DE102007018927A1

DE102007018927A1 - Verfahren zum spanlosen Trennen von Rohren und Profilen

Info

Publication number: DE102007018927A1
Application number: DE102007018927A
Authority: DE
Inventors: Henning Schmidtke
Original assignee: Westfalia Profiltechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Westfalia Profiltechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2007-04-14
Filing date: 2007-04-14
Publication date: 2008-10-16

Abstract

Das Verfahren zum spanlosen Trennen von Rohren, geschlossenen und offenen Profilen ermöglicht das Herstellen von grat- und deformationsfreien Rohr- und Profilabschnitten an den Trennstellen. Durch das beschriebene Verfahren werden der optische Eindruck und die Weiterverarbeitung der Rohre und Profile wesentlich positiv beeinflusst. Die Rohr- und Profilabschnitte sind entlang ihrer Trennstelle innen wie außen mit einer Fase ausgebildet, was ein Verletzungsrisiko nahezu ausschließt. Zusätzlich werden Prozesszeiten und Instandhaltungskosten auf ein Minimum reduziert, was den wirtschaftlichen Aspekt des Verfahrens unterstützt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum spanlosen Trennen von Rohren, offenen und geschlossenen Profilen.
Im Automobil-, Möbel-, Sanitärbereich sowie in der Heizungs- und Kälteindustrie werden Rohr- und Profilabschnitte in unterschiedlichen Längen benötigt. Die Trennstellen der Rohr- und Profilabschnitte sollen möglichst deformationsarm und gratfrei ausgeführt sein.
Hierbei kommen unterschiedliche Werkstoffe zum Einsatz, welche vorzugsweise durch ein Walzprofilierverfahren in die jeweilige Endgeometrie über mehrere Verformungsschritte umgeformt werden.
Während des Walzprofilierverfahrens ist es möglich Lochbilder, Verprägungen und Anarbeitungen in das unverformte Bandmaterial einzubringen. Rohre und geschlossene Profile werden durch umformtechnische Verfahren wie beispielsweise Clinchen und Falzen oder durch entsprechende Schweißverfahren wie beispielsweise Laser- oder Hochfrequenzschweißen entlang ihrer Längskanten miteinander gefügt. Die verwendeten Materialien sind Stahl, Aluminium, Messing, Edelstahl und Kunststoff.
Üblicher Weise werden Rohre, offene und geschlossene Profile, durch spanende, stanzende und spanlos durchdringende Verfahren im Anschluss an das Walzprofilierverfahren getrennt.
Hierbei sind die Rohre oder Profile durch das Walzprofilierverfahren bereits in ihrer Endgeometrie fertig hergestellt.
(Trennverfahren 1: „durch Sägen" (1)
Bei Rohren und Profilen ist das Absägen der Rohr- oder Profilabschnitte bekannt. Hierbei werden die eingespannten Profile (1) mit einem Sägeblatt (2) auf die jeweilige Länge abgetrennt. Die Sägeblattdicke bestimmt den entstehenden Trennschrott. Nachteilig beim Absägen ist insbesondere, dass Späne entfernt und zu entsorgen sind, sowie der an der Schnittfläche entstehende Grat anschließend aufwendig beseitigt werden muss.
Zusätzlich entstehen nicht unerhebliche Kosten hervorgerufen durch eine begrenzte Standzeit der Sägeblätter.
Trennverfahren 2: „durch Stanzoperation"
Hierbei ist das schrottlose Scherstanzen als auch das Trennen mit Trennschrott bekannt.
Bei offenen Profilen wird oftmals das Abscheren des Profilstranges bevorzugt. Hierbei werden Scherplatten (3 + 4) gegenläufig mechanisch zueinander bewegt und dadurch das Profil (1) abgeschert. Nachteilig bei diesem Trennverfahren sind die unvermeidbaren gegenläufigen Gratrichtungen. (2)
Bei geschlossenen oder offenen Profilen werden je nach Geometrie durch einen Stanzprozess oftmals vor dem Walzprofilieren entsprechende Freiräume (5) eingebracht, die es ermöglichen anschließend nach dem Walzprofilierprozess über eine entsprechende Stanzoperation die Teile aus dem Profilstrang zu trennen. Der zuvor eingebrachte Freiraum dient zum Eintauchen eines Trennmessers (6). Hierbei entstehen Überschnittbereiche (7), die in vielen Fällen nicht erwünscht sind. Ebenfalls nachteilig ist die in Scheidrichtung nicht vermeidbare Gratbildung an den Trennstellen sowie der unvermeidbare Trennschrott der typischer Weise 2–5 mm beträgt. Die Trennzeit ist abhängig von dem jeweiligen Rohr- bzw. Profilquerschnitt. (3)
Trennverfahren 3:
Bei runden geschlossenen Rohren wird oftmals ein spanloses Trennverfahren verwendet wobei Schneidrollen (7) oder Schneidmesser rotieren um die Rohrachse in die Rohrwandung eingedrückt werden. Die Schneidrollen (7) oder -messer haben typischer Weise einen Schneidwinkel (8) von ca. 15°–30° abhängig von dem zu trennenden Rohrmaterial. Hierbei wird eine Gratbildung an dem jeweiligen Rohrabschnitt im Außenbereich nahezu vollständig vermieden, im Innenbereich der Rohre entsteht ein geringer Schnittgrat. (4)
vgl. z. B. DE 100 53 863 C1 , DE 41 20 349 C1 , DE 44 32 601 A1 , DE 24 39 584 A1
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trennverfahren zu entwi ckeln, welches es ermöglicht Rohre, geschlossene und offene Profile nach dem Walzprofilieren auf die gewünschte Länge abzutrennen. Das Trennen soll spanlos erfolgen und es soll keinerlei Trennschrott entstehen. Dies unterstützt die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. Ferner soll besonderes Augenmerk auf der Gratfreiheit der Trennstellen, sowie auf einer extrem kurzen Trennzeit liegen.
Gemäß der Erfindung wird die abzutrennende Teilelänge auf dem flachen Band beidseitig mittels eines Kerbstempels (9) oder einer Kerbwalze (13) in das vom Coil kommende Bandmaterial eingedrückt. (5) Hierbei wird das Material in diesem Bereich verjüngt und kaltverfestigt (10), ohne die Festigkeitsgrenze, die während des Walzprofilierverfahrens für den Weitertransport durch die Umformstufen erforderlich ist, zu unterschreiten. Die Materialverjüngung kann im Bedarfsfall entlang der Trennlinie unterschiedlich tief sein.
Die Kerbstelle (11) ist nach dem Walzprofilieren umlaufend über den gesamten Profilquerschnitt innen wie außen vorhanden. Die umlaufenden Einkerbungen innerhalb des Rohres oder Profils definieren somit den späteren Ort der Trennstelle (6).
Mittels eines Trennaggregates wird diese vorbereitete Trennstelle mit einer entsprechenden von außen wirkenden Kraft beaufschlagt, was zum Abreißen des Restquerschnittes führt. Hierbei wird lediglich ein sehr kurzer Trennweg benötigt, was die Trennzeit auf ein Minimum begrenzt. Die Trennstelle ist anschließend im Inneren, sowie im Außenbereich des Rohres oder Profils grat- und deformationsfrei (12). Die umlaufende Fase schließt ein Verletzungsrisiko bei der Weiterverarbeitung des Rohr- oder Profilquerschnittes nahezu aus.
Durch die nicht scheidende Trenneinheit werden zusätzlich Instandhaltungskosten drastisch reduziert, da der Verschleiß des Trennaggregates zu vernachlässigen ist.
Es zeigen:
1 beispielhaft Trennverfahren Sägen
2 beispielhaft Trennverfahren Scheren
3 beispielhaft Trennverfahren Stanzen mit Verschnitt
4 beispielhaft Trennverfahren Rohrtrennen mit Schneidrollen
5 Kerbverfahren im flachen Band
6 Kerbstellen und Profil- Rohrquerschnitt nach dem Trennen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10053863 C1 [0012]
- DE 4120349 C1 [0012]
- DE 4432601 A1 [0012]
- DE 2439584 A1 [0012]

Claims

Spanloses Trennverfahren, insbesondere zum Trennen von metallischen Rohren, geschlossenen wie auch offenen Profilen, dadurch gekennzeichnet, dass entlang einer vorab, vorzugsweise im noch flachen, nicht vorgeformten Bandmaterial eingebrachten Kerbstelle, durch die orthogonal zur Profil-Längsachse eingebrachte Wirkbewegung eines Formstempels oder einer Formmatrize ein Abbrechen erzeugt wird.
Spanloses Trennverfahren, insbesondere zum Trennen von metallischen Rohren, geschlossenen wie auch offenen Profilen, dadurch gekennzeichnet, dass der konventionell in einem Arbeitshub durchgeführte Scherschneidprozess, bestehend aus Scheranteil und Bruchanteil derart modifiziert angewendet wird, dass Scheranteil und Bruchanteil in zwei physikalisch getrennten Bearbeitungseinheiten erzeugt wird und somit sowohl örtlich als auch zeitlich nacheinander erfolgt.
Spanloses Trennverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerbstelle einseitig in das vorzugsweise flache Bandmaterial eingebracht wird.
Spanloses Trennverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerbstelle beidseitig in das vorzugsweise flache Bandmaterial eingebracht wird, wobei die verbleibende Restdicke des Bandmaterials am Ort beider Einkerbungen vorzugsweise ihren minimalen Wert hat.
Spanloses Trennverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre oder Profile gänzlich ohne Schneidabfall getrennt werden.
Spanloses Trennverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Materialverjüngung in Abhängigkeit von der Materialgüte und Ausgangs-Blechdicke eine für die prozesssichere Weiterverarbeitung, vorzugsweise im Walzprofilieren, ausreichende Restdicke verbleibt.
Spanloses Trennverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtrennen durch eine nicht schneidende Operation erfolgt.
Spanloses Trennverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstellen frei von Deformationen und Gratbildung sind.
Spanloses Trennverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennvorgang einen Arbeitshub benötigt, der im Allgemeinen durch den Betrag der Blechdicke gebildet wird und somit in einem extrem kurzen Zeittakt durchgeführt werden kann.
Spanloses Trennverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschleiß der Trenneinheit auf ein Minimum reduziert wird.
Spanloses Trennverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine umlaufende Fase im Trennbereich eine gratfreie Trennstelle garantiert.