DE2139946A1

DE2139946A1 - Vorrichtung zum Gewindeschneiden an Rohren

Info

Publication number: DE2139946A1
Application number: DE19712139946
Authority: DE
Inventors: Howard Nelson San Gabriel CaI Behnke (VStA)
Original assignee: Collins Machinery Corp
Current assignee: Collins Machinery Corp
Priority date: 1970-08-11
Filing date: 1971-08-10
Publication date: 1972-02-17
Also published as: FR2104223A5; US3662414A

Description

DIPL-IN3. DR. IUR. DIPL.-ΙΝΘ. VOLKER BUSSE DIETRICH BUSSE

45 Osnabrück, den 9. August 1971

MOSERSTRASSE 20/24- VB / P1 COLLINS MACHINERY CORPORATION

955 Monterey Pass Road,

Monterey Park, California 9175¹*, UtS,A,

Vorrichtung zum Gewindeschneiden an Rohren

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zum Gewindeschneiden an Rohren und betrifft insbesondere eine derartige Vorrichtung für Rohre mit großem Unterschied im Durchmesser.

Eine bekannte (USA-PS 3 ^13 667) transportable Antriebsvorrichtung ist von Nutzen, wenn'das Gewindeschneiden bei einem Rohr vorgenommen wird, das in den beim öffnen der Rohrspannbacken gebildeten Zwischenraum hineinpaßt. Rohre mit größerem Durchmesser können durch eine nach-? stehend beschrieb-ene angetriebene Hilfsvorrichtung mit Gewinde versehen werden, die einen drehbaren Antriebseingangsteil aufweist. Wenngleich diese beiden Vorrichtungen gekoppelt werden können, um Rohre mit sehr unterschiedlichem Durchmesser asu handhaben, ist ©s bisher in-

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folge der Betriebscharakteristik der oben erwähnten bekannten transportablen Antriebsvorrichtung nicht möglich gewesen, dieses angestrebte Ziel* zu erreichen. So kann z. B. die transportable Antriebsvorrichtung nach der obigen USA-PS ununterbrochenen Drehantrieb in nur einer Drehrichtung übertragen, wogegen die angetriebene Hilfsvorrichtung zum Bewerkstelligen sowohl des Gewindeschneidens als auch der Freigabe des Rohres mit größerem Durchmesser einen Drehantriebseingang sowohl in Vor- als auch Rücklaufrichtung erfordert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Kopplungsmechanik, die bei dem oben beschriebenen Mangel bzw, Problem Abhilfe schaffen kann. Der erfindungsgemäße Kopplungsmechanismus weist eine Antriebswelle zum Koppeln der Antriebsvorrichtung mit der angetriebenen Vorrichtung auf, wobei die Antriebsvorrichtung eine in entgegengesetzten Richtungen drehbare Betätigungseinrichtung und eine Reihe von Backen aufweist, die für ein Verschwenken zum Eingriff mit der Kopplungsantriebs» welle und zum Rotieren der Welle nach vorn zufolge Rotation der Betätigungseinriehtung abgestützt sind; während die angetriebene Vorrichtung einen in entgegengesetzte Richtungen drehbaren Eintritt steil und eine zum Versehen eines Rohres mit Ge-* ; winde auf die Rotation des Eintrittsteils ansprechende Einrichtung aufweist. Der Kopplungsmechanismus umfaßt einen Verbindungsteil zum Verkoppeln der Antriebswelle mit dem Eintritts— teil sowie eine Arretiereinrichtung zum Sperren des Zurückschwenkens der Backen aus dem Eingriff mit der Antriebswelle ι

heraus infolge der Rotation der Betätigungseinrichtung in einer η Q ft ft Q /Q 317

umgekehrten Richtung. Demgemäß können die Backen Drehantrieb in entgegengesetzten Richtungen über die Antriebswelle auf den Gewindeschneider der angetriebenen Vorrichtung zum Erfüllen von dessen Betriebsbedingungen übertragen.

Weitere Merkmale der Erfindung bestehen in dem Vors-ehen einer Arretiereinrichtung mit Festklemmschultern, die zum Klemmeingriff mit den Backen axial zu der Wellenachse bewegbar sind, dem Vors-ehen solcher Schultern in der Form eines Flansches oder einer Buchse an der Welle zum Eingriff mit bestimmten Backen und einer Scheibe, die zum Eingriff mit anderen Backen axial zu der Wellenachse bewegbar ist, und dem Vors-ehen einer Mutter, die zum Vorbewegen der Scheibe axial zu der Welle und dem Einspannen der Backen zwischen der Scheibe und der Buchse bzw. dem Flansch mit der Welle in Schraubeingriff steht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt ist, es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung als Ganzes, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Antriebsvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 in Fig. 2 und Flg. 4 eine perspektivische Darstellung eines ebenfalls

aus Fig. 2 ersichtlichen Koppelmechanismus. I

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In den Fig. 1 und 2 ist ein Gehäuse 10 dargestellt, das eine Bodenplatte 10a aufweist, die auf einem Tisch 11 einer dreibeinigen Stütze 11a befestigt ist, welche bei 13 miteinander verbundene Beine 12 aufweist, so daß sie tragbar ist. In dem Gehäuse sind innere Ringlager Ik bzw. 15 vorgesehen, in denen linke und rechte Kopfteile 16 und 17 einer Spindel oder eines Mitnehmers 18 aufgenommen werden. In dem Gehäuse vorgesehene Halteringe 19 und 20 stehen zur Sicherung des Mitnehmers gegen ein Längsverschieben innerhalb des Gehäuses mit den Kopfteilen in Eingriff.

Der Mitnehmer weist eine horizontale Dreh-Mittelachse 21 sowie eine durchgehende Bohrung 22 auf, durch die ein Werkstück, z.B. die Antriebswelle 23, einführbar ist, um, wie noch ersichtlich wird, eingespannt, zentriert und im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn gedreht zu werden. Ebenso weisen die stirnseitigen Mantelteile 2k des Gehäuses öffnungen 25 zum Hindurchführen des Werkstücks auf.

Der Mitnehmer 18 trägt parallele Schwenkteile, wie z. B. Stangen 26, mit Schwenkachsen 27, die In gleichen Abständen um die Mittelachse 27 jeweils um 90° versetzt sind (vgl. Fig. 3). An den äußeren linken und rechten Enden der Schwenkteile sind einander entsprechende Backen 37 z. B. durch geeignete Keile so befestigt, daß sie linke und rechte Backensätze bilden, wobei die an den entgegengesetzten Enden jedes Schwenkteils vorgesehenen Backen in axialer Richtung fluchten. Für ein gleichzeitiges Verschwenken der Schwenkstangen 26 als Folge der Be-

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tätigung einer Antriebsvorrichtung sind an den Schwenkstangen zwischen den Kopfteilen l6 und 17, wie in der USA-PS 3 4l3 667 beschrieben, mittels Keilen Hebel oder Arme 30 befestigt. Die Antriebsvorrichtung umfaßt ein Antriebsrad in Form eines Zahnrades 31, das auf dem Mitnehmer angeordnet und gegenüber diesem und um die Mittelachse 21 drehbar ist. Hebel 32 sind bei 33 mit dem Antriebsrad und bei 3¹J mit den Hebeln 30 verbunden, um den Drehantrieb von dem Antriebsrad auf die Hebel zu übertragen und dadurch die Schwenkteile 26 zu verschwenken.. Der Antrieb umfaßt außerdem einen umkehrbaren Elektromotor 35, der ein mit dem Zahnrad kämmendes Antriebsritzel 36 antreibt, vgl. Fig. 3.

Normalerweise sind die Backen 37 in Eingriffs- und Außereingriffsstellung mit einem nicht dargestellten Rohr verschwenkbar, das sich in der Lage der Welle 23 erstreckt, um die Welle, wie in eier USA-PS 3 ¹Jl3 667 erläutert, zum Gewindeschneiden zu drehen. Das Verschwenken der Backen infolge der Drehbewegung des Zahnrades 31 wird ferner mittels eines die Drehbewegung des Mitnehmers verhindernden Reibwiderstandes erleichtert. Ein derartiger Reibwiderstand kann z. B. die Form eines Bremsschuhs 50 haben, der durch das Band 53 gegen die Trommelfläche 51 der Spindel gedrückt wird. Das Band seinerseits wird von einer Feder 52 gespannt. Durch die Backenschwenkbewegung wird die Welle 23 (bzw. das Rohr) zentriert, so daß die Backen dann die zentrierte Welle einspannen, worauf die Schwenkstangen 26 gegen den von der Bremse ausgeübten Widerstand die Spindel In Drehbewegung ver setzen und so die eingespannte Welle verdreht wird.

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Die Welle ist Teil eines Koppelmechanismus zum Koppeln der oben beschriebenen Antriebsvorrichtung 59 mit der angetriebenen Vorrichtung, wobei letztere einen bei 60 in Pig· I dargestellten Rohrgewindeschneider aufweist. Ein mit Gewinde zu versehendes Rohr ist bei 6l in Fig. 1 dargestellt und zum Drehen (während des Gewindeschneidens) durch ein Lager 62 auf einem Ständer 63 abgestützt. Ein oder mehrere von der Antriebsvorrichtung 59 getragene horizontale Stangen 6¹» stehen seitwärts zur Gewindeschneideinheit 60 vor und sind, z. B. durch einen Bügel 65, hinten mit dieser gekoppelt, um ein Drehen des Gewindeschneiders zu verhindern, das andernfalls aufgrund von Drehmomentübertragung auf den Gewindeschneider über die Welle 23 auftreten würde. Die Welle 23 hat einen Endteil 23a, der, z. B. durch Schweißen, an der Kopplungsbuchse 66 befestigt ist. Der viereckigen Querschnitt aufweisende Endteil 67a eines von dem Gewindeschneider getragenen Eintrittsteils 67 wird in der viereckigen Querschnitt aufweisenden Bohrung 66a der Buchse 66 aufgenommen,wobei eine Klemmschraube 68 die Buchse mit den Endteilen 23a und 67a wie dargestellt zusammenhält. Der Gewindeschneider wird gleichfalls durch diese Verbindung gehalten, indem er an der Welle 23 "hängt", wodurch ein sehr schnelles Verbinden und Trennen des Gewindeschneiders ■

ermöglicht wird.

Der Gewindeschneider ist umschaltbar, indem beim Drehen des Eintrittsteils 67 in einer Richtung das mit Gewinde zu versehende Rohr 61 in Längsrichtung vorbewegt und dem Gewindeschneiden unterworfen wird, wogegen beim Drehen des Eintrittsteils 67 in der entgegengesetzten Richtung das Rohr 61 in Längsrichtung

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ohne Gewindeschneiden und zum Entfernen aus dem Gewindeschneider zurückgezogen wird. Wenn jedoch - bei Fehlen der vorliegenden Erfindung - das Zahnrad 31 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, so wird die Welle 23 von den Backen 37 freigegeben, so daß der Rücklaufantrieb auf den Gewindeschneider unterbrochen wird. Eine solche Freigabe durch die Backen ist Jedoch in den Fällen erwünscht, bei denen der Gewindeschneider 60 nicht verwendet wird und in der in der USA-PS 3 **13 667 beschriebenen Weise ein mit Gewinde zu versehendes Rohr in die Stellung der Welle 23 einzuführen ist. Andererseits ist die letztgenannte Arbeitsweise auf Rohre mit kleinerem Durchmesser beschränkt und die Verwendung des Gewindeschneiders 60 ist dann erwünscht, wenn ein Rohr mit wesentlich größerem Durchmesser einem Gewindeschneiden unterworfen werden soll.

Der Kopplungsmechanismus nach der Erfindung umfaßt die Welle 23 und eine Arretiereinrichtung zum Sperren eines Zurückschwenkens der. Backen aus dem Eingriff mit der Antriebswelle 23 infolge von Rotation des Baekenbetätigers (z. B. des Zahnrades 31) in Gegenrichtung. Die Arretiereinrichtung kann dabei den Flansch bzw. die Buchse 66 mit einer Backenfestklemmschulter 80 und eine weitere, z. B. bei 69 durch die Scheibe 70 gebildete, Backenfest klemmschulter aufweisen, die axial zu der Wellenachse in Klemmeingriff mit den Backen bewegbar sind, vgl. Fig. 2. Die Arretiereinrichtung kann weiterhin ein Gewinde 72 an der Welle 23 und eine Mutter 73 aufweisen, die bei Vorbewegung auf dem Gewinde mit der Scheibe 70 in Eingriff kommt und ein Festklemmen der Schultern 69 und 80 an den Backen bewirkt. Von der Mutter vor-

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stehende Handgriffe 7^ erleichtern ein derartiges Drehen und Vorbewegen der Mutter.

Demgemäß können die Backen 37, wenn sie mit der Welle 23 in Eingriff und, wie beschrieben, anschließend festgeklemmt sind, I beim Umschalten des Antriebs vom Zahnrad 31 nicht aus dem Eingriff mit der Welle gelöst werden, wodurch der drehbare Gewindeschneider umgekehrt arbeiten und das Rohr 61 freigeben kann.

Als typischer Gewindeschneider 60 wird das von der Firma Ridge Tool Company unter Modell Nr. l4l hergestellte Gerät genannt.

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Claims

Patentansprüche:

Kopplungsmechanismus zur Verwendung bei Antriebsvorrichtungen zum Gewindeschneiden an Rohren mit einem ersten und einem

zweiten Satz drehbarer Antriebsbacken, die zum Eingriff an in axialem Abstand zueinander angeordneten Stellen mit einem mit Gewinde zu versehenden Rohr zu dessen Rotation in einer Richtung drehbar sind, gekennzeichnet durch eine von den Backen (37) einzuspannende Antriebswelle (23) und eine Arretiereinrichtung (66, 70, 72, 73) an der Welle für ein axiales Pestklemmen beider Backensätze zum Sperren ihrer Drehentkupplung von der Welle, wodurch die Backen dann in entgegengesetzten Richtungen drehbar sind und eine weitere Gewindeschneidvorrichtung (60) 'für Rohre über die WeIe (23) antreiben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die damit kombinierte Antriebsvorrichtung

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2_S gekennzeichnet durch die damit kombinierte weitere Vorrichtung

h. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß di© Ärretleiteinrichtung Festklemm= schultern (66, 70) umfaßt, die axial su der Wellenaehse (21) in Klemmeingriff mit den Backen (37) bewegbar sind*

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5. Vorrichtung nach Anspruch ¹I, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiereinrichtung ein Gewinde (72) an der Welle (23) und eine Mutter (73) umfaßt, die bei Vorbewegung auf dem Gewinde ein Festklemmen der Schultern an den Backen bewirkt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß die Schultern aus einem mit der Welle (23) aus einem Stück bestehenden Plansch (66) zum Eingriff mit bestimmten Backen (37) und einer zum Eingriff mit anderen Backen (37) axial zu der Welle bewegbaren Scheibe (70) gebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, bei der die weitere Gewindeschneidvorrichtung für Rotire einen in beiden Richtungen drehbaren Eintritt steil aufweist _f. dadurch gekennzeichnet, daß die Welle die weitere Vorrichtung über öen Eintrittsteil (67) abstützt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (59) und angetriebene Vorrichtung (60) Körper (66, 67a) aufweisen und eine Hilfseinrichtung (64, 65, 68 vorgesehen ist, die die Körper zum Sperren gegen gegenseitiges Drehen bei Drehkraftübertragung von der Welle auf den Eintrittsteil lösbar miteinander verbindet.

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