DE3102105A1

DE3102105A1 - Flanschbildende bohrvorrichtung

Info

Publication number: DE3102105A1
Application number: DE19813102105
Authority: DE
Inventors: Leo 65200 Vaasa Larikka
Original assignee: GA Serlachius Oy
Current assignee: GA Serlachius Oy
Priority date: 1980-01-30
Filing date: 1981-01-23
Publication date: 1981-12-24
Also published as: US4412441A; JPS56119628A; US4389866A; FI800278A

Description

Flanschbildende Bohrvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine flanschbildende Bohrvorrichtung, mittels welcher ein Loch in eine Rohrleitungs- oder ähnliche Wandung bohrbar und ein Flansch oder Kragen um das Loch herum bildbar ist und welche einen Bohrschaft, der in einer Maschine drehbar befestigt werden kann, sowie eine mit dem Bohrschaft verbundene Formeinrichtung umfaßt, die nach dem Bohren des Loches bis unterhalb der Lochkanten ausgefahren werden kann, indem eine Einstelleinrichtung verdreht wird, die drehbar auf dem Bohrschaft angeordnet ist.

Eine flanschbildende Bohrvorrichtung dieser Art ist in der US-PS 3 592 038 offenbart. Die Vorrichtung hat sich als sehr brauchbar zur Herstellung eines mit Flansch versehenen Loches in der Seite einer Rohrleitung erwiesen, beispielsweise zum Anschluß einer Zweigleitung.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Weiterentwicklung der obengenannten Bohrvorrichtung dahingehend, daß mit ihrer Hilfe Flansche eines großen Durchmessers in einer gewölbten Rohrleitungswandung in der Weise herstellbar sind, daß die Kante eines fertiggestellten Flansches im wesentlichen in einer Ebene liegt.

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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die flanschbildende Bohrvorrichtung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Bohrschaftes eine erste Bohrschneide zum Bohren des Anfangsloches angebracht ist und daß eine zweite Bohrschneide zur Fertigstellung der Bohrung Schneidenelemente auf den einander gegenüberliegenden Seiten des Bohrschaftes an einem auf dem Bohrschaft befestigten Schneidenkörper umfaßt, wobei die Schneidkanten der Schneidelemente schräg nach aufwärts und von dem Bohrschaft hinweg sich erstrecken.

Auf diese Weise wird das Bohren eines Loches in zwei Schritten vollzogen. Der erste Schritt umfaßt das Bohren eines Anfangsloches, welches in der Draufsicht kreisförmig ist, mittels der ersten Bohrschneide, die die Wandung durchgreift. Danach wird das Loch durch eine Bohrschneide aufgeweitet, deren Schneidkanten bei der Drehung einen Konusabschnitt bilden. Wenn mit einer solchen Schneide eine gewölbte Rohrleistungswandung gebohrt wird, wird das Loch in der Draufsicht elliptisch, wobei die größere Achse des Loches parallel zur Längsachse der anzubohrenden Rohrleitung verläuft. Durch das mittels der Formeinrichtung anschließend bewirkte Aufrichten des Flansches kann die Kante des Loches auf eine im wesentlichen gleichbleibende Höhe gebracht werden, da die elliptische Gestalt des Loches die Wölbung der Rohrleitung ausgleicht.

Um den Flansch mit der gleichen Bohrvorrichtung fertigstellen zu können, umfaßt eine dritte Bohrschneide zur Einebnung der Kantenfläche des Flansches an dem Bohrkörper befestigte Schneidenelemente, die bezüglich der Bohrachse weiter außen angeordnet sind als die Schneidenelemente der zweiten Bohrschneide. Die Schneidenelemente der dritten Bohrschneide liegen somit dem durch die Formeinrichtung hochgebrachten Flansch gegenüber, und es kann mit Hilfe dieser Schneidenelemente die Stirnkante des Flansches in die gewünschte Form plan gemacht werden.

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Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer flanschbildenden Bohrvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Teilschnitt durch ein drittes oder Einebnungs-Schneidenelement in vergrößertem Maßstab.

Die Vorrichtung umfaßt einen Bohrschaft 1, der in einer drehenden Antriebsmaschine befestigt werden kann und γοη einer konischen Einstellvorrichtung 2 umgeben ist. Der Einstellkonus 2 kann um den Bohrschaft 1 gedreht und in verschiedenen Winkelstellungen verriegelt werden. Durch überkreuz verlaufende Bohrungen in dem Bohrschaft 1 erstrecken sich stabförmige Formglieder Die Enden der Formglieder 3 sind mit Haltevorsprüngen versehen, die gleitbar in eine Einstellnut 5 auf der Außenfläche des Einstellkonus eingreifen. Die Einstellnut 5 erstreckt sich schraubenförmig auf der äußeren Umfangsflache des Einstellkonus 2. Wenn der Einstellkonus 2 in der einen oder anderen Richtung verdreht wird, bewegen sich die Formglieder 3 derart, daß sie entweder weiter aus dem Bohrschaft 3 hervorstehen, wie in ausgezogenen Linien in Fig. 1 dargestellt, oder mehr in den Bohrschaft 1 zurückgezogen werden, wie durch die strichpunktierten Linien dargestellt. Am unteren Ende des Bohrschaftes 1 ist eine erste Bohrschneide 6 angebracht, die entweder fest an dem Bohrschaft 1 vorgesehen oder auswechselbar sein kann. Der Bohrschaft 1 ist ferner mit einem Bohrkörper 7 versehen, dessen Unterseite mit einer zweiten Bohrschneide ausgerüstet ist, deren Schneidenelemente 8 sich radial auf den einander gegenüberliegenden Seiten des Bohrschaftes 1 erstrecken. Die

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Schneidkanten der Schneideneleitiente 8 sind nach oben von dem Bohrschaft hinweg geneigt. Die Schneidkanten der Schneidenelemente 8 bewegen sich bei der Drehung der Bohrvorrichtung somit auf einer Konusfläche. Weiterhin ist an dem Bohrkörper 7 eine dritte Bohrschneide angebracht, die aus den Schneidenelementen 9 besteht, die gegenüber den Schneidenelementen 8 auf einem größeren Radius gelegen sind. Die Schneidkanten 9a der Schneidenelemente 9 liegen in einer zur Bohrachse senkrechten Ebene, während die Schneidkanten 9b geneigt sind.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Zunächst wird der Einstellkonus 2 in eine Position gedreht, in der die Enden der Formglieder 3 in den Bohrschaft 1 zurückgezogen sind. Es wird jetzt mittels der Bohrschneide 6 das Anfangsloch in die Rohrleitungswandung 10 gebohrt. Das Bohren wird dann durch die Bohrschneidenelemente 8 fortgesetzt, die in der gewölbten Rohrleitungswandung ein elliptisches Loch herstellen. Dies beruht darauf, daß die Schnittlinie zwischen der gewölbten Zylinderfläche und der Konusfläche, gesehen in Richtung der Konusachse, elliptisch ist. Nachdem ein elliptisches Loch hinreichender Größe gebohrt ist, wird der Konus 2 verdreht, wodurch die Formglieder 3 bis unter den Rand der gebohrten Lochung hervortreten. Die rotierende Bohrvorrichtung wird dann gemäß Fig. 1 aufwärts gezogen, wobei die Formglieder 3 einen Flansch 11 hoch iehen, wie es bei der Rohrleitungswandung 10 in Fig. 1 dargestellt ist. Obwohl die Außenseite der Rohrleitung 10 gewölbt ist, wird der äußere Rand des Flansches 11 im wesentlichen auf gleichmäßige Höhe gebracht, da das Material in der Nähe der kleinen Achse des elliptischen Loches mehr angehoben wird. Durch das Hochbiegen des Flansches 11 hat sich der äußere Rand des Flansches gegenüber den Schneidenelementen 8 nach außen zu den Schneidenelementen 9 verlagert. Die Einebnung der äußeren Kante des Flansches kann herbeigeführt werden, indem die Schneidenelemente 9 der rotierenden Bohrvorrichtung gegen die Kante des Flansches 11 gedrückt werden.

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Ersichtlich kann der Flansch vollständig mit Hilfe ein und derselben Bohrvorrichtung hergestellt werden. Der Bohrkörper 7 kann ebenso wie die Bohrschneide einstückig und fest an dem Bohrschaft 1 angebracht oder auswechselbar sein. Die Schneidenelemente 8 und 9 sind vorzugsweise an dem Bohrkörper entfernbar und ersetzbar angebracht.

Fig. 3 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Anbringung der Schneidenelemente 9 zum Einebnen der Stirnkante des Flansches 11. Ein Schneidenelementhalter 12 ist radial beweglich in einer Bohrung 12a in dem Bohrkörper 7 unter der Kraft einer Feder 13 angeordnet. Die Feder 13 hält den Bohrschneidenhalter 12 und das daran befestigte Bohrschneidenelement in einer solchen Stellung fest, daß die Kante des Flansches 11 in eine Zone zwischen einem Zapfen 14 und der geneigten Bohrschneidenfläche 9b trifft. Das Ende des Zapfens 14 ist konisch. Der Zapfen 14 kann um eine vertikale Achse drehbar sein, wodurch er sich an der Innenfläche des Flansches 11 bei der Einebnungsoperation der Kante entlangdreht. Auf diese Weise braucht der Flansch 11 nicht exakt kreisförmig zu sein, sondern folgt die Schneide 9 der Flanschkante unter der Führung des Zapfens 14 und der geneigten Schneidenfläche 9b. Gleichzeitig fast die Schneidenfläche 9 bei zunehmenden Flanschwandungsdicken (wie in Fig. 3 gezeigt) die Stirnfläche des Flansches 11 für das nachfolgende Schweißen an.

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Claims

Patentansprüche

_^ Flanschbildende Bohrvorrichtung, mittels deren ein Loch in eine Rohrleitungs- oder ähnliche Wandung bohrbar und ein das Loch umgebender Flansch bildbar sind, und welche einen Bohrschaft umfaßt, der in eine

D.reha.ntriebsmaschine einsetzbar und mit Formgliedern verbunden ist, die nach dem Bohren eines Loches durch das Loch hindurch bis unter die Lochkanten ausfahrbar ist, indem eine Einstelleinrichtung gedreht wird, die drehbar auf dem Bohrschaft angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Bohrschneide (6) zum Bohren des Anfangsloches am unteren Ende des Bohrschaftes (1) und eine zweite Bohrschneide vorgesehen sind, die die Bohrung des Loches fertigstellt und aus Schneidenelementen (8) besteht, die auf einander gegenüberliegenden Seiten des Bohrschaftes (1) an einem auf dem Bohrschaft (1) angebrachten Bohrkörper (7) sitzen und deren Schneidkanten nach oben hinweg vom Bohrschaft (1) geneigt sind.

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2. Flanschbildende Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Bohrschneide zur Einebnung der stirnseitigen Kantenfläche des Flansches (11) an dem Bohrkörper (7) angebrachte Schneidenelemente (9) umfaßt, die bezüglich der Bohrachse auf einem größeren Radius sitzen als die Schneidenelemente (8) der zweiten Schneide.
3. Flanschbildende Bohrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Bezug auf die Bohrachse die Schneidkanten der dritten Schneidenelemente (9) über einen Teil (9a) ihrer Länge in einer senkrechten Ebene gelegen sind und über einen anderen Teil (9b) ihrer Länge geneigt sind.
4. Flanschbildende Bohrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreidenelemente (9) zur Einebnung der stirnseitigen Kantenfläche des Flansches (11) derart an dem Bohrkörper (7) befestigt sind, daß sie axial beweglich sind.
5. Flanschbildende Bohrvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidenelemente (9) in radialen Bohrungen oder Ausnehmungen (12a) des Bohrkörpers (7) geführt und gegen die Kraft einer Feder (13) beweglich sind.
6. Flanschbildende Bohrvorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidenelement (9) mit einem Zapfen (14) ausgerüstet ist, der gegen die Innenfläche des Flansches (11) anliegt und zusammen mit dem geneigten Schneidenelement (9b) das Schneidenelement (9) an der Kante des Flansches (11) entlangführt.

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