DE10002265A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von Metallrohren - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von MetallrohrenInfo
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Abstract
Die Erfindung gibt ein Verfahren und eine Vorrichtung an, mit denen ein Metallrohr (1) oder ein kunstharzbeschichtetes Metallrohr (11) mit hoher Genauigkeit geschnitten werden kann. Dazu wird ein Drehen des Metallrohres (1) verhindert, und es wird verhindert, daß Kratzer verursacht werden. Dadurch entstehen keine Grate oder Verformungen an der Schnittfläche des Metallrohres (1) beim Schneiden desselben, und das Herabscheren eines Bereichs der Schnittfläche durch eine Kunstharzbeschichtung (7) wird ebenfalls verhindert, wenn die Erfindung bei dem kunstharzbeschichteten Metallrohr (11) angewendet wird. DOLLAR A Nach der Erfindung werden voneinander in Richtung des Durchmessers abgewandte Bereiche der Rohrwand bei einer Schneideposition des Metallrohres (1), die zwischen Halteelementen (2a, 3a) und Halteelementen (2b, 3b) eingeschlossen ist, welche sich öffnen und schließen lassen, simultan in im wesentlichen der gleichen Tangentialrichtung mittels Schneidblätter (5a, 5b oder 5'a und 5'b) weggeschnitten, die simultan angetrieben werden. Auf diese Weise löschen sich die von den Schneidblättern jeweils auf das Metallrohr (1) ausgeübten Drehmomente gegenseitig aus. Ein Verdrehen des Metallrohres (1) beim Herausschneiden der Bereiche der Rohrwand wird verhindert. Es ist somit nicht notwendig, große Haltekräfte mit den Halteelementen (2a, 3a und 2b, 3b) auszuüben. Ein Haltemechanismus wird vereinfacht, und somit wird das Verformen des Metallrohres (1) verhindert. Weiter wird mit einem ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schneiden eines
Metallrohres rechtwinklig zu dessen Mittelachse, die auch zum wirkungsvollen
Schneiden eines an seiner Außenumfangsfläche mit einer Kunstharzbeschichtung
beschichteten Metallrohres geeignet ist.
Fig. 5 zeigt eine herkömmliche Vorrichtung dieser Art zum Schneiden eines
Metallrohres. Ein zu schneidendes Metallrohr 1 ist orthogonal zu seiner Mittelachse
auf eine Weise gehaltert, bei der das Metallrohr 1 in Bereichen vor und hinter einer
Schneideposition zwischen Halteöffnungen 8a und 9a eingeschlossen ist, die
jeweils allgemein halbkreisförmig und an einander zugewandten Flächen zweier
Halteelemente 2a und 3a angeordnet sind. Die Halteelemente 2a und 3a lassen sich
in horizontaler Richtung gegenläufig öffnen und schließen. Zwei weitere
Halteelemente 2b und 3b mit ähnlichen Halteöffnungen sind von den beiden
Halteelementen 2a und 3b in Axialrichtung des Metallrohres 1 beabstandet.
Außerdem ist in Bezug auf das Metallrohr 1 ein Schneidblatt 5 angeordnet zum
Wegschneiden eines Bereiches der Rohrwand des Metallrohres 1 bei einer Position,
in der das Metallrohr 1 orthogonal zu seiner Mittelachse geschnitten wird. Das
Schneidblatt 5 ist in Richtung eines Pfeiles X bewegbar, der die Richtung der
Tangente der Außenumfangsfläche des Metallrohres 1 wiedergibt. Weiterhin ist ein
Schneidblatt 6 angeordnet, das in Richtung eines Pfeiles Y bewegbar ist, der eine
Richtung rechtwinklig zur Mittelachse des Metallrohres 1 angibt. Das Schneidblatt 6
dringt beim Bewegen in Richtung des Pfeiles Y in das Metallrohr 1 bei einem
fehlenden Wandbereich ein, in dem ein Bereich der Rohrwand bereits mit dem
Schneidblatt 5 weggeschnitten worden ist. Somit bildet die Richtung des Pfeiles X
mit der Richtung des Pfeiles Y einen Winkel von etwa 90°.
Bei der bekannten Vorrichtung zum Schneiden des Metallrohres 1 mit dem
vorstehend beschriebenen Aufbau werden Bereiche des Metallrohres 1 vor und
hinter der Schneidposition fest mittels der Halteöffnungen 8a und 9a der
Halteelemente 2a und 3a und der Halteelemente 2b und 3b gehalten. Nachfolgend
wird zunächst das Schneidblatt 5 in die in Fig. 5 mit dem Pfeil X bezeichnete
Richtung orthogonal zur Mittelachse des Metallrohres 1 relativ zu diesem bewegt,
wodurch ein Bereich der Rohrwand des Metallrohres 1 in Tangentialrichtung mit
dem Schneidblatt 5 weggeschnitten wird.
Anschließend wird das Schneidblatt 6 aus der Richtung rechtwinklig zur Mittelachse
des Metallrohres 1, die in Fig. 5 mit dem Pfeil Y bezeichnet ist, in den fehlenden
Wandbereich des Metallrohres 1 bewegt, in dem ein Bereich der Metallwand
weggeschnitten worden ist. Das Metallrohr 1 wird dann mit dem Schneidblatt 6 von
dem fehlenden Wandbereich her durchtrennt.
Wenn allerdings bei der herkömmlichen Vorrichtung zum Schneiden des
Metallrohres 1 beim Wegschneiden eines Bereiches der Rohrwand in
Tangentialrichtung mittels des Schneidblattes 5 ein Drehmoment im Uhrzeigersinn
auf das Metallrohr 1 übertragen wird, wie das in Fig. 6 mit einem Pfeil M angedeutet
ist, und dieses Drehmoment die Reibungskraft überschreitet, die durch die
Haftreibungskoeffizienten zwischen den Randflächen der Halteöffnungen 8a und 9a
und des Metallrohres 1 erzeugt wird, wird das Metallrohr 1 in den Halteöffnungen 8a
und 9a gedreht.
Bei einer solchen Drehung in Richtung des Pfeiles M durch das Drehmoment
werden nicht nur Kratzer an der Außenumfangsfläche des Metallrohres 1 erzeugt,
sondern das Metallrohr 1 kommt danach außerdem als Ergebnis des
Wegschneidens mit dem Schneidblatt 5 in einer Schneidposition zum stehen, die
nicht zu der Richtung des Pfeiles X parallel sondern gegen diesen um einen Winkel
geneigt ist, wie in den Fig. 7A und 7B gezeigt.
Wenn dann in diesem Zustand der Schneidevorgang mit dem Schneidblatt 6
begonnen wird, fängt das Schneiden in einem Bereich des Metallrohres 1 an, in
dem ein Teil der Rohrwand nicht weggeschnitten ist oder in dem nur sehr wenig der
Rohrwand weggeschnitten ist. Auf diese Weise lassen sich keine symmetrischen
Grate nach links und recht relativ zu dem Schneidblatt 6 erzeugen, und es wird eine
extrem ungleichmäßige oder verformte Schnittfläche gebildet.
Selbst wenn aber der Wegschneideschritt ohne ein Verdrehen des Metallrohres
beendet wird, wird ein Zustand erzeugt, bei dem die untere Seite der Schnittfläche
des Metallrohres 1 rauher und verformter als deren obere Seite ist, weil der.
Schneidevorgang beendet wird, während die untere Seite der Schnittfläche durch
Grate von der Innenseite des Metallrohres gedrückt wird.
Gewöhnlich wird zum Verhindern verschiedener Probleme durch das Drehen des
Metallrohres 1, verursacht bei dem Wegschneideschritt, die Größe der
Halteelemente 2a und 3a und der Halteelemente 2b und 3b zum Halten des
Metallrohres 1 vergrößert. Dabei weicht die Form der Innenumfangsfläche der
Halteöffnungen 8a und 9a von einem vollständig runden Kreis in eine Ellipse mit
einer größeren Länge in Vertikalrichtung ab. Die Außenumfangsfläche des
Metallrohres 1 wird somit beim Haltern in eine elliptische Form verformt. Dabei
ergibt sich eine große Haltekraft durch die Halteelemente 2a und 3a und die
Halteelemente 2b und 3b, um dadurch das Wegschneiden durchzuführen.
Dadurch tritt vor allem bei dünnwandigen Metallrohren 1 das Problem auf, daß das
Metallrohr 1 in der Nähe des Schneidbereiches nach dem Durchtrennen in
elliptische Form abweichend von einem vollständig runden Kreis verformt ist, wie in
Fig. 8 gezeigt.
Außerdem wird im Falle eines kunstharzbeschichteten Metallrohres 11, das durch
Beschichten der Außenumfangsfläche des Metallrohres 1 mit einer
Kunstharzbeschichtung 7 hergestellt ist, die Kunstharzbeschichtung 7 in
Tangentialrichtung zusammen mit einem Bereich der Rohrwand des Metallrohres 1
mit dem Schneidblatt 5 weggeschnitten. Nachfolgend wird der Schneidevorgang mit
dem Schneidblatt 6 bei einer Position des fehlenden Wandbereichs begonnen, an
der ein Bereich der Rohrwand weggeschnitten ist. Wenn dann das Schneidblatt 6
eine Scherkraft von oberhalb des kunstharzbeschichteten Metallrohres 11 ausübt,
wird die Kunstharzbeschichtung 7, deren Young Modul wesentlich kleiner als das
des Metallrohres 1 ist, derart verformt, daß sie an der Seite des fehlenden
Wandbereiches im Innern der Halteöffnungen 8a und 9a verdichtet wird. In diesem
Zustand wird der Schneidvorgang durchgeführt. Als Ergebnis wird bei einem
Endbereich unmittelbar vor dem Beenden des Schneidevorgangs eine innere
Randfläche des Metallrohres 1 teilweise nach außen hin verformt, wie in Fig. 9
gezeigt. Dadurch wird ein durch das Scheren herunter hängender Abschnitt 10 in
dem Bereich erzeugt, in dem das Metallrohr 1 geschnitten wird. Ein hochpräzises
Schneiden kann dadurch nicht durchgeführt werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden eines Metallrohres rechtwinklig
zu dessen Mittelachse und eine Vorrichtung, die zum wirkungsvollen Schneiden
auch eines Metallrohres geeignet sind, das mit einer Kunstharzbeschichtung an
seiner Außenumfangsfläche beschichtet ist.
Die Erfindung ist im Hinblick auf die gegenwärtige Situation beim Schneiden eines
Metallrohres oder eines kunstharzbeschichteten Metallrohres der vorstehend
beschriebenen Art mit der herkömmlichen Schneidevorrichtung durchgeführt
worden. Das der Erfindung zugrundeliegende Problem ist es, ein Verfahren zum
Schneiden eines Metallrohres oder eines kunstharzbeschichteten Metallrohres mit
hoher Genauigkeit anzugeben, bei dem ein Verdrehen des Metallrohres oder des
kunstharzbeschichteten Metallrohres verhindert wird, bei dem das Entstehen von
Graten beim Schneiden verhindert wird, bei dem das Verformen einer
Schneidefläche verhindert wird, und bei dem das Erzeugen eines durch Scheren
herabhängenden Abschnittes, verursacht durch eine Kunstharzbeschichtung des
kunstharzbeschichteten Metallrohres, verhindert wird, sowie eine Vorrichtung zum
Durchführen desselben.
Zum Lösen des vorstehend genannten Problems wird nach einem ersten Aspekt der
Erfindung ein Verfahren zum Schneiden eines Metallrohres rechtwinklig zu dessen
Mittelachse mit einem Schritt, bei dem eine äußere Umfangsfläche des Metallrohres
aus einer Richtung rechtwinklig zu der Mittelachse eingeschlossen wird, mit einem
Schritt, bei dem gleichzeitig Bereiche einer in dem Schritt des Einschließens
gehaltenen Rohrwand weggeschnitten werden, die in Richtung des Durchmessers
des Metallrohres rechtwinklig zu der Mittelachse von einander abgewandt sind und
die im wesentlichen in gleicher Richtung einer Tangente des Metallrohres
weggeschnitten werden, und mit einem Schritt angegeben, bei dem das Metallrohr
von einem der fehlenden Wandbereiche, die beim Schritt des Wegschneidens
weggeschnitten worden sind, zu dem anderen fehlenden Wandbereich rechtwinklig
zu der Mittelachse durchgeschnitten wird.
Weiter wird nach einem zweiten Aspekt der Erfindung eine Vorrichtung zum
Schneiden eines Metallrohres rechtwinklig zu dessen Mittelachse angegeben mit
zwei ersten Halteelementen, die gegenläufig zu einander in eine Richtung
rechtwinklig zu der Mittelachse des Metallrohres geöffnet und geschlossen werden
können und die Halteöffnungen mit einer halbkreisförmigen Gestalt haben, deren
Krümmungsradius im wesentlichen gleich dem Krümmungsradius der
Außenumfangsfläche des Metallrohres ist, mit zwei zweiten Halteelementen, die im
wesentlichen gleiche Halteöffnungen haben wie die Halteöffnungen der beiden
ersten Halteelemente und in Axialrichtung des Metallrohres von den beiden ersten
Halteelementen beabstandet angeordnet sind, mit zwei synchron miteinander in die
Richtung rechtwinklig zur Mittelachse bewegbaren Schneidblättern zum simultanen
Wegschneiden von voneinander in Richtung des Durchmessers des Metallrohres
abgewandten Bereichen der Rohrwand des Metallrohres im wesentlichen in gleicher
Tangentialrichtung, und mit einem Schneidblatt zum Eindringen in das Metallrohr
von einem fehlenden Wandbereich, in dem der Bereich der Rohrwand
weggeschnitten worden ist, zu dem anderen fehlenden Wandbereich, in dem der
Bereich der Rohrwand weggeschnitten worden ist, rechtwinklig zur Mittelachse
mittels Bewegen in einen Zwischenraum zwischen den beiden Sätzen
Halteelemente.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Schneiden eines
Metallrohres als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2A und 2B zeigen schematische Ansichten der Zustände vor und nach dem
Schneiden eines Metallrohres mit ersten Schneidemitteln nach der Erfindung, wobei
Fig. 2A eine schematische Ansicht eines Zustands vor dem Wegschneiden von
Bereichen der Rohrwand und Fig. 2B eine schematische Ansicht eines Zustandes
zeigt, bei dem Bereiche der Rohrwand weggeschnitten worden sind und bevor das
Metallrohr durchtrennt worden ist,
Fig. 3A und 3B zeigen schematische Ansichten der Zustände vor und nach dem
Schneiden eines Metallrohres mit zweiten Schneidemitteln nach der Erfindung,
wobei Fig. 3A eine schematische Ansicht eines Zustandes vor dem Wegschneiden
von Bereichen der Rohrwand und Fig. 3B eine schematische Ansicht des Zustandes
zeigt, bei dem die Bereiche der Rohrwand weggeschnitten worden sind und bevor
das Metallrohr durchtrennt worden ist,
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Schneidevorrichtung nach der
Erfindung bei der Verwendung zum Schneiden eines kunstharzbeschichteten
Metallrohres,
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung eines bekannten
Vorrichtung zum Schneiden eines Metallrohres,
Fig. 6 zeigt einen schematische Ansicht eines Zustandes vor dem Wegschneiden
eines Bereiches der Rohrwand mit der bekannten Vorrichtung zum Schneiden eines
Metallrohres,
Fig. 7A und 7B zeigen Ansichten von Zuständen beim Schneiden eines Metallrohres
mit der bekannten Vorrichtung, wobei Fig. 7A die Ansicht eines Zustandes vor dem
Wegschneiden eines Bereiches der Rohrwand und Fig. 7B die Ansicht eines
Zustandes nach dem Wegschneiden eines Bereiches der Rohrwand zeigt,
Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht der Verformung des mit der bekannten
Schneidevorrichtung durchtrennten Metallrohres; und
Fig. 9 zeigt einen Längsschnitt mit einem beim Durchtrennen eines
kunstharzbeschichteten Metallrohres mit der bekannten Schneidvorrichtung
erzeugten durch Scheren abgesenkten Abschnitt.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 1 bis 4
näher erläutert.
Wie in Fig. 1 gezeigt, hat das zu schneidende Metallrohr 1 eine dünnwandige Form.
Beim Schneiden des Metallrohres 1 wird dieses in halbkreisförmigen
Halteöffnungen 8a und 9a (in der Figur ist nur eine Öffnung in den Halteelementen
2a, 3a dargestellt) gehalten, die jeweils in zwei Halteelementen 2a, 3a und zwei
weiteren Halteelementen 2b, 3b angeordnet sind, die den Halteelementen 2a, 3a
benachbart angeordnet sind. Die beiden Halteelemente 2a, 3a sind in einer
Richtung rechtwinklig (in dem dargestellten Ausführungsbeispiel horizontal) zu der
Mittelachse des Metallrohres 1 einander zugewandt angeordnet und können
geöffnet und geschlossen werden.
Die beiden weiteren Halteelemente 2b, 3b haben die gleiche Form und den gleichen
Aufbau wie die Halteelemente 2a, 3a und sind von diesen in Axialrichtung des
Metallrohres 1 beabstandet angeordnet.
In Bezug auf das Metallrohr 1 sind zwei Schneidblätter 5a und 5b zum
Wegschneiden in voneinander in Richtung des Durchmessers des Metallrohres 1
abgewandten Bereichen der Rohrwand (bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
obere und untere Bereiche der Rohrwand) des Metallrohres 1 zwischen den beiden
Sätzen Halteelemente 2a und 3a und 2b und 3b angeordnet. Bei dem gezeigten
Ausführungsbeispiel ist das Schneidblatt 5a zum Wegschneiden eines Bereich der
Rohrwand auf der Oberseite entlang einer geraden Linie bewegbar in Richtung des
Pfeiles X (Horizontalrichtung) rechtwinklig zur Mittelachse des Metallrohres 1
angeordnet. Das Schneidblatt 5b zum Schneiden eines Bereiches der Rohrwand an
dessen Unterseite ist auf ähnliche Weise bewegbar entlang einer geraden Linie in
Richtung des Pfeiles X angeordnet. Außerdem sind die beiden Schneidblätter 5a
und 5b synchron miteinander entlang der geraden Linien parallel zueinander
bewegbar.
Außerdem ist bei einem der fehlenden Wandbereiche, die in Richtung des
Durchmessers voneinander abgewandt sind und bei denen Teile der Rohrwand mit
den Schneidblättern 5a und 5b weggeschnitten worden sind, das Schneidblatt 6
angeordnet, das sich in Richtung des Pfeiles Y (Vertikalrichtung) rechtwinklig zu der
Mittelachse des Metallrohres 1 und mit einem Winkel von 90° zur
Bewegungsrichtung der Schneidblätter 5a und 5b bewegt, um dadurch das
Metallrohr durchzutrennen.
Im folgenden wird der Betrieb der Schneidevorrichtung nach der Erfindung mit
einem solchen Aufbau zum Schneiden des Metallrohres 1 erläutert.
Nach der Erfindung werden Bereiche des Metallrohres 1 vor und hinter dessen
Schneideposition derart gehalten, daß sie jeweils im Innern der Halteöffnungen 8a
und 8b der Sätze Halteelemente 2a und 3b und der Halteelemente 2b und 3b
eingeschlossen sind. Die Schneidblätter 5a und 5b werden zunächst entlang der
geraden Linien synchron zueinander bewegt. Dabei werden sie parallel zueinander
rechtwinklig zur Mittelachsenrichtung relativ zu dem derart gehalterten Metallrohr
bewegt, wie in Fig. 2A durch die Richtungen der Pfeife X angedeutet. Auf diese
Weise werden in Richtung des Durchmessers des Metallrohres 1 voneinander
abgewandte Bereiche der Rohrwand jeweils simultan mit den Schneidblättern 5a
und 5b in der gleichen Tangentialrichtung weggeschnitten.
Dadurch werden in Richtung des Durchmessers voneinander abgewandte Bereiche
der Rohrwand (ein Bereich an der Oberseite und ein Bereich an der Unterseite in
der Figur) des Metallrohres 1, das im Innern der Halteöffnungen 8a und 8b der
Halteelemente 2a und 3b und der Halteelemente 2b und 3b (in den Fig. 2A und 2B
sind die Halteelemente 2a und 3a nicht gezeigt) eingeschlossen gehaltert ist, mittels
Bewegen der Schneidblätter 5a und 5b synchron zueinander in die mit den Pfeilen X
bezeichnete Richtung weggeschnitten, wie in Fig. 2A gezeigt.
Anschließend wird das Schneidblatt 6 in die mit dem Pfeil Y in Fig. 2B bezeichnete
Richtung rechtwinklig zur Mittelachse des Metallrohres 1 bewegt. Dabei wird das
Metallrohr 1 mit dem Schneidblatt 6 von einer Position eines fehlenden
Wandbereiches, bei dem der Bereich an der Oberseite des Metallrohres 1
weggeschnitten worden ist, zu einem fehlenden Wandbereich durchtrennt, bei dem
der untere Bereich weggeschnitten worden ist.
Nach der Erfindung werden beim Wegschneiden der Bereiche der Rohrwand des
Metallrohres 1 bei der Schneideposition die in Richtung des Durchmessers
voneinander abgewandten Bereiche der Rohrwand des Metallrohres 1 simultan in
der gleichen Tangentialrichtung mit den Schneidblättern 5a und 5b weggeschnitten,
die synchron entlang der geraden Linien angetrieben werden. Beim
Inkontaktbringen der Schneidblätter 5a und 5b mit dem Metallrohr 1 und beim
Wegschneiden der Bereiche der Rohrwand werden somit zueinander
entgegengesetzt gerichtete Drehmomente auf das Metallrohr 1 ausgeübt. Auf diese
Weise löschen die Drehmomente einander aus, und somit wird keine drehende Kraft
auf das Metallrohr 1 ausgeübt. Es ist somit nicht erforderlich, eine große
Feststellkraft mit den Halteelementen 2a und 3a und den Halteelementen 2b und 3b
auszuüben und die von den Innenumfangsflächen der Halteöffnungen 8a und 9a
gebildete Öffnung mit der elliptischen Form auszubilden. Deshalb läßt sich das
Verformen des Metallrohres 1 verhindern, und durch Drehen verursachte Kratzer
auf der Außenumfangsfläche werden ebenfalls vermieden. Weiterhin kann die Breite
zwischen den Halteelementen 2a und 3a und den Halteelementen 2b und 3b klein
gewählt werden, und ein Spannmechanismus mit den Halteelementen läßt sich mit
geringen Abmessungen, einem einfachen Aufbau und geringen Herstellungskosten
herstellen.
Außerdem werden beim Schneiden des Metallrohres mit dem Schneidblatt 6 als
Ergebnis des symmetrischen Durchtrennens des Metallrohres nach links und rechts
relativ zu dem Schneidblatt 6 die Grate symmetrisch nach links und rechts erzeugt,
weil die in Richtung des Durchmessers voneinander abgewandten Bereiche der
Rohrwand des Metallrohres 1 simultan in gleicher Tantentialrichtung weggeschnitten
worden sind, das Metallrohr 1 bei den fehlenden Wandbereichen durchtrennt wird,
in denen die in Richtung des Durchmessers voneinander abgewandten Bereiche der
Rohrwand weggeschnitten oder dickwandige Bereiche verdünnt worden sind, und
weil der Schneidevorgang durch präzises Ansetzen der Spitze des Schneidblattes 6
in dem fehlenden Wandbereich begonnen wird, der weggeschnitten oder verdünnt
worden ist. Außerdem wird dadurch ein Aufrauhen der Schnittfläche verhindert, und
die Deformation der Schnittfläche läßt sich vermeiden. Zusätzlich ist der Bereich an
der Unterseite der Rohrwand weggeschnitten worden, und somit wird die
Schnittfläche an der Unterseite des Metallrohres 1 nicht aufgerauht.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Bereiche der
Rohrwand unter Verwendung zweier Schneidblätter 5a und 5b weggeschnitten, die
synchron miteinander entlang gerader Linien bewegbar sind. Die Erfindung ist nicht
auf solche Schneidblätter beschränkt. Es können statt dessen auch Schneidblätter
5'a und 5'b verwendet werden, die relativ zueinander in Richtung der Pfeile Z und Z'
um die Mittelpunkte auf den Lagerschäften 5-1 und 5-2 schwenkbar sind. Auf diese
Weise schneiden die Schneidblätter 5'a und 5'b kreisförmig und synchron
miteinander das Metallrohr, wie in Fig. 3A und 3B gezeigt. Die Schneidblätter 5'a
und 5'b lassen sich in Richtung des Pfeiles X oder entgegengesetzt dazu derart
vorschieben oder zurück bewegen, daß sie das Schneidblatt 6 nicht behindern,
wenn in dem nachfolgenden Schritt das Durchtrennen mit dem Schneidblatt 6
durchgeführt wird.
In diesem Fall werden die in Richtung des Durchmessers voneinander abgewandten
Bereiche der Rohrwand des Metallrohres 1 im wesentlichen U-förmig mit einem
großen Krümmungsradius herausgeschnitten. Diese voneinander abgewandten
Bereiche werden dabei mit den halbkreisförmigen Halteöffnungen 8a und 9a
gehalten, die jeweils in den einander zugewandten Flächen der beiden
Halteelemente 2a und 3b oder der beiden Halteelemente 2b und 3b ausgebildet
sind. Dabei wird das Metallrohr 1 mit den Halteöffnungen 8a und 9a in Bereichen
vor und hinter einer Schneideposition an der äußeren Umfangsfläche des
Metallrohres 1 eingeschlossen. Die U-ähnlich herausgeschnittene Bereiche werden
dabei durch Schwenken der Schneidblätter 5'a und 5'b in die Richtungen der Pfeile
Z und Z' relativ zueinander und synchron miteinander um die Halteschäfte 5-1 und
5-2 herausgeschnitten.
Nach dem Zurückziehen der Schneidblätter 5'a und 5'b in Richtung des Pfeiles X
wird ähnlich wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel bei den
fehlenden Wandbereichen, die in Richtung des Durchmessers voneinander
abgewandt sind und bei denen die Bereiche der Rohrwand mit den Schneidblättern
5'a und 5'b herausgeschnitten worden sind, das Metallrohr 1 mit dem Schneidblatt 6
durchtrennt. Dazu wird das Schneidblatt 6 rechtwinklig zu der Mittelachse des
Metallrohres 1 und in Richtung des Pfeiles Y (Vertikalrichtung) unter einem Winkel
von 90° zur Bewegungsrichtung der Schneidblätter 5'a und 5'b bewegt.
Weiterhin wird nach der Erfindung sowohl das Herausschneiden der Bereiche aus
der Rohrwand in der gleichen Tangentialrichtung mittels Bewegen der
Schneidblätter 5a und 5b als auch das Herausschneiden der Bereiche aus der
Rohrwand im wesentlichen in U-Form mit einem großen Krümmungsradius durch
Schwenken der Schneidblätter 5'a und 5'b als Herausschneiden im wesentlichen in
der gleichen Tangentialrichtung bezeichnet. Im folgenden wird diese technische
Bezeichnung verwendet.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Verwenden der
Schneidblätter 5a und 5b, die sich entlang gerader Linien bewegen, und der beiden
schwenkbaren Schneidblätter 5'a und 5'b beschrieben worden. Es kann aber auch
eine Anordnung konstruiert werden, bei der das Schneidblatt 5a, das sich entlang
der geraden Linie bewegt, verwendet wird, um den Bereich der Rohrwand an der
Oberseite herauszuschneiden, während das schwenkbare Schneidblatt 5'b
verwendet wird, um den Bereich der Rohrwand an der unteren Seite
herauszuschneiden. Umgekehrt kann auch das schwenkbare Schneidblatt 5'a
verwendet werden, um den Bereich der Rohrwand an der oberen Seite
herauszuschneiden, während das Schneidblatt 5b, das sich entlang der geraden
Linie bewegt, verwendet wird, um den Bereich der Rohrwand an der unteren Seite
herauszuschneiden. In jedem Fall ist es erforderlich, daß die Schneidblätter 5a und
5'b und 5'a und 5b synchron miteinander betätigt werden.
Im folgenden wird anhand von Fig. 4 das Verwenden der Schneidvorrichtung nach
der Erfindung für das kunstharzbeschichtete Metallrohr 11 beschrieben, das eine
Kunstharzbeschichtung 7 an seiner Außenumfangsfläche hat.
Beim Herausschneiden der Kunstharzbeschichtung 7 bei der Schneideposition
werden in Richtung des Durchmessers voneinander abgewandte Bereiche des
Metallrohres 1 und der Kunstharzbeschichtung 7 des kunstharzbeschichteten
Metallrohres 11 gleichzeitig in der gleichen Tangentialrichtung mit den
Schneidblättern 5a und 5b herausgeschnitten, die synchron entlang der geraden
Linien angetrieben werden. Ähnlich den vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen wird hier keine Drehkraft durch das Inkontaktbringen der
Schneidblätter 5a und 5b mit dem Metallrohr 1 und der Kunstharzbeschichtung 7
und durch das Herausschneiden der Bereiche aus der Rohrwand auf das
kunstharzbeschichtete Metallrohr 11 ausgeübt. Es ist deshalb nicht erforderlich,
große Feststellkräfte mit den Halteelementen 2a und 3a und den Halteelementen 2b
und 3b auszuüben. Ein Verformen des kunstharzbeschichteten Metallrohres 11 als
Ganzes wird dadurch verhindert. Auch bei der Verwendung der Vorrichtung für das
kunstharzbeschichtete Metallrohr 11 läßt sich somit ein geringer Abstand zwischen
den Halteelementen 2a und 3a und den Halteelementen 2b und 3b erreichen. Der
Spannmechanismus mit den Halteelementen kann somit geringe Abmessungen,
einen einfachen Aufbau und geringe Herstellungskosten haben.
Weil außerdem bei dem Schneiden mit dem Schneidblatt 6 die Rohrwand des
Metallrohres 1 und die Kunstharzbeschichtung 7 gleichzeitig in den in der Richtung
des Durchmessers voneinander abgewandten Bereichen des
kunstharzbeschichteten Metallrohres 11 in der gleichen Tangentialrichtung entfernt
worden ist und weil das kunstharzbeschichtete Metallrohr 11 mit dem Schneidblatt 6
bei Positionen (Position in Auf- und Abrichtung) geschnitten wird, in denen in
Richtung des Durchmessers voneinander abgewandte Bereiche der
Kunstharzbeschichtung 7 entfernt worden sind, und somit beim Schneiden des
Metallrohres mit dem Schneidblatt 6 ein durch Verformen und Komprimieren der
Kunstharzbeschichtung 7 hervorgerufener durch Scheren herunter hängender
Abschnitt des Schneidebereiches bei Kunstharzbeschichtungen 7 mit einem kleinen
Young Modul verhindert wird, läßt sich das kunstharzbeschichtete Metallrohr 11 mit
hoher Genauigkeit schneiden.
Außerdem lassen sich zum Schneiden der Bereiche des kunstharzbeschichteten
Metallrohres 11 auch die vorstehend beschriebenen beiden schwenkbaren
Schneidblätter 5'a und 5'b verwenden. Obwohl bei den gezeigten
Ausführungsbeispielen eine Vorrichtung beschrieben ist, bei der die Halteelemente
2a und 3a und 2b und 3b in Horizontalrichtung geöffnet und geschlossen werden
können, bei der die Schneidblätter 5a und 5b in Horizontalrichtung bewegbar sind,
und bei der das Schneidblatt 6 in Vertikalrichtung bewegbar ist, läßt sich auch bei
einer Vorrichtung, bei der die Halteelemente 2a und 3a und 2b und 3b in
Vertikalrichtung geöffnet und geschlossen werden können, die Schneidblätter 5a
und 5b in Vertikalrichtung bewegbar sind, und bei der das Schneidblatt 6 in
Horizontalrichtung bewegbar ist, ohne Abweichung im Betrieb und in den
Wirkungsweisen der Grundgedanke der Erfindung erzielen. Nach der Erfindung wird
das Metallrohr nicht gedreht, wie vorstehend beschrieben. Dadurch werden die
weggeschnittenen Bereiche der Rohrwand nicht falsch plaziert. Dadurch lassen sich
Verformungen des Metallrohres und Kratzer auf dessen Außenumfangsfläche
verhindern, ohne daß es notwendig wird, die Haltekräfte der Halteelemente zu
vergrößern. Die Haltebreite der Halteelemente läßt sich verringern. Das Entstehen
von Graten beim Schneiden des Metallrohres läßt sich verhindern. Die
Schneidefläche wird nicht verformt. Außerdem wird beim Schneiden des
kunstharzbeschichteten Metallrohres 11 ein Herabscheren in dem Schneidebereich
verhindert, und somit läßt sich das Metallrohr oder das kunstharzbeschichtete
Metallrohr 11 mit hoher Genauigkeit schneiden.
Claims (6)
1. Verfahren zum Schneiden eines Metallrohres (1) rechtwinklig zu dessen
Mittelachse mit den Schritten:
Einschließen der Außenumfangsfläche des Metallrohres (1) aus einer Richtung orthogonal zu dessen Mittelachse,
gleichzeitiges Wegschneiden von in Richtung des Durchmessers des Metallrohres (1) voneinander abgewandten Bereichen der in dem Schritt des Einschließens gehaltenen Rohrwand rechtwinklig zur Mittelachse und im wesentlichen in gleicher Tangentialrichtung des Metallrohres (1), und
Durchtrennen des Metallrohres (1) von einem der fehlenden Wandbereiche her, der bei dem Schritt des Wegschneidens weggeschnitten worden ist, zu dem anderen fehlenden Wandbereich hin rechtwinklig zu der Mittelachse.
Einschließen der Außenumfangsfläche des Metallrohres (1) aus einer Richtung orthogonal zu dessen Mittelachse,
gleichzeitiges Wegschneiden von in Richtung des Durchmessers des Metallrohres (1) voneinander abgewandten Bereichen der in dem Schritt des Einschließens gehaltenen Rohrwand rechtwinklig zur Mittelachse und im wesentlichen in gleicher Tangentialrichtung des Metallrohres (1), und
Durchtrennen des Metallrohres (1) von einem der fehlenden Wandbereiche her, der bei dem Schritt des Wegschneidens weggeschnitten worden ist, zu dem anderen fehlenden Wandbereich hin rechtwinklig zu der Mittelachse.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Kunstharzbeschichtung (7) an der
Außenumfangsfläche des Metallrohres (1) angeordnet ist, und bei dem die
Kunstharzbeschichtung (7) gleichzeitig mit den Bereichen der Rohrwand
weggeschnitten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Bereiche der Rohrwand
simultan entlang gerader Linien oder U-förmig mit einem großen Krümmungsradius
weggeschnitten werden.
4. Vorrichtung zum Schneiden eines Metallrohres (1) rechtwinklig zu dessen
Mittelachse mit zwei ersten Halteelementen (2a, 3a), die rechtwinklig zur
Mittelachse des Metallrohres (1) und einander gegenläufig geöffnet oder
geschlossen werden können, und die halbkreisförmige Halteöffnungen (8a, 9a)
haben, deren Krümmungsradius im wesentlichen gleich dem der
Außenumfangsfläche des Metallrohres (1) ist, mit zwei zweiten Halteelementen (2b,
3b), die von den beiden ersten Halteelemente (2a, 3b) in Axialrichtung des
Metallrohres beabstandet angeordnet sind und im wesentlichen gleiche
Halteöffnungen (8a, 9a) haben wie diese, mit zwei synchron zueinander rechtwinklig
zur Mittelachse bewegbaren Schneidblättern (5a, 5'a, 5b, 5'b) zum simultanen
Herausschneiden von in Richtung des Durchmessers des Metallrohres (1)
voneinander abgewandten Bereichen der Rohrwand des Metallrohres (1) in im
wesentlichen gleicher Tangentialrichtung, und mit einem Schneidblatt (6) zum
Durchtrennen des Metallrohres (1) von dem einen fehlenden Wandbereich, in dem
der Bereich der Rohrwand weggeschnitten worden ist, zu dem anderen fehlenden
Wandbereich, in dem der Bereich der Rohrwand weggeschnitten worden ist,
rechtwinklig zur Mittelachse mittels Bewegen in einen Zwischenraum zwischen den
beiden Sätzen Halteelemente (2a, 3a, 2b, 3b).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Schneidblätter (5a, 5b) synchron
zueinander entlang geraden Linien bewegbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Schneidblätter (5'a, 5'b) synchron
zueinander und relativ zueinander um Halteschäfte (5-1, 5-2) schwenkbar sind.
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