DE1752288C3 - Schneidvorrichtung für Rohre, Stabeisen und Formstahl verschiedener Profile - Google Patents
Schneidvorrichtung für Rohre, Stabeisen und Formstahl verschiedener ProfileInfo
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Description
40
Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für Rohre, Stabeisen und Formstahl verschiedener Profile,
mit einem ortsfesten hohlen Schneidwerkzeug und einem bei Schneidbeginn fluchtend mit diesem
angeordneten bewegbaren hohlen Schneidwerkzeug, welches über an seinem Umfang angeordnete verstellbare
Exzenter angetrieben während des Schneidvorganges Kreisbewegungen mit zunehmendem Radius
ausführt.
Eine mit einem Exzenter arbeitende Vorrichtung zum weitgehend gratfreien Abtrennen von elektrischen
Leitungsrohren ist bekannt aus der USA--Patentschrift
1216426. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist in einem Ständer ein ortsfestes hohles
Trennwerkzeug und daneben in einem mittels eines Ratschenantriebs von Hand verdrehbaren Exzenter
ein bewegbares hohles Trennwerkzeug angeordnet, welch letzteres zunächst mit dem ortsfesten Trennwerkzeug
fluchtet und dann im Verlauf des Trennvorgangs so verschoben wird, daß es ein in diese
Trennwerkzeuge eingeführtes elektrisches Leitungsrohr abschert Es handelt sich also bei dieser bekannten
Vorrichtung um eine besondere Art einer einseitig wirkenden Schervorrichtung, bei der die Scherkraft
hauptsächlich auf zwei gegenüberliegende Zonen des abzutrennenden Rohres wirkt, so daß dieses
Rohr an der Trennstelle unvermeidlich in dieser Richtung verformt wird.
Aus der Zeitschrift »Fertigungstechnik und Betrieb«,
15. Jahrgang (1965), Heft 11, Seiten 663 bis 666, ist ferner eine Vorrichtung bekannt, mit der
Rohre u. dgl. durch transl&^risches Schneiden getrennt
werden können. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind zwei parallele Exzenterwellen vorgesehen, von denen jede eine Exzenterbuchse trägt
Beide Exzenterbuchsen sind im Eingriff mit einer Platte, welch letztere das bewegte Schneidwerkzeug
trägt Die Literaturstelle gibt an, daß durch gleichzeitiges Verdrehen der beiden Exzenterbuchsen um
ihre Exzenterzapfen die Eindringtiefe des Schneidwerkzeugs bestimmt werden kann. — Diese bekannte
Vorrichtung ist also sehr kompliziert im Aufbau und erfordert eine Vielzahl von bewegten Teilen, Getrieben,
Verstellvorrichtungen usw., so daß sie nur bei sehr hohen Stückzahlen rentabel ist und darüber
hinaus, bedingt duuch die Vielzahl der Teile, mit häufigen Störungen gerechnet werden muß.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und
insbesondere, eine Schneidvorrichtung zu schaffen, die bei einfachem und kompaktem Aufbau saubere
Schnitte liefert.
Eifinduiigsgemäß wird dies bei einer eingangs genannten
Schneidvorrichtung dadurch erreicht, daß das bewegbare Schneidwerkzeug über iwei ineinandergelagerte
und gemeinsam rotierende Exzenterbüchsen in einem ortsfesten Sockel gelagert ist wobei die
innere Exzenterbüchse gegenüber der äußeren Exzenterbüchse
mittels eines hydraulischen Kolbenmotors drehverstcHbar ist und das bewegbare Schneidwerkzeug
über eine in einem Langloch geführte Lasche am Sockel gegen Rotation gesichert ist. Bei Schnittbeginn
fluchtet das bewegbare Schneidwerkzeug mit dem ortsfesten Schneidwerkzeug, und durch die zunehmende
Verdrehung der beiden ineinanderliegenden Exzenterbüchsen relativ zueinander wird dem
bewegbaren Schneidwerkzeug eine zunehmende Exzentrizität erteilt, so daß sein Mittelpunkt sich etwa
auf einer Spiralbahn relativ zum Mittelpunkt des ortsfesten Schneidwerkzeugs bewegt und man einen sehr
sauberen, auf den gesamten Umfang des zu schneidenden Guts gleichmäßig einwirkenden Schnitt erhält
Eine besonders einfache Verdrehung der beiden ineinanderliegenden Exzenterbüchsen ergibt sich
nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch, daß der Kolbenmotor in einer Ausnehmung
der äußeren Exzenterbuchse gelagert ist, wobei der Druckmitlelfluß über Kanäle und durchgehende Umfangsnuten
im bewegbaren Schneidwerkzeug und in den Exzenterbüchsen erfolgt Ein solcher Verstellantrieb
ist sehr robust und wenig störanfällig.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigt
F i g. 1 eine geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung nach der Erfindung,
F ig. 2 eine Schnittansicht nach der Linie H-II der Fig.l,
F i g. 3 ein Funktionsdiagramm der Vorrichtung nach der Erfindung an Hand einer schematischen
Vorderansicht des beweglichen Teils der Vorrichtung,
F i g. 4 eine Teilansicht eines Längsschnitts der Vorrichtung bei Verwendung eines Stützdorns und
Fig.5 vereinfachte Querschnittsansichten bei Ver- führen und exzentrisch werden. Dadurch dreht sich
Wendung von Abstützteilen. der Mittelpunkt P des Schneidwerkzeugs 11 um den
Die feststehende Schneideinrichtung/! und die um- MittelpunktQ der inneren Exzenterbüchse 8 auf einer
laufende Schneideinrichtung B sind auf einem Rah- Kreisbahn mit dem Radius QP in Richtung des
inenl angeordnet. Dabei ist die feststehende Schneid- 5 Pfeils P\ so daß der Mittelpunkt? eine exzentrische
einrichtung A durch eine Schwalbenschwanznut 2 in Bewegung ausführt. Der Mittelpunkt P des Schneidder
Unterseite ihres Sockels 3 verschiebbar auf den Werkzeugs 11 fällt wieder mit dem früheren Mittel-Rahmen
1 aufgepaßt, so daß der Sockel 3 in hori- punkt zusammen, wenn in den Kolbenmotor 17 Gezontaler
Richtung verstellbar ist Der Sockel 4 der gendruck eingelassen wird und sein Kolben 21 zuumlaufenden
Schneideinrichtung B ist ebenfdls auf io rückgeht
dem Rahmen 1 befestigt. Im Sockel 3 der feststehen- Die Zuleitung von Drucköl zum Kolbenmotor 17
den Schneideinrichtung/i ist ein hohles, ortsfestes geschieht wie folgt:
Schneidwerkzeug 5 befestigt, dessen der umlaufenden An einer Stirnseite des Schneidwerkzeugträgers 10
Schneideinrichtung B zugewandtes Ende 5' eine sind ein Auslaß 22 und ein Einlaß 23 vorgesehen,
Schneidkante darstellt. l5 ^ durch die Kanäle 24 bzw. 25 mit Umfangsnuten
Eine äußere Exzenterbuchse 7 der umlaufenden 26 bzw. 27 verbunden sind, die in den Mantel des
Schneideinrichtung B ist drehbar im Sockel 4 mittels Schneidwerkzeugträgers 10 eingelassen sind. In Deckeines
Lagers fa gelagert. In die äußere Exzenter- lage mit den Nuten 26 und 27 führen Kanäle 28 und
büchse 7 ist eine innere Exzenterbüchse 8 nach Art 29 durch die innere Exzenterbüchse 8, in deren äußeeines
Gleitlagers drehbar eingesetzt; ;.i die Büchse 8 20 ren Mantel Umfangsnuten 30 und 31 eingelassen
ist unter Zwischenschaltung eines Lagers 9 ein hohler sind. In Decklage mit diesen führen durch die äußere
Schneidwerkzeugträger 1£ eingepaßt, in dessen Mitte Exzenterbüchse 7 Kanäle 32 und 33, deren Enden in
ein hohles bewegbares Senneidwerkzeug 11 befestigt eine durch Ausbohren eines Abschnitts der äußeren
ist, dessen der feststehenden Schneideinrichtung/! Exzenterbuchse7 gebildete Ausnehmung 34 führen
zugewandtes Ende 11' eine Schneidkante darstellt 35 und mit dem darin angeordneten Kolbenmotor 17
Die äußere und die innere Exzenterbüchse 7 bzw. 8 durch nicht dargestellte flexible Schläuche od. dgl.
weisen das gleiche Maß an Exzentrizität auf, und sie verbunden sind. Außerdem sind der im Schneidwerk-
sind so zusammengepaßt, daß das Maß an Exzen- zeugträger 10 vorgesehene Auslaß 22 und Einlaß 23
trizität gegenseitig abgleichbar ist. Wenn nämlich die durch nicht dargestellte flexible Schläuche od. dgl.
exzentrische Stellung der äußeren Exzenterbüchse 7 30 mit einer Druckmittelquelle verbunden,
und der inneren Exzenterbuchse 8 auf eine Differenz Mit der erfindungsgemäßen, wie vorstehend be-
von 180" abgestellt ist, stimmt der Mittelpunkt P des schrieben aufgebauten Schneidvorrichtung ist das
Schneidwerkzeugs 11 überein mit dem Mittelpunkt Schneiden auf der ganzen äußeren Fläche des in die
des Lagers 6 im Sockel 4, wie F i g. 4 zeigt, d. h. P hohlen Schneidwerkzeuge 5 und 11 eingeführten
stimmt überein mit dem Mittelpunkt des äußeren 35 Schneidguts durch einen gleichmäßigen Schneidvor-
Durc'-nessers der äußeren Exzenterbüchse 7. Wenn gang durchführbar. Dabei sind zunächst wie der
jedoch die relative Winkellage verändert wird, wan- Teil (I) der Fig. 3 zeigt, der Mittelpunkt des Schneid-
dert der Mittelpunkt? des Schneidwerkzeugs 11 aus Werkzeugs 11 und der Mittelpunkt des Lagers6 in
seiner Stellung im Mittelpunkt des Lagers 6 heraus. Decklage, und die Schneidwerkzeuge 11 und 5 ffuch-
Die äußere Exzenterbüchse 7 wird durch eine auf «o ten miteinander. Das Schneidgut wird in die beiden
ihrem Außenumfang angeordnete, die Exzenterbüch- Schneidwerkzeuge 11 und 5 eingeführt, und die
sen 7 und IS antreibende Riemenscheibe 12 auf einer innere und äußere Exzenterbüchse 8 und 7 werden
hohen Drelizahl (1500 bis 3000 U/min) gehalten, wo- angetrieben. Zu diesem Zeitpunkt liegen der Mittelbei
jedoch eine als Umlaufsperre dienende Lasche punkt des Lagers 6, der Mittelpunkt des Schneid-13
das Umlaufen des Schneidwerkzeugs 10 in der 45 Werkzeugträgers 10 und der Mittelpunkt des Schneid-Weise
steuert, daß eine Rotation verhindert wird. Die Werkzeugs 11 auf der gleichen Axiallinie. Dabei wird
Lasche 13 is> an ihrem oberen Ende durch einen eine Umdrehung des Schneidwerkzeugträgers 10
Stift 14 mit dem Schneidwerkzeugträger 10 verbun- durch die Lasche 13 verhindert, und der Schneidden,
während ihr unteres Ende ein Langloch 15 werkzeugträger 10 steht daher fast still. Sodann lauaufweist,
durch das hindurch ein Stift 16 in den 50 fen die innere und die äußere Exzenterbüchse 8 und 7
Sockel 4 eingelassen ist. Dadurch blockiert die Um- zusammen um, und gleichzeitig dreht sich die innere
laufsperre 13 nicht die exzentrische Kreisbewegung Exzenterbüchse 8 relativ zur äußeren Exzenterdes
Schneidwerkzeugträgers 10, wenn, wie zuvor an- büchse 7, wenn durch in den Kolbenmotor 17 eingegegeben,
der Mittelpunkt P des Schneidwerkzeugs 11 lassenen Öldruck die Kolbenstange 19 in Richtung
aus seiner Lage im Mittelpunkt des Lagers 6 heraus- 55 des Pfeils S vorgeschoben wird. Dadurch wandert der
wandert. Schneidwerkzeugträger 10 mit dem in seiner Mitte
Die relative Lage von äußerer zu innerer Exzenter- angeordneten Schneidwerkzeug 11 in Richtung einer
büchse 7 bzw. 8, d. h. die exzentrische Lage des Kreisbahn mit dem Radius PQ, d. h. dem Abstand
Schneidwerkzeugs 11, ist durch einen hydraulischen zwischen dem Mittelpunkt P des Schneidwerkzeugs
Kolbenmotor 17 veränderbar, dessen eines Ende 17' 60 11 und dem Mittelpunkt Q der inneren Exzenterdurch
einen Stift 18 mit einem Teil der äußeren Ex- büchse 8, um den Punkt Q als Mittelpunkt aus mit
zenterbüchse 7 verbunden ist, während das Ende dem Ergebnis, daß der Schneidwerkzeugträger und
seiner Kolbenstange 19 durch einen Stift 20 mit der das Schneidwerkzeug selbst keine Umlaufbewegung,
inneren Exzenterbüchse 8 verbunden ist. Durch in sondern, wie die Teile (II) und (III) der Fig. 3 zeiden
Kolbenmotor 17 eingelassenen Öldruck ist die 65 gen, eine exzentrische Kreisbewegung durch VerKolbenstange
19 in Richtung des Pfeils S ausfahrbar schieben der Innenwand der inneren Exzenter-
und läßt dabei die innere Exzenterbüchse 8 eine büchse 8 ausführen, so daß schließlich zwischen den
Drehbewegung um den Punkt Q als Mittelpunkt aus- Schneidkanten 5' und 11' der Schneidwerkzeuge 5
und 11 eine gleichmäßige Kraft auf den ganzen Umfang des Schneidguts wirkt, das so geschnitten wird.
Beim Schneiden von dünnwandigem Rohr, von L- oder T-Formstahl usw. ist es ratsam, zur Verhütung
von Verziehungen einen Kern in das Schneidgut einzusetzen.
F i g. 4 zeigt eine dieser Ausführungsformen. Beim Schneiden von dünnwandigem Rohr 35 wird in dieses
ein Kernstück 36 eingesetzt, von dem ein Schaft 37 ausgeht, dessen Ende gegebenenfalls durch eine
Stütze 38 abgestützt wird. Innen in den abzuschneidenden Rohrabschnitt 35' ist ein Verstärkungsring 39
eingesetzt, und in entsprechendem Abstand von der Randfläche des Verstärkungsrings ist ein das Abfallen
verhindernder Anschlag 40 aufgesetzt. Zwischen dem Schaft 37 und der Innenseite des Verstärkungsrings
39 ist zweckmäßig genügend Raum vorzusehen, um die exzentrische Kreisbewegung des Schneidwerkzeugs
11 zu gewährleisten. Bei diesem Verfahren besteht selbst bei dünnen Rohren keine Gefahr des
Verziehens, und das Schneiden ist glatt und genau durchführbar.
Bei Formstählen verschiedener Profile wird, wie F i g. 5 zeigt, ein Verstärkungskörper mit dem Querschnitt
des dem Schneidgut entsprechenden Querschnitt verwendet. Beispielsweise wird bei dem
l-Formstahl 41 ein im Querschnitt quadratischer Verstärkungskörper
42 zum Ausfüllen des L-Profils verwendet, und bei einem T-Formstahl 43 werden Verstärkungskörper
44 und 44' verwendet, um den Steg von beiden Seiten festzuhalten. Trotzdem sind Kernoder
Verstärkungsstücke, wie sie vorstehend beschrieben sind, nicht immer erforderlich; selbst bei dünnwandigen
Rohren und Formstählen erfolgt kein Verziehen und kann der Schnitt zufriedenstellend durchgeführt
werden durch Auswählen der Zeitspanne, der Arbeitsgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit der
ίο Auswanderungsbewegung der Schneidwerkzeuge S
und 11.
Die durch die Vorrichtung nach der Erfindung ausgeübte Scherkraft wirkt gleichmäßig vom gesamten
Umfang des Schneidguts, und sie wirkt außerdem allmählich von dessen äußeren Umfang tief hinein
zu dessen Mitte, so daß keine Gefahr der Gratbildung besteht und der Schnitt glatt und genau durchgeführt
wird.
Beim vorstehenden Ausführungsbeispiel ist die exzentrische Auswanderung des Schneidwerkzeugs 11
als durch einen hydraulischen Kolbenmotor 17 durchgeführt dargestellt, aber sie ist nicht darauf beschränkt.
Die exzentrische Auswanderung des Schneidwerkzeugs 11 kann z. B. auch dadurch erfolgen,
daß die innere Exzenterbüchse 8 etwas schneller angetrieben wird als die äußere Exzenterbüchse 7.
wobei die äußere und die innere Exzenterbuchse 7 und 9 gleichzeitig mit hoher Drehzahl umlaufen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Schneidvorrichtung für Rohre, Stabeisen und Formstahl verschiedener Profile, mit einem ortsfesten
hohlen Schneidwerkzeug und einem bei Schneidbeginn fluchtend mit diesem angeordneten
bewegbaren hohlen Schneidwerkzeug, welches über an seinem Umfang angeordnete verstellbare
Exzenter angetrieben während des Schneidvorganges Kreisbewegungen mit zunehmendem Radius
ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Schneidwerkzeug (10, U)
über zwei ineinandergelagerte und gemeinsam rotierende Exzenterbüchsen (7, 8) in einem ortsfesten
Sockel (4) gelagert ist, wobei die innere Exzenterbüchse (8) gegenüber der äußeren Exzenterbüchse
(7) mittels eioes hydraulischen Kolbenmotors (17,19, 21) drehverstellbar ist und das
bewegbare Schneidwerkzeug (10,11) über eine in einem Langloch (15) geführte Lasche (13) am
Sockel (4) gegen Rotation gesichert ist
2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Exzenterbuchse
(7) auf einer Teilbreite ihres Außenumfangs als Riemenscheibe (12) ausgebildet ist.
3. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenmotor
(17, 19, 21) in einer Ausnehmung (34) der äußeren Exzenterbuchse (7) gelagert ist, wobei der
Druckmittelfluß über Kanäle (24, 25; 28, 29; 32, 33) und durchgehende Umfangsnuten (26, 27;
30. 31) im bewegbaren Schneidwerkzeug (10, 11) und in den Exzenterbüchsen (8, 7) erfolgt
35
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |