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Dokumentenidentifikation DE10134269B4 13.07.2006
Titel Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren
Anmelder Georg Fischer Rohrverbindungstechnik GmbH, 78224 Singen, DE
Erfinder Kramer, Herbert, 78224 Singen, DE;
Priese, Ronny-Michael, 78224 Singen, DE
Vertreter Meissner, Bolte & Partner GbR, 86199 Augsburg
DE-Anmeldedatum 18.07.2001
DE-Aktenzeichen 10134269
Offenlegungstag 06.02.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.07.2006
IPC-Hauptklasse B23D 45/12(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren, umfassend eine Grundplatte zur Aufnahme der Kreissägevorrichtung, eine zentrisch auf einem zu trennenden Rohr wirkende Spannvorrichtung zum Einspannen des Rohres, wobei die Spannvorrichtung verschiebbar befestigbar auf die Grundplatte angeordnet ist, eine um die Achse des Rohres schwenkbare Trenneinrichtung zum Trennen des Rohres, mit einem Antriebsmittel zum Antreiben des Trennwerkzeuges und mit einem im wesentlichen einteiligen und mit der Grundplatte verbundenen Führungsring zur Führung des Trennwerkzeuges und des Antriebsmittels um das Rohr herum, wobei ein das Trennwerkzeug und das Antriebsmittel tragender Drehkörper mittels einer ringförmig ausgebildeten Lageranordnung mit dem Führungsring verbindbar ist.

Im Rohrleitungsbau werden, vor allem wenn das Medium in grossen Mengen oder unter hohem Druck gefördert werden muss, für die mediumsführende Rohrleitung vielfach metallische Werkstoffe eingesetzt. Die Rohrleitungsteile werden durch Schweissen verbunden. Eine qualitativ gute Schweissverbindung setzt eine saubere Vorbereitung der zu verbindenden Rohrenden voraus.

Aus der EP 45 750 B1 ist eine gattungsgemässe Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren bekannt. Die Vorrichtung ist in tragbaren Einheiten zerlegbar. Zum Trennen wird ein verhältnismässig kleines von einem Elektromotor angetriebenes Kreissägeblatt vom Bediener radial an die Rohraussenwand gedrückt und auf eine kreisförmige Bahn um das Rohr geführt. Auch in der EP 822 878 B1 ist eine nach dem gleichen Prinzip arbeitende Rohrtrennvorrichtung beschrieben, wobei ein Werkzeug, bestehend aus einer Kombination von Sägeblatt und Fräswerkzeug, zum Trennen und gleichzeitig zum Anfasen des getrennten Rohres verwendet wird. Die Führung und die Schnitttiefenregelung des rotierenden Werkzeuges geschieht mittels eines Drehkörpers, das konzentrisch in Bezug auf die Rohrachse um das Rohr herum bewegbar ist. Die Trenneinrichtung, die aus einem Sägeblatt als Trennwerkzeug und einem Sägemotor als Antriebsmittel besteht, wird innerhalb des Drehkörpers exzentrisch und/oder radial verschoben.

Der Elektromotor und das Werkzeug müssen vom Bediener, ausgehend von einer Ruhestellung unterhalb des zu trennenden Rohres im Uhrzeigersinn um 360° um das Rohr herum bewegt werden. Der Vorschub muss vom Bediener derart gewählt und gegebenenfalls derart angepasst werden, dass der Elektromotor nicht überbelastet wird, und derart, dass das Schneid- oder Trennwerkzeug nicht übermässig erhitzt wird, was zum Bruch oder zumindest zu einer sehr kurzen Lebensdauer des Werkzeuges führen würde. Der Elektromotor und das Werkzeug können auch durch die Zwischenschaltung eines Getriebes, das an einer gut zugänglichen Stelle der Vorrichtung angeordnet ist, bedient werden. Dabei wird durch die Betätigung eines Handrades, das über ein Getriebe mit einer schwenkbaren Trenneinrichtung verbindbar ist, der Schneidvorgang gesteuert. Eine Regelung des Schneidprozesses erfolgt in allen Fällen ausschliesslich aufgrund der Erfahrung des Bedieners, der entweder aufgrund des Gefühl oder des Gehörs gelernt hat, wie der Schneidvorgang mit dieser Vorrichtung optimal durchgeführt werden kann.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren anzugeben, die möglichst einfach und sicher auch von unerfahrenen Bedienungspersonal bedient werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren, umfassend eine Grundplatte zur Aufnahme der Kreissägevorrichtung, eine zentrisch auf einem zu trennenden Rohr wirkende Spannvorrichtung zum Einspannen des Rohres, wobei die Spannvorrichtung verschiebbar befestigbar auf die Grundplatte angeordnet ist, eine um die Achse des Rohres schwenkbare Trenneinrichtung zum Trennen des Rohres, mit einem Antriebsmittel zum Antreiben des Trennwerkzeuges und mit einem im wesentlichen einteiligen und mit der Grundplatte verbundenen Führungsring zur Führung des Trennwerkzeuges und des Antriebsmittels um das Rohr herum, wobei ein das Trennwerkzeug und das Antriebsmittel tragender Drehkörper mittels einer ringförmig ausgebildeten Lageranordnung mit dem Führungsring verbindbar ist, wobei ein Vorschubmotor mit einer elektronischen Regeleinrichtung zur geregelten Bewegung der Trenneinrichtung um das Rohr herum vorgesehen ist, wobei der Vorschubmotor in der elektronischen Regeleinrichtung integriert ist und wobei die Regeleinrichtung als Modul austauschbar gegen eine alternativ vorhandene Handsteuereinrichtung angeordnet werden kann.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Es ist von Vorteil, dass bestehenden Kreissägevorrichtungen nachträglich mit einer elektronischen Regeleinrichtung umgerüstet werden können. Dies wird dadurch erreicht, dass der Drehkörper der Trenneinrichtung ein Kronenrad aufweist und dass der Vorschubmotor in der Regeleinrichtung ein Übersetzungsgetriebe mit einem mit dem Kronenrad zusammenwirkenden Stirnrad aufweist.

Es ist auch von Vorteil, dass die Trenneinrichtung am Ende des Trennprozesses in die Grundstellung zurückgesetzt werden und sicher und ohne Beschädigung vom getrennten Rohr entfernt werden kann. Es ist auch von Vorteil, dass eine manuelle Betätigung als alternative Arbeitsweise möglich bleibt. Dies wird dadurch erreicht, dass zwischen dem Stirnrad und dem Übersetzungsgetriebe ein Freilaufgetriebe angeordnet ist.

Es ist auch von Vorteil, dass die Trenneinrichtung sicher und ohne Gefahr von Bedienungspersonal mit weniger oder keiner Erfahrung benutzt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass die elektronische Regeleinrichtung die elektrische Leistung des Vorschubmotors entsprechend der Leistungsaufnahme des Trennwerkzeuges während des Trennvorganges derart regelt, dass die Vorschubkraft der Trenneinrichtung konstant bleibt. Dies wird auch dadurch erreicht, dass die Regeleinrichtung eine elektronische Begrenzung des Drehmomentes der Trenneinrichtung aufweist.

Weitere konstruktive Merkmale, die zur Erhöhung der Sicherheit der Trenneinrichtung beitragen, sind ein Not-Aus-Schalter, der gut zugänglich benachbart zur elektronischen Regeleinrichtung angeordnet ist, eine elektronische oder elektrische Wiederanlaufsperre in der Regeleinrichtung, eine elektronische Folgeschaltung, die verhindert, dass der Werkzeugvorschub eingeschaltet wird bei ausgeschaltetem Werkzeugantrieb, und ein optischer Sensor zur Erfassung der Anfangsstellung der Trenneinrichtung in Bezug auf das zu trennende Rohr.

Der Gedanke, der die Erfindung zugrunde liegt, ist es, bestehende grosse Rohrtrennmaschinen sicherer und bedienungsfreundlicher zu machen. Bisher erfolgte der Trennvorgang durch eine manuelle Betätigung des Drehkörpers mittels eines Griffes am Motor des Trennwerkzeuges, das heisst am Sägemotor. Bei grösseren Rohrdurchmessern wird der Schwenkradius des Sägemotors immer grösser. Die Zeit, die notwendig ist für einen Trennvorgang, wird immer länger und der Kraftaufwand für die Trennung der immer grösseren Wandstärken wird immer höher. Bei grosser körperlichen Belastung des Bedienpersonals wird die Unfallgefahr immer grösser. Durch die Motorisierung und Automatisierung der Vorschubbewegung wird die körperliche Belastung so klein wie möglich gehalten und somit ein bedienungsfreundliches und sicheres Arbeiten gewährleistet. Die heute gültigen Sicherheitsnormen verlangen eine ergonomisch richtige Arbeitsweise. Durch das Freilaufgetriebe kann weiterhin auch manuell, das heisst unter Ausschaltung der Automatisierung gearbeitet werden. Dies ist beispielsweise am Anfang oder am Ende des Trennvorganges oft wünschenswert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

1 eine Sicht auf eine erfindungsgemässe Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren,

2 eine weitere Sicht auf die Vorrichtung von 1,

3 einen Schnitt durch die elektronische Regeleinrichtung zur Regelung der Trenneinrichtung und

4 eine Sicht auf die elektronische Regeleinrichtung von 3.

In 1 ist eine Kreissägevorrichtung 1 zum Abtrennen von Rohren, gesehen in einer Richtung senkrecht zur Rohrachse x dargestellt. In 1 ist ersichtlich, wie ein zu trennendes Rohr 2 von einer Spanneinrichtung 3 eingespannt wird. Die Spanneinrichtung 3 besteht aus zwei oder mehr zentrisch auf dem Rohr wirkenden Spannbacken, von denen zumindest einer verschiebbar befestigt ist an einer Grundplatte 4, hier ausgeführt als ein Schraubstock. Der Schraubstock 4 kann tragbar sein oder kann an einer grösseren Unterlage befestigt sein. Mit der Grundplatte 4 ist ein Führungsring 5 verbunden. Der ringförmige und im Wesentlichen einteilige Führungsring 5 ist feststehend und dient zur Führung eines Drehkörpers 6, der mittels einer ringförmigen Lageranordnung mit dem Führungsring 5 drehbar gelagert verbunden ist. Mit dem Drehkörper 6 ist ein Trennwerkzeug 7 und ein Antriebsmittel 8 verbunden. Durch die ringförmige Lageranordnung wird erreicht, dass der Drehkörper 6 mit dem Trennwerkzeug 7 und dem Antriebsmittel 8 um das zu trennende Rohr 2 herum bewegt werden kann. Das eigentliche Trennwerkzeug kann als eine Kreissäge 7 ausgebildet sein. Als Antriebsmittel für die Kreissäge 7 kann ein elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Sägemotor 8 verwendet werden. Der Drehkörper 6, das Trennwerkzeug 7 und der Sägemotor 8 bilden zusammen eine Trenneinrichtung 9, die zum Trennen des Rohres 2 um die Achse x geschwenkt werden kann. Am Führungsring 5 ist auch eine elektronische Regeleinrichtung 10 befestigt.

In 2 ist die Kreissägevorrichtung von 1 nochmals, jedoch gesehen in der Richtung der Achse x des Rohres 2 dargestellt. Auf der Grundplatte 4 sind zwei Spannbacken 3, 3' zum Einspannen des Rohres 2 ersichtlich. Am Drehkörper 6 ist auch schematisch ein Kronenrad 11 dargestellt, das mit einem in 3 und 4 gezeigten Stirnrad 12 zusammenwirkt. Oben auf der elektronischen Regeleinrichtung 10 ist auch einen Not-Aus-Schalter 13 dargestellt, der an einer gut sichtbaren und für das Bedienungspersonal gut zugänglichen Seite der Regeleinrichtung 10 angeordnet ist. In der Regeleinrichtung 10 ist auch ein Vorschubmotor 14 zur motorisch und automatisiert geregelten Bewegung der Trenneinrichtung 9 um das Rohr 2 herum angeordnet. Der Vorschubmotor 14 ist in der elektronischen Regeleinrichtung 10 integriert und wird von einer darin angeordneten Regelelektronik 15 überwacht. Zusammen mit dem Vorschubmotor 14 kann die Regeleinrichtung 10 als Modul gegen einer alternativ vorhandenen Handsteuereinrichtung, die ein identisches Stirnrad 12 aufweist, ausgetauscht werden.

Der Vorschubmotor 14 in der Regeleinrichtung 10 ist mit dem Drehkörper 6 der Trenneinrichtung 9 wirkverbunden mittels dem Stirnrad 12. Das Stirnrad 12 ist in einem Lagergehäuse 16 angeordnet, in dem sich auch ein Freilaufgetriebe 17 befindet. Mit dem Freilaufgetriebe 17 kann die Vorschubbewegung, die normalerweise von der Regeleinrichtung 10 geregelt und gesteuert wird, auch manuell durchgeführt werden. Beispielsweise am Anfang eines Trennvorganges kann es wünschenswert sein, die Bewegungen der Trenneinrichtung 9 genauer zu überwachen und zu dosieren.

In 3 ist die elektronische Regeleinrichtung 10 mit dem Vorschubmotor 14 geschnitten quer zur Rohrachse x dargestellt. Im Lagergehäuse 16 ist das Stirnrad 12 ersichtlich, das mit dem Kronenrad 11 am Drehkörper 6 zusammenwirkt. In der Regeleinrichtung 10 ist auch ein Übersetzungsgetriebe 18 dargestellt. Das Freilaufgetriebe 17 ist zwischen dem Stirnrad 12 und dem Übersetzungsgetriebe 18 angeordnet. Das Freilaufgetriebe 17 verhindert, dass der Drehkörper 6 und die damit verbundenen Trenneinrichtung 9, insbesondere das Trennwerkzeug 7, angetrieben werden, wenn die Trenneinrichtung 9 entgegen der normalen Vorschubrichtung rückwärts um das Rohr 2 geschwenkt wird. In 3 ist auch eine Lichtschranke 19 abgebildet, die zur Erfassung der Nulllage, d.h. die Anfangs- und Endstellung des Trennwerkzeuges 7 in Bezug auf das zu trennende Rohr 2 dient.

In 4 ist die elektronische Regeleinrichtung 10 mit dem Vorschubmotor 14 nochmals mit Sicht auf die Unterseite dargestellt. Hier ist besonders das Stirnrad 12 im Lagergehäuse 16 gut ersichtlich. Die elektronische Regeleinrichtung 10 mit dem Vorschubmotor 14 kann zur einfacheren und sichereren Regelung des Trennprozesses als kompaktes Modul gegen einer bestehenden Handsteuerung, die ein identisches Stirnrad 12 aufweist, ausgetauscht werden. Die Bedienung der Elektronik kann durch Mikroprozessoren unterstützt werden und über elektronische Rückmelder können die Parameter des Trennvorganges eingestellt und überwacht werden.

Der Vorschubmotor 14 zur schwenkenden Bewegung der Trenneinrichtung 9 um das Rohr 2 herum wird von der Regelektronik 15 in der Regeleinrichtung 10 gesteuert, wobei die Schnittbedingungen, wie Vorschubkraft, Vorschubgeschwindigkeit, Schnittgeschwindigkeit und -Tiefe optimal an die Leistung des Sägemotors 8 angepasst werden können. Die Regelektronik 15 regelt die elektrische Leistung des Vorschubmotors 14 in Abhängigkeit von der elektrischen Leistung, die während des Trennvorganges von dem Sägemotor 8 aufgenommen wird und an das Trennwerkzeug 7 abgegeben wird. Durch die Leistungsregelung des Vorschubmotors 14 bleibt die Vorschubkraft der Trenneinrichtung 9 optimal an die jeweiligen Bedingungen beim Schwenken der Trenneinrichtung 9 um das Rohr 2 angepasst. Um die Arbeit mit der Kreissägevorrichtung weiter so sicher wie möglich zu machen, weist die Regelektronik 15 auch eine elektrische oder elektronische Wiederanlaufsperre auf. Hierdurch wird erreicht, dass die Trenneinrichtung 9 nur durch eine bewusste Betätigung von einer oder mehreren Schaltelementen in Betrieb gesetzt werden. kann. Beispielsweise bei Stromausfällen wird mit der Wiederanlaufsperre verhindert, dass die Kreissäge sich bei wiederkehrender Netzspannung selbsttätig in Betrieb setzt. Es kann in der Elektronik 15 auch eine Folgeschaltung zur Verhinderung des Werkzeugvorschubes bei ausgeschaltetem Werkzeugantrieb vorgesehen werden. Die Trenneinrichtung 9 weist eine Hubkurvensteuerung auf und die Regelektronik 15 in der Regeleinrichtung 10 kann am Ende der Hubkurve eine elektronische Drehrichtungsumkehrung bewirken, derart, dass die Trenneinrichtung 9 durch Umkehrung der Drehrichtung in die Anfangsstellung zurückgebracht wird und dass das Freilaufgetriebe 17 einen Antrieb des Trennwerkzeuges 7 bei Umkehrung der Drehrichtung verhindert.


Anspruch[de]
  1. Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren, umfassend eine Grundplatte (4) zur Aufnahme der Kreissägevorrichtung (1), eine zentrisch auf einem zu trennenden Rohr (2) wirkende Spannvorrichtung (3) zum Einspannen des Rohres, wobei die Spannvorrichtung (3) verschiebbar befestigbar auf die Grundplatte (4) angeordnet ist, eine um die Achse x des Rohres (2) schwenkbare Trenneinrichtung (9) zum Trennen des Rohres, mit einem Antriebsmittel (8) zum Antreiben eines Trennwerkzeuges (7) und mit einem im wesentlichen einteiligen und mit der Grundplatte verbundenen Führungsring (5) zur Führung des Trennwerkzeuges (7) und des Antriebsmittels (8) um das Rohr herum, wobei ein das Trennwerkzeug und das Antriebsmittel tragender Drehkörper (6) mittels einer ringförmig ausgebildeten Lageranordnung mit dem Führungsring (5) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorschubmotor (14) und eine Regelektronik (15) in einer elektronischen Regeleinrichtung (10) zur geregelten Bewegung der Trenneinrichtung (9) um das Rohr herum vorgesehen sind, wobei der Vorschubmotor (14) in der elektronischen Regeleinrichtung (10) integriert ist und wobei die Regeleinrichtung (10) als Modul austauschbar gegen eine alternativ vorhandene Handsteuereinrichtung angeordnet werden kann.
  2. Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkörper (6) der Trenneinrichtung (9) ein Kronenrad (11) aufweist und dass der Vorschubmotor (14) in der Regeleinrichtung (10) ein Übersetzungsgetriebe (18) mit einem mit dem Kronenrad (11) zusammenwirkenden Stirnrad (12) aufweist.
  3. Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stirnrad (12) und dem Übersetzungsgetriebe (18) ein Freilaufgetriebe (17) angeordnet ist.
  4. Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelektronik (15) die elektrische Leistung des Vorschubmotors entsprechend der Leistungsaufnahme des Trennwerkzeuges (7) und des Antriebsmittels (8) während des Trennvorganges derart regelt, dass die Vorschubkraft der Trenneinrichtung (9) konstant bleibt.
  5. Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (10) eine elektronische Begrenzung des Drehmomentes der Trenneinrichtung (9) aufweist.
  6. Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Not-Aus-Schaltung (13) benachbart zur elektronischen Regeleinrichtung (10) vorgesehen ist.
  7. Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Regeleinrichtung (10) eine elektronische oder elektrische Wiederanlaufsperre vorgesehen ist.
  8. Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (10) eine elektronische Folgeschaltung zur Verhinderung des Werkzeugvorschubes bei ausgeschaltetem Werkzeugantrieb aufweist.
  9. Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (10) eine optische Sensoreinrichtung (19) zur Erfassung der Anfangs- und Endstellung der Trenneinrichtung (9) in Bezug auf das zu trennende Rohr (2) aufweist.
  10. Kreissägevorrichtung zum Abtrennen von Rohren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (9) eine Hubkurvensteuerung aufweist und dass in der Regeleinrichtung (10) eine elektronische Drehrichtungsumkehrung vorgesehen ist, derart, dass die Trenneinrichtung (9) durch Umkehrung der Drehrichtung in die Anfangsstellung zurückgebracht wird und dass das Freilaufgetriebe (17) einen Antrieb des Trennwerkzeuges (7) bei Umkehrung der Drehrichtung verhindert.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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