DE3314830C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ablängen von Stäben.

Das in der Praxis übliche Verfahren zur Ablängung von Abschnitten von stabförmigem Material ist außer dem Sägen das Abstechen mit einem Einsteckwerkzeug auf einer Drehmaschine. Es hat den Nachteil großen Zeitaufwandes, hohen Werkzeugverschleißes, erhöhten Materialverbrauches des Basismaterials und der Verschmutzung der hergestellten Abschnitte durch Schneidöle etc.

Aus diesen Gründen sind bereits Verfahren entwickelt worden, die mittels eines kontrollierten Bruches an der Trennstelle arbeiten.

Hierzu ist an erster Stelle die DE-PS 6 69 464 zu nennen, die ein Verfahren zur Herstellung von walzenförmigen Körpern beschreibt, bei dem ein Stahldraht mittels Preßeinrichtungen, Drehstahls, Fräsers oder dgl. mit Einkerbungen versehen wird. Er durchläuft danach ein Härteverfahren mit einem Härteofen und einem anschließenden Härtebad. Schließlich werden mittels einer Schlagwirkung zwischen Amboß und Hammer die einzelnen Abschnitte im Bereich der Einkerbungen abgeschlagen. Dieses Verfahren setzt also nicht nur eine aufwendige Zwischenbehandlung der zu trennenden Materialien voraus, sondern ist dadurch auch nur für bestimmte härtbare Werkstoffe und Werkstücke, wie beispielsweise Lagernadeln, brauchbar. Die universelle Einsetzbarkeit ist auch dadurch beeinträchtigt, daß durch das Abschlagen Werkzeugabzeichnungen auf den Werkstücken zurückbleiben können.

Wegen der aufwendigen Zwischenbehandlung ist dieses Durchtrennverfahren insgesamt aufwendig.

Das Verfahren nach der DE-OS 24 61 095 setzt ebenfalls eine Härtung im Laufe des beschriebenen Abbrechverfahrens voraus. Das Abbrechen erfolgt durch Biegebruch, der normalerweise zu einem unsymmetrischen Bruchbild führt. Auch hier besteht also die Beschränkung bezüglich der Werkstoffauswahl und der Beschaffenheit der erzeugten Werkstücke auf härtbare bzw. gehärtete Werkstoffe zusätzlich zu einem aufwendigen Verfahren.

Die US-PS 31 55 300 beschreibt ein Verfahren, bei dem eine metallische Stange nach einer Schwächung, beispielsweise durch eine V-Nut auf eine sehr niedrige Temperatur (um minus 60° C) heruntergekühlt und dann einer überlagerten Beanspruchung aus einer konstanten Zuspannung und überlagerten anderen Spannungen, beispielsweise Zug-, Druck-, Dreh- oder Scherbeanspruchungen, ausgesetzt wird. Ferner muß das Werkstück zur Aufbringung der Beanspruchungen gespannt werden, was Abzeichnungen auf der Werkstückoberfläche erzeugen kann.

Die DE-OS 25 46 819 beschreibt ein Verfahren, bei dem ein Stab zwischen zwei Spannzangen eingespannt wird. Auch hier besteht das Problem, daß sie Spannzangen sich in der Werkstückoberfläche abzeichnen.

Schließlich ist aus der DE-PS 9 06 770 ein Verfahren zum Brechen von Rohr- und Stabmaterial bekannt, bei dem das Basismaterial in einer Spannzange geklemmt und um seine Achse gedreht wird. Anschließend an eine Drahtführung ist ein Sattel vorgesehen, der gegen den über die Drahtführung vorstehenden Materialteil drücken kann. Das Material wird dadurch einer umlaufenden Biegung ausgesetzt, bis es aufgrund eines Ermüdungsbruchs abbricht, wobei die anschließenden Flächen nicht nur durch die Spannzange, sondern auch durch die umlaufende Biegung verformt und in ihren Materialeigenschaften beeinträchtigt. Dieses Verfahren ren ist daher nicht universell einzusetzen und nur für Sonderzwecke brauchbar, bei denen es nicht auf die Qualität und Maßhaltigkeit ankommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ablängen von Stäben zu schaffen, welche bei einer gratarmen Bruchstelle und bei insbesondere am Stabmantel gratfreiem Werkstück ein einfaches und oberflächenschonendes Durchtrennen gewährleisten. Das Verfahren soll auch auf Stäbe aus Metallen unterschiedlichster Art anwendbar sein.

Diese Aufgabe wird durch die Ansprüche 1 und 2 gelöst. Es hat sich gezeigt, daß die durch das Durchtrennen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entstehenden Endflächen überraschend glatt, maßgetreu und gratfrei sind und bedürfen für viele Verwendungsbereiche keiner weiteren Bearbeitung; dies ist beispielsweise bei der Herstellung von Spannbolzen, Schrauben, Spannbügeln oder dgl. der Fall. Auch Stababschnitte, die nach dem Ablängen beispielsweise im Wirbelsinterverfahren mit Kunststoff überzogen werden, bedürfen keiner weiteren Bearbeitung der Endfläche, da in diesem Fall eine eventuelle entstandene, geringfügig erhöhte Oberflächenrauhigkeit zur Verbesserung der Haftvermittlung zwischen Stababschnitt und Kunststoff beiträgt.

Auch bei stabförmigem Material aus Werkstoff mit guten Fließeigenschaften oder hohe Zähigkeit werden Verformungen an den Enden der Stababschnitte reduziert, wenn die beiden Stababschnitte beiderseits benachbart zur vorbestimmten Bruchstelle an gegenüberliegenden Umfangsabschnitten eng anliegend formstabil und damit formerhaltend umfaßt und dann unter Druckkrafteinleitung an den umfaßten Umfangsabschnitten bis zum Bruch gegeneinander bewegt werden. Dadurch wird eine sichere Abstützung der Stababschnitte während der Erzeugung des Gewaltbruches gewährleistet. An der eigentlichen Bruchebene brauchen die Stababschnitte nicht erfaßt zu werden, sondern liegen im Abstand zur Umfassungsfläche, so daß zur Übertragung der Bruchkräfte keine besonders aufwendigen Werkzeuge, wie beispielsweise Scherwerkzeuge, erforderlich sind.

Während der Bruchbelastung der Stababschnitte können die Stababschnitte bis zur zugehörigen Seitenflanke der Vertiefung und auch darüber hinaus umfaßt sein. Dadurch ist sichergestellt, daß die beiden Stababschnitte auch in den Kantenbereichen zwischen der jeweils zugehörigen Seitenflanke der Vertiefung und ihren Umfangsflächen eng umfaßt und dadurch abgestützt sind. Ferner können dadurch die beiden, die Umfassungsflächen bildenden Werkzeuge aneinander abgestützt bzw. geführt werden.

Eine besonders wirksame Umfassung der Enden der Stababschnitte ergibt sich, wenn die Umfassungsflächen die Stababschnitte über den jeweiligen Umfang über eine größere Länge durchgehend eng anliegend formstabil umfassen und möglichst symmetrisch zur Vertiefung angeordnet sind.

Zur Verringerung des Scherweges und/oder um bei hoher Zähigkeit des Werkstoffes Verformungen gering zu halten, können die beiden Stababschnitte erst in eine Richtung gegeneinander bewegt und dann in einer anderen Richtung bis zum Bruch gegeneinander bewegt werden. Dadurch kann die Genaugkeit und Oberflächengüte der Bruchfläche noch weiter verbessert werden. Dabei kann die letzte Bruchbewegung so durchgeführt werden, daß sie zur achsgleichen Ausrichtung der beiden Stababschnitte gerichtet ist und der Bruch spätestens bei Erreichen der achsgleichen Ausrichtung auftritt.

Die beiden Stababschnitte können aber auch exzentrisch drehend gegeneinander bewegt werden, so daß eine Art Kurbelbewegung der Stababschnitte gegeneinander zum Bruch führt. Die Stababschnitte werden dabei torsionsfrei gehalten.

Je geringer die Wegstrecke bei der Bruchbewegung der beiden Stababschnitte gegeneinander ist, um so geringer sind die Verformungen an der Trennstelle. Es hat sich gezeigt, daß es in den meisten Fällen ausreicht, wenn die Stababschnitte bei ihrer Relativbewegung um höchstens etwa einen Millimeter gegeneinander versetzt werden. Von dieser Wegstrecke ist auch zur Vermeidung von Verformungen über die Hüllfläche der Stababschnitte hinaus die Tiefe der zuvor erzeugten Vertiefung abhängig, die gering gehalten werden sollte.

Um eventuell in Stablängsrichtung wirkende Kräfte bei der Bruchbelastung der Stababschnitte aufzufangen und um während des Brechens Lageveränderungen des Stabes in Längsrichtung zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein, wenn wenigstens ein Stababschnitt, insbesonere der Hauptabschnitt, d. h. der Abschnitt, von welchem abgelängt wird, während der Bruchbelastung der Stababschnitte in seiner Achsrichtung, insbesondere durch im Abstand von der Trennstelle liegende Umfangsspannung, arretiert wird.

Bei runden Stäben wird als Vertiefung eine umlaufende Ringkerbe erzeugt. Bei Stäben mit anderen Querschnitten, beispielsweise im Falle von Flachstäben, ist es aber auch denkbar, Vertiefungen nur an den breiteren Außenflächen zu erzeugen und eine oder alle schmalen Kantenflächen von Vertiefungen frei zu lassen.

Vorteilhaft ist die Vertiefung im Querschnitt V-förmig, so daß die am abgelängten Werkstück bis zu dessen Fertigstellung verbleibende Anfasung vor dem endgültigen Trennen vom Stab hergestellt wird, wobei an beiden Stababschnitten gleiche oder unterschiedliche Anfasungen möglich sind.

Um unter der Bruchbelastung über die Hüllfläche der Stababschnitte vorstehende Verformungen zu vermeiden, sollte die Tiefe der Vertiefung mindestens so groß wie die maximale Bruchverformung des Stabes im Bereich der Vertiefungsflanken gewählt werden, zweckmäßig gleich oder größer als der maximale Weg, den die Stababschnitte bei der Bruchbewegung gegeneinander ausführen. Beispielsweise kann die Tiefe der Vertiefung zwischen 5% und 30% der zugehörigen Stabquerschnittshöhe, insbesondere etwa 15%, betragen. Unter den meisten Fertigungsbedingungen ist die Vertiefung am einfachsten spanabhebend, insbesondere durch Einstechdrehen herzustellen. Es ist aber auch denkbar, sie durch einen nicht spanabhebenden Arbeitsvorgang in den Stab einzubringen. Es kann an einer Trennstelle der Bruch durchgeführt und an einer weiteren Stelle gleichzeitig die zugehörige Vertiefung angebracht werden, wodurch eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erreicht wird.

Das ist möglich, wenn zum Anbringen der Vertiefung nicht der Stab, sondern das Einstechwerkzeug gedreht wird. Die Vortrenneinheit und die Brech-Trenneinheit können in geringem Abstand benachbart zueinander angeordnet sein, so daß das Herstellen der Vertiefung und das Brechen in unmittelbarer zeitlicher Aufeinanderfolge durchgefüht werden kann.

Beim Brechen nach der Erfindung wird der Stab an einer nach Art einer Soll-Bruchstelle wirkenden Schwachstelle durch Scherbelastung durchtrennt, wobei jedoch in der Trennebene keine Werkzeugscherkanten wirksam werden müssen, so daß die bei üblichen Scherwerkzeugen auftretenden Werkzeugbelastungen und -abnutzungen völlig vermieden werden können. Damit die beiden Werkzeuge der Brech-Trenneinheit jedoch in einfacher Weise sicher geführt werden können, ist es zweckmäßig, wenn die einander zugekehrten Seitenflächen der Brechglieder wenigstens im Bereich des Durchtritts der Brechdruckflächen mindestens annähernd bis zur gegenseitigen Gleitberührung reichen, jedoch vorzugsweise frei von Scherkanten in die Brechdruckflächen übergehen. Es ist aber auch denkbar, die einander zugekehrten Seitenflächen der Brechglieder im Abstand voneinander anzuordnen, wobei dieser Abstand dann zweckmäßig oder nur geringfügig kleiner als die maximale Breite der Vertiefung ist.

Zur einfachen Ausgestaltung der Brech-Trenneinheit ist wenigstens ein Brechglied als um eine zur Längsrichtung der Stabführung parallele Achse schwenkbarer Brechhebel ausgebildet, der vorzugsweise zwischen seiner Lagerstelle und einem an seinem freien Ende angreifenden Antrieb von der Stabführung durchsetzt ist, so daß bei räumlich kompakter Ausbildung eine große Hebelübersetzung genutzt werden kann. Das jeweilige bewegbare Brechglied kann aber auch in einer Linearführung bewegbar gelagert oder um eine in Nähe der Stabachse liegende Achse drehbar gelagert sein. In allen Fällen kann zur Verringerung der beim Brechvorgang auftretenden Verformungen der Antrieb für mindestens ein Brechglied als Schwingantrieb ausgebildet sein.

Um ein und dieselbe Vorrichtung bzw. Brech-Trenneinheit für die Bearbeitung von Stäben unterschiedlichen Querschnittes in einfacher Weise umrüsten zu können, können die Umfassungsflächen durch auswechselbar an den Brechgliedern gehalterte Buchsen gebildet sein.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist an der Stabführung außerhalb der Brech-Trenneinheit eine in der Vortrenneinheit liegende Spannvorrichtung für den Stab vorgesehen. Durch Wechseln der Spannzange kann die Spannvorrichtung an den jeweiligen Stabquerschnitt angepaßt werden, wobei die Spannzange den Stab gegen Dreh- bzw. Torsionsbewegungen sichert, während die Vertiefung durch eine Drehbewegung hergestellt wird. Mit derselben Spannzange kann der Stab dann auch während des Brechvorganges gegen eventuelle geringfügige Längsbewegungen gesichert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles mit weiteren Einzelheiten näher erläutert; es sind dargestellt in

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht,

Fig. 2 die Vorrichtung gem. Fig. 1 in Draufsicht,

Fig. 3 die Vorrichtung gem. Fig. 1 in Längsansicht von der Seite der Stabzuführung her,

Fig. 4 der Arbeitskampf der Vorrichtung gem. Fig. 1 in Stirnansicht und

Fig. 5 eine schematische Darstellung von bei einer Durchführung des Verfahrens aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten.

Wie die Fig. 1 bis 4 zeigen, weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung eine beispielsweise geradlinig horizontale Stabführung 1 auf, die im wesentlichen durch den vorbestimmten Verlauf bzw. die vorbestimmte Lage eines Stabes 3 und somit durch die einzelnen entlang der Stabführung angeordneten Arbeitseinheiten der Vorrichtung definiert ist. In Längs- bzw. Vorschubrichtung 2 des Stabes 3 ist nach einem nicht näher dargestellten Rohmaterial- Magazin eine Stab-Vorschubeinrichtung 4 vorgesehen, mit welcher einstellbar der Stab 3 schrittweise und mit hoher Genauigkeit um vorbestimmte Vorschubstrecken in Vorschubrichtung 2 bewegt werden kann, wobei diese Wegstrecken beispielsweise durch Anschlagverstellung stufenlos einstellbar sind.

In Vorschubrichtung 2 ist unmittelbar nach der Stabvorschubeinrichtung 4 eine Vortrenneinheit 5 zur Herstellung einer Vertiefung in Form einer Einstech-Dreheinheit vorgesehen, die eine durchgehende Hohlwelle 6 aufweist, durch welche der Stab 3 hindurchgeführt ist. Die Vortrenneinheit 5 weist an einer Konsole 8 einen Spindelstock 7 auf, in welchem als Spindel die Hohlwelle 6 um die horizontale Mittelachse 10 des Stabes 3 bzw. der Stabführung 1 drehbar gelagert ist. An der in Vorschubrichtung 2 vorderen Stirnseite des Spindelstockes 7ist an der Hohlwelle 6 ein als Einstechkopf ausgebildeter Drehkopf 9, vorzugsweise auswechselbar, befestigt. Zwischen dem Drehkopf 9 und dem Spindelstock 7 wirkt ein Antrieb 11 auf die Hohlwelle 6; im dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Antrieb ein neben der Konsole 8 stehender Elektromotor vorgesehen, der über einen Riementrieb 12 mit der Hohlwelle 6 antriebsverbunden ist.

In der Hohlwelle 6 ist das Spannglied eine Spannvorrichtung 13 zur Spannung des Stabes 3 am Umfang angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist im vorderen Ende des Drehkopfes 9 eine Spannzange 14 auswechselbar angeordnet, die über eine die Hohlwelle 6 durchsetzende Pinole 15 mit einer Gabelkupplungsscheibe 16 verbunden ist, welche unmittelbar hinter dem Spindelstock 7 am hinteren Ende der Pinole 15 angeordnet und derart durchbohrt ist, daß der Stab 3 durch sie hindurchgeführt werden kann. Die mit Klauen in eine Umfangsnut der Gabelkupplungsscheibe 16 eingreifende Gabel 17 der Spannvorrichtung 13, die oberhalb der Wellenlagerung um eine zur Mittelachse 10 rechtwinklige Achse schwenkbar an der Konsole 8 angelenkt ist, ist mit ihrem unteren Ende an die Kolbenstange eines Arbeitszylinders 18 angelenkt, der an der Rückseite der Konsole 8 steht. In die Gabel 17 greift die Kupplungsscheibe 16 derart ein, daß sie gegenüber dieser ungehindert gedreht werden kann, jedoch in Richtung der Mittelachse 10 formschlüssig mit der Gabel 17 verbunden ist. Durch Betätigen des Arbeitszylinders 18 wird die Pinole 15 hin- und hergeschoben, so daß die in eine entsprechende selbsthemmende Konusbohrung eingreifende Spannzange 14 gespannt bzw. gelöst wird. Die Pinole 15 und der konische Sitz für die Spannzange 14 befinden sich in einem nicht näher dargestellten Spannrohr, welches die Hohlwelle 6 und den Drehkopf 9 derart durchsetzt, daß bei feststehendem Spannrohr und damit bei feststehender Spannzange 14 die Hohlwelle mit dem Drehkopf 9 frei gedreht werden kann.

Der Derhkopf 9 weist über die vordere Stirnseite seines Gehäuses achsparallel zur Mittelachse 10 und exzentrisch zu dieser vorstehend zwei Wellenzapfen 19, 20 auf, die zur Befestigung von Werkzeughaltern durch Umfangsspannung vorgesehen sind. Hinter dem Drehkopf 9 ist an dem Spindelstock 7 bzw. auf der Hohlwelle 6 eine hinsichtlich der Drehbewegung feststehende Druckscheibe 21 angeordnet, die gegenüber dem Drehkopf 9 in Richtung der Mittelachse 10 über eine Gabel 22 durch einen Arbeitszylinder 23 verschiebbar angeordnet ist. Der Arbeitszylinder 23 kann beispielsweise zwischen dem Antrieb 11 und der Stabführung etwa in Höhe der Mittelachse 10 an der Konsole 8 befestigt sein. An der vorderen Stirnseite der Druckscheibe 21 sind Stellstößel 24 mit ihren hinteren Endflächen abgestützt, die parallel zur Mittelachse 10 im Gehäuse des Drehkopfes 9 verschiebbar gelagert sind und von denen jeder auf ein im Gehäuse des Drehkopfes 9 befindliches, bei 25 nur angedeutes Getriebe, beispielsweise ein Hebelgetriebe, wirkt, durch welches die Linearbewegung des zugehörigen Stellstößels 24 in eine Drehbewegung des zugehörigen Wellenzapfens 19 bzw. 20 umgesetzt wird. Dadurch können die Werkzeuge während des Laufes des Drehkopfes 9 zugestellt und über den Außenumfang des stabförmigen Materials 2 hinaus zurückgezogen werden. Wie Fig. 4 zeigt, ist auf jedem Wellenzapfen 19 bzw. 20 ein Werkzeughalter 26 bzw. 27 mit einem Werkzeug 28 bzw. 29 in Form beispielsweise eines Hartmetall-Schneidplättchens angeordnet, wobei die beiden Schneidwerkzeuge 28, 29 an einander diametral gegenüberliegenden Umfangszonen des Stabes 3 angreifen. Die beiden Werkzeuge 28, 29 können auch in Richtung der Mittelachse 10 gegeneinander derart versetzt sein, daß zwei gesonderte Einstiche bzw. zwei im Achsabstand zueinanderliegende Dreharbeiten ausgeführt weden können.

Unmittelbar benachbart zum vorderen Ende des Drehkopfes 9 ist auf einer gesonderten Konsole 31 eine Brech-Trenneinheit 30 vorgesehen, die zwei unmittelbar benachbart zueinander liegenden Brechglieder 32, 33 aufweist. Ein Brechglied, nämlich das näher beim Drehkopf 9 bzw. der Stabzuführung zugekehrt liegende Brechglied 32, ist an der Konsole 31 befestigt bzw. ein baulicher Bestandteil der Konsole 31. Das andere Brechglied 33 ist an dem Brechglied 32 um eine Achse 34 schwenkbar gelagert, die parallel zur Mittelachse 10 des im Bereich der Brech- Trenneinheit 30 liegenden Abschnittes der Stabführung 1 und im Abstand horizontal neben dieser Mittelachse 10 liegt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das nach Art eines annähernd geradlinigen Hebelarmes ausgebildete Brechglied 33 mit einem Ende auf einem Lagerbolzen 35 gelagert, welcher Bohrungen in beiden Brechgliedern 32, 33 durchsetzt. Nahe benachbart zur Achse 34 sind in entsprechenden Bohrungen der Brechglieder 32, 33 Buchsen 36, 37 angeordnet, von denen die am feststehenden Brechglied 32 vorgesehene Buchse 36 in der Mittelachse 10 liegt, während die andere Buchse 37 nur bei einer Stellung des zugehörigen Brechgliedes 33 ebenfalls in dieser Mittelachse 10 liegt. Die einander zugekehrten Stirnflächen der beiden Buchsen 36, 37 liegen nahezu in einer Ebene, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel auch die beiden Brechglieder 32, 33 mit ihren einander zugekehrten Seitenflächen 38 aneinander gleitend geführt sind. Die Buchsen 36, 37 sind in ihrer vorbestimmten Lage gegenüber den Brechgliedern 32, 33 mit geeigneten Sicherungsgliedern 39 gesichert und können nach Lösen dieser Sicherungsglieder entfernt bzw. ausgewechselt werden. Am freien, auf der von der Achse 34 abgekehrten Seite der Buchsen 36, 37 bzw. der Stabführung liegenden Ende des bewegbar gelagerten Brechgliedes 33 greift ein Antrieb 40 in Form eines Arbeitszylinders an, der an einem Galgen 41 der Konsole 31 über diesem Ende mit annähernd vertikaler Achse hängend gelagert ist und dessen Kolbenstange mit einem Abstand von der Achse 34 an dem Brechglied 33 angelenkt ist, welcher wesentlich größer als der Abstand zwischen der Mittelachse 10 und der Achse 34 ist. Der Stab 3 wird zuerst über die Teilungsebene in die beiden Buchsen 36, 37 bei achsgleicher Ausrichtung der beiden Buchsen eingeführt, wonach durch Bewegen des Brechgliedes 32 mit Hilfe des Antriebes 40 die Buchse 37 aus ihrer zur Buchse 36 achsgleichen Lage unter strenger Beibehaltung ihrer zur Mittelachse 10 achsparallelen Lage bewegt und dabei der Stab gebrochen wird.

In Fig. 5 sind von oben nach unten aufeinanderfolgend mehrere Arbeitsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Der Stab 3 wird zunächst in Vorschubrichtung 2 in eine erste Position gebracht, in welcher die vorbestimmte, zur Mittelachse 10 rechtwinklige Trennebene 42 in die Ebene der Arbeitseinheit gebracht wird, in welcher deren Werkzeuge 28, 29 arbeiten. Die Trennebene 42 liegt zwischen den voneinander zu trennenden Stababschnitten 43, 44, nämlich dem abzulängenden, als Werkstückrohling oder Fertigteil vorgesehenen Stababschnitt 43, und dem zunächst am stabförmigem Material 3 verbleibenden bzw. diesem zugehörigen Hauptabschnitt 44. Mit Hilfe der Spannvorrichtung 13 wird der Hauptabschnitt 44 gespannt, wonach durch Drehen und radial zur Mittelachse 10 gerichtete Zustellbewegung der Werkzeuge 28, 29 eine ringnut- bzw. einstichartige Vertiefung 47 im Umfang des stabförmigem Materials 3 hergestellt wird. Diese Vertiefung 47 ist symmetrisch zur Trennebene 42 ausgebildet und weist im dargestellen Ausführungsbeispiel zwischen ihren Endkanten 48, 49 einen Winkel von etwa 90° auf. Im Zentrum bzw. Vertiefungsgrund bilden die Endkanten 48,49 eine scharfwinklige Kerbe 50. Während des Anbringens der Vertiefung 47 kann ein Teil des Stababschnittes 43 im Bereich von Umfassungsflächen 51 bis 54 der Brech-Trenneineit 30 liegen, wobei diese Umfassungsflächen durch Umfangsabschnitte der Bohrungen der Buchsen 36, 37 gebildet sind; jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende Abschnitte der Bohrungsinnenflächen der beiden Buchsen 36, 37 bilden je nach Bewegungsrichtung der mit dem Brechglied 33 bewegbaren Buchse 37 die beiden wirksamen Umfassungsflächen 51, 52 bzw. 53, 54. Während des Anbringens der Vertiefung 47 sind die Umfassungsflächen 51 bis 54 jedoch durch Festsetzung der beweglichen Buchse 37 in einer entsprechenden Lage so ausgerichtet, daß der Stab 3 frei hindurchgeschoben werden kann. Ob der Abschnitt 43 während des Anbringens der Vertiefung 47 in die Brech-Trenneinheit 30 eingreift oder nicht, hängt von der Differenz zwischen dem Abstand der Werkzeuge 28, 29 von der Brech-Trenneinheit 30 und der vorbestimmten Länge des Stababschnittes 43 ab.

Nach dem Anbringen der Vertiefung 47 wird die Spannvorrichtung 13 vom Stab 3 gelöst, und dieser wird in Vorschubrichtung 2 soweit vorgeschoben, bis die Trennebene 42, d. h. die Mittelebene der Vertiefung 47, mit der Mittelebene zwischen den Buchsen 36, 37 bzw. den Umfassungsflächen 51, 53 einerseits und 52, 54 andererseits zusammenfällt. Die Mittelachsen 45, 46 der Stababschnitte 43, 44 liegen hierbei noch achsgleich zueinander, d. h. in der Mittelachse 10 des übrigen Stabes bzw. der Stabführung. Nun kann die Spannvorrichtung 13 wieder geschlossen werden, so daß der Abschnitt 44 gegen Drehbewegungen sowie gegen Längsbewegungen gesichert ist. Danach wird durch Bewegen der Buchse 37 rechtwinklig zur Mittelachse 10 bzw. prallel zur Trennebene 42 in Pfeilrichtung 55 die Umfassungsfläche 51 dieser Buchse 37 gegen den zugehörigen Umfangsbereich des Stababschnittes 43 mit so großer Kraft gepreßt, daß dieser radial gegenüber dem anderen Stababschnitt 44 versetzt wird, der dabei an der gegenüberliegenden Umfassungsfläche 52 der zugehörigen Buchse 36 abgestützt wird. Während die Mittelachse 46 des Hauptabschnittes 44 hierbei im wesentlichen achsgleich zur Mittelachse 10 verbleibt, wird die Mittelachse 45 des Stababschnittes 43 demgegenüber achsparallel beispielsweise um etwa einen Millimeter versetzt. Dabei verformen sich die beiden einander zugekehrten Enden der Stababschnitte 43, 44 ausschließlich zwischen den seitlichen Begrenzungen der Vertiefung 47, derart, daß durch den Scherstau keine Materialanhäufungen von der Größenordnung entstehen können, daß diese über die vorbestimmten Außenumfangs-Hüllflächen der Stababschnitte vortreten. Das Maß, um welches der Stababschnitt 43 gegenüber dem Stababschnitt 44 hierbei unter laufender Beibehaltung der achsparalleln Lage versetzt wird, wird zweckmäßig so klein gewählt, daß mit Sicherheit im Berich der Kerbe 50 noch kein Bruch auftreten kann. Danach wird die Bewegungsrichtung der Buchse 37 umgekehrt, derart, daß die beiden gegenüberliegenden Umfangsbereiche der Bohrungswandungen der Buchsen 36, 37 als Umfassungsflächen 53, 54 wirksam werden und der Stababschnitt 43 in entgegengesetzter Richtung 56 wieder zu seiner zur Achse 46 bzw. zur Mittelachse 10 achsgleichen Stellung versetzt wird. Die Bemessung des radialen Versatzes im Verhältnis zur Bruchfestigkeit im Bereich der Kerbe 50 kann dabei so gewählt werden, daß die beiden Stababschnitte 43, 44 gerade dann auseinanderbrechen, wenn sie ihre achsgleiche Lage erreicht haben; er kann aber auch so gewählt werden, daß der Bruch vorher oder nachher eintritt, wobei im letzteren Fall der Stababschnitt 43 über seine zum Stababschnitt 44 achsgleiche Lage hinaus in Pfeilrichtung 56 weiterversetzt wird, bis der Bruch eintritt. Durch die hin- und hergehende Bewegung beim Brechen werden Unsymmetrien in der Bruchfläche und einseitige Materialanhäufungen auf einfache Weise vermieden. Außerdem befindet sich nach erfolgtem Bruch der abzulängende Stababschnitt 43 in der Mittelachse 10 und damit in seiner für den Weitertransport günstigsten Lage, während sich die Brechdruckflächen wieder in der Ausgangslage befinden.

Wie Fig. 5 ferner zeigt, bilden die Endkanten 48, 49 nach dem Bruch Anfasungen an den Enden der Stababschnitte, wobei diese Anfasungen gratfrei in die Umfangsflächen der Stababschnitte übergehen. Nach dem Bruch wird der Stab 3 wieder in Vorschubrichtung 2 bei geöffneter Spannvorrichtung 13 soweit vorgeschoben, bis die nächste vorbestimmte Trennstelle im Bereich der Werkzeuge 28, 29 liegt. Hierbei wird der zuvor abgetrennte Stababschnitt 43 aus der Brech-Trenneinheit ausgestoßen. Die beschriebene Ausbildung eignet sich auch zum Ablängen verhältnismäßig kurzer Werkstücke, die beispielsweise eine Länge von nur 15 mm haben können. Zweckmäßig ist es jedoch, wenn jede Brechdruckfläche eine gegenüber dem Durchmesser des Stabes 3 größere, insbesondere mehrfach größere Länge aufweist, um eine sichere Übertragung des Brechdruckes zu gewährleisten. Die Aufrechterhaltung der achsparallelen Lage des Stababschnittes 43 gegenüber dem Stababschnitt 44 beim Brechen wird durch enge Anpassung der Bohrungsdurchmesser der Buchsen 36, 37 an den Außendurchmesser des Stabes 3 erzielt. Falls erforderlich, können die Endflächen der abgelängten Stababschnitte, insbesondere wenn diese für die Weiterbearbeitung in Automaten vorgesehen sind, auch durch Drehen bearbeitet werden. Die im dargestellten Ausführungsbeispiel durch den Durchmesser gegebene Gesamtquerschnittshöhe des Stabes 3 ist mit 57 bezeichnet. Wie Fig. 5 ferner zeigt, wird das Maß, um welches die Stababschnitte zum Brechen gegeneinander versetzt werden bzw. um welches die einander gegenüberliegenden Umfassungsflächen 51 bis 54 gegeneinander versetzt werden, nur so groß gewählt, daß die einander zugekehrten, im Bereich der Vertiefung 47 bzw. der Trennebene 42 liegenden Endkanten der jeweils wirksamen Umfassungsflächen 51 bis 54 nicht in Eingriff mit dem Stab kommen, also keinen Scherschnitt bewirken. Dadurch wird außer einer geringen Verformung der Stababschnitte auch eine hohe Standzeit der Buchsen 36, 37 erreicht.

Claims (8)

1. Verfahren zum Ablängen von Stäben, insbesondere aus Metall, wie Stahl, in die an der vorbestimmten Trennstelle eine umlaufende Vertiefung (47) eingebracht wird,

• - danach die Stäbe (3) ohne Material-Zwischenbehandlung zum Ablängen an die Vertiefung angrenzend allseitig, jedoch ohne Festklemmen an einer Brech-Trenneinheit (30) umfaßt werden
• - und das Ablängen unter Umgebungsbedingungen durch Abscheren mittels seitlicher Parallelbewegung der an die Vertiefung (47) angrenzenden Stababschnitte gegeneinander durchgeführt wird.

2. Vorrichtung zum Ablängen von Stäben, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach dem PA 1, insbesondere Stäben (3) aus Metall, wie Stahl, mit einer Vortrenneinheit (5) zur Herstellung einer Vertiefung (47) an der vorbestimmten Trennstelle des Stabes (3) unter Bildung von anfangsartigen Endkanten (48, 49) an den in der Trennstelle aneinanderschließenden Enden der zugehörigen Stababschnitte (44, 43) und mit einer entlang einer Stabführung (1) anschließenden Brech-Trenneinheit (30), welche zwei in Längsrichtung (2) der Stabachse (46) benachbarte, parallel quer zur Stabachse (46) gegeneinander bewegbare Brechglieder (32, 33) für die Stababschnitte (44, 43), ausweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortrenneinheit (5) einen um den stillstehenden, von einer Spanneinrichtung gehaltenen Stab (3) umlaufenden Drehkopf (9) enthält, daß die Vortrenneinheit (5) für die Stabdurchführung eine Hohlwelle (6) aufweist und daß die Brechglieder (32, 33) Durchschiebe- Halter für die Stababschnitte (44, 43) aufweisen, die die beiden Stababschnitte (44, 43) während der Brechbewegung auf beiden Seiten der Trennebene (42) nur an ihren an die anphasungsartigen Endkanten (48, 49) anschließenden Umfangsflächen (51 bis 54) mit formstabilen Umfassungsflächen mit leichtem Schiebesitz umfassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eng an den Außenquerschnitt der Stababschnitte (45, 44) angepaßten Umfassungflächen (51 bis 54) der Halter der Brechglieder (32, 33) in Fortsetzung dieses Außenquerschnittes über die Abschnitte der anfasungsartigen Endkanten (48, 49) und gegenüber diesen berührungsfrei annähernd bis an die Trennebene (42) sowie aneinander reichen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter der Brechglieder (32, 33) zur Bildung der Umfassungsflächen Durchschiebeöffnungen, wie Bohrungen für die Aufnahme und verschiebbare Durchführung des Stabes (3), aufweisen, die in Ausgangsstellung der Brechglieder (32, 33) achsgleich liegen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Brechglied (32 bzw. 33) als um eine zur Längsrichtung der Stabführung (1) parallele Achse (34) schwenkbarer Brechhebel ausgebildet ist, der zwischen seiner Lagerstelle (35) und einem an seinem freien Ende angreifenden Antrieb (40) von der Stabführung (1) durchsetzt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 b is 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfassungsflächen (51 bis 54) durch auswechselbar an den Brechgliedern (32, 33) gehalterte Buchsen (36, 37) gebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortrenneinheit (5) in geringem Abstand benachbart zur Brech-Trenneinheit (30) liegt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stabführung (1) außerhalb der Brech-Trenneinheit (30) eine in der Vortrenneinheit (5) liegende Spannvorrichtung (13) für den Stab (3) vorgesehen ist.