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Dokumentenidentifikation DE4120349C1 27.05.1992
Titel Einrichtung zum Abtrennen eines Rohres
Anmelder ABB Reaktor GmbH, 6800 Mannheim, DE
Erfinder Haller, Hans, 6800 Mannheim, DE
DE-Anmeldedatum 19.06.1991
DE-Aktenzeichen 4120349
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 27.05.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.05.1992
IPC-Hauptklasse B23D 21/04
IPC-Nebenklasse B26D 1/18   
Zusammenfassung Bei derartigen Einrichtungen erfolgt die Zustellbewegung des Schneidrades von Hand, so daß wegen des ungleichmäßigen Eindringvorganges des Schneidrades (22) größere Kräfte aufgebracht werden müssen, die eine schwere, überdimensionierte Bauweise der Einrichtung notwendig machen. Zur Schaffung einer fernbedienbaren, einfach aufgebauten Einrichtung ist ein umlaufender Träger (9) in einem Gehäuse (7) gelagert, das seinerseits lösbar mit einem Aufnahmekörper (1) verbunden ist. Jeder Halter (20) ist an seinem dem Schneidrad (22) abgewandten Ende als Gewindebolzen (27) ausgebildet, der ein mit einem entsprechenden Innengewinde versehenes Stellrad (28) trägt. Das Gehäuse (7) ist an seiner dem Träger (9) zugewandten Seite mit wenigstens einem Nocken (32) versehen, der in eine malteserkreuzartig ausgebildete Umfangsfläche des Stellrades (28) eingreift.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abtrennen eines Rohres mit an dessen Außenumfang angreifenden Schneidrädern, deren Halter in einem Träger radial beweglich geführt sind, wobei der über einen Antrieb in Umlauf gebrachte Träger in einem Gehäuse angeordnet ist, das einen Anschlag zur Steuerung der Radialbewegung der Halter aufweist.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE 38 01 432 C2 bekannt. Dort ist in dem den Träger umfassenden Gehäuse, das übrigens zusammen mit dem Träger dessen Umlaufbewegung ausführt, eine der Anzahl der Halter entsprechende Anzahl von T-Nuten angeordnet. Die konisch zur Achse des Trägers verlaufende T-Nut greift in ein ebenso verlaufendes Gegenstück eines Halters, so daß die mit einem aufwendigen Fertigungsaufwand entstehende formschlüssige Verbindung bei einer Relativbewegung des Gehäuses zum Träger die gleichartige Radialbewegung aller Halter veranlaßt. Eine Anzahl Halter ist mit einem Schneidrad und eine andere Anzahl mit einer Gegendruckwalze bestückt, so daß die Druckwalze wegen der gleichförmigen Zustellbewegung der drei Halter zu Beschädigungen des Rohres führen kann. Zur Ausführung der Schiebebewegung des Gehäuses ist offensichtlich ein dort angreifender Hebel erforderlich. Wird er von Hand betätigt, erfolgt eine ungleichmäßige Zustellbewegung, wogegen eine maschinelle Betätigung einen hohen mechanischen Aufwand erfordert. Eine Antriebswelle ist in Form einer Gewindeverbindung dem Träger zugeordnet, so daß bei Änderung der Drehrichtung ein unerwünschtes Lösen der Verbindung nicht auszuschließen ist.

Aus der DE 26 18 044 B2 ist ein multifunktionales Gerät zum Durchführen von mechanischen Arbeitsgängen an dünnwandigen Rohren bekannt. Nach der in ihrer Fig. 3 gezeigten Rohrtrenneinrichtung ist einem umlaufenden Werkzeugträger ein separater Antrieb für eine Trennscheibe zugeordnet. Nachdem die separat angetriebene Trennscheibe über ein Handrad die Rohrwandung an einer Stelle durchtrennt hat, wird über ein Handkurbel der Werkzeugträger zusammen mit dem Trennscheibenantrieb in Umlauf gebracht und das Rohr abgetrennt.

Eine aus der DE 25 33 639 B2 bekannte Maschine zum Abschneiden von maßhaltigen Abschnitten, beschreibt die hydraulische Steuerung der Spann-, Schneid- und Vorschubbewegung.

Ferner ist aus dem deutschen Patent 8 53 087 eine Bohr- und Abflächstange bekannt, bei der ein Schaltrad eine Schubstange bewegt, die nach einer 90°-Umlenkung den Vorschub des Drehstahls beim Plandrehen bewirkt. Eine derartige Bohrstange ist, da sie entweder an der Innenseite oder an der Stirnseite eines Werkstückes angreift, zum Abtrennen eines Rohres von dessen Außenseite her nicht geeignet.

Es stellt sich die Aufgabe, eine Einrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die bei einfachem Aufbau zuverlässig arbeitet und eine schonende Behandlung des Rohres sicherstellt.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß das Gehäuse stationär und lösbar einem Aufnahmekörper angeordnet ist, wobei das Gehäuse den Antrieb zur Erzeugung der Umlaufbewegung des Trägers aufnimmt, daß jeder Halter an seinem dem Schneidrad abgewandten Ende als Gewindebolzen ausgebildet ist, der ein mit einem entsprechenden Innengewinde versehenes Stellrad trägt, das in seiner Achsrichtung betrachtet, im Träger festgelegt ist, und daß das Gehäuse an seiner dem Träger zugewandten Seite mit wenigstens einem Nocken versehen ist, der in eine malteserkreuzartig ausgebildete Umfangsfläche des Stellrades eingreift.

Während der Drehbewegung des Trägers werden die Stellräder nacheinander bei einem Kontakt mit einem Nocken um ca. 90° gedreht, so daß nach einem kontinuierlichen Eindringen des Schneidrades und gleichzeitigen Schneiden eine Ruhepause eintritt, bei der nur ein Schneidvorgang und kein Eindringvorgang erfolgt. Der Einsatz von mehreren Nocken führt zu einem schnelleren Eindringen der Schneidräder in das Rohr je Trägerumdrehung. Wegen seiner stationären Anordnung kann das Gehäuse den Antrieb aufnehmen und führt somit zu einer einfach aufgebauten kompakten Einrichtung.

Zur Erzielung einer vereinfachten Herstellung des Trägers ist vorgesehen, daß der Träger aus Drehteller und einer in das Gehäuse ragenden Nabe besteht.

Vorzugsweise ist die lösbare Verbindung zwischen der Einrichtung und dem Aufnahmekörper als Kugelkupplung ausgebildet, deren Haltering mit Hilfe von dem Aufnahmekörper zugeordneten Spannzylinder bewegbar ist.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß zwischen dem Gehäuse und dem Aufnahmekörper eine Buchse angeordnet ist, die mit dem Gehäuse verbunden ist und zur Aufnahme der Kugelkupplung dient.

Durch diese Maßnahme kann das Gehäuse aus gewichtssparendem Aluminium hergestellt werden, während die Buchse aus Stahl besteht.

Anhand eines Ausführungsbeispieles und der schematischen Fig. 1 bis 3 wird die erfindungsgemäße Einrichtung und deren Vorteile beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Einrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung II der Fig. 1 und

Fig. 3 den Bewegungsablauf eines Stellrades.

Der Längsschnitt durch die Einrichtung nach der Fig. 1 zeigt einen Aufnahmekörper 1, der 180° versetzt zueinander zwei Pneumatikzylinder 2 trägt. Die Kolbenstangen 3 der Pneumatikzylinder durchsetzen einen Haltering 4, der mit Hilfe von Muttern 5 relativ zu den Kolbenstangen festlegbar ist. Eine topfförmig ausgebildete Buchse 6 ist zwischen dem Aufnahmekörper 1 und einem Gehäuse 7 angeordnet. Die Buchse geht mit dem Gehäuse eine Preßsitzverbindung ein, während zwischen dem Aufnahmekörper und der Buchse ein leichtgängiger Schiebesitz vorgesehen ist. Je nach der Position des Halteringes 4 wird über eine Kugel 8 eine Kupplungsverbindung hergestellt oder aufgehoben. Durch die Ausbildung der Buchse 6 aus Stahl kann das Gehäuse 7 aus dem relativ leichten Aluminium gefertigt sein.

Das Gehäuse 7 nimmt einen als Drehteller ausgebildeten Träger 9 auf, der mit einer Nabe 10 eine Schraubverbindung 11 eingeht. Eine zwischen dem Gehäuse und der Nabe angeordnete Kugellagerreihe 12 hält den Träger 9 in seiner Position und sorgt für eine leichtgängige Drehbewegung. Zur Erzeugung der Drehbewegung des Trägers ist dem Gehäuse 7 ein Antrieb 13 zugeordnet. Dazu ist eine am Träger 9 befestigte Zahnscheibe 14 und ein dem Antrieb 13 zugeordnetes Kettenrad über eine Kette 16 verbunden (Fig. 1 und 2). Eine Abdeckhaube 17 übergreift den Träger und beläßt dabei lediglich eine Durchtrittsöffnung 18 für ein abzuschneidendes Rohr 19. Der Aufnahmekörper 1 ist ein Teil einer nicht dargestellten stationären Haltevorrichtung, mit der der Aufnahmekörper 1 über seinen Flansch verbunden sein kann.

Wie im Zusammenhang mit der Fig. 2 zu erkennen ist, sind um 120° versetzt drei Halter 20 über den Umfang des Trägers 9 verteilt angeordnet. Jeder Halter trägt in seinem als Gabel 21 ausgebildeten Ende ein Schneidrad 22, das um einen Lagerbolzen 23 drehbar gelagert und in der Gabel gehalten ist. In einer Bohrung 24 des Trägers ist der Halter 20 radial beweglich geführt. Eine in einer Längsnut 25 eingreifende Stellschraube 26 verhindert eine Drehbewegung des Halters. An seinem dem Schneidrad abgewandten Ende ist jeder Halter als Gewindebolzen 27 ausgebildet. Ein Stellrad 28 ist mit einem dem Gewinde des Gewindebolzens entsprechenden Gewinde versehen und auf den Gewindebolzen aufgeschraubt. In einem koaxial zur Bohrung 24 angeordneten Absatz 29 ist das Stellrad 28 unter Zwischenschaltung von Kugellagern 30 gelagert und gegen axiale Bewegung gesichert. Ein Bund 31 des Stellrades 28 ist an seiner Umfangsfläche malteserkreuzartig ausgebildet (Fig. 3) und gelangt während der Drehbewegung eine bestimmte Zeitspanne mit einem am Gehäuse 7 befestigten und daher stationär ausgebildeten Nocken 32 in Eingriff. In der Fig. 3 ist der Bewegungsablauf des Stellrades während des Eingriffs mit dem Nocken 32 schematisch dargestellt. Mit seiner dem Stellrad zugewandten Teil entspricht die Kontur des Nockens der Kontur einer Mulde 33 des Stellrades, wobei zwischen diesem Konturen in der Stellung "a" nach der Fig. 3 ein Spiel von einigen Zehnteln Millimetern vorhanden ist.

Die Fig. 3 zeigt den Bewegungsablauf eines Stellrades 28 während des Vorbeifahrens des Trägers 9 an dem Nocken 32 in Pfeilrichtung 34. Ein Stellrad wird nach dem Durchlaufen der Stellungen "a" bis "d" um ca. 90° verdreht sein, was in Abhängigkeit der Gewindesteigung einer vorgebbaren Zustellbewegung des Schneidrades in Richtung des Zentrums 35 (Fig. 2) der Einrichtung entspricht. Hat das Schneidrad seine Schneidposition erreicht, so wird während des Nockenkontaktes und damit während der Drehbewegung des Trägers 9 eine kontinuierliche Eindringbewegung des Schneidrades in das zu trennende Rohr erfolgen. Die kombinierte Eindring- und Schneidphase ist nach dem Vorbeifahren des Stellrades 28 an dem Nocken 32 (Position "d" der Fig. 3) beendet. Es erfolgt nun bei der weiteren Drehbewegung des Trägers 9 eine reine Schneidphase bis dieses Stellrad wieder mit dem Nocken in Kontakt kommt. Jeweils nach einer zurückgelegten Drehbewegung des Trägers um 120° kommt das nächste Schneidrad zu seiner kombinierten Eindring- und Schneidbewegung sowie nach Passieren des Nockens zu seiner reinen Schneidphase. Die jeweils nicht vom einem Nocken 32 gesteuerten Schneidräder dienen als Widerlager für das nur einendig eingespannte Rohr 19. Das Rohr wird somit von den jeweils "passiven" Schneidrädern geführt und bei einer trotzdem noch stattfindenden Auslenkung des Rohres im Zehntelmillimeter-Bereich bereits vorgeschnitten. Bei einer Zustellbewegung von 0,8 mm des gerade nockengesteuerten Schneidrades beträgt die Eindringbewegung der gerade "passiven" Schneidräder aufgrund der Rohrauslenkung ca. 0,2 mm.

Soll der Eindringvorschub des Schneidrades je Trägerumdrehung erhöht werden, sind auf der Kreisbahn, die der Bund 31 des Schneidrades 28 beschreibt, mehrere stationäre Nocken in vorgebbaren Abständen am Gehäuse 7 angeordnet.

Die linke Hälfte der Fig. 1 zeigt den Halter 20 in seiner ausgefahrenen und die rechte Hälfte in seiner eingefahrenen Position. Der maximale Ausfahrweg ist abhängig von dem Rohrdurchmesser- und Wandstärkenbereich, den die Einrichtung abdecken soll.


Anspruch[de]
  1. 1. Einrichtung zum Abtrennen eines Rohres (19) mit an dessen Außenumfang angreifenden Schneidrädern (22), deren Halter (20) in einem Träger (9) radial beweglich geführt sind, wobei der über einen Antrieb in Umlauf gebrachte Träger (9) in einem Gehäuse (7) angeordnet ist, das einen Anschlag zur Steuerung der Radialbewegung der Halter (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) stationär und lösbar in einem Aufnahmekörper (1) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (7) den Antrieb (13) zur Erzeugung der Umlaufbewegung des Trägers (9) aufnimmt, daß jeder Halter (20) an seinem dem Schneidrad abgewandten Ende als Gewindebolzen (27) ausgebildet ist, der ein mit einem entsprechenden Innengewinde versehenes Stellrad (28) trägt, das in seiner Achsrichtung betrachtet im Träger (9) festgelegt ist, und daß das Gehäuse (7) an seiner dem Träger zugewandten Seite mit wenigstens einem Nocken (32) versehen ist, der in eine malteserkreuzartig ausgebildete Umfangsfläche des Stellrades (28) eingreift.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (9) aus einem Drehteller und einer in das Gehäuse (7) ragenden Nabe (10) besteht.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung zwischen der Einrichtung und dem Aufnahmekörper (1) als Kugelkupplung ausgebildet ist, deren Haltering (4) mit Hilfe von dem Aufnahmekörper (1) zugeordneten pneumatischen Zylindern (2) bewegbar ist.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse (7) und dem Aufnahmekörper (1) eine Buchse (6) angeordnet ist, die mit dem Gehäuse (7) verbunden ist und zur Aufnahme der Kugeln (8) der Kugelkupplung dient.






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