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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
Sicht auf eine erfindungsgemässe
Kreissägevorrichtung
zum Abtrennen von Rohren,
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2 eine
weitere Sicht auf die Vorrichtung von 1,
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3 einen
Schnitt durch die elektronische Regeleinrichtung zur Regelung der
Trenneinrichtung und
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4 eine
Sicht auf die elektronische Regeleinrichtung von 3.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.