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Werkzeug zum Nacharbeiten von Kühlrohrbohrungen an Wär-
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metauschern oder Kondensatoren ~~~~ ~~~~~~~~~~ Durch die ältere Anmeldung
P 26 58 263.8 ist bereits ein Werkzeug zum Nacharbeiten von Kühlrohrbohrungen an
Wärmetauschern oder Kondensatoren vorgeschlagen worden, die durch eine parallel
zum Wärmetauscher-Rohrboden verfahrbare Berohrungsmaschine mit Rohren beschickt
werden. Hierbei wird in die Rohrführungsvornchtung der Berohrungsmaschine anstelle
des nicht einschiebbaren Rohres ein als rohrförmige Entgratvorrichtung ausgebildetes
Werkzeug eingesetzt und mittels der Berohrungsmaschine zum Nacharbeiten der Kühirohrbohrungen
in den Wärmetauscher eingefahren, so daß damit ein evtl. vorhandener Grat oder Verunreinigungen
beseitigt werden.
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Nach dem Aufreiben der zu engen Kühlrohrbohrungen kann dann die Berohrung
fortgesetzt werden, d. h., es wird anstelle des Werkzeuges wieder ein normales Wärmetauscherrohr
in die Berohrungsmaschine eingeführt. Insbesondere ist die Berohrungsmaschine so
ausgebildet, daß bei einem bestimmten Schubwiderstand gegen Einschieben des Rohres
das betreffende Rohr automatisch wieder herausgezogen wird. Als Werkzeug hat sich
eine Entgrat-
vorrichtung als günstig erwie-sen, die nach Art einer
Reiblanze einen Fräskopf und ein angesetztes Schubrohr aufweist, wobei der Fräskopf
im Schubrohr drehbar gehalten und über eine innerhalb des Schubrohres geführte Antriebswelle
von einem Motor am anderen Ende des Schubrohres angetrieben wird. Hierdurch kann
die Berohrungsmaschine den axialschub für das Werkzeug übernehmen und der Antriebsmotor
die für den Fräsvorgang erforderliche Drehbewegung erzeugen, wodurch der Äufreibvorgang
im besonderen und der gesamte 13erohrungsprozeß beschleunigt werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das beschriebene
Werkzeug zum Nacharbeiten von Kühlrohrbohrungen an Wärmetauschern oder Kondensatoren
noch weiter zu vervollkommnen, und zwar derart, daß Transport, Aufbewahrung und
Zusammenbau des Werkzeuges in der Werkstatt oder an der Baustelle sowie der Ersatz
eines evtl. beschädigten Schubrohres erleichtert bzw. verbessert sind.
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Hierbei soll das Werkzeug sowohl innerhalb einer Berohrungsmaschine,
dem bevorzugten Anwendungsfall, anwendbar sein, jedoch auch so robust und leicht
montierbar aufgebaut sein, daß es unter Umständen, wie insbesondere an Baustellen,
auch separat einsetzbar ist, d. h. von Hand in die Kühlrohrbohrungen eingeschoben
und wieder herausgezogen werden kann.
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Gegenstand der Erfindung ist nunmehr ein Werkzeug zum Nacharbeiten
von Kühlrohrbohrungen an Wärmetauschern oder Kondensatoren, die vorzugsweise durch
eine parallel zum Wårmetauscher-Rohrboden verfahrbare Berohrungsmaschine mit Rohren
beschickt werden, wobei in die Rohrführungsvorrichtung der Berohrungsmaschine anstelle
des nicht einschiebbaren Rohres das als rohrförmige Entgratvorrichtung ausgebildete
Werkzeug einsetzbar und mittels der Berohrungsmaschine oder manuell zum Nacharbeiten
der Eühlrohrbohrungen in den Wårmetauscher einfahrbar ist und wobei
das
Werkzeug einen Fräskopf und ein angesetztes Schubrohr aufweist und der Fräskopf
im Schubrohr drehbar gehalten und über eine innerhalb des Schubrohres geführte Antriebswelle
von einem Motor am anderen Ende des Schubrohres antreibbar ist. Bei einem solchen
Werkzeug wird erfindungsgemäß die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Antriebswelle
als biegsame Welle ausgeführt und in mindestens zwei miteinander kuppelbare Wellent-eile
unterteilt ist. Auf diese Weise können sogenannte Reiblanzen in verschiedenen Längen
je nach den Dimensionen des zu berohrenden Wärmetauschers bzw. Kondensators leicht
zusammengesetzt werden, indem auf Lager befindliche Schubrohre verschiedener Länge
mit der auf die verschiedenen Schubrohrlängen abgestimmten Anzahl von Wellenstücken
bzw. Wellenteilen der biegsamen Welle kombiniert werden, d. h. universelle Einsatzmöglichkeiten
für unterschiedliche Wärmetauscherlängen mit nur einem Werkzeugsatz.
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Bei evtl. Beschädigung oder Bruch der biegsamen Welle kann das betreffende
Teilstück leicht ausgewechselt werden.
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In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn als Schubrohr
eines der Wärmetauscherrohre des betreffenden gerade zu berohrenden Wärmetauschers
verwendet wird. Im Ergebnis sind der Transport der biegsamen Welle zur und von der
Baustelle, ihre Montage und die Auswechselbarkeit der Wellenteile bei evtl. Beschädigung
des Schubrohres wesentlich erleichtert. Dies ist insofern von besonderer Bedeutung,
als bei Turbinenkondensatoren erhebliche Wärmetaus cherrohrlängen von z. B.
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9000 bis 14000 mm üblich sind und hierfür sehr schlanke, lange Werkzeuge
benötigt werden.
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Eine bevorzugte Busfuhrungsform der Erfindung besteht darin, daß der
in einem Stabilisierungs-Rohrstück drehbar gelagerte, aus Fräser und Fräseraufnahme
bestehende Fräskopf mit dem Stabilisierungsrohrstück in das Schubrohr einfügbar
und durch eine ringförmige Sindrückung
bzw. Einschnürung des Schubrohres,
die in eine entsprechende Ringvertiefung des Stabilisierungsrohrstückes greift,
das Fräskopflager axial fixiert ist. Hierdurch bleibt die glatte Einschiebekontur
der Schubrohr-Außenfläche erhalten.
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Will man mit einem kompletten Werkzeugsatz, ohne auf Wärmetauscherrohre
als Schubrohr angewiesen zu sein, Reiblanzen verschiedener Länge zusammenstellen,
mit denen die Kühlrohrbohrungen von Wärmetauschern unterschiedlicher Größe aufgerieben
werden können, so ist es besonders vorteilhaft, wenn auch das Schubrohr in mindestens
zwei miteinander kuppelbare Rohrteile unterteilt ist. Hierbei ist es günstig, wenn
die Rohrteilfugen im Bereich der Wellenkupplungsstellen angeordnet sind.
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Weiterhin ist es bei der letzterwähnten Ausführung mit unterteiltem
Schubrohr zweckmäßig, wenn die Schubrohrteile mittels entsprechend abgesetzter Innen-
und Außengewinde aufweisender Kupplungsenden miteinander verschraubbar sind, um
so eine stabile, nach außen möglichst glatte und bündige Verbindung zu erzielen.
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Im folgenden wird anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Berohrungsmaschine perspektivisch
im Ausschnitt mit einem eingesetzten Werkzeug nach der Erfindung; Fig. 2 das als
lange schlanke Reiblanze ausgebildete Werkzeug, größtenteils im Längsschnitt, mit
schematischangedeutetem Antriebsmotor (1. Ausführungsbeispiel); Fig. 3 die Einzelheit
X aus Fig. 2 vergrößert;
Fig. 4 die Einzelheit Y aus Fig. 2 vergrößert;
Fig. 5 die Außenansicht des Werkzeugs nach Fig. 2, wobei hier der Motor fortgelassen
ist; Fig. 6 ausschnittsweise im Längsschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei
dem nicht nur die biegsame Welle, sondern auch das äußere Schubrohr in miteinander
kuppelbare Rohrteile unterteilt ist, wobei - da der übrige Aufbau so wie beim ersten
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 ist - nur der Bereich von zwei Rohr-und Wellen-Kupplungsstellen
dargestellt ist.
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Wie es Fig. 1 zeigt, wird die Berohrungsmaschine 1 von zwei horizontal
verlaufenden Stangen 2 und 3 mittels zweier Führungskörper 4, 5 horizontal verschiebbar
gehalten (siehe Pfeile f1). Die Stangen 2 und 3 bilden zusammen mit ihren plattenförmigen
Halterungen, von denen nur die linke Platte 6 gezeigt ist, einen festen Rahmen,
der über entsprechende Führungsansätze 7 an vertikal angeordneten Stützstangen 8
gemäß Pfeil f2 vertikal verfahrbar ist. Die parallel zum Rohrboden 10 verlaufende
Rückwand 12 der Berohrungsmaschine 1 kann über einen Arretierungsbolzen 13, der
in eine der Kühlrohrbohrungen 11 eingeschoben wird, in ihrer Lage zum Rohrboden
10 genau arretiert werden.
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Zum Einschieben der Rohre weist die Berohrungsmaschine 1 eine Rohrführungsvorrichtung
14 auf, in die die Rohre eingeführt und dann so weit vorgeschoben werden, bis sie
von dem aus zwei Schubwalzen 15 und 16 bestehenden und von einem Motor 17 angetriebenen
Vorschubtrieb erfaßt und in die entsprechenden Kühlrohrbohrungen 11 eingeschoben
werden. Falls dabei ein Rohr auf Widerstand stößt, da eine der Kühlrohrbohrungen
durch Grat oder Verunreinigungen verengt ist, wird das Rohr automatisch wieder
zurückgeschoben.
Um nun unter Zuhilfenahme der Berohrungsmaschine 1 derartige verengte Kühlrohrbohrungen
nacharbeiten zu können, wird anstelle des nicht einschiebbaren Rohres in die Rohrführungsvorrichtung
14 eine Entgratvorrichtung in Form des als sogenannte Reiblanze ausgeführten Werkzeuges
18 eingeschoben und anschließend mittels der Schubwalzen 15, 16 in die verengte
Kühlrohrbohrung (Richtung f3) geschoben, wobei der Fräskopf 19 mit Fräser 19a über
eine im Innern der Reiblanze 18 verlaufende biegsame Welle von einem aus Fig. 1
nicht ersichtlichen Antriebsmotor in Drehung versetzt wird. Der Reibvorgang dauert
so lange bis das Hindernis beseitigt ist. Anschließend wird die Reiblanze 18 wieder
herausgefahren, aus der Rohrführungsvorrichtung 14 herausgezogen und die Berohrung
des Wärmetauschers mit weiteren Kühlrohren fortgesetzt. Selbstversändlich könnte
uach manuelles Einschieben und Herausziehen der Reiblanze bzw. der Wärmetauscherrohre
erfolgen.
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Wie aus Fig. 2 bis 5 näher ersichtlich, besteht die Reiblanze 18 aus
dem äußeren Schubrohr 20, in das der schon erwähnte Fräskopf 19 mit Fräser 19a drehbar
eingesetzt ist und über die innerhalb des Schubrohres 20 geführte, als biegsame
Welle ausgebildete Antriebswelle 21 von dem am anderen Ende des Schubrohres 20 angeordneten
Antriebsmotor 22 angetrieben werden kann. Die Welle 21 ist in mindestens zwei miteinander
kuppelbare Wellenteile 21a, 21b unterteilt. Die beiden Wellenteile 21a, 21b sind
mittels Steckkupplung 23 miteinander kuppelbar, die aus einem Vierkantzapfen 23a
am Wellenteil 21a und einem entsprechenden Vierkantsackloch am Ende des aufzukuppelnden
Wellenteils 21b besteht. Je nach Länge der Reiblanze 18 können auch mehr als zwei
miteinander zu kuppelnde Wellenteile der biegsamen Welle 21 vorgesehen sein. Als
Schubrohr 20 dient eines der Wärmetauscherrohre, die in der Werkstatt bzw. an der
Baustelle ohnehin vorhanden sind. Eine besonders günstige Verbindungs dieses Schubrohres
20 mit dem Fräskopf 19
ergibt sich dadurch (vgl. Fig. 3), daß der
in einem Stabilisierungs-Rohrstück 24 drehbar gelagerte, aus Fräser 19a und Fräseraufnahme
19b bestehende Fräskopf 19 mit dem Stabilisierungsrohrstück 24 in das Schubrohr
20 axial einfügbar und durch eine ringförmige Eindrückung bzw. Einschnürung 25 des
Schubrohres 20, die in eine entsprechende Ringvertiefung 26 des Stabilisierungsrohrstückes
24 greift, das Fräskopflager 27 axial fixiert ist. Das Fräskopflager besteht aus
einem Radiallager 27a, das auf den Außenumfang eines verjüngten Halsstückes 19b1
der Fräseraufnahme aufgesetzt ist, und aus einem Axiallager (Drucklager) 27b, das
zwischen der inneren Endstirnfläche der Fräseraufnahme und der zugewandten Stirnfläche
des Stabilisierungsrohrstückes 24 eingesetzt ist.
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Das Stabilisierungsrohrstück 24 hat eine Länge von ca.
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2 m; es verhindert eine Durchbiegung des Schubrohres 20, wenn dieses
mit dem Fräskopf gerade zwischen zwei Stützwänden in Richtung auf die Kühirohrbohrung
der nächsten Stützwand verschoben wird. Der Fräser kann auf diese Weise genau in
die fluchtende Künlrohrbohrung der nächsten Zwischenwand eingeschoben werden, wobei
der Fräser 19a aufgrund seiner etwa konisch angespitzten Form selbst noch zentrierend
wirkt. Der Fräser 19a ist mit einem Gewindeansatz 19a1 in ein entsprechendes Gewindesackloch
19b2 der Fräseraufnahme 19b eingeschraubt, wobei der Drehsinn dieses Gewindes so
ist, daß seine Drehmomentbeanspruchung beim Betrieb des Fräsers im festziehenden
Sinne wirkt. Wenn also dieses Gewinde von der Spitze des Fräsers 19a bzw. der Fräskopfseite
a gesehen ein Rechtsgewinde ist, so muß in gleicher Blickrichtung gesehen der Fräser
im Gegenzeigersinn gedreht werden. Der Fräskopf 19b wiederum ist auf das Ende 21a1
des Wellenteils 21 verdrehungssicher aufgeschrumpft, wobei durch eine Axialriffelung,
wie bei 28 angedeutet ist, der verdrehungssichere Eingriff zwischen dem Wellenende
21a1 und dem Innenumfang des entsprechenden Sackloches 29 der Fräser-
aufnahme
noch verbessert sein kann.
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Das dem Fräskopf abgewandte Ende b der Reiblanze 18 (vgl.
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Fig.4,5)weist ein auf das Schubrohr 20 aufschiebbares, an seinem fräserseitigen
Ende (bei 31) in Längsrichtung geschlitztes Gehäuserohr 30 auf, das mittels eines
im Bereich des Schlitzes 31 von außen aufschiebbaren konischen Gewinderinges 32
ks. Fig. 5) auf dem Schubrohr 20 in verschiedenen axialen Stellungen festklemmbar
ist. Hierdurch ergibt sich eine leichte Montage und Demontage der Reiblanze, wie
weiter unten noch erläutert. Das Gehäuserohr 30 ist an seinem fräserabgewandten
Ende mit einem am Gehäuserohrinnenumfang drehbar gelagerten Zwischenstück 33 versehen,
das über ein Gewindesackloch 33a seines inneren Endes an den benachbarten Wellenteil
21b der biegsamen Welle 21 ankuppelbar ist, und zwar über ein Anschlußstück 34,
und das mit seinem äußeren ein Antriebskupplungsstück 35 aufweisenden Ende mittels
einer auf das Gehäuserohr 30 aufschraubbaren Überwurfmutter 36 axial fixierbar ist.
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Das Innengewinde der Überwurfmutter ist mit 36a und das Außengewinde
des Gehäuserohres 30 mit 30a bezeichnet. Das Antriebskupplungsstück 35, das mit
einem Ringkragen 35a versehen ist, durchdringt die Stirnfläche der Uberwurfmutter
36 innerhalb einer Aussparung 36b. Das Zwischenstuck 33 ist mit einem Bund 33b axial
gegen eine Ringschulter 30b am Innenumfang des Gehäuserohres 30 unter Zwischenschaltung
eines Axiallagers (Drucklagers) 37 gehalten. Ähnlich dem Fräskopflager ist auch
hier ein Radiallager (Traglager) 38 vorgesehen, mit dem das Zwischenstück 33 und
damit die biegsame Welle 21 am Innenumfang des Gehäuserohres 30 drehbar gelagert
sind. Zur Halterung des Radiallagers 38 ist wiederum ein verjüngtes Halsstück, hier
mit 33c bezeichnet, vorgesehen, welches auch das zentrische Gewindesackloch 33d
zum Einschrauben des Antriebskupplungsstücks 35 aufweist.
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Das schon erwähnte Anschlußstück 34 dient der Drehmoment-
übertragung
vom Zwischenstück 33 auf die biegsame Welle 21 bzw. den Wellenteil 21b. Es ist in
das Gewindesackloch 33a des Zwischenstückes 33 eingeschraubt mit einem Gewindefortsatz
34a und ist an seinem anderen Ende mit dem Wellenteil 21b verdrehungssicher verbunden
(durch Aufschrumpfen seiner Sacklochwand 34b auf das in das Sackloch eingefügte
Wellenteil 21b1, wobei letzteres wiederum mit einer axial orientierten Riffelung
versehen sein kann). Wie erwähnt, ist der Gewindering 32 konisch ausgebildet, wobei
sein konischer Innenumfang 32a sich in Richtung auf das Wellenende b verjüngt. Die
Konizität ist allerdings so schwach, daß sie aus Fig 2 nicht erkennbar ist. Zur
leichteren Handhabung des Gewinderinges ist dieser an seinem Außenumfang mit einer
Rändelung 32b versehen (Fig. 5).
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Das Zusammenstellen der kompletten Reiblanze nach Fig. 2 bis 5 geschieht
wie folgt: Nach dem Einführen der zusammengesteckten biegsamen Welle 21 mit Stabilisierungsrohr
24, Fräskopflager 27 und Fräseraufnahme 19b in das vorhandene Wärmetauscherrohr
20, das als Schubrohr dient, wird dieses durch Einfalzen bzw. Einsicken mit dem
Stabilisierungsrohr 24 fest verbunden. Die Gesamtlänge der biegsamen Welle ergibt
sich durch entsprechendes Zusammenfügen von biegsamen Wellenteilen; sie ist so zu
bestimmen, daß jeweils am Ende b des Schubrohres 20 ca. 40 bis 50 mm herausragen,
um das Ankuppeln der Antriebsteile zu ermöglichen. Hierzu wird das Gehäuse-Rohr
30 mit entspanntem konischen Gewindering 32 über das Schubrohr 20 geschoben. Das
Zwischenstück 33 wird durch Aufschrauben auf das Anschlußstück 34 mit der biegsamen
Welle verbunden, nachdem es vorher mit dem Drucklagerring 39 versehen wurde. Das
Gehäuse 30 wird jetzt in die aus Fig. 4 ersichtliche Lage zurückgeschoben, in der
es das Zwischenstück 33 umfaßt, und das Drucklager 39 axial fixiert. Jetzt kann
das Traglager 38 eingesetzt und die
Uberwurfmutter aufgf3scbalqbt
und festgezogen werden. Anschließend wird das Antriebskupplungsstück 35 in das Zwischenstück
33 eingeschraubt und abgesichert. Nun kann das Gehäuserohr 30 zusammen mit den in
ihm enthaltenen Antriebselementen in Richtung b so weit zuruckgezogen werden, bis
die biegsame Welle 21 gestrafft ist1 womit auch das fräserseitige Drucklager 27b
axial fixiert ist, und durch Festkleiiimen des konischen Gewinderinges 32 auf dem
Gehäuserohr 30 wird letzteres am Schubrohr fest verspannt. Die Reiblanze ist damit
einsatzbereit, d. h. der Fräser 19a mit biegsamer Welle 21 können durch das Aufkuppeln
des Motors 22 am Ende b (Fig. 2) in Drehung versetzt werden. Der Motor 22 kann ein
Drehstrom-Kurzschlußläufermotor sein; günstig ist es jedoch auch, als Motor einen
Preßluftmotor zu verwenden, weil dieser bei relativ kleiner Baugröße ein hohes Drehmoment
abzugeben in der Lage ist. Solche Preßluftmotoren sind z. B. als sogenannte Schlagschrauber-Motoren
bekannt.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist auch das Schubrohr 20 unterteilt,
und zwar in mindestens zwei miteinander kuppelbare Rohrteile 20a, 20b, wobei äe
nach der gewünschten Länge der Reiblanze auch 3, 4 usw. Schubrohrteile zusammengesetzt
werden können. Die Schubrohrkupplungsstellen 40 bzw. die entsprechenden Rohrteilfugen
sind vorzugsweise im Bereich der Wellenkupplungsstellen 23 angeordnet, weil hierdurch
der abschnittweise Zusammenbau der Reiblanze erleichtert wird, d. h. es kann der
jeweilige Wellenteil 21a zusammen mit dem zugehörigen Schubrohrteil 20a montiert
werden, hierauf die Wellen-bzw. Schubrohrteile 21b, 20b usw. Die Schubrohrteile
20a, 20b usw. sind mittels entsprechend abgesetzter, Innengewinde 41 und Außengewinde-
42 aufweisender Kupplungsenden 20b1, 20a1 miteinander verschraubbar. Zur Sicherung
der Steckverbindung 23 zwischen den Teilen der biegsamen Welle und zur besseren
Führung letzterer ist es zweckmäßig, wenn über die Kupplungsstellen 23 Führungshülsen
43 aufgeschoben
sind.