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"Trenngerät für zylindrische Hohlkörper,
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insbesondere für dickwandige metallische Röhren".
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Die Erfindung betrifft ein Trenngerät für zylindrische Hohlkörper,
insbesondere für dickwandige metallische Röhren, mit einer durch eine Antriebsmaschine
antreibaren Trennscheibe, einem Maschinenträger mit einem zur hohlkörperachse und
zur Trennscheibenachse parallelen Gelenk für das Schwenken der Trennscheibe gegen
den Hohl körper sowie mit mehreren auf dem Hohlkörper in Umfangsrichtung abrollenden
Führungsrollen.
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Als Hohlkörper kommen Rohre und Röhren aus Stahl, Gußeisen, Keramik,
Ton etc. in Frage, also sämtliche Werkstücke, die beim Trennen erhebliche Reaktionskrä,te
auf das Trenngerät ausüben. Als Hohlkörper kommen auch insbesondere Rohre aus Verbundwerkstoffen
in Frage,
also beispielsweise Gußeisenrohre mit einer Auskleidung
aus Asbestzement. Bei Verwendung von keramischen Werkstoffen wirdizweckmåssig eine
der üblichen mit hoher Drehzahl antreibbaren Trennscheiben verwendet; bei rein metallischen
Werkstoffen kommen als Trennscheibe auch langsam laufende Kreissägeblätter infrage.
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Als Antriebsmaschinen kommen bevorzugt handelsübliche elektrische,
pneumatische oder hydraulische Motoren in Frage. Eine besonders gut geeignete Antriebsmaschine
ist in Form sogenannter Winkelschleifer auf dem Markt.
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Der Trennvorgang verläuft dabei in der Weise, daß zunächst die Trennscheibe
in radialer Richtung zur Achse des Hohlkörpers in diesen eingestochen wird, worauf
dann die Trennscheibe in Umfangsrichtu#ng bewegt wird. Es ist hierbei wünschenswert,
dies in allen möglichen Lagen des Hohlkörpers ausführen zu können, d.h. sowohl bei
waagrechter als auch bei senkrechter Lage der Hohlkörperachse. Ausserdem soll das
Trenngerät insbesondere im Werkstatt-und Montagebetrieb einsetzbar sein.
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Bisher wurden auf den meisten Baustellen für den genannten Zweck Winkelschleifer
mit Trennscheiben eingesetzt, die frei in der Hand gehalten wurden.
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Hierbei besteht die große Gefahr, daß das Trenngerät von der Rohrleitung
weggedrückt wird und die Bedienungsperson verletzt. Wegen der hohen Drehzahl der
Trennscheibe sind in der Praxis bereits Unfälle mit tiefen Fleischwunden und sogar
Knochenverletzungen vorgekommen.
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Zum Stande der Technik gehört bereits ein Trenngerät der eingangs
beschriebenen Gattung, bei dem eine Vielzahl von Führungsrollen an einem Rahmen
befestigt ist, der beim Betrieb auf den Boden gelegt wird. Ein auf die Führungsrollen
gelegter Hohlkörper kann alsdann um seine horizontale Achse gedreht werden.
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An dem Rahmen ist, gleichfalls ortsfest, ein Maschinenträger mit einem
Gelenk und einer um das Gelenk schwenkbaren Maschinenaufnahme befestigt, in die
ein handelsüblicher Trennschleifer eingesetzt werden kann. Mittels des Gelenks kann
die Trennscheibe in den Hohl körper eingestochen werden. Nach dem Einstechen kann
der Trennvorgang alsdann durch Drehung des Hohlkörpers gegenüber dem feststehenden
Trenngerät vollendet werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trenngerät der eingangs
beschriebenen Gattung anzugeben,welches außerordentlich kompakt, auf e ngstem Raum
und bei praktisch beliebiger Lage der Hohlkörperachse einsetzbar ist und welches
dennoch absolut sicher relativ zum Hohlkörper geführt werden kann.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen
Trenngerät erfindungsgemäß dadurch, daß der Maschinenträger als um den Hohlkörper
herumfahrbarer Wagen ausgebildet ist, in dem die Führungsrollen gelagert sind, und
daß am Maschinenträger ein gelenkiges, um den Hohlkörper herumlegbares Zugorgan
befestigt ist, welches weitere Führungsrollen aufweist und gegenüber dem Hohikörper
und dem Maschinenträger mittels einer Spannvorrichtung verspannbar ist.
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Der auf der Hohlkörperoberfläche in Umfangsrichtung in Form eines
Wagens verfahrbare Maschinenträger kann mit verhältnismässig kleinen Abmessungen
ausgeführt werden. Es genügt im allgemeinen, den Maschinenträger für den kleinsten
zur Verarbeitung kommenden Hohlkörperdurchmesser auszulegen, wobei die Länge des
Maschinenträgers in Laufrichtung nicht über den Höhlkörperdurchmesser hinauszugehen
braucht, und wobei die Breite des Maschinenträgers im wesentlichen seiner Länge
entspricht. Die Abmessungen des Maschinenträgers sind daher in der Regel merklich
kleiner als die Abmessungen von Antriebsmaschine und Trennscheibe. Durch das am
Maschinenträger befestigte gelenkige, um den Hohlkörper herumlegbare Zugorgan kann
der Maschinenträger beim Spannen des Zugorgans fest gegen den Hohlkörper gepreßt
werden, so daß ein Verrutschen quer zur Laufrichtung der Führungsrollen ebenso ausgeschlossen
ist, wie ein Abheben des Maschinenträgers von der Hohlkörperoberfläche.
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Ein bewußt vorgenommenes sehr straffes Spannen des Zugorgangs führt
zu einer verstärkten Reibung der Führungsrollen auf den vorhandenen Rollenbolzen,
so daß der Maschinenträger auf der Hohlkörperoberfläche zuverlässig festgesetzt
werden kann. Eine solche Maßnahme dient dazu, die Trennscheibe durch Schwenken der
Maschinenaufnahme mit der Antriebsmaschine in den Hohikörper einzustechen und die
Maschinenaufnahme am Ende der Einstechbewegung zu arretieren. Alsdann wird die Spannung
des Zugorgans definiert soweit gelockert, daß der Maschinenträger gerade eben um
den Hohl körper auf dessen Oberfläche abrollend herumführbar ist. Hierbei ist ein
Verkanten
bzw. Klemmen der Trennscheibe im Schleifspalt ebenso ausgeschlossen
sle ein Herausdrücken der Trennscheibe aus dem Hohlkörper. Jegliche Unfallgefahr
für die Bedienungsperson ist damit ausgeschlossen. Durch die exakte Tangentialführung
des Maschinenträgers kommt die Trennscheibe am Ende des Schnitts auch wieder genau
an der Stelle an, an der der Einstich erfolgt ist. Hierdurch entsteht ein zur Hohlkörperachse
exakt radialer Schnitt bzw. eine absolut ebene Schnittfläche.
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Das um den Hohl körper herumlegbare Zugorgan läßt sich gleichfalls
auf kleinstem Raum zusammenlegen, so daß das gesamte Trenngerät zu Transportzwecken
in einem verhältnismässig kleinen Transportbehälter untergebracht werden kann. Beim
Betrieb kann das Trenngerät in praktisch beliebigen Arbeitslagen eingesetzt werden.
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Diese Möglichkeit wird durch das geringe Gesamtgewicht besonders begünstigt.
Auch die Herstellkosten für das Trenngerät sind sehr niedrig, wobei zu beachten
ist, daß es sich im bevorzugten Falle um eine Zusatzeinrichtung zu einem handelsüblichen
Winkelschleifer handelt.
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Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
besteht das Zugorgan aus zwei parallelen Gelenkketten, die an den Gelenkstellen
durch durchgehende Rollenbolzen miteinander verbunden sind, wobei auf jedem Rollenbolzen
mindestens zwei Führungsrollen angeordnet sind. Eine derartige Doppelgelenkkette
verleiht dem Maschinenträger bei seiner Fahrbewegung auf der Hohlkörperoberfläche
zusätzliche Führungseigenschaften. Zudem finden auf der Hohlkörperoberfläche nur
rollende Bewegungen statt, wobei dennoch durch feinfühlige Vergrößerung der Spannung
des Zugorgans die Bremswirkung vergrößert oder verkleinert werden kann.
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Es ist dabei besonders vorteilhaft, die Führungsrollen zwischen zwei
an der jeweiligen Gelenkstelle miteinander verbundenen Kettenlaschen anzu: ordnen.
Hierbei sind die Führungsrollen in Bezug auf Radialkräfte beidseitig gelagert, so
daß ein Verkanten in einer radialen Ebene ausgeschlossen ist.
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Dies ist von Bedeutung, da bei zylindrischen Führungsrollen die Führungseigenschaften
erhöht werden, wenn die Rollen linienförmig auf dem Hohlkörper aufliegen.
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Ein besonderer Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß
dieser durch das beschriebene Zugorgan im Durchmesser verstellbar ist, d.h. der
Erfindungsgegenstand ist für eine große Anzahl unterschiedlicher Hohlkörperdurchmesser
einsetzbar.
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Der maximal mögliche Durchmesser ist dann lediglich von der Länge
des Zugorgans abhängig, so daß dem Durchmesser nach oben hin praktisch keine Grenzen
gesetzt sind. Zum Zwecke einer Einstellung auf verschiedene Hohlkörperdurchmesser
ist es einfach er-.
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forderlich, das Zugorgan an verschiedenen Gelenkstellen in die Spannvorrichtung
einzuhängen. Um bei kleinen Hohlkörperdurclimessern keine ungenutzte Länge des Zugorgans
zu erhalten, ist es dabei ganz besonders vorteilhaft, die Gelenkkette so zu gestalten,
daß sie durch Aushängen von Laschen in Teillängen zerlegbar ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes gehen
aus den übrigen Unteransprüchen hervor.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend
anhand der Figuren 1 bis 4 näher beschrieben.
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Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Erfindungsgegenstandes
von schräg oben beim Einsatz an einem Wasserrohr mit kleinem Durchmesser (110 mm),
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand von Fig.1 in Richtung des Pfeils II, jedoch
bei abgenommener Antriebsmaschine, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Erfindungsgegenstandes
schräg von der Seite beim Einsatz an einem Hohlkörper größeren Durchmessers (ca.
250 mm) u n d Fig. 4 eine Seitenansicht des Gegenstandes nach Fig.3 in Richtung
des Pfeils IV.
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In Fig. 1 ist eine Antriebsmaschine 1 in Form eines herkömmlichen
elektrischen Winkelschleifers dargestellt.
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Dieser besitzt eine Antriebswelle 2, auf der eine Trennscheibe 3 befestigt
ist, die auf einem Teil ihres mfangs von einer Schutzhaube 4 abgedeckt ist. Die
elektrische Leistung wird über ein Anschlußkabel 5 zugeführt.
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Der zu bearbeitende Hohlkörper 6 ist ein doppelwandiges Wasserrohr
mit einem gußeisernen Mantel 7 und einer Auskleidung 8 aus Asbestzement. Auf dem
Hohl körper 6 liegen insgesamt vier an den Ecken eines Rechtecks angeordnete
Führungsrollen9
mit zylinderischer Außenfläche unter linienförmiger Berührung auf. Die vier Führungsrollen
9, von denen in Fig.1 nur die beiden vorderst-en sichtbar sind, sind paarweise auf
je einem zur Hohlkörperachse parallelen Rollenbolzen 10 gelagert, und zwar an dessen
Enden. Die Rollenbolzen 10 sind ihrerseits in einem Maschinenträger 11 gelagert,
der in einer zur Hohlkörperachse radialen Ebene, die gleichzeitig Symmetrieebene
des Maschinenträgers ist, einen U-förmigen Querschnitt besitzt. Infolgedessen besteht
der Maschinenträger aus zwei Schenkeln 12, von denen in Fig.1 nur der vordere sichtbar
ist, und aus einem die Schenkel verbindenden Joch 13. Die Schenkel 12 sind an ihrer
Unterkante mit Rücksicht auf den kleinsten zur Verarbeitung kommenden Hohlkörperdurchmesser
bogenförmig ausgespart. An pen am weitesten außenliegenden Stellen der Schenkel
12 sind die Rollenbolzen 10 gelagert. Die axiale Festlegung der Führungsrollen 9
erfolgt durch nicht näher bezeichnete Sicherungsringe, die sich in eingestochenen
Nuten befinden. Durch die gezeichnete konstruktive Ausbildung des Maschinenträgers
11 bildet dieser einen in sich starren Wagen, der auf der Oberfläche des Hohlkörpers
in Umfangsrichtung um diesen verfahrbar ist.
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Auf dem Rücken des Jochs 13 befindet sich, yleichfalls in der bereits
beschriebenen Symmetrieebene, ein Gelenk 14, welches aus einer mit dem Maschinenträger
achsparallel verschweißten Hülse 15 sowie aus einem Gelenkzapfen 16 besteht, der
in der Hülse schwenkbar gelagert ist.
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Der Gelenkzapfen 16 ist mit seinem vorderen Ende 17 mit einer Maschinenaufnahme
18 verbunden, die weiter unten noch näher beschrieben wird. Die Anordnung ist
dabei
so getroffen, daß die Antriebswelle 2 exentrisch zum Gelenk 14 liegt. Auf diese
Weise ist es durch Verschwenken der Antriebsmaschine 1 möglich, die Trennscheibe
3 dem Hohl körper 6 anzunähern oder wieder von diesem zu entfernen. Der Gelenkzapfen
16 ist am jenseitigen Ende mit einer Feststellvorrichtung 19 verbunden, die durch
einen Hebel gebildet wird. Durch ein nichtgezeigtes Gewinde und durch Verdrehen
des Hebels ist es möglich, die Maschinenaufnahme 18 gegenüber dem Maschinenträger
11 kraftschlüssig festzustellen.
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An der in Fig. 1 nicht sichtbaren Rückseite des Maschinenträgers 11
ist ein gelenkiges, um den Hohlkörper 6 herumlegbares Zugorgan 20 befestigt, welches
weitere Führungsrollen 9a sowie weitere Rollenbolzen 10a besitzt. Das Zugorgan 20
ist gegenüber dem Hohlkörper 6 und dem Maschinenträger 11 durch eine Spannvorrichtung
21 verspannbar.
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Das Zugorgan 20 besteht aus zwei parallelen Gelenkketten 22 und 23,
die an ihren Gelenkstellen durch die durchgehenden Rollenbolzen 10a miteinander
verbunden sind.
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Auf jedem Rollenbolzen sind zwei Führungsrollen 9a angeordnet, und
zwar jeweils zwischen zwei an der betreffenden Gelenkstelle miteinander verbundenen
Kettenlaschen 24.
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Die Spannvorrichtung 21 besteht aus einer Gewindespindel 25 und einer
Spindelmutter 26 mit einem Knebel 35, die am Maschinenträger 11 befestigt ist, bzw.,
sich auf diesem abstützt. Zu diesem Zweck ist die Spindelmutter 26 um eine zur Achse
des Gelenks 14 parallele Achse 27 schwenkbar gelagert, die eine am Maschinenträger
11 befestigte Gabel 28 durckdringt. Die Gewindespindel 25 ist an ihrem unteren Ende
schwenkbar mit einer hakenförmigen Kralle 29 verbunden, und zwar mittels eines achsparallelen
Gelenks 30. Die Kralle 29 hat dabei solche Abmessungen
daß einer
der Rollenbolzen 10a in die Kralle eingehängt werden kann. Durch definiertes ,anziehen
der Spindelmutter 26 mittels des Knebels 35 ist es möglich, den Maschinenträger
11 sowie das Zugorgan 20 mehr oder weniger fest gegen den Hohlkörper 6 zu verspannen,
wobei sich die Gewindespindel 25 im wesentlichen in tangentialer Richtung zum Hohlkörper
6 einstellt.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, hängen infolge des geringen Durchmessers
des Hohlkörpers 6 die beiden äußersten Kettenlaschen 24 zusammen mit dem äußersten
Rollenbolzen 10 herunter. Für den Fall, daß dies vermieden werden soll, ist es möglich,
das Zugorgan 20 so zu gestalten, daß es durch Aushängen von Laschen 24 in Teillängen
zerlegbar ist bzw. verkürzt werden kann.
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In den übrigen Figuren sind gleiche Teile wie bisher mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. Zusätzlich ist folgendes zu erkennen : die Führungsrollen
9a sind an den Gelenkstellen 31 jeweils z w i s c h e n zwei Kettenlaschen 24 auf
den Rollenbolzen 10a gelagert, und zwar befinden die Kettenlaschen 24 abwechselnd
jeweils innerhalb und außerhalb der Führungsrollen. Die Anordnung ist dabei so getroffen,
daß die Führungsrollen 9a des Zugorgans 20 in Umfangsrichtung den Führungsrollen
9 des Maschinenträgers 11 nachlaufen oder ihnen voreilen. Durch den Abstand der
Führungsrollen in Längsrichtung des Hohlkörpers 6 wird dabei für eine zuverlässige
Tangentialführung der Maschinenaufnahme18 gesorgt. Der Abstand der
Führungsrollen
9a in Umfangsrichtung des Hohlkörpers bzw. die Länge der einzelenen Kettenlaschen
24 wird dabei unter Berücksichtigung des Umstandes gewählt, daß einerweits eine
möglichst große Zahl unterschiedlicher Hohlkörperdurchmesser bearbeitet werden soll,
andererseits jedoch die Anzahl der Kettenlaschen und der Führungsrollen nicht zu
groß werden soll.
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Die Abstände zwischen der Rollenteilung werden dabei durch die Länge
der Gewindespindel 25 überbrückt. Um zu verhindern, daß die Kettenlaschen 24 mit
dem Hohlkörper 6 in Berührung kommen, haben diese eine nach außen gerichtete sichelförmige
Gestalt, wobei der Krümmungsradius so gewählt ist, daß der kleinstmögliche Hohlkörperdurchmesser
zuverlässig bearbeitet werden kann.
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Die Maschinenaufnahme 18 ist dabei in Form eines steifen Blechgehäuses
ausgebildet, welches mit dem Gelenkzapfen 16verdrehfest verbunden ist. Die Form
der Maschinenaufnahme ist dabei der äußeren Form der Antriebsmaschine 1 im Bereich
des sogenannten Getriebekopfes angepaßt.
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Zur Befestigung der Antriebsmaschine 1 innerhalb der Maschinenaufnahme
18 ist letztere auf gegenüberliegenden Seiten mit Ausnehmungen 32 versehen, in die
die üblicherweise an Winkelschleifern vorhandenen Gewindebohrungen einführbar sind,
in die Handgriffe einschraubbar sind.
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Die Befestigung ist dabei sowohl mittels der Handgriffe möglich, als
auch mittels einfacher Schrauben, deren Köpfe bzw. Unterlegscheiben die Seitenwände
der Maschinenaufnahme 18 übergreien. Dies ist in Fig.3 besonders gut sichtbar dargestellt.
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In Fig.3 ist der Erfindungsgegenstand beim Einsatz an einem Hohlkörper
6a mit größerem Durchmesser als bisher erläutert. Dies wird dadurch ermöglicht,
daß eine längeres
Zugorgan 20 zum Einsatz kommt, welches aus einer
wesentlich größeren Anzahl von Führungsrollen 9a , Rollenbolzen 10a und Kettenlaschen
24 besteht, die aber ansonsten gleiche Abmessungen haben. Die Verlängerung des Zugorgans
20 ist hierbei durch einfaches Einhängen einer Teillänge des Zugorgans 20 erfolgt.
Der Maschinenträger 11 ist hierbei mit seiner in Fig.1 verdeckten Rückseite dargestellt.
Es ist erkennbar, daß der im Maschinenträger 11 gelagerte Rollenbolzen 10 zusätzlich
durch das letzte Paar von Kettenlaschen 24 hindurchgeführt ist, so daß auf besondere
Befestigungsmittel verzichtet werden kann. Außerdem erkennbar ist die Art der Befestiyung
der Antriebsmaschine 1 in der Maschinenaufnahme 18. Das im Getriebegehäuse la angeordnete
Gewinde (für einen Handgriff) ist in die Ausnehmung 32 der Maschinenaufnahme 18
eirrgesetzt. Die Befestigung erfolgt mittels einer Schraube 33 und einer Unterlegscheibe
34. Auf der dem Betrachter abgekehrten Seite liegt die gleiche Befestigungsart vor.
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In Fig.4 ist die Vorrichtung am Ende eines Trennvorgangs dargestellt.
Die Trennscheibe 3 befindet sich dabei so weit innerhalb des Hohlkörpers 6a, daß
ein vollkommener Trennschnitt möglich ist. In der dargestellten Position wurde die
Antriebsmaschine 1 zusammen mit dem Maschinenträger 11 und dem Zugorgan 20 um den
Hohlkörper 6a herumbewegt. Es ist noch zu erkennen, daß die einzelnen Kettenlaschen
24 eine stärkere Krümmung aufweisen als der Hohlkörper 6a, so daß mittels der gleichen
Kettenlaschen 24 auch Hohlkörper mit wesentlich kleinerem Durchmesser getrennt werden
könnten.
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Nach Beendigung des Trennvorgans wird die Antriebsmaschine 1 um das
Gelenk 14 wieder in die Ausgangsstellung zurückgeschwenkt. Alsdann wird dieSpannrichtung
21 gelöst, bis der betreffende Rollenbolzen
aus der Kralle 29 ausgehängt
werden kann. Die Vorrichtung ist alsdann für einen weiteren Arbeitsgang bereit.
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Es ist möglich, der Maschinenaufnahme 18 durch ein zusätzliches Gelenk
noch einen weiteren Freiheitsgrad zu verleihen, so daß die Trennscheibe 3 beispielsweise
auch unter einem Winkel zu einem Radius angestellt werden kann. Auf diese-Weise
ist es beispielsweise möglich, eine V-förmige Nut einzustechen bzw.
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den ~Hohlkörper mit einer Anfasung zu versehen.
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