Vorschubeinrichtung für Trennmaschinen Die Erfindung betrifft eine Vorschubeinrichtung für Trennmaschinen mit mitlaufender Trennvorrich tung zum Abtrennen von Profilstäben, bei welcher zur Mitnahme der Trennvorrichtung ein mit dem Profilstab zusammenwirkendes Betätigungsorgan vorgesehen ist.
Es ist bekannt, Trennmaschinen dergestalt zu bauen, dass das zu trennende Material kontinuierlich der Maschine zugeführt wird und diese mitlaufend ge baut ist, so dass der Trennvorgang während der Bewe gung ausgeführt wird. Insbesondere bei Strangpressen, Walzmaschinen und Richtmaschinen wird dieses Ver fahren angewendet.
Der Nachteil der bekannten Bauarten liegt darin, dass damit keine hohe Genauigkeit der abzutrennen den Stücke erreicht wird. Genauigkeiten von 3-5 mm sind hierbei schon als sehr gut anzusprechen. Für die Herstellung von Verarbeitungslängen z. B. direkt von der Walzmaschine weg, ist diese Genauigkeit aber nicht ausreichend.
Ursache der auftretenden Ungenauigkeiten sind die bisher angewandten Vorschubarten der mitlaufen den Trennmaschine.
Bekannte Einrichtungen arbeiten in folgender Weise: 1. Man lässt das Material gegen einen Anschlag stossen, der mit der Trennmaschine fest verbunden ist. Dann muss der Materialstab die Trennmaschine von 0 bis zur Arbeitsgeschwindigkeit ruckartig beschleu nigen, was zu Materialaufbiegungen, Voreilungen usw. führt, welche das Einhalten genauer Masse unmöglich machen.
2. Man lässt das Material gegen einen feststehen den Pressluftsteuerschieber oder Elektroschalter an stossen, welche die entsprechenden Spannzylinder oder Magnete einschalten und somit die mitlaufende Trennmaschine an das zu trennende Material festklem men. Da aber durch Druckschwankungen, Strom- Schwankungen immer Schaltunterschiede in der Grö ssenordnung von 1/10o sec vorkommen, so ergeben sich immer Differenzen (bei einer Arbeitsgeschwindig keit von 36 m pro min verursacht 1/100 sec eine Schwankung in der Länge von 6 mm).
3. Das Material stösst gegen einen feststehenden Steuerschieber oder Elektroschalter und diese betäti gen einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder oder eine Transportspindel. Auch hier ergeben sich die unter 2. genannten Schaltungsgenauigkeiten und entsprechenden Längendifferenzen.
Die Vorschubeinrichtung nach der Erfindung er möglicht demgegenüber bei mitlaufenden Trennma schinen Ablänggenauigkeiten bis zu 0,1 mm und ermöglicht hierdurch z. B. direkt von der Walzma- schine weg das Abtrennen von Materialstäben in ge nauen Verarbeitungslängen.
Die Erfindung besteht darin, dass das Betätigungs organ an der mitlaufenden Trennvorrichtung befestigt ist und auf Steuermittel einwirkt, das Ganze derart, dass die genaue Länge des abzutrennenden Profil stabes selbsttätig eingestellt wird.
Vier Ausführungsbeispiele der Vorschubeinrich- tung für Trennmaschinen nach der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 zeigt den Gesamtaufbau eines hydraulisch betätigten Beispiels, Fig. 2 den Gesamtaufbau eines elektromechanisch betätigten Beispiels, Fig. 3 eine Anordnung ähnlich Fig. 1, jedoch mit elektronischer Steuerung, Fig. 4 ein Beispiel mit Steuerung durch eine Photozelle mit Lichtquelle.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 läuft der Profilstab 1 aus der Profilier- oder Richtmaschine kontinuierlich in der Pfeilrichtung durch die Trenn vorrichtung 2 hindurch. Als Beispiel wurde hierfür eine Stanze gezeichnet. Die Stanze ist auf einem Wa gen 3 befestigt. Er rollt auf einer Gleitbahn 4, die unbeweglich an dem Maschinenuntergestell der Trenn maschine 33 sitzt. Ebenfalls an diesem Untergestell ist der Kolben 5 befestigt. Dieser Kolben 5 kann sich in dem Zylinder 6 bewegen. Der Zylinder 6 ist mit dem Wagen 3 fest verbunden. Von dem Zylinder 6 führt die Ölleitung 7 zu dem Hydraulikschieber B. Der bewegliche Ölschlauch 9 führt zum Ölsammel- behälter 10.
An diesen Behälter 10 ist die Pumpe 11 angeschlossen. Von dort aus führt über einen beweg lichen Ölschlauch 14 eine Ölleitung über die beiden Öffnungen 15 und 16 in den Zylinder 6, beiderseits des Kolbens 5. Ausserdem führt eine Leitung zu einem Druckregelventil 12, von wo aus das überschüssige Öl über die Leitung 13 in den Behälter 10 zurück fliessen kann.
Das mit dem Zylinder 6 fest verbundene hydrau lische Steuerorgan 8 hat in seinem Innern den Kolben 17, welcher durch die Feder 18 nach links gedrückt wird. Am Kolben 17 ist die Steuerstange 20 befestigt, auf welcher der einstellbare Anschlag 21 sitzt, welches das mit dem Profilstab zusammenwirkende Betäti gungsorgan bildet.
Die Arbeitsweise der Vorschubeinrichtung nach Fig. 1 ist folgende: Aus dem Behälter 10 saugt die Ölpumpe<B>11</B> das Öl an und drückt es mit konstantem Druck über den Schlauch 14 und die beiden Öffnungen 15 und 16 in den Zylinder 6. In der Ruhestellung wird der Kol ben 17 des Steuerschiebers 8 durch die Feder 18 nach links gedrückt, so dass der Abfluss des Öls aus dem linken Raum des Zylinders 6 durch die Leitung 7 geschlossen ist. Dadurch baut sich sowohl in dem lin ken als auch in dem rechten Zylinderraum ein Druck auf, der auf die jeweils entsprechende Fläche des Kolbens 5 eine Kraft ausübt, die entsprechend dem Newtonschen Gesetz eine gleich grosse entgegenge setzt wirkende Kraft auf die Zylinderenden hervorruft.
Da der Druck entsprechend der beaufschlagten Fläche im linken Zylinderraum eine grössere Kraft erzeugt als im rechten, der Kolben 5 anderseits keine Bewegungs- möglichkeit hat, da er mit dem Maschinenuntergestell 33 über die feststehenden Gleitbahnen 4 fest verbun den ist, bewegt sich der bewegliche Zylinder 6 mit dem mit ihm fest verbundenen auf den Gleitbahnen 4 rollenden Wagen 3 und der darauf sitzenden Stanze 2 so weit nach links, bis er an einem am Maschinen untergestell 33 angebrachten Anschlag anstösst. Dies ist die betriebsbereite Ausgangs- oder Ruhestellung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist.
Das überflüssige, von der Pumpe 11 geförderte Öl läuft durch das Druck regelventil 12 über die Leitung 13 in den Sammel- behälter 10 zurück.
Der mit beliebig grosser Geschwindigkeit, jedoch kontinuierlich vorgeschobene Profilstab 1 (wobei des sen Geschwindigkeit von der Walzmaschine abhängig ist) bewegt sich durch die in Ruhestellung befindliche offene Trennvorrichtung 2 hindurch, bis er an den Anschlag 21 anstösst. Dieser ist auf der Steuerstange beliebig verstellbar auf die gewünschte Länge des Pro filstabes eingestellt und wirkt nun auf die Steuermittel ein.
Der Profilstab schiebt dabei beim Anlaufen an den Anschlag 21 unter Überwindung des Druckes der Feder 18 über die Steuerstange 20 den Steuerkolben 17 nach rechts, so dass der Schieber 8 voll geöffnet und der Abfluss für das Öl aus dem linken Raume des Zylinders 6 über die Leitungen 7 und 9 frei ist. Hierdurch bewegt sich der Zylinder 6 samt dem daran befestigten Wagen 3 und der darauf sitzenden Trenn vorrichtung 2 in gleicher Richtung wie der Profil stab 1, nämlich nach rechts. Der Steuerquerschnitt des Schiebers 8 ist so bemessen, dass bei voll geöffnetem Schieber der Zylinder 6 eine Geschwindigkeit auf weist, die grösser ist als die Geschwindigkeit des Pro filstabes 1.
Diese grössere Geschwindigkeit des Zylin ders 6 ist notwendig, weil während der durch An sprechverzögerung des Schiebers 8 und Beschleuni gung des beweglichen Teiles der Trennmaschine, also Zylinder 6 und Wagen 3 und Stanze 2, entstandenen Verlustzeit der Profilstab 1 mit der gleichen Ge schwindigkeit weitergelaufen ist, wodurch die ur sprünglich eingestellte Länge zwischen Stanze 2 und Anschlag 21, die der späteren Profilstablänge ent spricht, nicht mehr erhalten ist, da der Anschlag 21 federnd ist und somit durch das Weiterlaufen des Pro filstabes eine Auslenkung nach rechts erfährt. Mit zu nehmender Geschwindigkeit der Trennvorrichtung (Zylinder 6, Wagen 3 und Stanze 2) kehrt der An schlag wieder in seine Ursprungslage zurück, so dass die eingestellte Profilstablänge wieder hergestellt ist.
Mit abnehmendem Druck des Profilstabes auf den Anschlag 21 wird dann die auf die Feder 18 mittels Steuerstange 20 übertragene Kraft geringer, so dass der Steuerkolben 17 durch die Feder 18 nach links gedrückt wird, wodurch der ölabfluss aus dem linken Raum des Zylinders 6 über die Leitungen 7 und 9 gedrosselt wird, so dass die Gegenkraft in diesem Zylinderteil wächst und der Vorschubkraft im rechten Zylinderteil entgegenwirkt, wodurch sich die Ge schwindigkeit des Zylinders 6 und damit auch des Wagens 3 und der Stanze 2 so lange verringert, bis zwischen Profilstab 1 und Trennvorrichtung 2 Gleich lauf herrscht. Dabei entspricht jede durch die Profi liermaschine vorgegebene Geschwindigkeit des Pro filstabes einer bestimmten Stellung des Steuerschie bers.
Der Steuerschieber 8 stellt sich also selbsttätig und sehr genau auf die Durchflussstellung ein, wel che der gleichen Geschwindigkeit zwischen Trennma schine und Profilstab entspricht. Jede durch Druck auf den Anschlag 21 verursachte Änderung des ein gestellten Abstandes zwischen Stanze 2 und Anschlag 21 bedeutet eine Störung des aufgestellten Gleichge wichtes und wird sofort durch die kompensierende Wirkung des Systems selbsttätig ausgeglichen, indem der Steuerschieber mehr geschlossen oder mehr ge öffnet wird. Löst man nun die Funktion der Trenn maschine mittels bekannter Mittel z.
B. über einen Endschalter nach einem bestimmten von der Trenn vorrichtung durchlaufenden Weg oder über ein Zeit- relais nach einer bestimmten Laufzeit aus, und zwar dann, wenn zwischen Profilstab 1 und Trennvorrich tung 2 praktisch absoluter Gleichlauf herrscht, also der Anschlag 21 in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist, wodurch der Abstand zwischen Anschlag 11 und Trennvorrichtung 2 ein festes Mass, nämlich gleich der Profillänge ist, wodurch man immer ganz genau gleich lange Profilabschnitte erhält.
Ist der Profilstab abgeschnitten und der Abschnitt ausgeworfen, so drückt die Feder 18 den Steuerkol ben 17 infolge der fehlenden Kraft vom Anschlag 21 über die Steuerstange 20 her nach links, wodurch der Rückfluss aus dem linken Zylinderraum ganz geschlos sen wird. Infolge der unterschiedlichen Kolbenflächen am Kolben 5 eilen der Zylinder 6 sowie der Wagen 3 und die Trennvorrichtung 2 nach links in die Aus gangsstellung und sind somit für das nächste Arbeits spiel bereit.
Der Profilstab 1, der in der vorgeschalteten Pro filiermaschine aus Bandringen, sogenannten Coils, endlos verformt wird, kann somit mit Hilfe der Trenn maschine je nach Bedarf in beliebig viele Teilstäbe zwischen 700-15 000 mm Länge abgetrennt werden.
Selbstverständlich kann sinngemäss auch der hy draulische Kolben gegenüber dem Gestell beweglich und dafür der hydraulische Zylinder fest angeordnet sein.
In Fig. 2 ist ein Beispiel dafür gezeigt, wie der Erfindungsgedanke auf elektrischem Wege verwirk licht werden kann.
Der Profilstab 1 läuft hier beispielsweise durch eine Säge als Trennvorrichtung 2 und stösst hier gegen einen Anschlag 21. Derselbe sitzt einstellbar auf einer Stange 20, die an dem Wagen 3 befestigt ist, welcher die Trennvorrichtung trägt. Mit dem Wagen fest ver bunden, ist die Spindelmutter 22, welche je nach der Drehrichtung durch die Spindel 23 nach rechts oder links verschoben wird. Die Spindel wird über zwei Magnetkupplungen 24 und 25 angetrieben, von denen immer nur eine eingeschaltet sein kann. Von der gemeinsamen Welle 26 aus erfolgt der Antrieb über Zahntriebe 27 und 28 dergestalt, dass eine Kupplung Rechtslauf, die andere Linkslauf der Spindel bewirkt.
Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende: Die Kraftzufuhr der beiden Kupplungen 24 und 25 erfolgt über die Antriebswelle 26 und die Zahn triebe 27 und 28 ununterbrochen. Trifft der Profil stab 1 auf den Anschlag 21, so biegt dieser nach rechts aus und schliesst hierbei den elektrischen Mikroschalter 32. Hierdurch wird der Stromkreis der Kupplung 25 geschlossen und die Elektromagnete pressen die Kupplungsscheiben an.
Die Spindel 23 läuft und treibt den Wagen 3, die Trennvorrichtung 2 und den Anschlag 21 nach rechts. Die Antriebsgeschwindigkeit der Spindel und die Stei gung derselben sind so gewählt, dass der Wagen auf kurzer Wegstrecke den Profilstab infolge seiner zu nächst grösseren Geschwindigkeit einholt. Sobald aber zwischen Profilstab 1 und Anschlag 21 keine Berüh rung mehr stattfindet, ist der Stromkreis des Mikro- Schalters geöffnet und somit die Kupplung 25 ausge schaltet. Dieser Zustand ist in Fig. 2 gezeichnet. Eilt der Wagen 3 infolge der erhaltenen Beschleunigung weiter voraus, so drückt die Feder 29 den Anschlag gegen den Mikroschalter 30 und schliesst damit den Stromkreis für die Kupplung 24.
Diese Kupplung will aber die Spindel 23 entgegengesetzt drehen, bremst also diese und bewirkt somit, dass der Profilstab 1 wieder vorläuft, auf den Anschlag 21 trifft und den Mikroschalter 32 der Steuervorrichtung 34 betätigt. Es stellt sich also in diesem Falle im Gegensatz zu der hydraulischen Steuerung ein dauerndes Wechselspiel ein, das so lange fortgesetzt wird, bis zwischen dem Profilstab 1 und der Trennvorrichtung 2 Gleichlauf herrscht. Dieser ist erreicht, wenn das Wechselspiel zwischen vor- und rückwärts so gering geworden ist, dass es auf die Massgenauigkeit keinen Einfluss mehr hat.
Dann erfolgt die Auslösung der Trennmaschine durch einen Endschalter, wie oben schon näher be schrieben.
Legt man den Ausschlag des Anschlages 21 zwi schen den beiden Mikroschaltern 30 und 32 auf etwa 0,2 mm fest, so ergeben sich etwa 50 Arbeitsspiele in der Sekunde und der Gleichlauf zwischen Profil stab 1 und Trennvorrichtung 2 ist so gut, dass die Profilabschnitte mit einer Genauigkeit von 0,1 mm ausfallen. Ist der Profilabschnitt abgelängt und ausge worfen, so drückt die Feder 29 den Anschlag 21 gegen den Mikroschalter 30 und der Wagen läuft mit der Trennvorrichtung nach links, bis er gegen den Endschalter 31 stösst.
Hierdurch wird der Stromkreis unterbrochen und die Lamellenkupplung 24 ausgeschaltet. Der Wägen kommt zum Stillstand und ist somit für das nächste Arbeitsspiel bereit.
Anstelle einer Steuerung durch den in Beispiel 1 angegebenen direkt gesteuerten Steuerschieber 8 oder der in Beispiel 2 angegebenen direkten Steuerung über eine mechanisch betätigte Endschalterkombination (bestehend aus den Teilen 29, 30, 32 und 34) können auch elektronische Steuerorgane verwendet werden. Der konstruktive Aufbau nach Fig. 1 und 2 wird da bei beibehalten.
Fig. 3 zeigt die elektronische Steuerung in Anleh nung an das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Der Profilstab 1 läuft gegen den Anschlag 21, der aus einem einfachen Mikroendschalter besteht. Sobald der Profilstab 1 den Endschalter berührt, unterbricht die ser den Gitterstrom des Steuerorgans 35 (Anoden röhre), wodurch der Stromkreis über ein Relais 36 zu einem am Steuerschieber angebrachten Magneten 34 geschlossen wird.
Der Magnet 34 spricht an und schiebt den Kolben 17 nach rechts, wodurch der Vorschubvorgang einge leitet wird. Hat der Wagen 3 eine so grosse Geschwin digkeit, dass der Anschlag 21 wieder in seiner Normal stellung steht, so wird der Gitterstrom wieder einge schaltet, der Kolben 17 durch die Feder 18 zurück gedrückt, wodurch der Vorschub verlangsamt wird. Dieses Spiel der Bewegungen wird fortlaufend und selbsttätig erzeugt, bis der Kolben 17 die für die Ge schwindigkeit des Profils charakteristische Stellung inne hat, wodurch dann zwischen der Geschwindig keit des Wagens und der Geschwindigkeit des Profil stabes absolute Übereinstimmung besteht.
Ausserdem besteht die Möglichkeit, den Anschlag 21 durch eine Photozelle 38 und eine Lichtquelle 37 zu ersetzen (Fig. 4). Durchläuft der Profilstab den Lichtstreifen, so wird dieser unterbrochen, was zur Entstehung eines magnetischen Stromes in der Photo zelle 38 führt, der über den Verstärker 35 und das Relais 36 auf den am Kolben 17 des Steuerschiebers 8 angebrachten Magneten 34 wirkt, wodurch dieser nach rechts gezogen wird. Sobald der Wagen 3 eine grössere Geschwindigkeit als das Profil erreicht hat, kann der Lichtstrahl wieder ungehindert auf die Photozelle 38 fallen. Der Stromfluss wird unterbro chen und die Feder 18 drückt den Kolben 17 nach links, der Wagen 3 wird also abgebremst.
Auch hier wird das Spiel der Bewegung fortlaufend und selbst tätig erzeugt, so dass sich die gewünschte Geschwin digkeitsübereinstimmung zwischen Trennvorrichtung und Profilstab einstellt.
Die beiden zuletzt genannten Steuerorgane haben den Vorteil, dass sie trägheitslos reagieren und somit die für die Impulse notwendigen Schaltzeiten auf das geringstmögliche Mindestmass herabsetzen, was die Längentoleranz der abgetrennten Profilstäbe wesent lich verringert.