DE29824023U1 - Vorrichtung zum Abtragen von Material - Google Patents

Description

BOEHMERT & BOEHMERT

ANWALTSSOZIETÄT

Bochmert & Bochracrt · P.O.B. IO 71 27 · D-28071 Bremen

Deutsches Patent- und Markenamt Zweibrückenstr. 80297 München DR.-1NG. KARL BOEHMERT, PA (1899-1973)
DIPL.-MG. ALBERT BOEHMERT, PA (1902-1993)
WILHELM J. H. STAHLBERG, RA, Bremen
DR.-ING. WALTER HOORMANN, PA·, Bremen
DIPL.-PHYS. DR. HEINZ GODDAR, PA·, München
DR.-ING. ROLAND LIESEGANG, PA·, München
WOLF-DIETER KUNTZE, RA, Bremen, Alicante
DIPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER, Pa (1933-1992)
DR. LUDWIG KOUKER, RA, Bremen
DR. (CHEM.) ANDREAS WINKLER, PA·, Bremen
MICHAELA HUTH-DIERIG, RA, München
Ö

PROF. DR. WILHELM NORDEMANN, RA. Bnmdenbu-g

DR. AXEL NORDEMANN, RA, Berlin

DR. JAN BERND NORDEMANN, LLM, RA, Berlin

DIPL.-PHYS. EDUARD BAUMANN, PA·, Höhenkirehen

DR.-ING. GERALD KLÖPSCH, PA·, Düsseldorf

DIPL.-ING. HANS W. GROENING, PA·, München

DIPL.-ING. SIEGFRIED SCHIRMER, PA·, Bielefeld

DIPL.-PHYS. LORENZ HANEW]NKEL, PA·, Paderborn

DIPL-ING. DR. JAN TÖNNIES, PA, RA, Kiel

DIPL.-PHYS. CHRISTIAN BIEHL, PA·, Kiel

DIPL.-PHYS. DR. DOROTHEE WEBER-BRULS.PA-.Fnnfcfurt

DIPL.-PHYS. DR. MARION TÖNHARDT, PA·, Düsseldorf DR.-ING. MATTHIAS PHILIPP, PA·. Bielefeld DR. ANDREAS EBERT-WEIDENFELLER, RA, Bremen DIPL.-PHYS. DR. STEFAN SCHOHE, PA·, München DIPL.-ING. EVA LIESEGANG, PA·, München

PA - Patentanwalt/Patent Altomey

RA - Rechtsanwalt/Attorney al Law

• - European Patent Attorney Alle zugelassen zur Vertretung vorilcm Europliichcn Miritcnanit. AlicuitE

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MARTIN WIRTZ, RA, Düsseldorf

DR. DETMAR SCHÄFER, RA, Bremen

DIPL.-PHYS. DR.-ING. UWE MANASSE, PA·, Bremen

DR. CHRISTIAN CZYCH0WSK1, RA, BeHin

DR. CARL-RICHARD HAARMANN, RA, München

DIPL.-BIOL. DR. ARMIN K. BOHMANN, PA, München

DIPL.-PHYS. DR. THOMAS L. BITTNER, PA·, Berlin

DR. VOLKER SCHMITZ, RA. München

DR. FRIEDRICH NICOLAUS HEISE, RA, Potsdam

In Zusammenarbeit mit/in cooperation with

DIPL.-CHEM. DR. HANS ULRICH MAY, PA·, München

Ihr Zeichen
Your ref.

Ihr Schreiben Your letter of

Abzweigung Gebrauchsmuster

Unser Zeichen Our ref.

M40002(D) Bremen,

15. Dezember 1999

Munsch Kunststoff-Schweißtechnik GmbH

Im Staudchen 56235 Ransbach-Baumbach

Vorrichtung zum Abtragen von Material

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtragen von Material, insbesondere zum Abtragen von Kunststoff-Schweißnaht-Überständen, die beispielseise beim Kunststoffschweißen von Kunststoffplatten oder -rohren etc. entstehen. Eine solche Vorrichtung umfaßt ein rotierendes Messer- oder Schleifelement, das an den abzutragenden Bereich herangeführt wird und dort spanabhebend, schneidend oder schleifend wirkt.

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Es sind Hobelmaschinen bekannt, die eine Anlagefläche haben, die im wesentlichen mit dem
radialen Außenrand des rotierenden Messer- oder Schleifelementes fluchtet oder leicht über
diesen Rand hervorsteht und, relativ zur Abtrag- oder Schleifrichtung, hinter der Rotationsachse
des Messer- oder Schleifelementes beginnen. Diese Auflagefläche dient zur Auflage der Hobelmaschine auf einer Platte, um das Messer- oder Schleifelement in der gewünschten
Höhe bzw. mit dem gewünschten Abstand zu der zu bearbeitenden Platte zu positionieren. Im allgemeinen ist in Abtragrichtung vor der Drehachse des Messer- oder Schleifelementes ein
Gehäuse vorgesehen, dessen untere Kante in bezug auf die zu bearbeitende Platte höher liegt
als die obengenannte Positionierfläche, damit das Messer- oder Schleifelement an den über
die Platte herausstehenden und abzutragenden Bereich herangeführt werden kann.

Solche Hobelmaschinen haben den Nachteil, daß sie um die Drehachse des Messer- oder Schleifelementes gekippt werden können, was insbesondere versehentlich dann passiert, wenn das rotierende Messerelement mit Druck an den abzutragenden Bereich geführt wird. Dadurch besteht die Möglichkeit, daß das Messerelement zu tief in die zu bearbeitende Platte eindringt und die Oberfläche beschädigt wird.

Um Oberflächen von Rohren zu bearbeiten, insbesondere um Schweißnahtüberstände im Bereich von Rohren zu entfernen, eignet sich die bekannte Hobelmaschine mit einer planaren Auflagefläche nicht. Bei Arbeiten am Außenmantel ist keinerlei sichere Handhabung gewährleistet, während ein Arbeiten im Innenmantel schlicht unmöglich ist, da das Messer- oder Schleifelement aufgrund der Krümmung des Rohres und der planaren Anlagefläche des Hobels zu weit von dem zu bearbeitenden Bereich, inbesondere den Schweißnahtüberständen, entfernt ist.

Es ist demnach eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Abtragen von Material, insbesondere zum Abtragen von Kunststoff-Schweißnaht-Überständen, zur Verfugung zu stellen, bei dem eine korrekte Führung und Positionierung sichergestellt ist und eine Beschädigung der Oberfläche verhindert wird, wobei die Vorrichtung sowohl zur Bear-

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&b6ehmert

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beitung von planaren Oberflächen als auch zur Bearbeitung von gekrümmten Oberflächen oder in und an Rohren einsetzbar sein soll.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 19 beschreiben besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung nach Anspruch 1.

Bei der erfmdungsgemäßen Vorrichtung ist das Messer- oder Schleifelement in Richtung seiner Rotationsrichtung jeweils durch wenigstens eine Abschirmplatte, die im wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse angeordnet ist, abgeschlossen. Dadurch wird erreicht, daß, bezogen auf die Abtragrichtung, auf beiden Seiten des zu bearbeitenden Materials jeweils ein Stütz- oder Positionierelement gebildet wird, wodurch ein Verkippen, das zu einem tieferen Einschneiden des Messerelementes in die Oberfläche führen würde, zuverlässig verhindert wird.

Ferner sind die Auflagebereiche der Stütz- oder Positionierelemente auf der zu bearbeitenden Fläche zumindest in einer Koordinatenrichtung, nämlich in Richtung der Drehachse des Messer- oder Schleifelementes, sehr klein und angenähert eindimensional, so daß verschiedenste Oberflächenformen, z. B. auch gewölbte Oberflächen, bearbeitet werden können.

Die Vorrichtung umfaßt bevorzugt in radialer Richtung eine Abschirmeinheit, die das Messeroder Schleifelement über weite Winkelbereiche abschirmt und lediglich einen kleineren Ausschnitt, den sog. Schneidbereich, freiläßt. Dadurch wird ein Abtragen von Material in lediglich einer Richtung ermöglicht, während ungewollte Beschädigungen oder Eingriffe auf Material in anderen Richtungen ausgeschlossen ist. Ferner wird dadurch eine Verletzung des Bedieners oder Dritter zuverlässig verhindert.

Eine solche Abschirmeinheit ist insbesondere dann hilfreich, wenn in Bereichen gearbeitet wird, deren Ausmessungen nicht wesentlich größer sind als der Durchmesser des Messerelementes, um beim Führen des Elementes einen Eingriff des Messers oder des Schleifelementes in ungewollte Richtungen auszuschließen.

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Der in die Abschirmeinheit eingebrachte Ausschnitt, der in der Regel zu etwa 90° vorgegeben ist, erstreckt sich in axialer Richtung bevorzugt im wesentlichen über die gesamte Achslänge des Messerelementes, wobei die Abschirm-einheit leicht über die in axialer Richtung äußeren Enden des Messerelementes hinausragt, damit ein Eintreten von Material aus seitlicher Richtung verhindert wird. Der Ausschnitt oder das Fenster der Abschirmeinheit kann auch einen Winkelausschnitt von kleiner als 90°, bevorzugt kleiner als 45° oder auch kleiner als 30° aufweisen. Je nach Anwendungszweck kann der Öffnungswinkel des Ausschnittes unterschiedlich gewählt werden: So sollte bei sehr feinen und exakten Arbeiten ein kleinerer Öffnungswinkel gewählt werden, während bei gröberen Arbeiten oder bei größeren Flächen auch größere Öffnungswinkel sinnvoll sein können.

In einer speziellen Ausführungsform kann der Öffnungswinkel des Ausschnittes, beispielsweise mittels eines Schieber, verstellt werden, um ihn jeweils individuell der gestellten Aufgabe oder der Arbeitsgewohnheit des Bedieners anzupassen.

Die in axialer Richtung angebrachten Abschirmplatten sind bevorzugt rund und entsprechen damit in ihrer Form im wesentlichen der zwangsweise runden Form des Rotationsmessers bzw. des Arbeitsraumes des Messerelementes. Eine solche Formgebung der Abschirmplatten ermöglicht eine hohe Einsatzvariabilität der Vorrichtung, da der Abstütz- bzw. Positionierbereich im wesentlichen linienförmig oder sogar punktförmig, je nach Dicke der Abschirmplatte, ausgebildet ist. Eine solche Form ermöglicht insbesondere auch den Einsatz im Inneren von Rohren, wobei bei den Standardanwendungen der Durchmesser der Rohre deutlich größer ist als der Durchmesser des Messerelementes.

Insbesondere für einen Einsatz auf planaren Oberflächen können die Abschirmeinheiten jedoch auch im wesentlichen rechteckig ausgebildet sein, wodurch immer die gleiche Positionierung auf der Platte sichergestellt ist. Wenigstens eine Kante, nämlich die Positionierungskante, die auf die zu bearbeitende Platte aufgesetzt wird, sollte dann geradlinig sein.

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Die Abschirmplatten fluchten wenigstens in einem Schneidbereich im wesentlichen mit den Außenkanten des Messer- oder Schleifelementes oder stehen leicht, bevorzugt etwa 0,1 bis 0,3 mm, über diese Außenkanten hervor. Dadurch wird der Abtrag der Schweißnahtüberstände oder der zu bearbeitenden Bereiche eingestellt und es werden im wesentlichen glatte Oberflächen erzeugt.

Bevorzugt ist die Rotationsachse in einer Richtung senkrecht zur Rotationsachse verschiebbar,
um die Schnittiefe der Vorrichtung zu variieren.

Bei einer speziellen Ausführungsform sind das Messer- oder Schleifelement oder zumindest Teile dieses Elementes, wie beispielsweise Klingen, auswechselbar. Da das Messerelement bzw. Klingen oder ähnliche Teile im Vergleich zu sonstigen Bauteilen der Vorrichtung relativ schnell verschleißen, wird dadurch ein schnelles und preiswertes Auswechseln dieser Verschleißteile ermöglicht, ohne auch weiterhin funktionstüchtige Teile auswechseln zu müssen. Die auswechselbare Ausführung hat auch den Vorteil, daß die Bearbeitungswerkzeuge schnell und einfach den unter Umständen wechselnden Einsatzbedingungen und Anforderungen angepaßt werden können.

Das Messer- oder Schleifelement kann je nach zu bearbeitendem Material oder zu bearbeitenden Flächen unterschiedlich ausgebildet sein: So kann es im wesentlichen ein zylindrisches
Element sein, dessen Oberfläche eine gewisse Rauheit oder eine Körnung wie ein Schleifpapier aufweist und das als Schleifelement wirkt. Ferner kann das Messer- oder Schleifelement auch einen Fräskopf darstellen oder durch unterschiedlich angeordnete Klingen mit verschiedensten Schneiden und Schnittwinkeln verwirklicht sein.

Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Vorrichtung an einen konventionellen Trennschleifer
oder an andere Rotationsbearbeitungswerkzeuge als Aufsatz ankoppelbar, so daß die konventionellen Antriebselemente eingesetzt werden können.

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Zum Schutz ist bei einer Ausführungsform ein federbelastetes Sicherungsblech vorgesehen,
das den Schneidbereich oder das Messer- oder Schleifelement im Ruhezustand nach außen
abdeckt, um einen Eingriff in das Messer- oder Schleifelement auszuschließen und Verletzungen
zu verhindern.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen zeigen, noch deutlicher. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung senkrecht zur Rotationsachse des Messer- oder Schleifelementes,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform in einer durch die Rotationsachse geführten Schnittebene einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Einsatz auf einer planaren Oberfläche und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform beim Einsatz im Innenmantel eines Rohres.

In Figur 1 ist ein Messer- oder Schleifelement 1 mit Kanten bzw. Klingen 2 sichtbar, das sich um eine Rotationsachse 3 in Richtung des Pfeiles A dreht. Das Messer- oder Schleifelement 1 ist innerhalb einer Abschirmeinheit 10 angeordnet, die einen Ausschnitt bzw. ein Fenster 11 zeigt, das einen Öffnungswinkel von etwa 30° aufweist.

Das Messer- oder Schleifelement 1 besteht aus einem massiven Metallkörper, der vier, in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte, als Kanten bzw. Klingen 2 ausgeführte Bearbeitungselemente aufweist. Zwischen den einzelnen Kanten bzw. Klingen 2 sind Ausnehmungen vorhanden, die eine deutliche Tiefe, hier etwa ein Drittel des Gesamtradius, von der Abschirmeinheit 10 aufweisen. Dieser Abstand ist so groß gewählt worden, damit Raum für abgetragenes Material verbleibt, das nicht direkt aus der Vorrichtung ausgeworfen wird. Ferner

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führen diese Aussparungen zu einer Gewichtsverminderung, was die Handhabung der Vorrichtung für den Bediener erleichtert, ohne die Stabilität bzw. die Steifigkeit des Messer- oder Schleifelementes 1 zu beeinträchtigen.

Der Abstand zwischen dem in radialer Richtung äußersten Rand der Klingen 2 bzw. des Messerelementes 1 liegt bei a = 0,3 mm innerhalb der Abschirmeinheit 10, wobei diese mit den hier nicht gezeigten Abschirmplatten fluchtet. Typische Drehgeschwindigkeiten für eine solche Anordnung liegen im Bereich von 3000 bis 12000 Umdrehungen pro Minute.

Figur 2 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Messerelement 1, das sich um eine Rotationsachse 3 dreht, wie es auch in Figur 1 sichtbar ist. Zusätzlich sind hier die Abschirmplatten 4 sichtbar, die in Figur 1 nicht zu erkennen waren. Der Einfachheit halber wurde die Abschirmeinheit 10 in Figur 2 nicht dargestellt.

Die Vorrichtung ist während des Einsatzes auf einer planaren Ebene, nämlich zwei Platten 20, die mittels einer Extrusionsnaht 30 verbunden sind, gezeigt. Die kreisförmigen Abschirmplatten 4 berühren die Platten 20 lediglich in kleinen linienförmigen Auflageflächen 7 beiderseits der Schweißnaht 30, so daß die Vorrichtung exakt positioniert ist und ein Verkippen ausgeschlossen ist. Die äußere Messerkante liegt auch in dieser Ausführungsform radial leicht hinter den Außenkanten der Abschirmplatte 4 zurück.

Figur 3 zeigt schematisch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 im Innenmantel eines ebenfalls schematisch dargestellten Rohres 50, an dessen Innenseite Extrusionsschweißnähte (nicht gezeigt) vorhanden sind. In dieser schematischen Darstellung ist von der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 lediglich eine der kreisförmigen Abschirmplatten 4 gezeigt. Es ist deutlich erkennbar, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung aufgrund der kreisförmigen Abschirmplatten an jede Stelle innerhalb des Rohres geführt werden kann, ohne daß sich die Position des Messer- oder Schleifelementes in bezug auf die Innenfläche des Rohres verändert, so daß eine gleichmäßige Bearbeitung des Innenrohrmantels sichergestellt ist.

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Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims (18)

1. Vorrichtung zum Abtragen von Material, insbesondere zum Abtragen von Kunststoff- Schweißnaht-Überständen, mit einem rotierenden Messer- oder Schleifelement, das in Richtung seiner Rotationsachse (3) an jeder Seite durch wenigstens eine Abschirmplatte (4), die im wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse (3) angeordnet ist, abgeschlossen ist, wobei jede dieser Abschirmplatten (4) ein Stütz- oder Positionierelement (7) bildet, und daß in radialer Richtung um das Messer- oder Schleifelement (1) eine Abschirmeinheit (10) angeordnet ist, die lediglich durch einen Ausschnitt (11) einen Schneidbereich definiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschnitt (11) sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Messer- oder Schleifelementes (1) in Richtung der Rotationsachse (3) erstreckt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschnitt (11) einen Öffnungswinkel von kleiner als 90° aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschnitt (11) einen Öffnungswinkel von kleiner als 45° aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschnitt (11) einen Öffnungswinkel von kleiner als 30° aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel verstellbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmplatten (4) eine im wesentlichen runde Form aufweisen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmplatten (4) eine im wesentlichen eckige Form mit wenigstens einer geraden Kante aufweisen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmplatten (4) wenigstens in dem Schneidbereich mit den radial außen liegenden Kanten des Messer- oder Schleifelementes (1) fluchten.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmplatten (4) wenigstens in dem Schneidbereich in radialer Richtung über das Messer- oder Schleifelement (1) um einen Abstand (a) hervorstehen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmplatten (4) 0,1 bis 0,3 mm radial über das Messer- oder Schleifelement (1) hervorstehen.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (3) relativ zu den Abschirmplatten (4) verschiebbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer- oder Schleifelement (1) vollständig oder Teile des Messer- oder Schleifelementes (1), wie Klingen, auswechselbar sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer- oder Schleifelement (1) im wesentlichen zylindrisch aufgebaut ist und eine gekörnte oder rauhe Oberfläche aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer- oder Schleifelement (1) ein Fräselement ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer- oder Schleifelement (1) Klingen (2) aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie an einem konventionellen Trennschleifer oder ein anderes Rotationsbearbeitungswerkzeug ankoppelbar und mit diesem betreibbar ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein federbelastetes Sicherungsblech vorgesehen ist, das zumindest den Schneidbereich (11) in einer Ruheposition abschließt.