DE112011103080T5 - Device for cutting and chamfering a plastic pipe - Google Patents
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Abstract
Geschaffen ist eine Rohrschneidevorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung zum Schneiden eines Wasser- oder Abflussrohrs und Anfasen von dessen Enden. Die Vorrichtung enthält zwei untere Stützwalzen und zwei obere Stützwalzen, um das Rohr weiter drehbar zu stützen, sowie zwei Führungsräder, die zwischen den beiden unteren Walzen angeordnet sind. Weiter enthält die Vorrichtung ein Werkzeug zum Schneiden und Anfasen des Rohrs.What is provided is a pipe cutting device, and in particular a device for cutting a water or drainage pipe and chamfering the ends thereof. The apparatus includes two lower back-up rolls and two upper back-up rolls for further rotatably supporting the pipe and two guide wheels disposed between the two lower rolls. Further, the apparatus includes a tool for cutting and chamfering the tube.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rohrschneidevorrichtung und genauer eine Vorrichtung zum Schneiden zum Beispiel eines Wasser- oder Abflussrohres und Anfasen von dessen Enden.The present invention relates to a pipe cutting device, and more particularly to an apparatus for cutting, for example, a water or drainage pipe and chamfering the ends thereof.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Typischerweise sind Wasser- oder Abflussrohre aus einem Polymermaterial gefertigt, z. B. Polyvinylchlorid (PVC), wobei ein Ende des Rohrs ein Mutterende ist, das eine Aufnahme bildet, und das andere Ende des Rohrs ein Vaterende mit einem angefasten oder angeschrägten Umfang ist. Die Rohre werden typischerweise in Standarddurchmessern und -längen hergestellt, und mehrere der Rohre können auf der Baustelle Beschneiden erfordern, um Rohre mit der notwendigen Länge vorzusehen.Typically, water or drainage pipes are made of a polymeric material, e.g. As polyvinyl chloride (PVC), wherein one end of the tube is a nut end which forms a receptacle, and the other end of the tube is a butt end with a chamfered or beveled circumference. The tubes are typically made in standard diameters and lengths, and several of the tubes may require trimming on site to provide tubes of the required length.
Üblicherweise wird eine Gummidichtung verwendet, um die Verbindungsstelle abzudichten, wo zwei Rohre verbunden sind. Die Dichtung ist in einer ringförmigen Vertiefung aufgenommen, die am Mutterende eines der Rohre ausgebildet ist. Das Vaterende des anderen Rohres koppelt sich mit der radial inneren Fläche der Dichtung, um die Abdichtung auszubilden. Das Vaterende eines Rohres mit Standardlänge enthält typischerweise eine Fase oder Abschrägung, sodass die Dichtung nicht aus der Vertiefung gerollt oder beschädigt wird, wenn das Vaterende während des Installationsvorgangs eingeschoben wird. Wenn das Rohr auf der Baustelle zu einer Länge nach Maß geschnitten werden muss, wird typischerweise das ursprüngliche abgefaste oder abgeschrägte Vaterende abgeschnitten, und ein neues Vaterende wird gebildet. Arbeiter versuchen oft auf der Baustelle, die Kante des Vaterendes solcher Rohre mit zugeschnittener Länge abzuschrägen, um Schäden an der Dichtung zu vermeiden. Die Verwendung von Handwerkzeug zum Schneiden oder Schleifen führt jedoch oft zu einer unregelmäßig abgeschrägten Kante.Usually, a rubber seal is used to seal the joint where two pipes are connected. The seal is received in an annular recess formed at the nut end of one of the tubes. The butt end of the other tube engages the radially inner surface of the seal to form the seal. The butt end of a standard length pipe typically includes a chamfer or bevel so that the gasket will not be rolled or damaged out of the recess when the butt end is inserted during the installation process. If the pipe has to be cut to length at the job site, typically the original beveled or bevelled butt end is cut off and a new butt end is formed. Workers often try on the job site to bevel the edge of the tail end of such cut-to-length pipes to avoid damage to the seal. However, the use of hand tools for cutting or grinding often results in an irregular beveled edge.
Nachdem das Rohrsystem installiert wurde, erfordern Anforderungen von Behörden oft, dass das System unter Druck gesetzt wird und spezielle Druckabfallparameter erfüllt. Wenn das System den Drucktest nicht besteht, müssen die Lecks gefunden und behoben werden, die diesen Ausfall verursacht haben. Oft ist die Quelle solcher Lecks eine beschädigte oder verschobene Dichtung an der Verbindungsstelle zweier Rohre. Die Kosten der Suche und Reparatur solcher Lecks können sehr bedeutend sein. Demgemäß ist eine Reduktion der Häufigkeit solcher Lecks höchst wünschenswert.After the piping system has been installed, government requirements often require that the system be pressurized and meet specific pressure drop parameters. If the system fails the pressure test, the leaks that caused this failure must be found and corrected. Often the source of such leaks is a damaged or displaced gasket at the juncture of two pipes. The cost of finding and repairing such leaks can be very significant. Accordingly, a reduction in the frequency of such leaks is highly desirable.
Schneidvorrichtungen nach dem Stand der Technik sind in den
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue tragbare Vorrichtung zu schaffen, die besonders zum Schneiden und Anfasen von Rohren, insbesondere Kunststoffrohren, gedacht ist, wobei mittels dieser Vorrichtung die oben beschriebenen Probleme vermieden werden und die Vorrichtung leicht zu verwenden ist, während das Schneiden oder Anfasen schnell und akkurat stattfindet.The object of the present invention is to provide a new portable device, which is particularly intended for cutting and chamfering of pipes, especially plastic pipes, by means of which device the problems described above are avoided and the device is easy to use while the Cutting or chamfering takes place quickly and accurately.
Diese Aufgabe wird mittels der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung erfüllt, die hauptsächlich dadurch gekennzeichnet ist, dass die Elemente zum Drehen und Halten des Rohrs aus den oberen Stützwalzen zusammen mit schwenkbaren und stützenden Führungsrädern gebildet sind, in Kombination mit einem beweglichen Schneidwerkzeug, das das Rohr sowohl schneidet als auch anfast.This object is achieved by means of the device according to the invention mainly characterized in that the elements for rotating and holding the tube from the upper support rolls are formed together with pivotable and supporting guide wheels, in combination with a movable cutting tool comprising the tube both cuts and ants.
Auf diese Weise ist eine zuverlässige und billige handbetriebene Vorrichtung zum Schneiden und Anfasen eines Rohrs, insbesondere eine Kunststoffrohrs, geschaffen.In this way, a reliable and inexpensive hand-operated device for cutting and chamfering a pipe, in particular a plastic pipe, created.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die vorliegende Erfindung schafft eine Rohrschneidevorrichtung, die ein Rohr zum sicheren und kontrollierten Bearbeiten des Rohrs sicher hält, und die benutzt werden kann, um Rohre, insbesondere PVC-Rohre, sauber und präzise zu schneiden und anzufasen. Jedoch kann die Vorrichtung auch zum Schneiden und Anfasen von Kupfer-, Stahl- oder Edelstahlrohren sowie anderen Kunststoffrohren verwendet werden.The present invention provides a pipe cutting device which securely holds a pipe for safe and controlled machining of the pipe and which can be used to clean and accurately cut and chamfer pipes, particularly PVC pipes. However, the device can also be used for cutting and chamfering copper, steel or stainless steel pipes and other plastic pipes.
Die Erfindung umfasst in einer Form davon eine Vorrichtung zum Schneiden und Anfasen eines Rohrs, wie etwa eines Kunststoffrohrs. Die Vorrichtung enthält einen unteren Rahmen mit zwei unteren Stützwalzen zum drehbaren Stützen des Rohrs, wenn es darauf gelegt ist. Auch vorgesehen ist ein oberer Rahmen mit zwei oberen Stützwalzen, um das Rohr weiter drehbar zu stützen, wenn es auf die unteren Stützwalzen gelegt ist und die oberen Stützwalzen auf das Rohr gesenkt sind. Der obere Rahmen ist Teil einer Spannbaugruppe zum Einspannen des Rohrs in einer gesicherten Stellung zwischen den stützenden unteren und oberen Walzen. Um das Rohr zu drehen, sind Mittel zum Drehen einer oder mehrerer der oberen oder unteren Walzen vorgesehen.The invention in one form thereof comprises a device for cutting and chamfering a pipe, such as a plastic pipe. The apparatus includes a lower frame having two lower back-up rollers for rotatably supporting the pipe when laid thereon. Also provided is an upper frame having two upper support rollers to further rotatably support the tube when placed on the lower support rollers and lower the upper support rollers on the tube. The upper frame is part of a clamping assembly for clamping the tube in a secured position between the supporting lower and upper rollers. To rotate the tube, means are provided for rotating one or more of the upper or lower rollers.
Wichtig für die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist mindestens ein Führungsrad, das zum Beispiel entweder zwischen den beiden oberen Walzen oder den unteren Walzen, vorzugsweise zwischen den beiden unteren Walzen, angeordnet ist. Das Führungsrad wird federnd und drehbar zur Oberfläche des Rohrs gezwungen/gedrängt, wenn das Rohr zwischen die oberen und unteren Stützwalzen gelegt ist. Das Rad ist schwenkbar, um das Rohr längs vor und zurück zwischen den oberen und unteren Stützwalzen zu führen. Der Erfinder des Vorliegenden hat überraschenderweise festgestellt, dass ein solches Führungsrad erforderlich ist, nicht nur zum Führen des Rohrs zwischen den oberen und unteren Walzen in seiner Längsrichtung, sondern auch zum Drehen des Rohrs in einer feststehenden Stellung bezüglich des gemäß der vorliegenden Erfindung benutzten Schneidwerkzeugs.Important for the device according to the present invention is at least one guide wheel, which is arranged, for example, either between the two upper rolls or the lower rolls, preferably between the two lower rolls. The guide wheel is forced resiliently and rotatably to the surface of the pipe when the pipe is placed between the upper and lower backup rolls. The wheel is pivotable to guide the tube longitudinally back and forth between the upper and lower support rollers. The present inventor has surprisingly found that such a guide wheel is required not only for guiding the tube between the upper and lower rollers in its longitudinal direction, but also for rotating the tube in a fixed position with respect to the cutting tool used in the present invention.
Im Gegensatz zu Vorrichtungen nach dem Stand der Technik benutzt die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Schneidwerkzeug mit einer Schneide und einer getrennten Fasenschneide. Wenn das Schneidwerkzeug, und insbesondere seine Fasenschneide, gegen die Oberfläche des Rohrs gedrückt wird, übt es eine Kraft auf das Rohr aus, die es nach hinten bewegen würde, wenn nicht das oben erwähnte Führungsrad federnd und drehbar zur Oberfläche des Rohrs gezwungen/gedrängt würde.In contrast to prior art devices, the device according to the present invention uses a cutting tool having a cutting edge and a separate bevel cutting edge. When the cutting tool, and particularly its bevel blade, is pressed against the surface of the tube, it exerts a force on the tube which would move it backwards unless the above-mentioned guide wheel were resiliently urged and forced to the surface of the tube ,
Daher nutzt die vorliegende Erfindung die kombinierte Wirkung der Kräfte, die von den oberen und unteren Walzen ausgehen, in Verbindung mit dem Führungsrad, um den Kräften entgegenzuwirken, die durch das Schneidwerkzeug ausgeübt werden. Um diese Kräfte vollständig zu beherrschen, kann das Führungsrad bezüglich der Oberfläche des Rohrs geschwenkt (verdreht) sein, um die veränderliche, durch das Schneidwerkzeug ausgeübte Kraft zu kompensieren, wenn es während des Schneid- und Anfasvorgangs gegen die Oberfläche des Rohrs gedrückt wird.Therefore, the present invention utilizes the combined action of the forces exerted by the upper and lower rolls in conjunction with the guide wheel to counteract the forces exerted by the cutting tool. To fully control these forces, the guide wheel may be pivoted (twisted) with respect to the surface of the pipe to compensate for the variable force exerted by the cutting tool as it is pressed against the surface of the pipe during the cutting and chamfering operation.
Mit anderen Worten, dass Führungsrad kann geschwenkt werden, sodass die Rotationsachse des Führungsrads nicht parallel (schräg) bezüglich der Rotationsachsen der Führungswalzen oder des Rohrs ist. Daher kann das Führungsrad zwischen einer ersten Stellung, in der die Rotationsachse des Führungsrads parallel zu den Rotationsachsen der Stützwalzen steht, und einer zweiten Stellung, in der die Rotationsachse des Führungsrads nicht parallel zu den Rotationsachsen der Stützwalzen steht, bewegt werden.In other words, the guide wheel can be pivoted so that the rotation axis of the guide wheel is not parallel (oblique) with respect to the rotation axes of the guide rollers or the pipe. Therefore, the guide wheel can be moved between a first position, in which the axis of rotation of the guide wheel is parallel to the axes of rotation of the support rollers, and a second position, in which the axis of rotation of the guide wheel is not parallel to the axes of rotation of the support rollers.
Insbesondere wenn Kunststoffrohre geschnitten und angefast werden, verursacht die auf die obere Stützwalze ausgeübte Kraft eine gewisse Ovalität des Rohrs, sodass sich das Rohr ohne Verwendung des Führungsrads in seiner Längsrichtung bewegt. Um diese Bewegung zu beherrschen und die Bewegung in der korrekten Position anzuhalten, wird das Führungsrad benutzt, da eine Neigung der Rotationsachse des Führungsrads, das in Kontakt mit dem Rohr steht, eine zusätzliche Kraft in der Längsrichtung auf das Rohr ausübt. Daher kann jede Längsbewegung des Rohrs mittels eines geeigneten Schwenkens des Führungsrads beschleunigt, verzöget oder sogar angehalten werden.In particular, when plastic pipes are cut and chamfered, the force applied to the upper back-up roll causes some ovality of the pipe, so that the pipe moves in its longitudinal direction without using the guide wheel. To control this movement and to stop the movement in the correct position, the guide wheel is used because an inclination of the axis of rotation of the guide wheel, which is in contact with the tube, exerts an additional force in the longitudinal direction on the tube. Therefore, any longitudinal movement of the tube can be accelerated, retarded or even stopped by suitable pivoting of the guide wheel.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zwei Führungsräder, die federnd und drehbar zur Oberfläche des Rohrs gezwungen/gedrängt werden. Es kann ein Vorteil sein, wenn beide Führungsräder identische Rotationsachsen aufweisen.In a preferred embodiment, the device comprises two guide wheels which are resiliently urged and forced to the surface of the tube. It may be an advantage if both guide wheels have identical axes of rotation.
In einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung enthält die Vorrichtung eine Spannbaugruppe zum Einspannen des Rohrs in einer gesicherten Stellung zwischen den unteren und oberen Stützwalzen. Die Spannbaugruppe enthält einen schwenkbar an einem Rahmen montierten Hebelarm. Ein Spannelement ist am Hebelarm angeordnet, und eine Schwenkbewegung des Hebelarms bewegt das Spannelement zwischen einer Klemmstellung, in der das Spannelement das Rohr koppelnd zwischen den unteren und oberen Walzen festhält, und einer gelösten Stellung, in der das Spannelement am Rahmen einen Abstand zum Rohr aufweist, der zulässt, dass das Rohr eingesetzt und entfernt wird. Ein vorspannendes Element mit einem ersten Ende, das bezüglich des Rahmens befestigt ist, und einem zweiten Ende, das funktionsmäßig mit dem Hebelarm gekoppelt ist, spannt das Spannelement zum Rohr vor, wenn das Spannelement nahe der Klemmstellung positioniert ist, und spannt das Spannelement weg vom Rohr vor, wenn das Spannelement nahe der gelösten Stellung positioniert ist.In one embodiment of the present invention, the apparatus includes a tensioning assembly for clamping the pipe in a secured position between the lower and upper backup rolls. The chuck assembly includes a lever arm pivotally mounted to a frame. A tension member is disposed on the lever arm and pivotal movement of the lever arm moves the tension member between a clamping position in which the tension member locks the tube between the lower and upper rollers and a disengaged position wherein the tension member is spaced from the frame by the frame allowing the pipe to be inserted and removed. A biasing member having a first end fixed relative to the frame and a second end operatively coupled to the lever arm biases the tension member toward the tube when the tension member is positioned near the clamping position and biases the tension member away from the clamping member Pipe before, when the clamping element is positioned near the released position.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass sie durch sicheres Klemmen des Rohrs Ungenauigkeit beim Schneiden und Anfasen des Rohrs reduzieren kann, die durch Verziehen des Rohrs oder durch Gleiten eines nassen Rohrs verursacht ist: Merkmale der vorliegenden Erfindung, die das sichere Klemmen des Rohrs einzeln und in Kombination erleichtern, umfassen die Verwendung des unteren Rahmens mit zwei unteren Stützwalzen zum drehbaren Stützen des Kunststoffrohrs, wenn es darauf gelegt ist; des oberen Rahmens mit zwei oberen Stützwalzen, um das Kunststoffrohr weiter drehbar zu stützen, wenn es auf die unteren Stützwalzen gelegt ist und die oberen Stützwalzen auf das Rohr gesenkt sind; und von zwei Führungsrädern, die zwischen den beiden unteren Walzen angeordnet sind und federnd und drehbar zur Oberfläche des Kunststoffrohrs gedrängt werden, wenn das Rohr zwischen die oberen und unteren Stützwalzen gelegt wird, wobei die Räder drehbar sind, um das Rohr längs vor und zurück zwischen den oberen und unteren Stützwalzen zu führen.An advantage of the present invention is that, by securely clamping the tube, it can reduce inaccuracy in cutting and chamfering the tube caused by warping of the tube or by sliding a wet tube. Features of the present invention which enable secure clamping of the tube individually and in combination facilitate the use of the lower frame with two lower support rollers for rotatably supporting the plastic pipe when laid on it; the upper frame having two upper backup rolls for further rotatably supporting the plastic pipe when laid on the lower backup rolls and the upper backup rolls lowered onto the pipe; and two guide wheels which are disposed between the two lower rollers and resiliently and rotatably urged to the surface of the plastic pipe when the pipe is placed between the upper and lower support rollers, wherein the wheels are rotatable to longitudinally back and forth between the pipe to guide the upper and lower support rollers.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Schneiden und Anfasen eines Kunststoffrohrs geschaffen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- • Vorsehen eines unteren Rahmens mit zwei unteren Stützwalzen zum drehbaren Stützen des Kunststoffrohrs, wenn es darauf gelegt ist;
- • Vorsehen eines oberen Rahmens mit mindestens einer oberen Stützwalze, um das Kunststoffrohr weiter drehbar zu stützen, wenn es auf die unteren Stützwalzen gelegt ist und die obere Stützwalze auf das Rohr gesenkt ist;
- • Vorsehen von Mitteln zum Drehen einer oder mehrerer der oberen oder unteren Walzen, um das Rohr zu drehen;
- • Vorsehen mindestens eines Führungsrads, das drehbar zur Oberfläche des Kunststoffrohrs gedrängt wird, wenn das Rohr zwischen die oberen und unteren Stützwalzen gelegt ist, wobei das Rad schwenkbar ist, um das Rohr längs vor und zurück zwischen den oberen und unteren Stützwalzen zu führen; und
- • Vorsehen eines verschiebbaren Schneidwerkzeugs mit einer Schneide und einer getrennten Fasenschneide; wobei
- • das Rohr so zwischen den oberen und unteren Walzen eingespannt ist, dass es einen elliptischen Querschnitt erhält;
- • das Schneidwerkzeug gegen die Oberfläche des sich drehenden Rohrs gedrückt wird, während die Führungsräder so geschwenkt sind, dass die durch das Schneidwerkzeug ausgeübte Kraft kompensiert wird, wodurch das Rohr während des Schneidens und Anfasens in derselben Stellung gehalten wird.
- Providing a lower frame with two lower back-up rollers for rotatably supporting the plastic pipe when placed thereon;
- Providing an upper frame with at least one upper back-up roll for further rotatably supporting the plastic pipe when laid on the lower back-up rolls and the upper back-up roll is lowered onto the pipe;
- Providing means for rotating one or more of the upper or lower rollers to rotate the tube;
- Providing at least one guide wheel which is rotatably urged to the surface of the plastic pipe when the pipe is placed between the upper and lower support rollers, the wheel being pivotable to guide the pipe longitudinally back and forth between the upper and lower support rollers; and
- • providing a slidable cutting tool with a cutting edge and a separate bevel cutting edge; in which
- • the pipe is clamped between the upper and lower rolls to give it an elliptical cross-section;
- The cutting tool is pressed against the surface of the rotating tube while the guide wheels are pivoted so as to compensate for the force exerted by the cutting tool, thereby maintaining the tube in the same position during cutting and chamfering.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Genaue Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Gesamtansichten einer Rohrschneidevorrichtung (
In einer bevorzugten, in den
Zwei Führungsräder (
In den
Die Vorrichtung weist ein Schneidwerkzeug (
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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