DE19711888C1 - Fräskopf für ein Rohrreinigungsgerät - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fräskopf für ein Rohrreinigungsgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, zur Behebung von Verstopfungen von Rohren, Kanälen etc. Rohrreinigungsgeräte einzusetzen. Diese be­ sitzen eine Antriebsmaschine sowie eine hiervon ausgehende Kraftübertragungsleitung, mit der ein Bohrkopf bzw. Fräs­ kopf in Umdrehungen versetzt wird. Der Bohr- bzw. Fräskopf, der in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt ist, wird in das verstopfte Rohr eingeführt und in Drehungen versetzt. Hierdurch bohrt bzw. fräst er sich durch den ver­ stopften Rohrabschnitt, so daß der Rohrquerschnitt wieder freigelegt wird. Bekannt sind beispielsweise Keulenbohrer, Trichterbohrer, gezahnte Bohrer, Schneidköpfe etc.

Es ist bekannt, einem Rohrreinigungsgerät eine Vielzahl von derartigen Bohr- bzw. Fräsköpfen zuzuordnen, um je nach der anzutreffenden Verstopfung unterschiedlich ausgebildete Bohr- bzw. Fräsköpfe einzusetzen. Die bekannten Bohr- bzw. Fräsköpfe sind daher in bezug auf ihr Anwendungsgebiet re­ lativ unflexibel.

Aus der GB 174 224 ist ein Fräskopf bekannt, bei dem Fräs­ lamellen über eine Axialbewegung gegen einen stationär an­ geordneten Stift bewegt werden und an diesem entlangglei­ ten, so daß sie radial nach auswärts bewegt werden.

Aus der US 5 418 997 ist ein Fräskopf bekannt, bei dem zwei Fräslamellen mit Hilfe eines Gelenkbolzens schwenkbar am Fräskopfgehäuse gelagert sind. Bei der Rückwärtsbewegung des Fräskopfes treten die hinteren Enden der dreieckförmig ausgebildeten Fräslamellen mit Verunreinigungen an der Rohrwandung in Eingriff und werden dadurch nach außen in eine entsprechende Frässtellung verschwenkt.

Ein Fräskopf mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patent­ anspruchs 1 ist aus der GB 1 047 147 bekannt. Bei diesem bekannten Fräskopf werden die schwenkbar am Fräskopfgehäuse gelagerten Fräslamellen über Gummiblöcke radial nach außen gedrückt, wobei diese Gummiblöcke entweder in entsprechen­ den Schlitzen der Fräslamellen oder zwischen den Fräslamel­ len und dem Fräskopfgehäuse angeordnet sind. Eine Druckbe­ aufschlagung der Fräslamellen erfolgt somit bei dieser Aus­ führungsform in radialer Richtung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fräskopf der angegebenen Art zu schaffen, der sich besonders gut an die Verstopfungsart bzw. den Verstopfungs­ grad des zu reinigenden Rohres anpaßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Fräskopf der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist als Vorspanneinrichtung eine in einer Ausnehmung des Fräskopfgehäuses angeordnete Feder vorgese­ hen, die eine in der Ausnehmung geführte Kugel gegen die Rückseite der beiden Fräslamellen preßt. In der auseinan­ dergespreizten Normalstellung der Fräslamellen greift dabei die Kugel zwischen die beiden gespreizten Lamellen und spannt diese in die gespreizte Stellung vor. Werden die Lamellen radial zusammengepreßt, wird die Kugel gegen die Wirkung der Feder wieder in die Ausnehmung hineingedrückt.

Die erfindungsgemäße Lösung rückt somit vom Prinzip eines starr ausgebildeten Fräskopfes ab und beinhaltet statt dessen einen flexibel ausgebildeten Fräskopf, dessen mindestens zwei Fräslamellen je nach Verstopfungsgrad und Ver­ stopfungsart eine unterschiedliche Radialstellung einnehmen können. In der Normalstellung nehmen die mindestens zwei Fräskopflamellen eine gespreizte Stellung ein, so daß sich, ähnlich wie bei einer Schere, ihre Spitzen und Enden je­ weils im Abstand voneinander befinden. In dieser Stellung können somit die auseinandergespreizten Spitzen und Enden der Fräslamellen Fräsarbeit verrichten, wobei das durch die beiden Fräslamellen gebildete Werkzeug aufgrund der ge­ spreizten Lamellen eine relativ große Querschnittsfläche abdeckt. Einen derartigen Zustand nehmen die Fräslamellen insbesondere dann ein, wenn der Verstopfungsgrad des ent­ sprechenden Rohres nicht groß ist, d. h. nur an den Rohr­ wandungen Verstopfungen vorherrschen, während die Mitte des Rohres noch offen ist. In diesem Fall werden die beiden Fräslamellen nicht radial einwärts gedrückt. In diesem Zu­ stand mit "ausgefahrenen" Fräslamellen erfolgt eine Fräsung vorzugsweise radial außen, wobei die Fräsung vor und zurück durchgeführt werden kann.

Wird auf die "ausgefahrenen" Fräslamellen seitlich ein leichter Widerstand ausgeübt, so werden die Fräslamellen radial einwärts gedrückt. Hierdurch rücken die beiden Spit­ zen der Fräslamellen enger zusammen. Die Fräsung erfolgt hierbei mit den Spitzen und den radial äußeren Abschnitten und kann ebenfalls vor und zurück erfolgen. Die Fräslamel­ len befinden sich hierbei etwa in einer Mittelstellung.

Treffen die Fräslamellen auf einen besonders starken seit­ lichen Widerstand, werden sie radial soweit nach innen ver­ schwenkt, bis sie etwa eine Deckungsstellung einnehmen oder sich sogar ihre Spitzen wieder voneinander wegbewegen. In diesem Zustand, in dem der Fräskopf besonders schlank aus­ gebildet ist, erfolgt die Fräsung im wesentlichen nur mit der Spitze, und zwar nur im Vortrieb.

Trifft der erfindungsgemäß ausgebildete Fräskopf auf eine Rohrverstopfung, so fräst sich der Fräskopf anfangs mit der Spitze in den verstopften Bereich hinein, wobei durch den seitlich vom verstopften Bereich ausgeübten Druck die bei­ den Lamellen in die "eingezogene" innere Stellung ver­ schwenkt werden, in der der Fräskopf seine geringste Breite besitzt. In Abhängigkeit vom nachlassenden seitlichen Druck auf die Fräslamellen werden diese automatisch radial nach außen gespreizt, so daß nunmehr zusätzlich zur Spitze auch mit den radial seitlichen Bereichen der Lamellen gefräst werden kann. Schließlich gelangen die Lamellen in ihre vollständig "ausgefahrene" Stellung, in der nur noch mit den radial äußeren Bereichen der Lamellen gefräst wird. Der Fräskopf paßt sich somit sehr gut an die jeweiligen Gege­ benheiten der Verstopfung an, so daß ein besonders guter Wirkungsgrad bei der Entfernung von Rohrverstopfungen er­ zielt werden kann.

Wesentlich ist bei der erfindungsgemäßen Lösung, daß die mindestens zwei Fräslamellen elastisch in ihre gespreizte Normalstellung vorgespannt sind und durch seitliche Druck­ aufbringung elastisch radial einwärts bewegbar sind, und zwar soweit, bis die Lamellen etwa ihre Deckungsstellung erreichen und der Fräskopf eine besonders schlanke Form einnehmen kann. Beim Nachlassen des seitlich aufgebrachten Druckes bewegen sich die Lamellen automatisch wieder radial nach außen bis sie ggf. wieder ihre gespreizte Normalstel­ lung erreichen.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Fräskopf kann somit in der vollständig gespreizten Stellung der Fräslamellen etwa Ke­ gelform annehmen und mit den radialen Außenkanten der La­ mellen fräsen oder eine schlanke Form, beispielsweise die eines Zylinders, annehmen und axial mit den Lamellenspitzen fräsen. Wie erwähnt, sind je nach den Gegebenheiten Zwi­ schenformen möglich.

Je nach Spreizstellung der Lamellen kann der Fräskopf auch im Rücktrieb arbeiten, beispielsweise vor- und zurückbewegt werden. Wegen der elastischen Lagerung der Fräslamellen er­ folgt eine besonders gute Anpassung an die Verstopfungsart und den Verstopfungsgrad des Rohres.

Das Fräskopfgehäuse selbst kann beispielsweise zylindrisch oder polygonal ausgebildet sein. Eine polygonale Ausgestal­ tung ist besonders günstig für eine durchzuführende Druck­ spülung.

In Weiterbildung der Erfindung besitzt das Fräskopfgehäuse einen Längsschlitz zur Aufnahme der Fräskopflamellen und zwei diesen begrenzende Arme, die das Schwenklager für das Fräskopflamellen enthalten. Der Schlitz erstreckt sich zweckmäßigerweise mittig durch das Fräskopfgehäuse von ei­ nem Ende desselben ausgehend. Die Fräskopflamellen sind somit mittig im Gehäuse gelagert und werden von dem vorge­ sehenen Schlitz aufgenommen. Sie stehen, je nach Spreiz­ stellung, seitlich vom Gehäuse vor. Darüber hinaus stehen die Fräslamellenspitzen über die Vorderseite des Gehäuses vor.

Vorzugsweise weist das Fräskopfgehäuse einen Anschlag auf, der die gespreizte Normalstellung der Fräslamellen fest­ legt. Dieser Anschlag wird vorteilhafterweise durch einen von den Armen des Fräskopfgehäuses ausgehenden, sich durch Führungsschlitze der Fräslamellen erstreckenden Stift ge­ bildet. In der gespreizten Normalstellung der Fräslamellen liegt der Stift an einem Ende des Schlitzes der einen La­ melle und am gegenüberliegenden Ende des Schlitzes der an­ deren Lamelle an, so daß eine weitere Bewegung der Lamellen radial nach außen verhindert wird. Eine Radialbewegung nach innen ist möglich, wobei der Stift durch den Schlitz wan­ dert, bis er das andere Ende des Schlitzes erreicht, wo­ durch die innerste Lamellenstellung festgelegt wird.

Das Fräskopfgehäuse weist zweckmäßigerweise an seinem rück­ wärtigen Ende ein Gewinde zum Anschließen einer flexiblen Kraftübertragungsleitung auf, die die Verbindung zur An­ triebsmaschine des Fräskopfes herstellt. Auf diese Weise kann der Fräskopf in Drehungen versetzt werden. Die Art der Kraftübertragung spielt für die vorliegende Erfindung keine Rolle.

Was die Ausgestaltung der Fräskopflamellen selbst anbe­ trifft, so sind diese lamellen-, scheiben- oder plattenför­ mig ausgebildet und weisen vorzugsweise einen dreieckförmi­ gen Vorderabschnitt auf. Dieser hat eine Dreiecksspitze, die als Frässpitze dient. Des weiteren dienen die seitli­ chen Kanten der Lamellen als Fräskanten.

Die Fräskopflamellen weisen vorteilhafterweise eine ge­ krümmte Rückseite auf, um bei einer radialen Einwärtsbewe­ gung der Lamellen ein Gleiten der als Vorspanneinrichtung dienenden Kugel zu ermöglichen. Hierdurch wird ein unpro­ blematisches radiales Einwärtsdrücken der Fräslamellen er­ möglicht. In Weiterbildung besitzt der radial innere Ab­ schnitt der gekrümmten Fräslamellenrückseite eine flachere Krümmung als der radial äußere Abschnitt. Beim Einwärts­ drücken läuft somit die Kugel entlang der flacheren Krüm­ mung bis kurz vor das Ende des flacher gekrümmten Abschnit­ tes. In dieser Stellung haben die Lamellen etwa Deckungs­ stellung. Dabei wird die Kugel beidseitig von noch weiter nach hinten vorstehenden Abschnitten der gekrümmten Rück­ seite der beiden Lamellen begrenzt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiel es in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 den vorderen Teil eines Rohrreinigungsgerätes mit Fräskopf innerhalb einer Rohrkrümmung;

Fig. 2 einen Axialschnitt durch den Fräskopf der Fig. 1 senkrecht zur Blattebene;

Fig. 3 eine Vorderansicht des Fräskopfes der Fig. 1 und 2;

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den Fräskopf der Fig. 1-3 in einer ersten Stellung der Fräslamellen;

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch den Fräskopf in einer zweiten Stellung der Fräslamellen;

Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch den Fräskopf in einer dritten Stellung der Fräslamellen;

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Fräslamelle; und

Fig. 8 eine Seitenansicht der Fräslamelle der Fig. 7.

Der in Fig. 1 gezeigte vordere Teil eines Rohrreinigungs­ gerätes umfaßt einen Fräskopf 1, eine hiermit verbundene Adapterfeder 5 und eine hieran angeschlossene Kupplung 6. Die Adapterfeder ist über ein am hinteren Ende des Fräs­ kopfes 1 angeordnetes Gewinde 4 mit dem Fräskopf verbunden. Das Rohrreinigungsgerät besitzt eine Antriebsmaschine (nicht gezeigt), die mit einer Kraftübertragungsleitung (nicht gezeigt) verbunden ist, welche an die Kupplung 6 an­ schließbar ist. Die Antriebsmaschine setzt über die Kraft­ übertragungsleitung, die Kupplung 6 und die Adapterfeder 5 den Fräskopf 1 in Drehungen.

Mit einem derartigen Fräskopf 1 können Verstopfungen in Rohren beseitigt werden. Ein solches Rohr mit einer Krüm­ mung ist bei 2 gezeigt.

Der Fräskopf 1 selbst besitzt ein Fräskopfgehäuse 3, das am besten in Fig. 2 zu erkennen ist. Das Fräskopfgehäuse 3 weist einen Längsschlitz 20 auf, der sich vom in der Figur linken Ende des Gehäuses nach rechts in das Gehäuse hinein erstreckt. Der Schlitz 20 wird seitlich von zwei Gehäusear­ men 21 und 21 begrenzt. Im Schlitz sind zwei Fräslamellen 7, 8 parallel zueinander und in Kontakt miteinander ange­ ordnet. Diese beiden Fräslamellen 7, 8 sind schwenkbar im Fräskopfgehäuse 3 gelagert, und zwar über einen Gelenkzap­ fen 9, der sich durch die beiden Gehäusearme 21 und eine entsprechende Bohrung in den beiden Fräslamellen 7, 8 er­ streckt.

Des weiteren erstreckt sich ein Anschlagstift 11 durch ent­ sprechende Bohrungen in den Gehäusearmen 21 und einen je­ weiligen Schlitz 10 in jeder Fräslamelle 7, 8. Dieser Schlitz ist gekrümmt ausgebildet, wie in Fig. 1 gezeigt. Bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung der Lamellen 7, 8 stößt der Anschlagstift 11 gegen das linke Ende des Schlit­ zes 10 der einen Lamelle und gegen das rechte Ende des Schlitzes der anderen Lamelle. Die Lamellen werden somit durch den Stift 11 in der dargestellten gespreizten Stel­ lung gehalten und können sich nicht weiter auseinander­ bewegen.

Des weiteren befindet sich im hinteren Ende des Fräskopfge­ häuses 3 eine Sackbohrung 13, in der eine Schraubendruckfe­ der 14 angeordnet ist. Die Schraubendruckfeder 14 drückt eine Kugel 12 in den Fig. 1 und 2 nach links gegen die Rückseiten der beiden Lamellen 7, 8. Hierdurch werden die Lamellen in die in Fig. 1 gezeigte auseinandergespreizte Stellung vorgespannt. Bei Aufbringung einer radial gerich­ teten Kraft auf die beiden Lamellen können diese elastisch radial einwärts gedrückt werden, wodurch die Kugel 12 gegen die Wirkung der Feder 14 in die Ausnehmung 13 hineinge­ drückt wird. Wird kein Druck mehr auf die Lamellen aus­ geübt, bewegt sich die Kugel 12 in Fig. 1 wieder nach links und drückt die Lamellen wieder in die in Fig. 1 ge­ zeigte Spreizstellung.

Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht des Fräskopfes, wobei die in Fig. 1 dargestellte gespreizte Stellung der Lamellen 7, 8 zu erkennen ist.

Die Fig. 4-6 zeigen drei vertikale Axialschnitte durch den Fräskopf der Fig. 1-3 parallel zur Ebene der Fräs­ lamellen. Fig. 4 zeigt den Fall, in dem die beiden Lamel­ len 7, 8 radial nach innen bewegt worden sind und eine na­ hezu deckungsgleiche Stellung einnehmen, wobei allerdings die beiden Lamellenspitzen voneinander abweichen. Man er­ kennt, daß hierbei die Kugel 12 zwischen die Lamellen greift. Der Stift 11 befindet sich in der entgegengesetzten Anschlagstellung zu Fig. 1. Fig. 5 zeigt eine Mittelstel­ lung, bei der die beiden Lamellen geringfügig auseinander­ gespreizt worden sind. Die Kugel 12 hat sich hierbei in Fig. 5 weiter nach links zwischen die Lamellen bewegt. Der Stift 11 liegt nicht an den Schlitzbegrenzungen an.

Fig. 6 zeigt die Lamellen 7, 8 in der Normal- bzw. Spreiz­ stellung, in der der Stift 11 an den Schlitzbegrenzungen anliegt und somit eine weitere Bewegung der Lamellen radial nach außen verhindert. Die Kugel 12 greift wiederum zwi­ schen die Lamellen.

Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf die Fräslamelle 7, die in der Form einer flachen Scheibe ausgebildet ist. Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht der Lamelle 7. Diese besitzt eine Spitze 16 und einen dreieckförmigen Vorderabschnitt 17, der in einen rückwärtigen Abschnitt übergeht, welcher von zwei parallelen Kanten 20 und einer gekrümmten rückwärtigen Kante begrenzt wird. Die gekrümmte rückwärtige Kante be­ sitzt einen Abschnitt 18 mit flacherer Krümmung, der in einen Abschnitt mit stärkerer Krümmung 19 übergeht, von dem aus ein nahezu linearer Abschnitt in die lineare Kante 21 übergeht. Bei den in den Fig. 4-6 gezeigten Stellungen befindet sich die Kugel 12 mit dem Abschnitt 18 mit flache­ rer Krümmung in Kontakt und wird durch den Abschnitt 19 mit stärkerer Krümmung an einem Abgleiten von der Lamelle ge­ hindert. Die Krümmung der Abschnitte 18 und 19 ist so ge­ wählt, daß sich die Lamellen automatisch in ihre gespreizte Normalstellung zurückbewegen, wenn kein radialer Druck mehr aufgebracht wird.

Erst durch die flexible Anordnung der Fräslamellen ist es möglich, einen kleineren Querschnitt im Vorlauf frei zu fräsen, der es ermöglicht, den Hauptfräsvorgang im Rücklauf unter zu Hilfenahme von Spülwasser durchzuführen. Das hat den erfindungsgemäßen Vorteil, daß die Ablagerungen von unten nach oben abgeführt werden, ohne erneut das Rohr zu verstopfen. Allein diese Fräsart mit verstärktem radialen Anpreßdruck im Rücklauf, erwirkt einen optimalen Wirkungsgrad in einem Arbeitsgang.

Claims (8)

1. Fräskopf für ein Rohrreinigungsgerät mit einem Fräs­ kopfgehäuse (3) und mindestens zwei scherenförmig am Fräskopfgehäuse (3) schwenkbar gelagerten Fräslamellen (7, 8), die über eine Vorspanneinrichtung in eine ge­ spreizte Normalstellung vorgespannt und durch seitli­ che Kraftaufbringung gegen die Vorspannwirkung radial einwärts bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorspanneinrichtung eine in einer Ausnehmung (13) des Fräskopfgehäuses (3) angeordnete Feder (14) vorge­ sehen ist, die eine in der Ausnehmung (13) geführte Kugel (12) gegen die Rückseite der beiden Fräslamellen (7, 8) preßt.

2. Fräskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fräskopfgehäuse (3) einen Längsschlitz (20) zur Aufnahme der Fräslamellen (7, 8) und zwei diesen be­ grenzende Arme (21) aufweist, die das Schwenklager (9) für die Fräslamellen (7, 8) enthalten.

3. Fräskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Fräskopfgehäuse (3) einen Anschlag auf­ weist, der die gespreizte Normalstellung der Fräsla­ mellen (7, 8) festlegt.

4. Fräskopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag durch einen von den Armen (21) des Fräs­ kopfgehäuses (3) ausgehenden, sich durch Führungs­ schlitze (10) der Fräslamellen (7, 8) erstreckenden Stift (11) gebildet ist.

5. Fräskopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Fräskopfgehäuse (3) an seinem rückwärtigen Ende ein Gewinde (4) zum An­ schließen einer flexiblen Kraftübertragungsleitung aufweist.

6. Fräskopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fräslamellen (7, 8) einen dreieckförmigen Vorderabschnitt (17) besitzen.

7. Fräskopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fräslamellen eine ge­ krümmte Rückseite aufweisen.

8. Fräskopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der radial innere Abschnitt (18) der gekrümmten Fräs­ lamellenrückseite eine flachere Krümmung aufweist als der radial äußere Abschnitt.