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Werkstückspannv-orrichtung an einer Mehrfachsäge
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Die Erfindung betrifft eine Werkstückspannvorrichtung an einer Mehrfachsäge,
insbesondere Kreissäge zum gleichzeitigen Trennen oder Ablängen mehrerer zwischen
ein Widerlager und die Spannvorrichtung nebeneinanderliegend eingeführter durchmessergleicher
Rundprofile, insbesondere Rohre in einer senkrechten Ebene, Es sind Mehrfachsägen
bekannt, bei denen die Rundprofile, insbesondere Rohre über Rollgänge oder dergleichen
in Achsrichtung eingeführt und von oben bzw. von der Seite gegen die Auflage gespannt
werden. In allen Fällen bewegt sich das Sägeblatt während des Schnittes von oben
bzw. seitlich zu der Auflage hin und bewirkt ein Andrücken der zu trennenden Profile
gegen die Auflage. Das Problem bei allen bekannten Spannvorrichtungen besteht darin,
daß die horizontale Spannung dadurch nicht sichergestellt werden kann, daß die Rohre
unterschiedliche Durchmessertoleranzen haben.
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Zum Beispiel können Abweichungen des Außendurchmessers von 1% bei
geschweißten Rohren bis 200 mm Durchmesser als normal angesehen werden, mindestens
jedoch sind Abweichungen von Plus Minus 0,5 mm zu erwarten. Durch diese Durchmesserabweichungen
kann es geschehen, daß ein zwischen zwei Rohren liegendes Rohr mit größerer Durchmesserabweichung
in den Minusbereich von der Spannvorrichtung nicht erfaßt wird und somit auch nicht
auf der Auflage aufliegt. Daraus resultieren Schnittungenauigkeiten mit unsauberen
Schnittflächen und Reduzierung der Sägeblattstandzeit.
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Es ist auch bereits bekannt, elastische Zwischenlagen zu verwenden,
die sich je nach Durchmesser des Rohres mehr oder weniger stark komprimieren. Diese
Zwischenlagen bringen zwar eine Verbesserung, nicht jedoch eine exakt definierbare
Haltekraft, da bei unterschiedlich starkem Komprimieren der Zwischenlage an verschiedenen
Rohren verschiedene Spannkräfte zu erwarten sind. Zudem verschleißen diese elastischen
Zwischenlagen sehr schnell.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Werkstückspannvorrichtung
an einer Mehrfachsäge zu schaffen, die ein sicheres Spannen der zu trennenden Profile
mit definierbarer Spannkraft gewährleistet.
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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Werkstückspannvorrichtung
vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß bei von unten nach oben geführtem
Sägeblatthub das Widerlager als horizontaler, höheneinstellbarer, die Rundprofile
überspannender Klemmbalken ausgebildet ist, gegen den die Profile mittels einer
Vielzahl unterhalb des Klemmbalkens angeordneter druckmittelbetriebener Stempel
anpreßbar sind, die senkrecht geführt sind und einen Mittenabstand voneinander aufweisen,
der gleich oder kleiner ist als der kleinste Rundprofildurchmesser und die äußersten
Profile seitlich abgestützt sind.
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Auf diese Weise wird eine Spannvorrichtung mit definierbarer Spannkraft
geschaffen, die auf jedes zu spannende Rundprofil gleichmäßig eingestellt werden
kann, wenn alle Stempel an eine gemeinsame Druckmittelquelle angeschlossen sind.
Die Verteilung der Stempel ist dabei so vorgenommen, daß stets mindestens ein Stempel
auf ein Rundprofil wirkt und dieses gegen den als Widerlager dienenden Klemmbalken
hält.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß am Klemmbalken
die Profile seitlich haltende in ihrem Abstand zueinander veränderbare Halter vorgesehen
sind. Diese Halter verhindern ein Ausweichen der Rundprofile nach den Seiten, wenn
infolge außermittigen Angreifens der Stempel durch seitliche Kräfte auf die Rundprofile
wirken.
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Wenn besonders kleine Rohrdurchmesser gespannt werden sollen, die
Stempel jedoch eine größere seitliche Ausdehnung haben müssen, ist nach einem anderen
Merkmal der Erfindung vorzusehen, daß die Stempel in zwei oder mehreren Reihen nebeneinander
und zueinander versetzt angeordnet sind.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die
Stempel an ihrer spannenden Stirnseite abgerundet sind. Auf diese Weise wird die
Oberfläche des zu spannenden Werkstückes geschont.
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Bei besonders empfindlichen Werkstücken können die Stempel an ihrer
spannenden Stirnseite mit einer elastischen Auflage versehen sein. Eine solche Auflage
kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen, der als auswechselbare Kappe gestaltet
sein kann Es ist auch im Rahmen der Erfindung denkbar, daß die Stempel ganz oder
teilweise gehärtet sind, je nach dem, welche Werkstückqualitäten zu spannen sind
und wie groß die Haltekräfte gewählt werden müssen.
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Nach einem weiteren Merkmal ist vorgeschlagen, daß die Stempel rechteckig
ausgebildet sind, sie können auch beweglich oder kardanisch aufgehängt sein. Durch
letztere Aufhängung werden die Knickkräfte der Stempel reduzierbar.
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Eine besonders günstige Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Stempel durch Kolben von Kolben-Zylinder-Einheiten gebildet sind. Diese
Kolben lassen sich besonders platzsparend in der Vorrichtung unterbringen, was beim
Spannen kleiner Rohrdurchmesser von besonderer Bedeutung ist; denn je mehr Kolben
auf das Rundprofil wirken, desto gdnstiger ist die Haltekraft des Profils.
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Der Spannweg des Kolbens ist dem Abstand zwischen Widerlager und Spannvorrichtung
angepaßt und ist mindestens größer als die maximale Außendurchmesserdifferenz der
zu spannenden Rundprofile.
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Um Totzeiten beim Be- und Entladen der Werkstückspannvorrichtung so
klein wie möglich zu halten, ist der Klemmbalken, der die Profile überspannt, um
eine seitlich und parallel neben den Rundprofilen vorgesehene Achse in senkrechter
Ebene schwenkbar, so daß die Profile seitlich und nicht wie sonst üblich in Richtung
ihrer Längsachse in die Mehrfachsäge eingeführt werden können. Natürlich ist es
im Zusammenhang mit diesem Vorschlag günstig, wenn die Spannvorrichtung in der vorherbeschriebenen
Weise ausgebildet ist, weil der als Widerlager dienende Klemmbalken selbst keine
Spannkraft aufzubringen hat und somit leicht wegschwenkbar ist.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der Klemmbalken
an der Seite seiner Schwenkachse mit einem an einem Hebel angreifenden Kraftantrieb
versehen ist. Vorzugsweise ist dieser Kraftantrieb eine Kolben-Zylinder-Einheit.
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Die Verlagerung des Schwenkantriebes an die Seite der Schwenkachse
gestattet das völlige Freihalten der geöff-
neten Seite von Antriebselementen,
so daß ein störungsfreies Einführen der Rohre von dieser Seite gewährleistet ist.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist der Klemmbalken beidseitig
der eingeführten Rundprofile mit einer Zentrierung und/oder einem Anschlag versehen,
der mit entsprechend ausgebildeten Widerlagern am feststehenden Teil der Vorrichtung
korrespondiert.
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Durch diese Widerlager wird einerseits eine kompakte und stabile Vorrichtung
geschaffen, die durch die außerdem vorgesehene Zentrierung in allen Kraftrichtungen
starr genug ist, um auch hohe Spannkräfte aufzunehmen.
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Vorzugsweise ist die Zentrierung durch gegeneinander geneigte Prismen
gebildet, deren Ebenen parallel zur Schwenkachse des Klemmbalkens verlaufen. Diese
Prismen zentrieren den Klemmbalken und entlassen dabei gleichzeitig die Schwenkachse
von möglicherweise von der Senkrechten abweichenden Spannkräften.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist an der der Schwenkachse
abgewandten Seite des Klemmbalkens eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, die
den Klemmbalken während des Spannens der Profile geschlossen hält. Vorzugsweise
ist diese Verriegelungsvorrichtung eine druckmittelbetrieben lösbare Klinke, die
beim Schwenken des Klemmbalkens in die Spannstellung selbsttätig einen Anschlag
am jeweils gegenüberliegenden Teil der Vorrichtung hintergreift.
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Bei dieser Lösung verriegelt sich der Klemmbalken beim Schließen der
Einrichtung selbsttätig und kann erst durch druckmittelbetriebenes Wegschwenken
der Klinke wieder geöffnet
werden. Durch diese Klinke wird der
Kraftfluß in der Vorrichtung geschlossen, so daß die Kraftantriebe für das Verschwenken
des Klemmbalkens von den Spannkräften freigehalten werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und nachfolgend beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 die Ansicht einer erfindungsgemaßen
Werkstückspannvorrichtung, Fig. 2 die Draufsicht auf die erfindungsemäßen Stempel,
und Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Schnitts durch einige der Stempel.
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In Fig. 1 ist mit 1 die Mehrfachsäge bezeichnet, die aus einem auf
dem Fundament befestigten Grundrahmen R besteht, der eine horizontale Auflage 6
für nebeneinanderliegende Rohre 2 gleichen Durchmessers beinhaltet, die mit Hilfe
eines horizontalen Klemmbalkens 4, der als Widerlager dient, gehalten werden. Der
Klemmbalken 4 ist durch Kolben-Zylinder-Einheiten 5 an seinen beiden Enden heb-
und senkbar und somit auf unterschiedliche Rohrdurchmesser einstellbar. In der Auflage
6 der Mehrfachsäge 1 sind die erfindungsgemäßen Stempel 9 angeordnet, und zwar in
zwei zueinander versetzten Reihen, wie in Fig. 2 in der Draufsicht dargestellt.
Die Stempel 9 sind als Kolben von vertikal angeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten
ausgebildet, wie Fig. 3 zeigt. Die Zylinderräume 10 der Kolben-Zylinder-Einheiten
sind durch eine Druckmittelleitung 12 miteinander verbunden und werden von einer
- nicht dargestellten Druckmittelquelle bei 11 gespeist. Ein Bund B am Ende des
Kolbens der Stempel 9 begrenzt den
Hub auf ein vorgesehenes Maß.
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Wie ebenfalls in Fig. 3 zu erkennen, sind die Stirnseiten 13 der Stempel
9, also die Seiten, die am Rohr zur Anlage kommen, abgerundet, so daß Beschädigungen
der Rohroberfläche vermieden werden.
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Zum Be- und Entladen der Mehrfachsäge kann der Klemmbalken 4 zusammen
mit den Kolben-Zylinder-Einheiten 5 in die bei 4a dargestellte strichpunktierte
Stellung geschwenkt werden, wozu an einem Hebelarm 16 des Klemmbalkens 4 eine Kolben-Zylinder-Einheit
15 angreift, die am Grundrahmen R andererseits angelenkt ist. Dadurch öffnet sich
die -in der Zeichnung rechte - Seite der Vorrichtung, so daß die Rohre 2 von dieser
Seite leicht eingeführt werden können.
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Zum Zentrieren der geschlossenen Spannvorrichtung, insbesondere zum
Zentrieren des Klemmbalkens 4 ains am Klemmbalken Abschrägungen 17 vorgesehen, die
gleichzeitig der Vorrichtung der notwendigen seitlichen Halt geben. Darüber hinaus
kommt der Klemmbalken 4 an parallelen Anlageflächen 18 des Grundrahmens R zum Anliegen,
so daß sich eine insgesamt starre Einrichtung ergibt.
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Zum Halten des Klemmbalkens 4 in der geschlossenen Stellung ist eine
Klinke 19 an der zu öffnenden Seite des Klemmbalkens vorgesehen, die bei 21 einen
Anschlag am Klemmbalken 4 hintergreift. Zum Lösen der Klinke ist eine Kolben-Zylinder-Einheit
20 vorgesehen, die die Klinke von dem Anschlag 21 wegzieht.
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Funktion: Bei geöffnetem Klemmbalken 4 (Stellung 4a) werden die
Rohre
2 seitlich in die Spannvorrichtung eingeführt. Durch die seitlichen Halter 3, die
in ihrem Abstand an die Rohrdurchmesser anpaßbar sind, werden die Rohre 2 nebeneinander
liegend fixiert und gleichzeitig wird durch Einschwenken des Klemmbalkens 4 und
Verriegeln desselben mittels der Klinke 19 am Anschlag 21 das Widerlage für die
Rohre 2 geschaffen. Zum Spannen der Rohre 2 gegen das Widerlager (Klemmbalken 4)
werden die Stempel 9 mit Druckmittel beaufschlagt, so daß diese im Rahmen ihres
Hubes ausfahren und gegen die Oberfläche der zu spannenden Rohre drücken. Je nach
Lage des Rohres über den Stempeln 9 fahren letztere mehr oder weniger weit aus,
wobei jedoch stets der gleiche Anpreßdruck vorhanden ist. Nachdem alle Rohre 2 gegen
den Klemmbalken 4 angepreßt sind, wird das Sägeblatt 7 in Bewegung gesetzt und in
Pfeilrichtung 8 nach oben zum Schnitt gefahren.
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Selbstverständlich kann die Zufuhr der Rohre 2 auch in deren Axialrichtung
erfolgen; dann wird der Klemmbalken 4 mit Hilfe der Kolben-Zylinder-Einheiten 5
nach oben gefahren, um ein Einlaufen der Rohre 2 zu gestatten.