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Zum Trennen von in endlosem Strang kontinuierlich anfallenden Rohren
sind bis heute mannigfache Vorrichtungen bekannt geworden. In der Regel sind diese
Vorrichtungen mitsamt ihrem Antrieb auf einem Wagen oder Schlitten installiert,
auf den sich das aus der Rohrerzeugungsanlage austretende Rohr aufschiebt. Sobald
das Rohr in gewünschter Länge auf den Wagen aufgelaufen ist, wird dieser gemeinsam
mit dem Rohr fortbewegt. Während dieser gemeinsamen Bewegung von Rohr und Wagen
wird das Rohr getrennt. Danach kehrt der Wagen wieder in seine Ausgangsstellung
zurück, so daß sich die eben erwähnten Vorgänge für einen neuen Trennvorgang wiederholen
können.
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Bei einer bekannten Rohrtrennvorrichtung, mit der auch gleichzeitig
ein Bearbeiten der Trennkante bzw. des Rohrendes möglich ist, sind die Schneidwerkzeuge,
sowohl die für den Trennschnitt als auch die für den Form- oder Bearbeitungsschnitt,
als um das zu trennende Rohr umlaufende Kreissägen oder Scheibenfräser ausgebildet.
Gelagert sind die Sägeblätter oder Scheibenfräser in einem Schwenkarm, der senkrecht
zur Rohrachse schwenkbar ist, um die Schneidwerkzeuge in die Schneidbahn ein- bzw.
auszurücken. Die Steuerung der Ein- bzw. der Ausrückbewegung erfolgt über einen
zentrisch zur Rohrachse angeordneten Kurvenring, der über eine Tastrolle mit dem
schwenkbaren Werkzeugträger in Verbindung steht. Der Kurvenring ist dabei so ausgebildet,
daß das Schneidwerkzeug beim Einrücken in die Schneidbahn sofort voll in die Rohrwandung
eintaucht, um dann bei einer einmaligen Umkreisung des Trenngutes den Trenn-und
Formschnitt zu vollführen.
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Vorrichtungen dieser Art haben sich bis heute an sich recht gut bewährt
und werden mit Vorliebe dort eingesetzt, wo das Trenngut keine drehende Bewegung
ausführt, beispielsweise zum Trennen von auf Extrudern hergestellten Kunststoffrohren.
Jedoch ergeben sich gewisse Schwierigkeiten, wenn an den Formschnitt hohe Anforderungen
gestellt werden, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn die Formschnitte zum
späteren Einlegen von Dichtungselementen dienen sollen.
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Die Ursache der erwähnten Schwierigkeiten ist darin begründet, daß
bei den bekannten Trenneinrichtungen, bedingt durch die Kurvenringsteuerung, der
Ein- bzw. Ausrückpunkt des Schneidwerkzeuges immer an der gleichen Stelle der Umlaufbahn
liegt. Da ein 100o/oig senkrechtes Ein- und Ausrücken des Werkzeuges unter Berücksichtigung
der schnellen Folge der Bewegungsvorgänge praktisch nicht herbeizuführen ist, ergibt
es sich, daß bei den als Bearbeitung gedachten Formschnitten an der Ein- bzw. Ausrückstelle
des Schneidwerkzeuges Unsauberkeiten entstehen bzw. kleine, nicht bearbeitete Kanten
erhalten bleiben, die eine spätere Nachbearbeitung erforderlich machen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Maschinen der zuvor
beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß die geschilderten Nachteile ver-
i mieden und eine spätere Nachbearbeitung der Rohrenden nicht erforderlich wird.
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Die Erfindung betrifft dementsprechend eine Vorrichtung zum Trennen
und gleichzeitigen Bearbeiten der Trennkante von insbesondere in endlosen Strän-
i gen kontinuierlich anfallenden, in der Längsrichtung sich bewegenden aber nicht
drehenden Rohren, vorzugsweise Kunststoffrohre, mittels eines das Rohr einmal umkreisenden,
rotierenden -Form- und/oder Trennwerkzeuges unter Anwendung eines zentrisch zur
Rohrachse angeordneten, das Einbringen sowie das Ausheben des Werkzeuges bewirkenden
und mit dem Werkzeugträger zusammenwirkenden Kurvenringes.
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Gemäß der Erfindung soll die durch den Kurvenring veranlaßte Zustellbewegung
des Schneidwerkzeuges so gesteuert werden, daß der Ausrückbefehl erst dann erteilt
wird, wenn das Schneidwerkzeug bei der planetenartigen Umkreisung des zu trennenden
Rohres den Schnittanfang - also den Einrückpunkt des Schneidwerkzeuges - um ein
kleines Stück überschritten hat, so daß ein den Einrückpunkt bzw. Schnittanfang
überlappender Schnitt erzielt wird. Das Schneidwerkzeug soll also auf einer Kreisbahn
von etwas mehr als 360° in Eingriff stehen.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Kurvenring im
Drehsinn des in bekannter Weise als Form- und/oder Trennschneider ausgebildeten
Werkzeuges während dessen Umlauf um das Rohr entsprechend dem erforderlichen überweg
drehbar ist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll der Drehantrieb des
Kurvenringes durch ein mit dem Antriebsmotor für die Werkzeuge korrespondierenden
Getriebe folgen.
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In den Zeichnungen ist ein mögliches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Rohrtrenn- und Bearbeitungsvorrichtung dargestellt. Im einzelnen zeigt F i g. 1
die Gesamtvorrichtung sowie eine zur Folgeeinrichtung gehörige Rohrabzugsmaschine
in der Ansicht, F i g. 2 einen Schnitt durch den Trennkopf der Vorrichtung und F
i g. 3 eine schematische Seitenansicht des Trennkopfes, die weitere Einzelheiten
der Steuervorrichtung und der Werkzeugaufhängung erkennen läßt.
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Die Folgeeinrichtung bei der Rohrherstellung besteht aus einer nicht
dargestellten Kühlwanne, einer Rohrabzugsmaschine1, der erfindungsgemäßen Rohrtrennvorrichtung
2, an die ein nicht dargestellter Ablaufrollgang mit dazugehöriger Stapelvorrichtung
angeschlossen ist. Die Rohrabzugsmaschine 1 übernimmt den gleichmäßigen Transport
des Rohres in axialer Richtung bis zu dessen Durchtrennung durch die erfindungsgemäße
Rohrtrennvorrichtung 2.
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Diese Rohrtrennvorrichtung besteht aus einem aus Stahlblech geschweißten
wannenartigen Ständer, der in der Zeichnung (F i g. 1) längs aufgeschnitten ist,
und der die Führungsholme 3 trägt, auf denen der eigentliche Trennkopf 4 mit angeflanschtem
Untersetzungsgetriebe 5 und Flanschmotor 6 parallel zu dem herangebrachten Rohr
7 geführt wird. Mit dem Trennkopf 4 fest verbunden sind ferner zwei das Rohr 7 einklemmende
Klemmvorrichtungen 8 sowie zwei zur Betätigung der Klemmvorrichtungen dienende Pneumytikzylinder
9.
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Der Trennkopf 4 besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen: In einem
vorn und hinten offenen Gehäuse 10 (vgl. F i g. 2) ist mit Nadel- oder Walzenlagern
11 ein Rotor 12 drehbar gelagert. Dieser Rotor 12 trägt an seinem Umfang eine Verzahnung
30, in die ein vom Getriebe 5 kommendes Zahnrad, das Rotorantriebsrad 27, eingreift.
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Zentrisch im Trennkopfgehäuse 10 ist ferner eine Hohlwelle 13 drehbar
gelagert, die über einen Keilriementrieb 14 vom Untersetzungsgetriebe 5 aus angetrieben
wird.
Auf dieser Hohlwelle 13 ist ein Zahnkranz 15 befestigt, in den ein mit seiner Achse
16 im Rotor 12 gelagertes und mit diesem umlaufendes Planetenrad 17 eingreift. Auf
der gleichen Achse 16 ist ferner ein Schwenkarm 18 schwenkbar angeordnet, in dessen
Kopf die Fräserwelle 19 gelagert ist. Das Planetenrad 17 ist mit einer kleinen,
auf der Achse 16 gelagerten Hohlwelle 20 verbunden und treibt einen von der Achse
16 zur Fräserwelle 19 führenden Riementrieb 21 an. Der Antrieb des Fräsers 22 erfolgt
somit von dem auf der Hohlwelle 13 aufgesetzten Zahnkranz 15 über Planetenrad 17
mit Hohlwelle 20 weiter über den Riementrieb 21 zur Fräserwelle 19. Dabei ist zu
beachten, daß der Fräser 22 auf Grund der Lagerung im Rotor 12 sich mit diesem bewegt
und das zu trennende Rohr umkreist.
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Im Trennkopfgehäuse 10 ist schließlich noch ein mit einer innen liegenden
Kurvenbahn versehener Kurvenring 23 drehbar gelagert. Dieser Kurvenring trägt ähnlich
wie der Rotor 12 eine Außenverzahnung und kann über das vom Getriebe kommende Antriebsrad
26 gedreht werden. In der Kurvenbahn des Kurvenringes 23 läuft eine Tastrolle 25
ab, die in einem am Schwenkarm 18 befestigten Tastarm 24 gelagert ist.
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Der Schwenkarm 18 sowie die in diesem gelagerte Fräserwelle 19 mit
Fräser 22 und Riementrieb 21 sind derartig zueinander angeordnet, daß sie sich gemeinsam
um die Achse 16 schwenken lassen. Durch diese Schwenkbewegung ist es möglich, den
Fräser 22 in bezug auf ein durch den Rotor 12 und die Hohlwelle 13 hindurchlaufendes
Rohr 7 sowohl auf einen bestimmten Rohrdurchmesser als auch auf eine bestimmte Schnittiefe
einzuschwenken (vgl. F i g. 3). Durch eine in den Zeichnungen nicht wiedergegebene
Feder wird der Schwenkarm 18 über den Tastarm 24 und Tastrolle 25 im gesamten
Rotationsbereich kraftschlüssig an die Kurvenbahn des Kurvenringes 23 angedrückt.
Dabei wird durch die in der Kurvenbahn vorgesehene Ausbuchtung 29 das Ein-bzw. Austauchen
des Fräsers in bzw. aus der Schneidbahn bewirkt. Durch eine Gewindespindel 28 ist
die Länge des Tastarmes 24 veränderlich, so daß eine genaue Maßhaltigkeit für die
Schnittiefe des Fräsers 22 bzw. für die Einstellung auf verschiedene Rohrdurchmesser
gewährleistet ist.
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Der Arbeitsgang der Vorrichtung ist folgender: Das durch das Gehäuse
10, Rotor 12 und Hohlwelle 13 der Vorrichtung hindurchlaufende Rohr 7 beaufschlagt
mit seinem Anfang eine nicht gezeichnete Steuereinrichtung, die die Klemmvorrichtungen
8, 9 betätigt, so daß der Trennkopf 4 mit dem durchlaufenden Rohr 7 gekoppelt wird
und sich mit dem Rohr in gleicher Geschwindigkeit auf den Führungsholmen 3 vorbewegt.
Es liegt im Ermessen des Konstrukteurs, ferner einen Antrieb vorzusehen, der gleichzeitig
mit der Betätigung der Klemmvorrichtungen 8 eingeschaltet wird und der die Vorbewegung
des Trennkopfes 4 unterstützt, um die von dem Rohr 7 aufzubringende Beschleunigungsarbeit
zu beschränken und das Rohr zu entlasten.
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In dem Augenblick, in dem sich der Trennkopf 4 von einem ihm zugeordneten
Ruheanschlag abhebt, wird - durch eine Steuereinrichtung veranlaßt -das den Rotor
12 treibende Getriebe an den als Dauerläufer ausgebildeten Motor 6 angekuppelt.
Über das Antriebsrad 27 wird der Rotor 12 in Drehung versetzt, wodurch der im Rotor
gelagerte, den Fräser 22 tragende Schwenkarm 18 auf seine das zu trennende Rohr
7 umkreisende Umlaufbahn gebracht wird. Dabei gleitet der am Schwenkarm 18 befestigte
Tastarm 24 mit Tastrolle 25 aus der Ausbuchtung 29 der sonst kreisförmigen Kurvenbahn
des im Gehäuse 10 gelagerten Kurvenringes 23 heraus, wodurch eine Schwenkbewegung
des Schwenkarmes 18 bewirkt wird und der ständig in Rotation befindliche Fräser
22 in die Wandung des zu trennenden Rohres 7 eintaucht, um bei der weiteren Umkreisung
des Rohres den Trennschnitt zu vollführen.
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Um nun bei der Durchführung des Trenn- bzw. Formschnittes einen den
Einrückpunkt des Fräsers 22 bzw. einen den Schnittanfang überlappenden Überschnitt
zu gewährleisten, wird der Kurvenring 23 mittels des Antriebsrades 26 während des
Schnittvorganges im gleichen Drehsinn wie der Rotor 12 um ein bestimmtes Maß weitergedreht.
Das Maß dieser Verstellung ist von der Drehzahl des Antriebsrades 26 abhängig, die
wiederum durch entsprechende Einrichtung des Untersetzungsgetriebes 5 genau zu bestimmen
ist. Vorteilhaft ist das Getriebe so eingerichtet, daß die das Ein- und Ausrücken
des Fräsers 22 veranlassende Ausbuchtung 29 genau um ihre Länge verstellt wird,
d. h., daß der Punkt A, an dem der Fräser wieder ausgerückt wird, nach einer einmaligen
Umdrehung des Rotors 1.2 die Stelle einnimmt, die zuvor der Punkt B eingenommen
hatte, an dem der Fräser beim Einrücken seine volle Schnittiefe erreicht hat.
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Durch eine an sich bekannte und in den Zeichnungen nicht wiedergegebene
Kontakt- oder Kulissensteuerung wird der Antriebsvorgang dann unterbrochen, wenn
die Tastrolle 25 im Mittelpunkt M der Ausbuchtung 29 angelangt ist und der Fräser
22 somit voll aus dem zu trennenden Rohr 7 ausgerückt ist. Gleichzeitig werden die
Klemmvorrichtungen 8 von dem nunmehr getrennten Rohr gelöst, so daß der Trennkopf
4 in seine Ausgangsstellung zurückgefahren werden kann.