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Bei dieser bekannten Vorrichtung ist nur ein einziges
Bearbeitungswerkzeug
vorgesehen, so daß die Bearbeitung sehr lange Zeit in Anspruch nimmt, insbesondere,
wenn es sich um Profilstränge mit unregelmäßigem und großem Querschnitt handelt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, mit der gleichzeitig mehrere Bearbeitungswerkzeuge so ausgerichtet
werden können, daß sie zusammen in einer beliebig wählbaren Bearbeitungsebene am
Profilstrang arbeiten können.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Profilstrang
mittels einer Horizontal-Zuführeinrichtung durch eine Ringscheibe führbar ist, wobei
seine Mittellängsachse auf den Mittelpunkt der Ringscheibe ausgerichtet ist, daß
die Ringscheibe an Stützen um eine horizontale, in der Ebene der Ringscheibe verlaufende
Schwenkachse schwenkbar gelagert und von einer mit den Stützen verbundenen Trägerplatte
getragen ist, daß die Bearbeitungswerkzeuge auf der Ringscheibe um den Profilstrang
herum angeordnet und parallel zur Ebene derselben-in Richtung auf eine zum Mittelpunkt
der Ringscheibe senkrecht stehende Achse verstellbar sind, daß die Bearbeitungswerkzeuge
zusätzlich senkrecht zu diesen Verstellrichtungen parallel zur Ebene der Ringscheibe
verstellbar sind und daß die Trägerplatte mittels einer Lagereinheit um eine vertikale
Achse verschwenkbar ist, die bei vertikal ausgerichteter Ringscheibe die Mittellängsachse
des zu bearbeitenden Profilstranges in der Ebene der Bearbeitungswerkzeuge schneidet.
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Mit dieser Ausgestaltung ist der zu bearbeitende Profilstrang im
Bezug auf die Bearbeitungswerkzeuge zentriert und kann die Vorrichtung ohne Beeinträchtigung
der Einstellung der Bearbeitungsebene durchlaufen. Da alle Bearbeitungswerkzeuge
gleichzeitig mit dem Profilstrang in Wirkverbindung gebracht sind, läßt sich die
Bearbeitungszeit für den gesamten Umfang des Profilstranges beachtlich reduzieren.
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Die Zentrierung für unterschiedliche Profilstränge läßt sich nach
einer Ausgestaltung einfach dadurch erreichen, daß die Trägerplatte über die Lagereinheit
mit einem vertikal verstellbaren Hubtisch verbunden ist.
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Auf diese Weise wird die Mittellängsachse auf den Mittelpunkt der
Ringscheibe ausgerichtet.
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Die eindeutige vertikale Verstellung des Hubtisches unter Beibehaltung
seiner Horizontalstellung wird dabei dadurch erreicht, daß der Hubtisch von vier
mittels Getriebeblöcken verstellbaren Hubspindeln getragen ist und daß die Getriebeblöcke
mittels Antriebswellen untereinander und mit einer gemeinsamen motorischen Antriebseinheit
gekoppelt und antreibbar sind.
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Ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, daß die Trägerplatte mittels
einer Arretierungseinrichtung unverdrehbar gegenüber dem Hubtisch festlegbar ist,
dann kann die Einstellung der Bearbeitungswerkzeuge in dieser Koordinate auf einfachste
Art arretiert werden.
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Die horizontale Stellung der Trägerplatte wird unabhängig von ihrer
Drehstellung um die Lagereinheit dadurch eingehalten, daß sich die Trägerplatte
außerhalb der Lagereinheit mittels um eine vertikale Achse schwenkbaren und um eine
horizontale Drehachse drehbaren Laufrollen auf dem Hubtisch abstützt.
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Die Verstellung und die Arretierung der Ringscheibe werden nach einer
Ausgestaltung dadurch realisiert, daß die Ringscheibe im unteren Bereich mit einer
motorischen, fest mit der Trägerplatte verbundenen Stelleinrichtung gekoppelt und
verschwenkbar ist. Die vorzugsweise elektromotorische Stelleinrichtung ist selbsthem-
mend
und hält nach der Abschaltung ihre Einstellung automatisch aufrecht.
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Damit sich die Bearbeitungswerkzeuge automatisch an den Querschnitt
des Profilstranges anpassen, sieht eine weitere Ausgestaltung vor, daß Bearbeitungswerkzeuge
verwendet sind, die mittels Führungsrollen am Umfang des Profilstranges geführt
und mittels einer Verstelleinheit in Anlage am Profilstrang gehalten sind.
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Nach einer Ausgestaltung sind die Anordnung der Bearbeitungswerkzeuge
und ihre Verstellung in der anderen Richtung so getroffen, daß vier Bearbeitungswerkzeuge
mit Führungsrollen und Verstelleinheiten um 90° versetzt auf der Ringscheibe angeordnet
sind, wobei zwei Bearbeitungswerkzeuge vertikal und zwei Bearbeitungswerkzeuge horizontal
verstellbar sind, daß die Bearbeitungswerkzeuge mittels Stellspindeln mit den Verstelleinheiten
gekoppelt sind und daß die Verstelleinheiten auf Vorschubspindeln verstellbar sind,
die über Stirnzahnräder miteinander und mit einer gemeinsamen, motorischen Antriebseinheit
verbunden sind und die um den Profilstrang herum ein geschlossenes Antriebsquadrat
bilden, dessen Seiten horizontal und vertikal ausgerichtet sind.
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Die Befestigung mit der Ringscheibe ist dabei so gelöst, daß die
Vorschubspindeln in Lagern gehalten sind, die auf fest mit der Ringscheibe verbundenen
Lagerplatten befestigt sind, daß die Lagerplatten und die Lager in den Endbereichen
der Vorschubspindeln angeordnet sind und daß auch die Antriebseinheit mit einer
dieser Lagerplatten verbunden ist. Die Verstellung der Bearbeitungswerkzeuge erfolgt
nach einer Ausgestaltung so, daß die Antriebseinheit über die Vorschubspindeln die
Verstelleinheiten wahlweise je nach Drehrichtung im Uhrzeigersinn oder entgegen
dem Uhrzeigersinn um den Profilstrang herum verstellt.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung kann mit den unterschiedlichsten
Bearbeitungswerkzeugen, wie Schneidbrenner, Laser, Schweißbrenner und dgl. ausgerüstet
werden.
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Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 die Vorrichtung nach der
Erfindung in Seitenansicht und F i g. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in Richtung
der Einlaufseite der Ringscheibe für den zu bearbeitenden Profilstrang. -Wie die
beiden Ansichten nach F i g. 1 und 2 zeigen, ist die Vorrichtung auf dem Hubtisch
44 befestigt, der mittels vier im Rechteck oder Quadrat angeordneter Hubspindeln
50, 52 und 55 vertikal verstellbar ist. Die Hubspindeln 50,52 und 55 sind dabei
mittels der Getriebeblöcke 49, 51 und 54 verstellbar, wobei beim Absenken des Hubtisches
44 die Hubspindeln 50,52 und 55 in den Bodenhülsen 60,61 und 62 verschwinden, die
in den Boden eingelassen sind und mittels einer Platte miteinander verbunden sein
können. Die Getriebeblöcke 49, 51 und 54 sind mittels der Antriebswellen 47, 48
und 53 untereinander und mit der gemeinsamen Antriebseinheit 46 gekoppelt und antreibbar.
Die Antriebseinheit 46 kann vorzugsweise mit einem Elektromotor angetrieben werden,
der zum Heben und Senken des Hubtisches 44 in der Drehrichtung umschaltbar ist.
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Auf den Hubtisch 44 ist mittels der Lagereinheit 43 die Trägerplatte
42 um die vertikale Achse 65 drehbar gelagert. Dabei stützt sich die Trägerplatte
42 außerhalb der Lagereinheit 43 über Laufrollen 45 auf dem Hubtisch 44 ab, die
um eine vertikale Achse schwenkbar
und um eine horizontale Drehachse
drehbar gelagert sind. Die Arretierungseinrichtung 63 erlaubt eine Arretierung der
Trägerplatte 42, so daß diese nicht mehr gegenüber dem Hubtisch 44 verschwenkt werden
kann.
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Auf der Trägerplatte 42 ist die Ringscheibe 12 um eine horizontale
Schwenkachse schwenkbar, die mit den Lagern 13 und 13' angedeutet ist. Die Lager
sind an Stützen 14 und 15 angebracht, die mit der Trägerplatte 42 fest verbunden
sind. Die Schwenkachse 13, 13' ist in die Ebene und die Mitte der Ringscheibe 12
ausgerichtet und verläuft durch deren Mittelpunkt M! wie Fig.2 erkennen läßt. Das
untere Ende der Ringscheibe 12 ist mit der Stelleinrichtung 16 gekoppelt, die elektromotorisch
angetrieben ist und ihre Stellung selbsthemmend einhaltend ausgebildet sein kann.
Damit läßt sich die Ebene der Ringscheibe 12 in F i g. 1 im Uhrzeigersinn oder entgegen
dem Uhrzeigersinn verändern und zwar um die Schwenkachse 13, 13'.
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Der zu bearbeitende Profilstrang 10 wird auf der Horizontal-Zuführeinrichtung
11 der Vorrichtung zugeführt. Die Horizontal-Zuführeinrichtung 11 kann z.B.
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eine Rollenbahn sein. Dabei wird der Hubtisch 44 so eingestellt, daß
die Mittellängsachse 64 des Profilstranges 10 durch den Mittelpunkt M der Ringscheibe
12 verläuft, der seine Stellung auch bei Veränderung der Neigung der Ringscheibe
12 beibehält.
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Führt die Horizontal-Zuführeinrichtung 11 den Profilstrang 10' zu,
dann muß der Hubtisch 44 entsprechend angehoben werden, bis die Mittellängsachse
dieses Profilstranges 10' wieder durch den Mittelpunkt M der Ringscheibe 12 verläuft.
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Auf der Einlaufseite der Ringscheibe 12 sind vier Bearbeitungswerkzeuge
21, 24, 26 und 28 angeordnet, die in einer Ebene parallel zur Ebene der Ringscheibe
12 stehen und in Richtung auf eine Achse ausgerichtet sind, die senkrecht zum Mittelpunkt
M der Ringscheibe 12 steht. Steht die Ringscheibe 12 vertikal, dann fällt die vertikale
Achse 65 der Trägerplatte 42 in die Ebene der Bearbeitungswerkzeuge 21, 24, 26 und
28, die z. B. als Schneidbrenner, Laser oder Schweißbrenner ausgebildet sein können.
Jedem Bearbeitungswerkzeug 21,24,26 und 28 ist eine Führungsrolle 20 zugeordnet,
die den Profilstrang 10 abtastet und über die zugeordnete Verstelleinheit 19, 23,
25 oder 27 die Stellspindel 22 des Bearbeitungswerkzeuges 21, 24, 26 oder 28 so
steuert, daß dieses am Profilstrang 10 anliegt oder während der Verstellung einen
definierten Abstand zu diesem einnimmt. Die vier Bearbeitungswerkzeuge 21, 24, 26
und 28 sind jeweils um 900 gegeneinander versetzt und in Richtung der zum Mittelpunkt
M der Ringscheibe 12 senkrecht stehenden Achse verstellbar. Zusätzlich sind die
Verstelleinheiten 19, 23, 25 und 27 jeweils senkrecht zu diesen Verstellrichtungen
verstellbar und zwar auf einem Quadrat um den zu bearbeitenden Profilstrang 10.
Das Quadrat wird durch die Vorschubspindeln 18,31, 34 und 37 gebildet, von denen
die Vorschubspindeln 18 und 34 horizontal und die Vorschubspindeln 31 und 37 vertikal
ausgerichtet sind. Die Antriebseinheit 17 treibt die Vorschubspindeln 18 an und
verstellt je nach Drehrichtung die Verstelleinheit 19 nach links oder nach rechts.
Die Vorschubspindeln 18, 31, 34 und 37 sind an ihren Enden in Lagern 39 und 41 gelagert,
die auf Lagerplatten 38 und 39 befestigt sind. Die Vorschubspindel 18 ist über die
Stirnzahnräder 29 und 30 mit der Vorschubspindel 31 gekoppelt, die selbst wiederum
über die Stirnzahnräder 32 und 33 mit der Vorschubspindel 34 gekoppelt ist. Die
Vorschubspindel 35 ist schließlich über die Stirnzahnräder 35 und 36 mit der Vorschubspindel
37 gekoppelt. Mit der vorzugsweise elektromotorischen Antriebseinheit 17 werden
daher je nach Drehrichtung die Verstelleinheiten 19, 23, 25 und 27 gleichsinnig
um Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn verstellt. Dabei tasten die Führungsrollen
20 der Bearbeitungswerkzeuge 21, 24, 26 und 28 den Umfang des Profilstranges 10
ab und die Verstelleinheiten 19,23,25 und 27 stellen über die zugeordneten Stellspindeln
22 die Bearbeitungswerkzeuge 21,24,26 und 28 in ihre richtige Arbeitsstellung zum
Umfang des Profilstranges 10 ein. Da die Vorschubspindeln 18,31,34 und 37 außerhalb
der Durchlaßöffnung der Ringscheibe 12 angeordnet sind, genügt bei den vier so angeordneten
Bearbeitungswerkzeugen 21, 24, 26 und 28 ein Verstellweg auf den Vorschubspindeln
18, 31, 34 und 37, der kleiner ist als der Radius der Durchgangsöffnung der Ringscheibe
12. Der Verstellweg kann bei einem Rohr als Profilstrang 10 auf den Außenradius
des Rohres begrenzt werden. Auch die axiale Verstellung der Bearbeitungswerkzeuge
21, 24, 26 und 28 mit den Stellspindeln 22 ist auf diesen Wert begrenzt.
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Bei der Verstellung der Ringscheibe 12 mittels der Stelleinrichtung
16 wird die Bearbeitungsebene der Bearbeitungswerkzeuge 21, 24, 26 und 28 parallel
mit der Ringscheibe 12 verstellt, da die Lagerplatten 38 und 40, auf denen die Lager
38 und 41 für die Vorschubspindeln 18, 31,34 und 37 und auch die Antriebseinheit
17 befestigt, mittels Abstandshalter fest mit der Ringscheibe 12 verbunden sind.
Der Mittelpunkt im Bereich der Bearbeitungsebene der Bearbeitungswerkzeuge 21, 24,
26 und 28 pendelt dabei vertikal um die Mittellängsachse 64 des Profilstranges 10.
Die durch die Lagereinheit 43 gegebene vertikale Achse 65 für die Trägerplatte 42
bleibt aber unverändert Auf diese Weise ist es möglich, die Bearbeitungsebene der
Bearbeitungswerkzeuge 21, 24, 26 und 28 in beliebige Schrägstellung zur Mittellängs
achse 64 des Profilstranges 10 einzustellen und mit den Verstellbewegungen der Bearbeitungswerkzeuge
21, 24, 26 und 28 in der Bearbeitungsebene den gesamten Umfang des Profilstranges
10 in der eingestellten Schrägstellung zu bearbeiten.
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Die Ringscheibe 12 stützt sich im unteren Bereich auf Rollen 57 und
58 ab, die in Lagerböcken 56 und 58 drehbar gelagert sind, wobei die Drehachsen
horizontal und parallel zur Mittellängsachse 64 des Profilstranges 10 ausgerichtet
und die Lagerböcke 56 und 58 fest mit der Trägerplatte 42 verbunden sind.