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Dokumentenidentifikation DE3528083C2 02.11.1989
Titel Verfahren zum Vorbereiten stangenförmigen Gutes, wie Wellen, Rohre od.dgl., für das Schälen und Messerkopf für die Durchführung des Verfahrens
Anmelder Lindemann, Hans, 4800 Bielefeld, DE
Erfinder Lindemann, Hans;
Lindemann, Wolfgang, Dipl.-Phys. Dr.-Ing., 4800 Bielefeld, DE
Vertreter Lesser, K., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 05.08.1985
DE-Aktenzeichen 3528083
Offenlegungstag 12.02.1987
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 02.11.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.11.1989
IPC-Hauptklasse B23B 5/12
Zusammenfassung Es wird ein Verfahren zum Vorbereiten stangenförmigen Gutes, wie Wellen, Rohre o. dgl. für das Schälen, bei dem das Gut mindestens an seinem einen Ende angeschält wird, beschrieben, durch das die Standzeit der Schälmesser einer Schälmaschine auch dann groß gehalten werden kann, wenn das stangenförmige Gut beim Abscheren deformierte Enden erhalten hat. Dabei wird das Gut an seinem bzw. seinen Ende(n) über eine axiale Länge angeschält, die etwa der Länge der beim nachfolgenden Schälen benutzten Glättschneide entspricht, wobei bevorzugt das bzw. die Ende(n) mit einem Durchmesser angeschält werden, der dem Durchmesser des späteren Schälens im wesentlichen entspricht.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbereiten stangenförmigen Gutes, wie Wellen, Rohre od. dgl., für das Schälen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Messerkopf für die Durchführung des Verfahrens.

Stangenförmiges Gut, wie Wellen, Rohre od. dgl., welches einem Schälprozeß unterworfen werden soll, kommt als im wesentlichen endloser Gutstrang vom Walzwerk od. dgl. und wird in einzelne Stangen bestimmter Länge aufgeteilt. Dieses Aufteilen wird in der Regel durch Warmscheren vorgenommen, wobei das Gut zwischen den beiden Schneiden einer Schere abgeschert wird. Dabei werden die unmittelbaren Enden des getrennten Gutes oft so deformiert, daß der Querschnitt an diesen unmittelbaren Enden gegenüber der im wesentlichen geraden Achse des getrennten Gutes versetzt ist.

Wird dieses Stangenende nun in eine Schälmaschine eingeführt, so greifen die drei oder vier Schälmesser des Messerkopfes nicht nur an dem Gut ungleichmäßig an, ein einzelnes Schälmesser wird bei umlaufendem Messerkopf auch laufend be- und entlastet, wobei die Belastung jeweils auch nur an einer einzelnen Stelle der gesamten Schneide, die aus Anschnitt- und Glättschneide besteht, auftritt. Dadurch werden die Schälmesser an bestimmten Stellen sehr schnell zerstört, die Standzeit der Messer wird dadurch stark verkürzt.

Durch Anfasen der Stangenenden in einer einer Schälmaschinenanlage vorgeordneten Fasanlage kann zwar ein Teil dieser Deformierung entfernt werden, die Exzentrizität des unmittelbaren Endes des Gutes läßt sich jedoch in der Regel nicht entfernen.

Das Anfasen der Gutenden wird im wesentlichen auch nur durchgeführt, wenn das geschälte Gut zur Weiterverarbeitung in anderen Werkzeugmaschinen an seinen Enden angefast sein soll. Auch sind angefaste Gutenden, die nicht deformiert sind, beim Schälen vorteilhaft, da sich das Gut leichter in die Ein- und Auszugseinrichtungen der Schälmaschinenanlage einführen läßt.

Aus der DE-OS 17 77 001 ist es bekannt, vor den Schälmessern des Messerkopfes angeordnete, umlaufende und radial derart einstellbare Messer vorzusehen, daß ihr Arbeitsdurchmesser etwas größer ist, als der Rohdurchmesser des zu schälenden Materials. Damit wird der wesentlich über den Rohdurchmesser des Gutes hinausstehende Teil des Bartes entfernt. Ein Bart-Reststück bleibt bestehen. Wenngleich es an sich gleichgültig ist, wo diese den "Bart" entfernenden Messer angeordnet sind, so sollen dort die Messer zweckmäßigerweise an dem Schälmesserkopf angeordnet sein, da dann ein besonderer Träger für diese Messer entbehrlich ist. Gemäß einer Ausführungsform dieser bekannten Schälmaschine können diese den Bart entfernenden Messer an einem Messerkopf angeordnet sein, der mit Abstand vom Schälmesserkopf der Schälmaschine zugeordnet ist. Diese bekannten, den Bart im wesentlichen entfernenden Messer können nun radial so verstellbar sein, daß mit ihnen auch ein Anfasen der Enden des Materials möglich ist.

Andererseits ist es aus der Beschreibungseinleitung der DE-OS 17 77 001 auch bekannt, besondere Maschinen einzusetzen, um den Bart zu entfernen.

Aus der DE-OS 21 54 139 ist eine Schälmaschine bekannt, bei der die Schälmesser radial so einstellbar sind, daß sie auch als Anfas- oder Anspitzmesser für die Enden des Materials einsetzbar sind, so daß sich der Einsatz gesonderter Anfas- oder Anspitzeinrichtungen erübrigt. Zum Anfasen wird der axiale Vorschub des Materials auf einen verhältnismäßig geringen Vorschub verkleinert oder stillgesetzt.

Aus der DE-OS 31 28 121 ist ein Drehwerkzeug für die Endenbearbeitung von Wellen, Zapfen, Rohren od. dgl. mit einem mit der Spindel einer Drehmaschine verbindbaren, scheibenförmigen Grundkörper bekannt. An diesem Grundkörper sind lösbar mehrere Werkzeughalter befestigt, von denen jeder mindestens einen mittels einer Stellschraube radial zur Drehachse verstellbaren und festklemmbaren, eine Schneidplatte tragenden Schneidplattenträger aufweist. Gemäß einer Ausführungsform können dabei Werkzeughalter benutzt werden, bei denen zwei Gruppen von Werkzeugen vorgesehen sind, von denen eine ein Drehwerkzeug trägt, welches der Außenbearbeitung des Endes einer Welle dient, um dieses Wellenende auf einen bestimmten Durchmesser abzudrehen, während eine andere Gruppe von Werkzeugen dem Anfasen des unmittelbaren Wellenendes dient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Vorbereiten stangenförmigen Gutes, wie Wellen, Rohre od. dgl., für das Schälen zu schaffen, durch das die beim Trennen des Gutstranges an den Enden der einzelnen Gutstangen entstandenen Deformationen vollkommen entfernt werden und durch das die Gutenden gleichzeitig so vorbereitet werden, daß das Gut anschließend problemlos in die Einzugseinrichtung einer Schälmaschine eingeführt und in der Schälmaschine zentrisch geführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Anspruch 1 beschriebene Verfahren gelöst.

Unter Anschälen wird dabei verstanden, daß nur die Enden des Gutes geschält werden, d. h. das Gut wird von einem oder von beiden Enden her über eine bestimmte, insbesondere von der Länge der Glättschneiden der nachgeordneten Schälmaschine abhängende Länge angeschält. Durch dieses Anschälen werden an den Enden des Gutes nicht nur die vom Abscheren herrührenden Deformationen entfernt, die Enden werden darüber hinaus auch schon auf einen Durchmesser gebracht, der ein leichteres Einführen des Gutendes nicht nur in die Ein- und Auszugeinrichtungen der Schälmaschine, sondern auch zwischen die Messer der Schälmaschine mit den dabei sehr hohen Vorschubgeschwindigkeiten gestattet, ohne daß die Schälmesser der Schälmaschine den großen Beanspruchungen ausgesetzt sind, die bisher insbesondere bei besonders deformierten Enden auftraten. Da beim Schälen nun auch das Gutende seinen Querschnitt aufweist, dessen Achse in der Längsachse des Gesamtgutes liegt, üben die Schälmesser auf den Gutanfang und das Gutende keine besonderen ungleichmäßigen Kräfte mehr aus.

Im Messerkopf der Schälmaschine dienen die sogenannten Glättschneiden oder Nachschneiden auch als Führungen für das zu schälende Gut, weshalb sie auch als Führungsschneiden bezeichnet werden. Dadurch, daß zumindest das eine Stangenende schon mit dem Schäldurchmesser angeschält ist, können die Glättschneiden schon den Stangenanfang führen, bevor das eigentliche Schälen des gesamten Gutes beginnt. Dadurch wird der Stangenanfang schon bei Beginn des Schälens von den Glättschneiden zentrisch geführt, was sich auf die Standzeit der Schälmesser auch positiv auswirkt.

Die Stangenenden sollten dabei über eine axiale Länge angeschält werden, die etwa der Länge der beim nachfolgenden Schälen benutzten Glättschneiden entspricht. Bei besonders langen Glättschneiden, die z. B. eine Länge von 80 mm aufweisen, können die Stangenenden kürzer angeschält werden, als die Glättschneiden lang sind. Da dabei das Stangenende mit einem Durchmesser angeschält worden ist, der dem Durchmesser des späteren Schälens entspricht, wird ein Stangenendabschnitt erhalten, der als Zentrierung zwischen den Schälmessern der Schälmaschine dienen kann.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird in einem gesonderten Messerkopf das Ende des Gutes zuerst nur angeschält und dann im selben Arbeitsgang auch angefast. Dieser Vorgang kann für die beiden Gutenden jeweils gleichzeitig mit zwei Messerköpfen durchgeführt werden.

Anhand der Zeichnung, in der zum einen (Fig. 1) ein deformiertes Stangenende und zum anderen (Fig. 2) ein angeschältes und angefastes Stangenende dargestellt ist, sollen nochmals kurz die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert werden.

Ein beim Abscheren des Gutes 1 deformiertes Stangenende 2 bereitet nicht nur beim Einführen in die Ein- und Auszugseinrichtungen von und in Richt- und Schälmaschinen große Probleme, sondern setzt auch die Standzeit der Werkzeuge herab, da diese kurzzeitig stark überlastet werden. Fig. 1 zeigt eine Deformierung des Stangenendes 2. Man erkennt die Versetzung "X" der Achse des Querschnitts des unmittelbaren Stangenendes 2 gegenüber der Achse des Gesamtgutes 1, die hier etwa 1,5 mm beträgt.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitetes Gut 1&min; mit angeschälten Stangenenden 2&min; gemäß Fig. 2 läßt sich nicht nur leicht in die vorgenannten Einrichtungen und Maschinen einführen, das angeschälte Stangenende 2&min; kann in einem Messerkopf auch schon vor dem dort erst noch erfolgenden Schälen - des gesamten Gutes 1&min; - mittels der Glätt- oder Führungsschneiden geführt werden.

Dieses angeschälte - und hier auch angefaste - Stangenende 2&min; weist hier drei verschiedene Bereiche auf.

Hier von links kommend schließt sich an den unbearbeiteten Stangenabschnitt 1&min; ein konusförmiger Bereich 3 an, der mittels der Anschnittschneiden der Schälmesser eines Anschäl-Messerkopfes hergestellt wurde. Der halbe Öffnungs-Winkel β des konusförmigen Bereiches 3 entspricht dem Winkel zwischen dieser Anschnittschneide und der Drehachse des Anschäl-Messerkopfes. Darüber hinaus sollte dieser Winkel auch dem Winkel zwischen der Anschnittschneide des Messerkopfes der nachgeordneten Schälmaschine und seiner Drehachse entsprechen.

Diesem konusförmigen Bereich 3 schließt sich nach rechts ein Mittelbereich 4 an, der über seine axiale Länge einen konstanten Durchmesser aufweist, wobei dieser Durchmesser dem späteren Schäldurchmesser entspricht oder geringfügig größer ist. Dieser Bereich 4 des Stangenendes 2&min; kann später ohne oder mit geringer Schälarbeit in die nachgeordnete Schälmaschine geschoben werden, da hier nicht oder nur geringfügig abgespant werden muß.

Bei der hier dargestellten Ausbildung des vorbereiteten Stangenendes 2&min; wurde am unmittelbaren Ende noch eine Fase 5 angebracht, die - gegebenenfalls geringfügig kleiner - auch noch nach dem Schälen des Gesamtgutes 1 vorhanden ist. Wird nach dem Schälen an den Stangenenden 2&min; keine Fase benötigt, so ist es beim Vorbereiten des Gutes für das Schälen nicht notwendig, eine solche Fase 5 anzubringen.

Wie schon ausgeführt, wird das Gut vor dem eigentlichen Schälen an seinen beiden Enden angeschält. Da für das Anschälen der beiden Stangenenden etwa dieselbe Zeit zur Verfügung steht, wie für das später erfolgende Schälen der gesamten Stange, ist ersichtlich, daß beim Anschälen mit einem viel kleineren Vorschub gefahren werden kann. Nimmt man an, daß eine einzelne Stange eine Länge von 4 m aufweist, ein Stangenende 2&min; (konusförmiger Bereiche 3, Mittelbereich 4 und Fase 5) über eine Länge von 20 mm angeschält wird, so stehen diese Längen in einem Verhältnis von 200/1. Wenngleich zu berücksichtigen ist, daß ein "Anschälen" pro Längeneinheit mehr Zeit beansprucht, als ein "Gesamtschälen" pro Längeneinheit, da bei ersterem nicht kontinuierlich gearbeitet wird, so wird ersichtlich, daß der Vorschub beim Anschälen nur ein Bruchteil des Vorschubes beim Gesamtschälen beträgt. Durch den geringeren Vorschub ergibt sich trotz der deformierten Stangenenden ein schonendes Schälen, bei insgesamt kleinerem Leistungsbedarf, da für das langsamere Anschälen eine viel geringere Maschinenleistung notwendig ist, als für das spätere Schälen des gesamten Gutes.

Durch Optimierung kann erreicht werden, daß trotz verschiedenartiger Arbeit die Schneiden des Anschäl- Messerkopfes eine gleich große Standzeit aufweisen, wie die Schneiden des Messerkopfes der nachgeordneten Schälmaschine für das Gesamtschälen. Diese Standzeit ist um das Mehrfache größer als beim bisherigen Schälen stangenförmigen Gutes mit deformierten Enden, die nicht für das Schälen vorbereitet wurden.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Vorbereiten stangenförmigen Gutes, wie Wellen, Rohre od. dgl., für das Schälen, wobei an dem Gut an mindestens einem Ende die beim Trennen des Gutstranges entstandene Endendeformation vor dem Schälen gesondert entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut an seinem Ende bzw. an seinen Enden über eine axiale Länge angeschält wird, die etwa einem Viertel bis einer ganzen Länge der axialen Länge der beim nachfolgenden Schälen auf einer weiteren Maschine mit dem Gut in Eingriff zu bringenden Glättschneide entspricht, und daß das Ende bzw. die Enden des Gutes mit einem Durchmesser angeschält werden, der dem Durchmesser des späteren Schälens im wesentlichen entspricht.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende bzw. die Enden des Gutes zuerst nur angeschält und dann im selben Arbeitsgang auch angefast werden.
  3. 3. Messerkopf zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm Anschälmesser angeordnet sind, denen in einem bestimmten Abstand Fasmesser nachgeordnet sind.






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