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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entschichten von Rohren,
insbesondere von Rohrenden.
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Es
ist bekannt, dass im Kraftfahrzeugbereich zum Transport von Fluiden,
wie Kraftstoffe, Hydraulikfluide usw. Rohrleitungen verwendet werden.
Hierfür
werden überwiegend
Stahlleitungen eingesetzt, da diese den größtmöglichen Schutz gegen Versagen
und Austritt der Fluide bieten. Jedoch müssen diese Stahlrohre ihrerseits
gegen Korrosion geschützt
werden, wofür
sie galvanisch veredelt werden. Außerdem bedürfen die Rore eines Schutzes gegen
mechanische Beschädigungen.
In der Regel wird eine Zinkschicht aufgebracht, auf welche schließlich noch
eine Kunststoffschicht als Schutz gegen mechanische äußere Einflüsse aufgebracht wird.
Hierfür
werden Polivinylfluorid oder Poliamid verwendet.
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Derartige
Stahlrohre werden an ihren Enden umgebördelt, so dass sie mittels
einer Überwurfmutter
fluiddicht an Aggregate angeschlossen werden können. Um die Rohrenden umbördeln zu
können, muss
jedoch zuvor die Kunststoffbeschichtung entfernt werden. Dies erfolgt
dadurch, dass in einem spanabhebenden Bearbeitungsvorgang die Kunststoffbeschichtung
abgedreht wird.
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Dieser
Vorgang birgt jedoch die große
Gefahr, dass entweder Kunststoffreste am Rohrende verbleiben oder
aber nicht nur die Kunststoffschicht, sondern auch Teile der galvanisch
aufgetragenen Zinkbeschichtung abgetragen werden. Dies hängt zum
Einen von der Schneidengeometrie, zum Anderen von der Lage des Schälmessers
ab, wobei noch zu erwähnen
ist, dass dieses Verfahren stark toleranzbehaftet ist. Dabei variiert
nicht nur die Dicke des Stahlrohres, sondern auch die Dicke der
Galvanisierung, d.h. des Zinkauftrages und schließlich die
Dicke der Poliamidschicht. Ferner gestaltet sich die Einstellung
des Schälmessers
als schwierig. Außerdem
ist zu berücksichtigen.
dass das Schälmesser
einseitig am Rohrende angreift und das Rohrende dem Bearbeitungsdruck
ausweicht. Ferner ist die Länge
der Entschichtung nicht exakt einstellbar und außerdem können nur kurze Längen entschichtet
werden, da ein Materialaufbau auf der Schneide des Schälmessers
zu Riefen am Rohrende führt,
was bei einer späteren
Umbördelung
zu Fehlstellen führen
kann, indem der Bördel
kollabiert, da keine symmetrische Kraftverteilung mehr herrscht.
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Ein
derart bearbeitetes, d.h. entschichtetes Rohrende ist demnach nicht
mehr optimal gegen Korrosion geschützt und die Umbördelung
besitzt nur eine mäßige Qualität.
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Aus
der
DE 691 02 236
T1 ist eine Bearbeitungseinheit mit einem drehenden Kopf
bekannt, der schwenkbare Werkzeuge trägt.
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Mit
dieser Bearbeitungseinheit können
die oben genannten Probleme aber nicht gelöst werden.
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Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
Entschichten von Rohren bereitzustellen, mit welcher auf einfache
Weise die Kunststoffschicht entfernt, jedoch die galvanisch aufgebrachte
Schicht nicht beschädigt
wird, wobei die Vorrichtung einfach zu bedienen und wartungsarm
ist.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, die einen drehend angetriebenen
Werkzeughalter und wenigstens drei im gleichen Radius angeordnete
Rollwerkzeuge besitzt, deren Außenumfang
einen radialen Abstand zur Drehachse des Werkzeughalters aufweisen,
der dem Radius des entschichteten Rohrs bzw. Rohrendes entspricht.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird das Rohrende mittels eines Rollwerkzeugs entschichtet, wobei
die Kunststoffummantelung nicht abgeschält, sondern abgeschoben wird.
Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass kein schneidender bzw. spanabhebender
Eingriff erfolgt und deshalb die galvanisch aufgebrachte Schicht
nicht beschädigt
wird. Aufgrund des Umstandes, dass die Kunststoffummantelung wesentlich
weicher ist als die galvanisch aufgebrachte Schicht, wird lediglich
die Kunststoffschicht abgeschoben. Der Werkzeughalter ist so angeordnet,
dass dieser konzentrisch zur Achse des Rohrendes liegt und die Rollwerkzeuge
sich um das Rohrende herum bewegen. Die Rollwerkzeuge dringen lediglich
bis zum Grund der Kunststoffbeschichtung ein und sitzen dann auf
der Oberfläche
der Galvanikschicht auf. Diese Galvanikschicht wird durch die Rollwerkzeuge,
da diese keinen spanabhebenden Vorgang durchführen, nicht beschädigt. Vielmehr wird
der Außendurchmesser
der Galvanikschicht und somit der Außendurchmesser des entschichteten Rohrendes
von den Rollwerkzeugen kalibriert.
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Es
stellen sich also die Vorteile ein, dass die Kunststoffschicht schonend
entfernt wird, die Galvanikschicht nicht beschädigt wird, der Außendurchmesser
des Rohrendes kalibriert wird und keine Einstellarbeiten für die erfindungsgemäße Vorrichtung erforderlich
ist, da die Rollwerkzeuge eine definierte Position besitzen, so
dass deren Inkreis dem kalibrierten Außendurchmesser des entschichteten
Rohrendes entspricht.
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Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung werden die Rollwerkzeuge von drehbar
gelagerten zylindrischen Rollen, insbesondere von Wälzlagern,
gebildet. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass genormte Bauteile
verwendet werden können,
deren Ersatzteilbeschaffung nicht nur einfach, sondern auch preiswert
ist. Diese Rollen bzw. Wälzlager
besitzen eine vergütete
Oberfläche
und sind ihrerseits veschleißfest
ausgeführt.
Vorzugsweise können
die Wälzlager
an der einlaufseitigen Stirnseite angefast werden, so dass das Einführen des
Rohrendes leicht vonstatten geht.
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Mit
Vorzug sind die Rollwerkzeuge zwischen zwei Haltetellern eingespannt,
wobei die Halteteller orthogonal zur Achse des Werkzeughalters ausgerichtet
sind. Die beiden Halteteller gewährleisten
die achsparallele Anordnung der Rollwerkzeuge, so dass der erforderliche
radiale und axiale Druck auf das Rohrende aufgebracht werden kann,
um die Kunststoffbeschichtung abzuschieben. Vorteilhaft sind dabei
die Rollwerkzeuge gleichmäßig über den Umfang
des Rohrendes verteilt angeordnet. Dadurch wird das Rohrende gleichmäßig abgestützt und
kann nicht ausweichen.
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Bei
einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Halteteller mit Aufnahmen
für Messerhalter
versehen sind. Auf diese weise kann zusätzlich zum Abschieben der Kunststoffummantelung
noch ein Schneidvorgang durchgeführt
werden, der entweder vor dem Abschieben des Kunststoffmantels und/oder danach
erfolgt.
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Im äußeren Halteteller
ist eine zentrale öffnung
zum Einführen
des zu bearbeitenden Rohrendes vorgesehen und der äußere Halteteller
weist ein Schälmesser
zum Abschälen
eines Teils der zu entfernenden Kunststoffbeschichtung auf. Mit
diesem Schälmesser
kann ein Großteil
der Kunststoffbeschichtung entfernt werden, wodurch das anschließende Abschieben
des Restes der Kunststoffbeschichtung wesentlich erleichtert wird.
Die Eindringtiefe dieses Schälmessers
in die Kunststoffummantelung ist so eingestellt, dass auf keinen
Fall die Oberfläche
der Galvanisierung berührt
wird. Die Einrichtarbeiten dieses Schälmessers sind relativ einfach,
da die Eindringtiefe nicht exakt eingestellt werden muss, sondern
lediglich darauf geachtet werden muss, dass das Schälmesser
innerhalb der Kunststoffummantelung bleibt.
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Mit
Vorzug ist der innere Halteteller mit wenigstens einem Schneidmesser
zum Anfasen des Rohrendes versehen. Auf diese Weise kann eine Außenfase
und/oder eine Innenfase hergestellt werden und/oder kann die Stirnfläche des
Rohrendes bearbeitet werden. Hierfür können bis zu drei Messer am inneren
Halteteller vorgesehen sein.
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Ein
Ausführungsbeispiel
sieht vor, dass in die Messerhalter Wendeschneidplatten einsetzbar
sind. Derartige Wendeschneidplatten haben den wesentlichen Vorteil,
dass sie eine hohe Standzeit besitzen, dass sie eine genormte Form
und Größe aufweisen und
daher einheitliche Messerhalter verwendet werden können und
dass Wendeschneidplatten relativ preiswert gegenüber individuellen Messern sind.
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Mit
Vorzug nehmen die Messerhalter in den Aufnahmen einen vorgegebenen
Winkel ein und sind darin schlittenartig verschiebbar. Die Einstellung
der Messer gestaltet sich dadurch relativ einfach und ist schnell
durchführbar.
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Um
das Rohrende auf eine bestimmte Länge entschichten zu können, ist
die Entfernung der Rollwerkzeuge vom inneren Halteteller mittels
Distanzbuchsen einstellbar. Durch Verwendung anderer Distanzbuchsen,
d.h. Distanzbuchsen mit anderer Länge, kann die zu entschichtende
Länge am
Rohrende variiert werden.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sowie das zu entschichtende Rohrende;
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2 die
Vorrichtung gemäß 1 mit
eingeschobenem und teilweise entschichtetem Rohrende;
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3 die
Vorrichtung gemäß 1 mit
vollständig
eingeschobenem Rohrende;
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4 die
Vorrichtung gemäß 1 mit
ausgezogenem, entschichtetem Rohrende;
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5 eine
perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
und
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6 einen
Längsschnitt
durch die das Rollwerkzeug tragende Welle.
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Die 1 zeigt
in perspektivischer Ansicht eine erste Ausführungsform einer insgesamt
mit 10 bezeichneten Vorrichtung zum Entschichten von Rohrenden 12,
welche aus Stahl bestehen, eine galvanische Beschichtung und eine
Kunststoffummantelung tragen. Die Vorrichtung 10 besitzt
einen inneren Halteteller 14 und einen äußeren Halteteller 16, zwischen
welchen sich insgesamt drei Rollwerkzeuge 18 befinden.
Die Rollwerkzeuge 18 sind identisch aufgebaut und über Distanzbuchsen 20 vom
inneren Halteteller 14 beabstandet. Die Befestigung sowohl der
Rollwerkzeuge 18 als auch der Distanzbuchsen 20 erfolgt über Wellen 22,
die sowohl im inneren Halteteller 14 als auch am äußeren Halteteller 16 gelagert
sind. Ferner ist noch erkennbar, dass der innere Halteteller 14 einen
Achsstummel 24 aufweist, über welchen er angetrieben
wird.
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Die
Rollwerkzeuge 18 werden von Wälzlagern 26 gebildet,
die an ihrer, dem äußeren Halteteller 16 zugewandten
Stirnseite mit einer Fase 28 versehen sind. Die Wälzlager 26 sind
frei drehbar auf den Wellen 22 angeordnet und liegen auf
einem vorbestimmten, vorrichtungsspezifischen bzw. werkstückspezifischen
Teilkreis.
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Der äußere Halteteller 16 besitzt
eine zentrale Öffnung 30,
die koaxial zum Achsstummel 24 sowie zur Achse des Rohrendes 12 liegt,
und durch welche das Rohrende 12 in die Vorrichtung 10 und zwischen
die Rollwerkzeuge 18 in Richtung des Pfeils 32 eingeführt werden
kann.
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Auf
der den Rollwerkzeugen 18 zugewandten Stirnseite des äußeren Haltetellers 16 befindet sich
ein Messerhalter 34, an welchem eine Wendeschneidplatte 36 befestigt
ist. Diese Wendeschneidplatte 36 ist derart ausgerichtet,
dass sie einen Teil der Kunststoffummantelung am in die Öffnung 30 eingeführten Rohrende 12 abschält, bevor
dieses zwischen die Rollwerkzeuge 18 eingepresst wird.
Dies hat den Vorteil, dass mittels der Rollwerkzeuge 18 lediglich
noch der verbleibende Rest der Kunststoffummmantelung abgeschoben
werden muss.
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In
der 2, in welcher eines der Rollwerkzeuge 18 entfernt
worden ist, ist deutlich erkennbar, dass das Rohrende 12,
welches sich zwischen den Rollwerkzeugen 18 befindet, vollständig von
der Kunststoffummantelung befreit worden ist, welches über die
Fase 28 abgeschoben worden ist. Durch weiteres Eindrücken des
Rohrendes 12 in Richtung des Pfeils 32 wird die
Kunststoffummantelung weiter entfernt. Außerdem erfolgt eine Kalibrierung
des entschichteten Rohrendes 12, d.h. des Stahlrohres mit der
galvanischen Auflage.
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Das
Rohrende 12 wird so weit in die Vorrichtung 10 eingeschoben,
bis dessen Stirnseite eine weitere Wendeschneidplatte 38 kontaktiert, über welche
das freie Ende des Rohrendes 12 mit einer Außenfase
versehen wird. Dieser Vorgang ist in 3 dargestellt.
Gleichzeitig kann die Stirnfläche
des freien Endes des Rohrendes 12 bearbeitet und/oder eine
Innenfase angebracht werden. Hierfür dienen ein bzw. zwei weitere
Wendeschneidplatten, von denen eine Wendeschneidplatte 40 dargestellt
ist. Diese beiden Wendeschneidplatten 38 und 40 sind
in Messerhaltern 42 und 44 gelagert. Die Messerhalter 42 und 44 sowie
der Messerhalter 34 sind auf Aufnahmen 46 eingesetzt,
in welchen sie sich schlittenartig verschieben lassen. Auf diese
Art können
die Wendeschneidplatten 38 und 40 relativ einfach
eingerichtet werden.
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Alternativ
können
die Aufnahmen 46 für
die Messerhalter 34, 42 und 44 auch so
gestaltet sein, dass die Messerhalter 34, 42 und 44 nur
in einer einzigen Position eingesetzt werden können. Dann werden für unterschiedliche
Anfasungen entsprechende Messerhalter 34, 42 und 44 mit
entsprechend eingesetzten Wendeschneidplatten 38 und 40 verwendet.
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Eine
andere Lösung
sieht vor, dass an Stelle der Messerhalter 42 und 44 ein
Fräswerkzeug
bzw. ein Stichel vorgesehen ist, der in eine Axialbohrung des Achsstummel 24 derart
eingesetzt ist, dass das Kopfende des Fräswerkzeuges innen vorsteht.
Das Kopfende ist so gestaltet, dass mit diesem die Innen- und/oder
Außenfase
am Rohrende 12 angebracht werden kann. Das Fräswerkzeug
wird z.B. mittels einer radial in den Achsstummel 24 einzuschraubenden
Klemmschraube gehalten.
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Für jeden
Rohrdurchmesser eines jeden Rohrendes 12 sind die entsprechenden
Rollwerkzeuge 18 zu verwenden, da diese aufgrund der ortsfesten
Wellen 22 nicht einstellbar sind. Dies stellt jedoch keinen
Nachteil für
die Vorrichtung 10 dar, da in der Regel für unterschiedliche
Rohrenden 12 unterschiedliche Vorrichtungen 10 verwendet
werden.
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Die 5 zeigt
eine zweite Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei der zwischen dem inneren Halteteller 14 und dem äußeren Halteteller 16 ebenfalls
drei über
den Umfang verteilt auf Wellen 22 angeordnete Rollwerkzeuge 18 vorgesehen
sind. Jedoch sitzt auf einer der Wellen 22 zusätzlich zum
Rollwerkzeug 18 noch ein Fräswerkzeug 46, was deutlich
in 6 dargestellt ist. Das Fräswerkzeug 46 trägt an seinem
Umfang insbesondere wendelförmige
Schneiden 54.
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Die
anderen Wellen 22 sind nicht mit einem Fräswerkzeug
sondern mit Distanzbuchsen 48 bestückt. Im Anschluss an dieses
Fräswerkzeug 46 und die
Distanzbuchsen 48 sind auf den Wellen 22 noch Stützrollen 50 vorgesehen.
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Wird
in dieses Werkzeug ein Rohrende 12 eingeschoben, dann wird
dieses zunächst
von den Stützrollen 50 zentral,
d.h. koaxial zur Drehachse des Werkzeugs gehalten. Durch weiteres
Einschieben gelangt des Rohrende 12 zum Fräswerkzeug 46, durch
welches der überwiegende
Teil der Kunststoffummantelung abgefräst wird. Dabei entstehen kleine
und kurze Späne.
Im weiteren Verlauf wird dann die restliche Kunststoffummantelung
von den Rollwerkzeugen 18 von der galvanischen Auflage
abgeschoben. Das Fräswerkzeug 46 kann
zylindrisch oder kegelstumpfförmig
gestaltet sein. Dabei kann die Schreide kontinuierlich in die Mantelfläche des Rollwerkzeugs 18 übergehen
oder sie endet mit einem geringfügigen
Abstand radial innerhalb der Mantelfläche des Rollwerkzeugs 18.
Die Stützrollen 50 können einen
relativ großen
Einlaufkegel 52 aufweisen.