorlie genden Fall als Rundstab 67 ausgebildeten Werkstückes, anlegt. Der Schieber 63 dient als Träger für das im vorliegenden Fall als Abstechstahl 68 ausgebildete Werkzeug.
Das drehbare Gehäuse 61 des Schnesdapparates ist in einem gleicbaelisig zum Lager 60 ange ordneten Lager 69 abgestützt und kann von irgendeiner Kraftquelle aus in Drehung ge- s@etzt werden.
Die Mittel für den Antrieb des drehbaren Gehäuses 61 sind in der Zeichnung wegbelassen. Die Aussenscheibe 56 kann ver mittels .einer in der Zeichnung nicht darge- stellten Bremse abgebremst werden, derart, dass eine relative Verdrehung der Kreuz- scheibenkupplung bezw. der Kurvenscheibe 53 gegenüber :dem angetriebenen Gehäuse 61 stattfindet, wodurch die ,Schieber 62, und 63 mit dem Werkstück in. Berührung kommen.
Sobald eine Berührung stattfändet, erfolgt eine Verschiebung der Zwischenscheibe 57 und der Kurvenscheibe 53 in zwei sieh kreu zenden Richtungen, gegenüber der Aussen- scheibe 56, welche Verschiebung sich wäh rend d :es :ganzen Zustellweges & s . Werkzeuges 68 fortsetzt.
Am drehbaren Gehäuse 61 des Schneidapparates kann gegebenenfalls ein die Scheiben überdeckender, mit strichpunktierten Linien angedeuteter Schutzring 70 befestigt werden., der anderseits an der Aussenscheibe 56 der Kreuzscheibenkupplung :drehbar ge- lagert äst und,die Scheiben: 53 und 57 gegen den Zutritt vor :Schmutz schnitzt.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine andere Aus- führunigsform der Kreuzscheibenkupplung. Es bezeichnen 71 und 72 die beiden Aussen sseheiben und 73 die Mittelscheibe der Kreuz scheibenkupplung. Die Mittelscheibe 73 be sitzt am äussern Umfang einen im: achsialen Sinne nach beiden Richtungen vorstehenden, ,die beiden Aussenscheiben, überdeckenden Kranz 74.
Am innern Umfang des Kranzes 74 sind vier je um 9,0' versetzte Führungs stifte 75 befestigt, von denen je zwei einun i der diametral gegenüberliegende in: der glei chen Querebene angeordnet und in entspre- chenden Bohrungen 76 der beiden: Aussen acheiben 71 und 72 gelührt sind. Über die Führungsstifte75 sind schraubenlinienförmig i gewundene Druckfedern 77 aufgeschoben, :durch welche die drei Scheiben der Kreuz scheibenkupplung .gegenseitig elastisch zen- triert :
sind. Die Aussenscheibe <B>72'</B> der Kreuz scheibenkupplung, welche :als Kurvenscheibe 3 dient, besitzt an :der äussern Stirnseite zwei einander :diametral gegenüberliegende kur venförmige, Führungsnuten 78, in welche wie bei der Ausführungsform :gemäss Fig. 4 und 5 Führungsbolzender Schieber des ,drehbaren s Gehäuses des Schneidapparates eingreifen können.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 8 ist wieder angenommen, dass die Kurven- scheibe 79 als Teil einer Kreuzscheibenkupp lung ausgebildet ,ist. Dieselbe besitzt an der einen Stirnseite drei<B>je</B> um 12:0' gegeneinan der versetzte kurvenförmige Führungsnuten 80.
In die Führungsnuten 80 greifen Füh- rungsbolzen 81, die an drei je um 120' .gegen einander versetzten Schiebern 82, 83 und 84 befestigt sind, welch letztere in entsprechen, den Führungsnuten des drehbaren Gehäuses 85 :des Schneidapparates gleitend geführt sind.
Das Werksstück ist im vorliegenden Fall als Rundstab 86 gezeichnet, der in einem, nicht :gezeichneten :Spannfutter festgehalten wird. Die Schieber 82 und 83 sind als Gegen halter ausgebildet, die wähnend des ganzen Schneidvorganges am äussern Umfang des Rundstabes 86 .gleiten. Der Schieber 84 dient als Träger für :das im: vorliegenden Fall als Abstechstahl 87 ausigebildete Werkzeug.
Bei dieser Ausführungsform mit :drei beweglichen Schiebern könnten auch zwei Schieber als Werkzeugträger und der :dritte Schieber als Gegenhalter ausgebildet werden.
Bei ,sämtlichen Ausführungsformen, wo ein, Schieber als Gegenhalter und eindiame tral gegenüberliegender Schieber als Werk zeugträger ausgebildet ist, können; an Stelle der Schieber auch Lenker Anwendung fin den, wie :dies aus Fig. 9 ersichtlich ist. Es be zeichnet hier 88 das. drehbare Gehäuse des Schneidapparates, an welchem an zwei dia- m:etral gegenüberliegenden Gelenkpunkten 89 und 90 zwei Lenker 91 und 92 aasgelenkt sind.
Anden Gelenkpunkten 93 und 94 kön nen die beiden Gliederdes aus Fäg. 1 ersicht lichen Kniehebels, angreifen.. Statt der Ge- lenkpunkte 93 und 94 können auch Füh rungsbolzen vorgesehen werden, die in Füh- rungsnuten einer Kurvenscheibe eingreifen,
welche alsi eine der Aussenscheiben einer Kreuzscheibenkupplung ausgebildet ist. (Siehe Fig. 4 bis 7.) Der Lenker 91 trägt :den, Gegen halter 95 und der Lenker 9'2 das Werkzeug 96. 97 bezeichnet das als Rohr dargestellte, festeingespannte Werkstück, an dessen äusse rem Umfaing :der Gegenhalter 95 während des ganzen:
:Schneidvorganges; wobei das Werk zeug 96 in, das Werkstück eindringt, .gleitet. Bei der ,durch Fig. 10 dargestellten Aus führungsform bezeichnet 98 das drehbare Ge häuse des Schneidapparates, an welchem an drei je um 120 gegeneinander versetzten Ge lenkpunkten 99, 100 und 101 drei Lenker l02:, 103 und 104 aasgelenkt sind. Jeder der drei genannten Lenker trägt einen Führungs- bolzen. 105.
Die drei genannten Führungsbol zen 105 können in drei kurvenförmige Füh- rungsnuten einer Kurvenscheibe eingreifen, die als Aussenscheibe einer Kreuzscheiben kupplung ausgebildet ist ,(.siehe Kurven scheibe 79 in Fig. 8). Die beiden Lenker 102 und 103 tragen je einen Gegenhalter 106, während der Lenker 104 als: Träger für das Werkzeug <B>107</B> dient. Es könnten auch hier zwei Lenker als. Werkzeugträger und nur ein Lenker als Träger eines Gegenhalters ausge bildet werden.
Der beschriebene Rohr- und Stangen- sehneidapparät kann auch derart ausgebildet. werden"da.ss er als Innen-Ro rschneidapparat verwendet werden kann.