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Dokumentenidentifikation DE19603361C2 12.10.2000
Titel Rohrtrenn- und Rohranfasvorrichtung für ein dünnwandiges Rohr
Anmelder Georg Fischer Rohrverbindungstechnik GmbH, 78224 Singen, DE
Erfinder Fahr, Markus, 78244 Gottmadingen, DE
DE-Anmeldedatum 31.01.1996
DE-Aktenzeichen 19603361
Offenlegungstag 14.08.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.10.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.10.2000
IPC-Hauptklasse B23D 21/00
IPC-Nebenklasse B23D 45/16   B23D 21/04   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Rohrtrenn- und Rohranfasvorrichtung für ein dünnwandiges Rohr gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine Rohrtrennvorrichtung ist aus der CH 568 117 A5 bekannt. Dort wird ein Antriebsmotor mit einem Sägeblatt durch eine exzentrische Anordnung verschiedener Ringe zugestellt. Der Antriebsmotor mit dem Sägeblatt wird anschliessend von Hand um das Rohr geführt und dieses wird somit durchgetrennt. Das Rohr wird in einem Schraubstock über zwei V-förmige Spannbacken zentriert und gehalten.

Zum Verschweissen des Rohres mit einem anderen Rohr mittels automatischem Orbitalschweissen muss eine exakte, gleichmässig angebrachte Fase an beiden Rohrenden vorliegen, ansonsten kann eine Schweissung nicht korrekt ausgeführt werden. Dazu muss nach dem Trennen in einem weiteren Bearbeitungsschritt das Rohr angefast werden.

Dazu wird die obengenannte Maschine mit einem Zusatzfräser ausgestattet. Der Zusatzfräser wird direkt neben dem Sägeblatt angeordnet. Der Antriebsmotor mit dem Sägeblatt und dem Zusatzfräser wird einmal um das stehende Rohr herumgeführt, wobei das Rohr gleichzeitig getrennt und angefast wird.

Nachteilig ist, dass bei dünnwandigen Rohren mit grossem Durchmesser keine exakte Fase anbringbar ist, weil die Spannbacken der Rohraufnahme das Rohr nur punktuell aufnehmen. Dadurch wird das dünnwandige Rohr beim Einspannen unrund eingeklemmt.

Ein anderes Problem der obengenannten Maschine ist, dass der Zusatzfräser an seiner vordersten Eindringkante, also der äusseren Ecke des Zusatzfräsers, sehr verschleissanfällig ist.

Auch zum Aufsetzen eines Pressfittings mit einem Dichtungsring aus Gummi muss das Rohrende angefast werden. Diese Pressfittings werden zum Verbinden zweier dünnwandiger Rohre aus Edelstahl einer Trinkwasserinstallation verwendet. Dabei sollten zwei unterschiedliche Fasen an den Rohrenden aufgebracht werden, eine steile Fase zum Ansetzen und Zentrieren des Pressfittings auf das Rohr und anschliessend eine flache Einlauffase.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rohrtrenn- und Rohranfasvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher dünnwandige Rohre rundgespannt, durchtrennt und kreisförmig angefast werden können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass dünnwandige Rohre in einem Arbeitsgang rundgedrückt, getrennt und entsprechend angefast werden.

Durch die spezielle Ausgestaltung des Sägeblattes weist der Fräser eine wesentlich höhere Standzeit auf.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Rohrtrenn- und Rohranfasvorrichtung mit einer Spannvorrichtung und einer Werkzeugmaschineneinheit,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Spannvorrichtung im Teilschnitt,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Werkzeugmaschineneinheit,

Fig. 4 eine vergrösserte Darstellung aus Fig. 1, welche auf die Werkzeuge gerichtet ist und

Fig. 5 eine Draufsicht von Fig. 4.

Die Zeichnung zeigt eine Rohrtrenn- und Rohranfasvorrichtung. Diese besteht aus einer Spannvorrichtung 1 und einer Werkzeugmaschineneinheit 2.

Die Spannvorrichtung 1, wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht aus einem Schraubstock 3, an dem mittels einer Spindel 4 die Spannbackenhalteböcke 5 und 6 gegeneinander verschiebbar sind. An den Spannbackenhalteböcken 5 und 6 ist je eine Spannbacke 7 und 8 fest mit diesen verbunden. Die Spannbacken 7, 8 weisen eine halbkreisförmige Innenumfangsfläche 9 auf, an welcher ein dünnwandiges Rohr 10 beim Einspannen mit seiner Aussenfläche anliegt. Beim Einspannen des dünnwandigen Rohres 10 werden durch die Spannbacken 7, 8 Ovalitäten des Rohres ausgeglichen.

Wenn Rohre mit einem anderen Durchmesser bearbeitet werden sollen, müssen die Spannbacken gegen solche ausgetauscht werden, die eine halbkreisförmige Innenumfangsfläche gemäss der Aussenfläche des Rohres aufweisen. Das Austauschen erfolgt durch Lösen von den Schrauben 11, die die Spannbacken 7, 8 an den Spannhalteböcken 5, 6 fixieren. Für die Befestigung der Spannbacken 7, 8 sind auch andere Lösungen möglich, beispielsweise durch die Verwendung eines Schnellspannsystemes mit einer Kniehebelanordnung.

Als Werkstoff für die Spannbacken 7 und 8 wird ein nicht gehärteter Werkstoff, hier GGG 40, verwendet. Die halbkreisförmigen Innenumfangsflächen 9 der Spannbacken 7, 8 werden durch mechanische Bearbeitung geformt, dadurch wird eine kreisförmige Innenkontur mit sehr geringen Toleranzen erreicht.

Aus Fig. 3 ist die Wirkungsweise einer Rohrtrenn- und Rohranfasvorrichtung ersichtlich. Die Werkzeugmaschineneinheit 2 weist ein Antriebsgerät 30 auf. An einer Werkzeugantriebswelle 17, im folgenden als Arbeitswelle bezeichnet, des Antriebsgerätes 30 sind die Werkzeuge 15 und 16 für die Rohrbearbeitung angeordnet.

Das Antriebsgerät 30 ist auf einem Exzenterring 33 befestigt. Der Exzenterring 33 ist drehbar auf einer Innenfläche eines Führungsringes 31 gelagert. Der Führungsring 31 ist an seiner Aussenfläche drehbar auf einem ringförmigen Führungsgehäuse 32 gelagert. Der Lagerdrehpunkt ist mit dem Rohrmittelpunkt identisch. Das Antriebsgerät wird über den Exzenterring 33 zugestellt. Die Zustelltiefe wird mittels eines verstellbaren Anschlages 34 auf dem Führungsring und eines Mitnehmerzapfens 35 des Exzenterringes 33 begrenzt. Nach erfolgter exzentrischer Zustellung wird das Antriebsgerät mit den Werkzeugen von Hand einmal um das Rohr 10 konzentrisch zum Rohrmittelpunkt herumgeführt.

Die oben erwähnte Zustellung kann auch mittels einer geradlinigen Zustellung, beispielsweise mittels einer Spindel und entsprechender Schlittenführung ausgestaltet sein.

Wesentlich für alle Ausführungsarten ist, dass eine exakte Zustellung erfolgt, denn bei dünnwandigen Rohren sind im allgemeinen die Toleranzen der Fasen sehr klein. Dazu wird vorteilhafterweise eine genaue Skalierung 36 am Führungsring angeordnet, um die gängigen Rohrdimensionen exakt einstellen zu können. Am verstellbaren Anschlag ist eine Markierung 37 angebracht, die in Verbindung mit der Skalierung 36 zusammenwirkt. Die Markierung 37 kann in der Form eines Noniuses ausgestaltet sein. Optische Hilfsmittel zur genaueren Einstellung können ebenfalls verwendet werden.

Aus den Fig. 4 und 5 ist eine Anordnung eines Sägeblattes 15 und eines Fräsers 16 auf der Arbeitswelle 17 des Antriebsgerätes 30 ersichtlich. Das Sägeblatt 15 weist eine Vertiefung 18 in axialer Richtung auf, welche im Durchmesser grösser als der Aussendurchmesser des Fräsers 16 ist. In diese Vertiefung 18 wird der Fräser 16 eingelegt. Die äusserste Kante 19 des Fräsers ist nun von den Sägezähnen 20 verdeckt, dieser Bereich ist beim Zerspanungsvorgang nicht im Eingriff. Der Fräser ist dadurch verschleissfester. Auch kleinste Späne können nicht mehr zwischen die Anlagefläche zwischen Fräser und Sägeblatt gelangen und beide Werkzeuge gegeneinander aufspreitzen. Dieses Aufspreitzen führte früher unter Umständen zur Zerstörung der Werkzeuge.

Der Fräser 16 ist als Fasenfräser ausgeführt. Je nach gewünschter Ausführungsart wird ein bestimmter Fasenfräser eingesetzt. Bei der bereits erwähnten Verwendung von Pressfittings ist es vorteilhaft, dass an den Rohrenden zwei unterschiedliche Fasen angeordnet werden. Dazu wird ein Fasenfräser verwendet, welcher zwei Fasen anfräst. Dies erfolgt durch die geometrische Ausgestaltung des Fräsers 16. Die Schnittkante 22 des Fräsers weist, wie aus Fig. 4 ersichtlich, zunächst eine Schräge 23 von ca. 45° auf und anschliessend eine Schräge 24 von ca. 5° bis 20° gegenüber der Rohrlängsachse 21 auf. Der Fräser kann auch eine andere, beliebige Geometrie aufweisen, wobei die äusserste Kante des Fräsers immer durch die Vertiefung 18 des Sägeblattes geschützt ist.

Aus der Fig. 5 ist ersichtlich, dass der Fräser 16 nur einen unwesentlich geringeren Durchmesser als das Sägeblatt 17 aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Radius ca. um den Betrag der Zustelltiefe des Sägeblattes kleiner. Die Zustelltiefe des Sägeblattes beträgt hier ca. das 1,5fache der Rohrwanddicke 29. Im Unterschied zu dickwandigen Rohren wird bei dünnwandigen Rohren das Sägeblatt beim Trennen des Rohres nur knapp hinter die Rohrinnenwandung zum Eingriff gebracht. Es sind dann mehrere Sägezähne 20 im Eingriff, ein Rattern wird damit vermieden. Der Fräser muss daran anschliessend sofort in Eingriff sein, sonst würde das Sägeblatt zu weit in das Rohr hineinragen.


Anspruch[de]
  1. 1. Rohrtrenn- und Rohranfasvorrichtung für ein dünnwandiges Rohr, mit einer ein Antriebsgerät (30) aufweisenden Werkzeugmaschineneinheit (2) und einer dieser zugeordneten Spannvorrichtung (1) mit Spannbacken (7, 8), wobei die Werkzeugmaschineneinheit (2) ein Trennwerkzeug (15) und ein Anfaswerkzeug (16) besitzt, die auf einer gemeinsamen Werkzeugantriebswelle (17) nebeneinander angeordnet sind und ein Bearbeitungswerkzeug (15, 16) bilden, das zusammen mit dem Antriebsgerät (30) um das zu bearbeitende, in die Spannvorrichtung (1) eingespannte Rohr (10) herum führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleich und zur Vermeidung von Abweichungen im Rundumfang des zu bearbeitenden Rohres (10) die Spannvorrichtung (1) mit mehreren, im Durchmesser verschiedenen, je nach Grösse des zu bearbeitenden Rohres (10) wahlweise verwendbare Spannbacken (7, 8) mit im Querschnitt halbkreisförmiger Innenumfangsfläche (9) ausgerüstet ist, welche das zu bearbeitenden Rohr beim Einspannen kreisförmig formen, und dass die Zähne (20) des als Sägeblatt ausgebildeten Trennwerkzeuges (15) auf der Seite des Anfaswerkzeuges (16) gegenüber der Sägeblattdicke einseitig soweit verbreitert sind, dass die verbreiterten Zähne (20) die äusserste Kante (19) des an das Sägeblatt (15) seitlich anliegenden, blattförmig ausgebildeten Anfaswerkzeuges (16) verdecken, so dass beim Anfasvorgang die äusserste Kante (19) des Anfaswerkzeuges (16) nicht zum Einsatz kommt.
  2. 2. Rohrtrenn- und Rohranfasvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennwerkzeug (15) auf der Seite des Anfaswerkzeuges (16) eine Ausnehmung (18) aufweist, deren Durchmesser grösser als der Aussendurchmesser des Anfaswerkzeuges (16) ist, in welcher Ausnehmung (18) das Anfaswerkzeug (16) Aufnahme findet, so dass die äusserste Kante (19) desselben von den Zähnen (20) des Trennwerkzeuges (15) abgedeckt ist.
  3. 3. Rohrtrenn- und Rohranfasvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbacken (7, 8) auswechselbar in gegeneinander verschiebbaren Halteböcken (5, 6) der Spannvorrichtung (1) angeordnet sind.






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