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Die Erfindung betrifft eine Rohrendenbearbeitungsvorrichtung,
insbesondere zur Bearbeitung von Verbundrohren mit wenigstens einer
Kunststoffschicht und einer Metallschicht, die einen Zentrierabschnitt
aufweist, um die Vorrichtung in Bezug auf ein Rohrende zu zentrieren,
einen Angriffsabschnitt umfasst, um eine Kraft auf die Vorrichtung
ausüben
zu können,
und ferner einen Entgratabschnitt vorzuweisen hat, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Im Stand der Technik sind Rohrendenbearbeitungsvorrichtungen
bekannt, die einerseits dazu bestimmt sind, ein Rohrende zu entgraten,
und andererseits dazu, ein Rohrende aufzuweiten. Soll nämlich ein
Rohrende etwa eines Kunststoff-Metall-Kunststoff-Verbundrohres über eine Verbindung, etwa ein
Fitting angeschlossen werden, muss das Ende des Rohres auf eine
Stützhülse des
Fittings aufgeschoben werden. Das Rohrende ist jedoch beim Abschneiden
bzw. Ablängen
deformiert werden und weist regelmäßig einen Grat auf, der das
Aufschieben des Rohrendes auf die Stützhülse erschwert oder sogar unmöglich macht.
Um den störenden
Grat zu entfernen, ist folglich eine Entgratvorrichtung von Nöten.
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Andererseits ist eine weitere Rohrendenbearbeitungsvorrichtung
bekannt, die dazu dient, ein Rohrende aufzuweiten, um das Rohrende
leichter auf ein Fitting aufschieben zu können. Ein Rohrende wird auch
aufgeweitet, um eine Einschnürung
des Rohrinnendurch messers im Bereich einer Verbindung bzw. eines
Fittings zu vermeiden. D.h., üblicherweise
wird der Rohrinnendurchmesser durch das Einbringen eines Fittings
in ein Rohr im Fittingbereich eingeschnürt, da die Stützhülse einen
geringeren Innendurchmesser als das Rohr hat. Durch diese Einschnürung kommt
es zu Druckschwankungen und ferner zu vollkommen unerwünschten
Strömungsgeräuschen des
Wassers bzw. der Flüssigkeit
innerhalb von fertiggestellten Rohrleitungssystemen. Um diesen Nachteil
vermeiden zu können,
wird ein Rohrende aufgeweitet, so dass eine Stützhülse einer Rohrverbindung bzw.
eines Rohrfittings mit größerem Außendurchmesser
in das Rohrende eingeschoben werden kann, wobei dieses Fitting einen
Innendurchmeser hat, so dass der Innendurchmesser des Rohres relativ
zu dem Innendurchmesser der Stützhülse des
Fittings keine Einschnürung
hat. Druckschwankungen und Leitungsgeräusche können dadurch vermieden werden.
Um eine solche Aufweitungsvorrichtung zu realisieren, sind unterschiedliche
Werkzeuge im Stand der Technik bekannt.
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Nachteilig ist allerdings, dass der
Fachmann hier immer auf mehrere Werkzeuge angewiesen ist, um ein
Rohrende anzuschließen.
Der Fachmann braucht neben einem Verbindungswerkzeug, etwa einer
Presszange, ein Entgratwerkzeug und ein Aufweitwerkzeug.
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Es ist die Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung,
eine Rohrendenbearbeitungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der die
Bearbeitung von Rohrenden, insbesondere von Rohrenden eines Verbundrohres
mit mindestens einer Metallschicht, ermöglicht wird, wobei lediglich
ein einziger Arbeitsgang mit einem Werkzeug zum Einsatz gelangt.
Insbesondere soll eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden, die zwei
Bearbeitungen eines Rohrendes in einem Arbeitsgang erledigt.
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Gemäß der Erfindung wird die genannten Aufgabenstellung
dadurch gelöst,
dass ein Aufweitabschnitt an der gattungsgemäßen Rohrendenbearbeitungsvorrichtung
vorgesehen wird, der dem Entgratabschnitt in Rohreinführrichtung
vorgelagert ist. Hierdurch kann mit der erfindungsgemäßen Rohrendenbearbeitungsvorrichtung
in einem einzigen Arbeitsgang sowohl das Rohrende aufgeweitet werden, als
auch ein störender
Grat am Rohrende abgetragen bzw. weggeschnitten werden.
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Vorteilhafterweise ist der Aufweitabschnitt mit
einem im Außendurchmesser
in Rohreinführrichtung
zunehmenden Aufweitbereich versehen, der mit einer Vortriebsstruktur,
etwa einem Gewindegang bzw. einem Gewinde ausgebildet ist. Es kann
auch ein zwei- oder
mehrgängiges
Gewinde eingesetzt werden. Ein dreigängiges Gewinde kann zentrierend wirken.
Die Vortriebsstruktur kann sich insbesondere durch einen Rotationsantrieb,
der über
den Angriffsabschnitt auf das erfindungsgemäße Werkzeug bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung
ausgeübt wird,
an dem Innendurchmesser des Rohres, d.h., der Innenwand des Rohres,
etwa einer Kunststoff- oder Metallwand, festsetzen. Durch Drehung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
kann dann die rotative Antriebskraft in eine Vortriebskraft umgesetzt
werden, die den Aufweitabschnitt in das Rohrende hineintreibt, um
dieses zunächst
aufzuweiten und letztendlich auch das Entgratmesser bzw. die Entgratmesser
anzuwenden, um das Rohrende insbesondere an dessen Innendurchmesser
zu entgraten.
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Dabei kann der Aufweitabschnitt einen
Aufweitbereich aufweisen, der wenigstens in etwa konvex oder konkav
ist. Natürlich
kann er auch sich in Rohreinführrichtung
linear erweiternd ausgebildet sein. Die konkrete Form der Durchmessererweiterung
ist dabei nicht unbedingt ausschlaggebend.
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Vorteilhafterweise ist die Vortriebsstruktur des
Aufweitbereiches so ausgebildet, dass diese mit zunehmendem Außendurchmesser
des Aufweitbereiches eine zunehmende Antriebskraft erzeugt. Dies kann
im Falle der Verwendung eines Gewindes als Vortriebsstruktur besonders
vorteilhaft dadurch erreicht werden, dass im Aufweitbereich in einer
Zone mit geringem Außendurchmesser
das Gewinde eine größere Steigung
aufweist. In einem Bereich mit größerem Außendurchmesser muss das Gewinde
dann eine kleinere Steigung haben, um die auf den Angriffsabschnitt
ausgeübte
Drehkraft mittels eines größeren Drehmomentes
verstärkt
zur Wirkung bringen zu können,
derart, dass, wenn das Rohr immer weiter aufgeweitet wird und immer
größere Widerstandskräfte entgegensetzt,
auch eine größere Vortriebskraft
zur Verfügung
steht, um den elastischen bzw. auch plastischen Widerstandskräften des
Rohrmaterials Paroli bieten zu können.
Die Gewinde steigung kann kontinuierlich erhöht werden. Es ist auch möglich, die
Gewindesteigung sprunghaft zu erhöhen, überproportional, mit einer
Exponential-Funktion, oder dgl.
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Vorteilhafterweise kann die Vortriebsstruktur etwa
dort enden, wo der Außendurchmesser
des Aufweitbereiches bzw. des Aufweitabschnittes seinen größten Wert
erreicht. Hier kann ein Bereich mit konstantem Durchmesser anschließen, da
hier bereits maximal aufgeweitet worden ist und das Rohr nur noch
in dem aufgeweiteten Innen- bzw. Außendurchmesser stabil gehalten
werden muss. in diesem Zustand kann dann das Rohrende dem Entgratabschnitt
zugeführt
werden.
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Durch die geringere Steigung wird
auch erreicht, dass das zu bearbeitende Rohrende mit geringer Geschwindigkeit
gegen das bzw. die Entgratmesser fährt.
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Ein vorteilhaft vorgesehener Schutzring
ist so um die Entgratmesser angeordnet, dass ein Bediener durch
diese nicht gefährdet
werden kann.
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Über
unterschiedliche Steghöhen
des Gewindes bzw. von Gewindebereichen der Vortriebsstruktur kann
ebenfalls die Kraft variiert werden, die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung
auf ein Rohrende übertragen
werden. So kann ein Gewinde mit größerer Steghöhe tiefer in eine Innenwandung
eines Fluidrohres eingreifen, als eines mit kleiner Steghöhe. Gleichermaßen lässt sich
eine Variation über
ein schärferes
oder ein stumpferes Gewinde erzielen.
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Festzuhalten ist, dass die Erfindung
in bezug auf sämtliche
Rohrarten, bevorzugt mit wenigstens am Rohrende glatter Wandung,
vorteilhaft einsetzbar ist, also insbesondere auch für Gas- und
Flüssigkeitsleitungsrohre.
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Zwischen dem Aufweitabschnitt und
dem Entgratabschnitt kann eine Einschnürung vorgesehen sein, so dass
das Rohrende in einem Abstand gehalten ist, um Reibungswiderstände zu verringern.
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Nachfolgend wird die vorliegende
Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert, wobei
weitere Merkmale, Vorzüge
und Zielsetzungen gemäß der Erfindung
offenbart werden. In den Darstellungen zeigen:
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1a einen
axialen Längsschnitt
durch eine Vorrichtung mit Merkmalen gemäß der Erfindung;
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1b eine
axiale Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 1a;
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2a eine
weitere Ausführungsform
mit Merkmalen gemäß der Erfindung
in einem axialen Längsschnitt;
und
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2b eine
axiale Draufsicht auf die Ausführungsform
der Vorrichtung gemäß 2a.
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In den Figuren sind gleiche oder
zumindest funktionsgleiche Bestandteile mit gleichen Bezugszeichen
benannt, so dass eine mehrfache Erörterung gleicher bzw. gleich
wirkender Teile zu erübrigen
ist.
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In 1a ist
eine Rohrendenbearbeitungsvorrichtung 10 mit einem Zentrierabschnitt 32,
einem Angriffsabschnitt 14 und einem Entgratabschnitt 12, 18 abgebildet.
Dem Entgratabschnitt 12, 18 ist ein Aufweitabschnitt 16 in
Rohreinführrichtung,
die durch den Pfeil 50 gekennzeichnet ist, vorgelagert.
Ein Schutzring bzw. eine Schutzkappe 12 schirmt einen Benutzer
von den Messern 18 ab.
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Der Zentrierabschnitt 32 weist
einen Außendurchmesser
auf, der geringer ist, als der Innendurchmesser eines Rohres 100,
das Andeutungsweise in der 1a dargestellt
ist. Hierdurch kann der vordere Bereich des Zentrierabschnittes
leicht in den Innendurchmesser des zu bearbeitenden Rohrendes eingeführt werden.
Gleich zu Beginn des Zentrierabschnittes ist eine Vortriebsstruktur
bzw. ein Gewinde 31 vorgesehen, das sich vorteilhafterweise
ausgehend von dem Zentrierabschnitt bis hin zum größten Durchmesser
des Aufweitabschnittes 16 erstreckt.
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Gleich beim Einführen des Zentrierabschnittes 32 kann
durch Aufbringen einer Rotationskraft auf den Angriffsabschnitt 14,
etwa mit einem Schraubschlüssel,
einer Ratsche, einem elektrisch oder hydraulisch angetriebenen Antriebsgerät, oder
dgl. eine rotative Kraft auf die Vorrichtung 10 ausgeübt werden,
so dass sich das Gewinde 31 in dem Material der Innenwandung
des zu bearbeitenden Rohrendes "festbeißt", und durch die Steigung
des Gewindes wird die erfindungsgemäße Vorrichtung in Rohreinführrichtung 50 in
das Rohrende hineingetrieben. Zur Materialeinsparung bzw. Gewichtseinsparung
kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 innen
hohl sein, so dass sich eine hülsenartige
Form 34 ergibt.
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Im Anschluss an den Zentrierabschnitt
folgt ein Aufweitbereich mit mehreren Zonen. In einer ersten Zone 30 ist
das Gewinde 28 mit einer größeren Steigung ausgebildet,
da hier noch keine besonders große Kraft ausgeübt werden
muss, um das Rohr aufzuweiten. Mit zunehmender Aufweitung in einer Zone 24 wird
die Steigung des Gewindes klein, so dass ein hohes Drehmoment erzeugt
wird, um den hohen Kräften
gewachsen zu sein, die bei der Aufweitung des Rohrendes als Widerstand
vom Rohrmaterial entgegengesetzt werden. An die Zone 24 mit größtem Durchmesser
und mit geringster Gewindesteigung schließt ein Bereich 22 an,
der einen im Wesentlichen konstanten Durchmesser hat, da hier das
Rohr bereits maximal aufgeweitet worden ist und keiner weiteren
Aufweitung bedarf. Natürlich
kann das Gewinde auch hier fortgesetzt werden, falls etwa das Rohrmaterial
aufgrund seines hohen Reibungswiderstandes in dem Bereich 22 für dessen
Vortriebsbewegung noch einen Kraftaufwand erfordert.
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An den Bereich 22 schließt eine
Einschnürung 20 an,
die beispielsweise vorgesehen sein kann, um die Reibungskräfte zu verringern,
da das Rohr hier bereits maximal aufgeweitet ist und die Aufweitung
und damit der größere Durchmesser
bereits in das Rohrmaterial dauerhaft eingeprägt worden ist. An die Einschnürung 20 schließt dann
der Entgratbereich 12 mit dem Entgratmesser 18 bzw.
mehreren Entgratmessern 18 an.
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Die 1b zeigt
die prinzipielle Anordnung eines Paares von Entgratmessern 18 und
die Staffelung der Durchmesser des Zentrierbereiches und daran anschließende Bereiche.
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In 1a ist
der Aufweitbereich 30, 24 konvex ausgebildet,
während
der Aufweitbereich des Aufweitabschnittes bzw. des Aufweitdorns 16 gemäß den 2a, 2b konkav ist.
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Da ansonsten die technischen Prinzipien
der Ausführungsform 10 gemäß den 1a, 1b denen der Ausführungsform 10' gemäß den 2a, 2b entspricht, wird in Bezug auf die
Bestandteile gemäß den 2a und 2b auf die Beschreibung gemäß den 1a, 1b verwiesen.