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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Rohres, insbesondere zum Vormontieren eines Schneidringes auf den Umfang des Rohres oder zum Bördeln eines Rohrendes.
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Derartige Maschinen sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt, so z. B. hergestellt und auf dem Markt angeboten von der Firma Parker-Ermeto GmbH, Am Metallwerk 9, 33659 Bielefeld, Deutschland. Beschrieben ist eine derartige Vorrichtung der Firma Parker-Ermeto GmbH in deren Katalog 4040/D, Seite 15, unter dem Namen EOMAT II – Vormontage- und Bördelgerät. Die dort offenbarte Vorrichtung weist einen ersten Druckgeber in Form eines Hydraulikzylinders – in dem Katalog nicht gezeigt – mit einer ersten Druckstange in Form einer Kolbenstange auf. Die Kolbenstange tritt bei der auf Seite 15 gezeigten Vorrichtung an deren Frontseite bzw. deren Stirnseite aus einem Gehäuse aus. Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Rohrhalteeinrichtung in Form einer Vorrichtung für Progressivring bzw. Schneidring-Vormontage oder in Form einer Vorrichtung für Rohrbördelung; beide Rohrhalteeinrichtungen sind als Vorsatz an das Gehäuse und vor die Kolbenstange montierbar. Die Rohrhalteeinrichtungen dienen zum Halten des zu bearbeitenden Rohres in fester Relativposition zu dem Gehäuse der Vorrichtung und dem Druckgeber bzw. dem Hydraulikzylinder. Darüber hinaus sind Werkzeuge offenbart, z. B. in Form eines hülsenförmigen Montagekonus für die Vormontage des Schneidringes oder in Form eines Bördeldorns zum Aufbördein des Rohrendes; siehe in dem Katalog Seite 16. Die Werkzeuge werden je nach Bedarf unter Zwischenschaltung einer Werkzeugaufnahme mit der Kolbenstange verbunden und die Werkzeuge sind dann mit Hilfe des Druckgebers bzw. des Hydraulikzylinders relativ zu dem in der Rohrhalteeinrichtung festgehaltenen Rohres bewegbar, entweder zum Einschneiden des Schneidringes in den äußeren Umfang des Rohres oder zum Aufbördeln des Rohrendes.
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Die in dem besagten Katalog offenbarte Vorrichtung hat den Nachteil, dass sie nicht geeignet ist zum Bearbeiten eines Rohres, wenn das Rohr neben einem mit dem Werkzeug zu bearbeitenden Rohrabschnitt auch einen nicht zu bearbeitenden Rohrabschnitt aufweist, welcher zumindest näherungsweise parallel zu dem zu bearbeitenden Rohrabschnitt verläuft und wenn sich der nicht zu bearbeitende Rohrabschnitt über das freie Ende des zu bearbeitenden Rohrabschnitts hinaus erstreckt. Die Vorrichtung kann derartige Rohre, die üblicherweise U-förmig umgebogen sind, dann nicht bearbeiten, wenn der Abstand der beiden Rohrabschnitte so gering ist, dass der zu bearbeitende Rohrabschnitt nicht ordnungsgemäß in die Rohrhalteeinrichtung eingelegt werden kann, weil der überstehende nicht zu bearbeitende Rohrabschnitt an die Stirnseite der Vorrichtung anstößt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Vorrichtung zum Bearbeiten von insbesondere nicht umgebogenen Rohren dahingehend weiterzubilden, dass sie auch geeignet ist zum Bearbeiten von umgebogenen Rohren, bei welchen ein nicht zu bearbeitender Rohrabschnitt in engem Abstand zu einem zu bearbeitenden Rohrabschnitt umgebogen ist und sich über dessen freies Ende hinaus erstreckt.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Dieser ist gekennzeichnet durch einen Kanal, welcher sich parallel zur Bewegungsrichtung des Werkzeugs und radial beabstandet zu der Mittelachse des Werkzeugs entweder im Inneren der Vorrichtung oder an deren Oberfläche von der Stirnwand der Rohrhalteeinrichtung zumindest bis zu dem druckstangen-fernen Ende des Druckgebers erstreckt zum Aufnehmen eines nicht zu bearbeitenden Rohrabschnitts des Rohres.
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Durch die Aufnahme des nicht zu bearbeitenden Rohrabschnitts durch den Kanal wird die Möglichkeit geschaffen, das freie Ende des zu bearbeitenden Rohrabschnitts zur Bearbeitung hinreichend nah an das Werkzeug heranzuführen. Der beanspruchte Kanal eröffnet insofern vorteilhafterweise die Möglichkeit, dass nun auch umgebogene Rohre, bei denen sich ein nicht zu bearbeitender Rohrabschnitt über das freie Ende eines zu bearbeitenden Rohrabschnitts hinaus erstreckt, bearbeitet werden können, selbst wenn der Abstand zwischen dem zu bearbeitenden Rohrabschnitt und dem nicht zu bearbeitenden Rohrabschnitt geringer ist als der radiale Abstand zwischen der Mittelachse des Werkzeugs und der Gehäuseoberfläche der Vorrichtung ohne den erfindungsgemäßen Kanal. Im Stand der Technik konnten demgegenüber nur Rohre mit großräumiger Umbiegung bearbeitet werden, bei denen der Abstand von zu bearbeitendem Rohrabschnitt und nicht zu bearbeitendem Rohrabschnitt ausreichend groß war, so dass der nicht zu bearbeitende Rohrabschnitt nicht an die Stirnseite der Vorrichtung angestoßen hat.
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Gemäß einem ersten vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Boden des Kanals, d. h. dessen tiefste Stelle in möglichst minimalem radialen Abstand zur Mittelachse des Werkzeugs ausgebildet ist, um vorteilhafterweise auch Rohre mit möglichst kleinem Abstand y zwischen dem zu bearbeitenden Rohrabschnitt und dem nicht zu bearbeitenden Rohrabschnitt bearbeiten zu können. Untergrenze für den minimalen Abstand zwischen Kanalboden und Mittelachse des Werkzeugs ist in jedem Fall der minimale Radius des Werkzeugs oder sonstiger Hilfsmittel, insbesondere der maximale Radius von Überwurfmüttern, welche bei der Montage von Schneidringen verwendet werden oder der maximale Radius von Bördelmuffen bzw. Bördelbacken.
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In der Rohrrückhalteeinrichtung ist der Kanal ausgebildet in Form von Ausnehmungen in der Stirnwand, der Rückwand oder einer Rohrrückhalteplatte. Wenn der Kanal an der Oberfläche der Vorrichtung ausgebildet ist, sind diese Ausnehmungen radial zur Mittelachse des Werkzeugs nach außen hin geöffnet.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung nicht nur einen, sondern zwei Druckgeber, welche drucktechnisch parallel geschaltet sind zum gemeinsamen Einwirken ihrer beiden Druckstangen auf einen gemeinsamen Druckstempel bzw. eine gemeinsame Druckplatte zum Bewegen des Werkzeugs in der Bewegungsrichtung x relativ zu dem zu bearbeitenden Rohrabschnitt. Das Vorsehen der mindestens zwei Druckgeber bietet den Vorteil, dass diese gegenüber nur einem vorgesehenen Druckgeber kleiner, insbesondere mit kleinerem radialen Durchmesser ausgebildet werden können, bei gleichem oder noch größerem aufzubringenden Druck im Vergleich zu nur einem Druckgeber mit entsprechend größerem Bau-Durchmesser. Gerade dieser große Radius des nur einen Druckgebers verhindert im Stand der Technik, dass auch umgebogene Rohre mit kleinem Abstand y zwischen dem zu bearbeitenden Rohrabschnitt und dem nicht zu bearbeitenden Rohrabschnitt mit der Vorrichtung bearbeitet werden konnten, weil die Abmessungen des Gehäuses der Vorrichtung entsprechend groß dimensioniert werden mussten.
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Das Vorsehen der mindestens zwei Druckgeber mit jeweils nur relativ kleiner radialer Erstreckung ermöglicht demgegenüber vorteilhafterweise, dass der Kanal im Bereich der Druckgeber z. B. durch einen Freiraum zwischen den beiden Druckgebern ausgebildet sein kann, wenn diese beiden Druckgeber quer zur Bewegungsrichtung x beabstandet zueinander in der Vorrichtung angeordnet sind.
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Alternativ dazu können die beiden Druckgeber auch in einem Gehäuse beispielsweise parallel zueinander angeordnet sein, wobei sich dann der Kanal im Bereich der Druckgeber entweder durch das Gehäuse hindurch erstreckt oder in Form einer Einkerbung an der Oberfläche des Gehäuses ausgebildet ist, welche sich in Richtung der Bewegungsrichtung x des Werkzeugs erstreckt und vorzugsweise bis in eine Tiefe T zwischen den Druckgebern eingeschnitten ist.
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Der Druckstempel ist erfindungsgemäß außerhalb des Kanals, beispielsweise unterhalb oder oberhalb des Kanals angeordnet. Dazu ist die radiale Erstreckung des Druckstempels in Richtung des Kanalbodens nicht größer als die maximale radiale Erstreckung des Werkzeugs oder der oben genannten Hilfsmittel ausgebildet.
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Bei den Druckgebern und den Druckstangen handelt es sich beispielsweise jeweils um Hydraulikzylinder mit einer Kolbenstange, um Gasdruck-, insbesondere auch Luftdruckzylinder, mit einer Kolbenstange oder um vorzugsweise elektrische Motoren mit einer Spindel.
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Bei dem Werkzeug handelt es sich um einen hülsenförmigen Montagekonus zum Aufmontieren eines Schneidringes oder eines Progressivringes auf dem Umfang des Rohres oder um einen Bördeldorn zum Aufbördeln des offenen freien Endes des zu bearbeitenden Rohrabschnitts.
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Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung bietet sich insbesondere an für umgebogene Rohre, bei denen der zu bearbeitende Rohrabschnitt und der nicht zu bearbeitende Rohrabschnitt eng benachbart zueinander ausgebildet sind und sich der nicht zu bearbeitende Rohrabschnitt über das freie Ende des zu bearbeitenden Rohrabschnitts hinaus erstreckt. Beispielsweise ist das Rohr U-förmig umgebogen und bilden der zu bearbeitende Rohrabschnitt und der nicht zu bearbeitende Rohrabschnitt die Schenkel des U-förmigen Rohres.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung und des Rohres sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Der Beschreibung sind insgesamt drei Figuren beigefügt, wobei
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1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem zu bearbeitenden Rohr;
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2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung und das Rohr gemäß 1; und
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3 ein Gehäuse mit zwei darin angeordneten Druckgebern zeigt.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter gleichzeitiger Bezugnahme auf alle genannten Figuren detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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1 und 2 zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 in einer perspektivischen Ansicht. Zu erkennen ist zunächst ein Gehäuse 150. Darin eingebaut sind zwei parallel zueinander angeordnete und drucktechnisch parallel geschaltete Druckgeber, z. B. in Form von Hydraulikzylindern; siehe 3. In den 1 und 2 sind lediglich die Druckstangen 112-1, 112-2 in Form von Kolbenstangen dieser beiden Druckgeber zu erkennen. Diese Druck- bzw. Kolbenstangen 112-1, 112-2 wirken beide gleichzeitig auf eine gemeinsame Druckplatte in Form eines Druckstempels 140. Der Druckstempel trägt an seinem druckgeber-fernen Ende, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Werkzeugaufnehmers, ein Werkzeug 130. Bei dem Werkzeug handelt es sich typischerweise um einen hülseförmigen Montagekonus zum Vormontieren eines Schneidringes oder eines Progressivringes auf dem Umfang eines zu bearbeitenden Rohrabschnittes 202 eines Rohres 200 oder um einen Bördeldorn zum Umbördeln des freien Endes des zu bearbeitenden Rohrabschnittes 202. Mit Hilfe der Druckgeber 110-1, 110-2 gemäß 3 und dem Druckstempel 140 wird das Werkzeug 130 in einer Bewegungsrichtung x bewegt.
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Das Gehäuse 150 für die Druckgeber sowie die Druckstangen und der Druckstempel sind typischerweise in einem übergeordneten bzw. gemeinsamen großen Gesamtgehäuse untergebracht. Lediglich der Druckstempel 140 tritt an der Stirnseite bzw. der Stirnwand 300 aus diesem Gehäuse aus; siehe 2.
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In dem Bereich, wo der Druckstempel 140 aus der Stirnwand 300 austritt, ist eine Rohrhalteeinrichtung 120 mit dem Gesamtgehäuse der Vorrichtung verbunden bzw. an dieses Gehäuse lösbar montiert zum Halten des Rohres 200 in fester Relativposition zu dem Druckgeber. Genauer gesagt, ist die Rohrhalteeinrichtung 120 insbesondere durch eine Rohrrückhalteplatte 122 mit einer geeigneten Ausnehmung 123 ausgebildet, den zu bearbeitenden Rohrabschnitt 202 in fester Relativposition zu dem Druckgeber derart zu halten, dass der zu bearbeitende Rohrabschnitt 202 koaxial zur Bewegungsrichtung x des Werkzeugs ausgerichtet und gehalten wird.
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Erfindungsgemäßes Kennzeichen der Vorrichtung 100 zum Bearbeiten des Rohres 200 ist ein Kanal, welcher sich parallel zur Bewegungsrichtung x des Werkzeugs erstreckt und radial beabstandet zu der Mittelachse 160 des Werkzeugs verläuft. Konkret verläuft er entweder im Inneren der Vorrichtung 100 oder an deren Oberfläche, so wie in den 1 bis 3 durch die Ausnehmungen 121, 123 und die Einkerbungen 127 und 152 in der Stirnwand 124 der Rohrhalteeinrichtung, der Rückwand 125 der Rohrhalteeinrichtung und der Einkerbung 152 in dem Gehäuse 150 der Druckgeber ausgebildet und gezeigt. Die Ausnehmungen und die Einkerbungen sind bei Ausgestaltung des Kanals als halboffenem Kanal an der Oberfläche der Vorrichtung radial zu der Mittelachse 160 des Werkzeugs nach außen hin geöffnet ausgebildet.
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Vorteilhafterweise ist der Kanal in möglichst geringen, vorzugsweise minimalen radialen Abstand zur Mittelachse 160 des Werkzeugs 130 bzw. zur Bewegungsrichtung x des Werkzeugs 130 ausgebildet bzw. angeordnet, denn je geringer dieser Abstand y ist, desto enger kann das Rohr umgebogen sein, d. h. desto geringer kann der Abstand y zwischen dem zu bearbeitenden Rohrabschnitt 202 und dem nicht zu bearbeitenden Rohrabschnitt 204 sein, bei dem trotzdem noch eine Bearbeitung des Rohres möglich ist. In jedem Fall ist jedoch die Untergrenze für den minimalen Abstand zwischen dem Boden des Kanals und der Mittelachse 160 des Werkzeuges gegeben durch den maximalen Radius des Werkzeugs 130 oder sonstiger Hilfsmittel, welche für die Bearbeitung des zu bearbeitenden Rohrabschnitts 202 erforderlich sind. Bei diesen Hilfsmitteln kann es sich z. B. um eine Überwurfmutter 135 handeln, welche als Rückhalt für den Schneidring 210 bei dessen Montage und zur Abstützung des bearbeitenden Rohrabschnitts 202 gegenüber der Rohrrückhalteplatte 122 dient.
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Alternativ zu der Einkerbung 152 in dem Gehäuse 150 für die Druckgeber kann der Kanal zwischen den beiden Druckgebern auch durch einen Freiraum zwischen diesen gebildet sein.
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Um den Kanal offenzuhalten und diesen nicht in seinem Durchmesser einzuschränken ist es wichtig, dass insbesondere der Druckstempel 140 außerhalb des Kanals, beispielsweise unterhalb oder oberhalb des Kanals angeordnet ist. In 1 und 2 verläuft der Kanal oberhalb des Druckstempels 140.
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Bei den Druckgebern mit ihren jeweiligen Druckstangen kann es sich beispielsweise um Hydraulikzylinder mit jeweils einer Kolbenstange, um Gasdruckzylinder mit einer Kolbenstange oder um vorzugsweise elektrische Motoren mit einer Spindel handeln. Die zu bearbeitenden Rohre sind typischerweise umgebogen, und zwar derart, dass der zu bearbeitende Rohrabschnitt 202 und der nicht zu bearbeitende Rohrabschnitt 204 benachbart zueinander ausgebildet sind, wobei sich der nicht zu bearbeitende Rohrabschnitt 204 über das freie Ende des zu bearbeitenden Rohrabschnitts 202 hinaus erstreckt, wie dies in den 1 und 2 erkennbar ist. Ohne das Vorhandensein des erfindungsgemäßen Kanals wäre die Bearbeitung derartig gebogener Rohre, insbesondere wenn der besagte Abstand y sehr klein ist nicht möglich, weil dann der zu bearbeitende Rohrabschnitt 202 nicht nahe genug an das Werkzeug 130 herangeführt werden könnte, weil der nicht zu bearbeitende Rohrabschnitt durch ein Anschlagen an der Stirnwand 300 des Gehäuses der Vorrichtung dies verhindern würde.
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Besonders typischerweise ist das Rohr U-förmig umgebogen und bilden der zu bearbeitende und der nicht zu bearbeitende Rohrabschnitt die Schenkel des U-förmigen Rohres.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Vorrichtung (100)
- 110-1
- Druckgeber
- 110-2
- weiterer Druckgeber
- 112-1
- Druckstange
- 112-2
- weitere Druckstange
- 120
- Rohrhalteeinrichtung
- 121
- Ausnehmung
- 122
- Rohrrückhalteplatte
- 123
- Ausnehmung
- 124
- Stirnwand der Rohrhalteeinrichtung
- 125
- Rückwand der Rohrhalteeinrichtung
- 127
- Ausnehmung
- 130
- Werkzeug
- 135
- Überwurfmutter
- 140
- Druckstempel
- 150
- Gehäuse
- 152
- Einkerbung
- 155
- druckstangen-fernes Ende des Druckgebers
- 160
- Mittelachse des Werkzeugs
- 200
- Rohr
- 202
- zu bearbeitender Rohrabschnitt
- 204
- nicht zu bearbeitender Rohrabschnitt
- 210
- Schneidring
- 300
- Stirnwand
- x
- Bewegungsrichtung des Werkzeugs
- y
- Abstand
- T
- Tiefe
