DE3536748C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Aus der US-PS 43 05 205 ist bereits ein Rohrabschneider mit C-förmigem oder gabelförmigem Werkzeugträger bekannt, bei dem ein Motor über eine Kegelradübersetzung zwei Gewindeschnecken treibt. Die beiden Gewindeschnecken kämmen mit den Zähnen eines Zahnkranzes, welcher den Werkzeugträger um das abzuschneidende Rohr dreht. Zur Befestigung der Schneidvorrichtung dienen Halterollen, von denen zwei fest montiert sind und die dritte am Ende eines federbelasteten Schwenkarms angeordnet ist. Dadurch kann die Schneidvorrichtung über das abzutren­ nende Rohr geschnappt werden und sich an diesem halten, da die Feder des Halterollen-Schwenkarms stark genug ist, um das Gewicht der Schneidvorrichtung aufzunehmen. Die bekannte Vorrichtung dient jedoch nur zum Abschneiden von Rohrstücken, ohne daß mit ihr eine Axialverschiebung auf einem Rohrstück und damit eine stirnseitige Bearbei­ tung von Rohrenden möglich ist.

Aus der US-PS 32 53 336 ist eine Schneidvorrichtung mit einem geteilten Werkzeugträger bekannt, der über ein Gelenk aufgeklappt werden kann. Dadurch kann die gesamte Schneidvorrichtung um ein endloses Rohr gelegt werden. Eine Verriegelungseinrichtung dient an einer diametral zum Gelenk liegenden Stelle zur Verriegelung des geteilten Werkzeugträgers. Auf den Werkzeugträger ist ein Zahnkranz aufgesetzt, der an seinem Umfang min­ destens zwei Bearbeitungswerkzeuge trägt, üblicherweise Drehstähle, die durch einen kombinierten Spindel- und Ratschenantrieb radial zum Rohr zugestellt werden, wenn das Werkzeugträger-Zahnrad gedreht wird. Die Drehung des Werkzeugträger-Zahnrads erfolgt über ein Motorritzel eines parallel zur Rohrachse angeflanschten Elektromotors. Ein Nachteil der bekannten Schneidvorrichtung liegt darin, daß ein axialer Vorschub auf dem Rohr nicht mög­ lich ist, so daß die Enden von Rohrverbindungen nicht bearbeitet werden können. Dadurch ist es nicht möglich, Schweißnähte von Rohrverbindungen aufzutrennen, die über der Verbindung von zwei mit Endflanschen versehenen Rohrenden durch eine darüber geschobene Muffe entstehen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß verhältnismäßig viel Platz benötigt wird, um den Werkzeugträger um das zu bearbeitende Rohrstück legen zu können.

Aus der DE-OS 28 49 195 ist zwar eine Abdrehvorrichtung für die Bearbeitung der Enden zylindrischer Rohre be­ kannt, diese erfordert jedoch eine axiale Zugänglichkeit zu dem zu bearbeitenden Rohrabschnitt. Sie kann nicht zur Bearbeitung der Stirnseite von über einem Rohr aufge­ brachten Muffen verwendet werden, da der Werkzeugträger ein Bügel ist, der sich durch die Rohrachse erstreckt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß sie auf das zu bearbeitende Rohr oder die Muffe ohne Schwierig­ keiten bei geringer Axialabmessung fest aufgesattelt werden kann, so daß auch eine stirnseitige Bearbeitung von Rohr- oder Muffenenden durch axialen Vorschub der Werkzeuge möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen aus dem kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs.

Durch die Erfindung ist es möglich, eine in axialer Richtung sehr dünn oder flach bauende Vorrichtung zu schaffen, die mit ihrem gabelartigen Werkzeugträger-Ausschnitt auf eng neben­ einanderliegende Rohre aufsattelbar ist. Der Motor für den Antrieb des Werkzeugträgers ist in radialer Richtung nach außen verlagert, wo genügend Raum zur Unterbringung des Motors zur Verfügung steht. Da die Spannvorrichtung von der Aufsteckseite der Vorrichtung her betätigt werden kann, ist außerdem gewährleistet, daß auch sehr nahe nebeneinanderliegende Rohre bearbeitet werden können.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung typischerweise zu bearbeitenden Rohrstücks mit einer Ver­ bindungsmuffe,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Rohrstück gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eng nebeneinanderliegende Rohrstücke, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bearbeitet werden können,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der auf ein Rohrstück von Fig. 3 aufgesteckten erfindungs­ gemäßen Vorrichtung,

Fig. 5 eine schematische Stirnansicht des Ausführungs­ beispiels,

Fig. 6 einen schematischen Schnitt entlang der Linie VI-VI von Fig. 5,

Fig. 7 eine schematische Schnittansicht in Richtung der Linie VII-VII von Fig. 6,

Fig. 8 eine schematische Seitenansicht der Vorrich­ tung von Fig. 6 und

Fig. 9 eine schematische Darstellung der Spannvorrichtung.

In den Figuren sind durchweg gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Rohrs 3 bzw. 30, dessen Flansch und die mit dem Rohrflansch verschweißte Muffe 25 von einem Bearbeitungswerkzeug 4 in Richtung der Rohrachse erfindungsgemäß bearbeitet werden soll. Zu diesem Zweck soll sich das Bearbeitungswerkzeug 4 in Richtung des Pfeils A um das Rohr 3 drehen können und soll dabei in Richtung des Pfeils B verschiebbar sein. Dadurch kann eine in einer Radialebene zum Rohr 3 angeordnete Schweißnaht 26 abgedreht oder abgeschlif­ fen werden, so daß eine Trennung der Muffe 25 vom Flansch des Rohres 3 möglich ist. Das Bearbeitungs­ werkzeug 4 kann ein Drehstahl, ein Fräser oder ein ähnlches Werkzeug sein. Es bereitet dem Fachmann keine Schwierigkeiten, hierfür das geeignete Werkzeug auszuwählen. Aus Gründen der vereinfachten Darstellung wird im folgenden das Ausführungsbeispiel stets mit einem Drehstahl als Bearbeitungswerkzeug 4 beschrieben.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Rohr 3, das aus zwei miteinander fluch­ tenden Rohren 3 und 30 gebildet ist, die durch die Muffe 25 zusammengehalten werden. Zu diesem Zweck ist am Ende jedes Rohrs 3 bzw. 30 ein Radialflansch 27 bzw. 28 vorgesehen, der in einen Axialflansch 31 bzw. 32 übergeht, so daß das Ende jedes Rohres 3, 30 einen etwa C-förmigen Querschnitt hat. Durch Abdrehen der Rohrenden haben Radialflansch 27, 28 und Axial­ flansch 31, 32 gleichen Außendurchmesser, der dem Innen­ durchmesser der Muffe 25 entspricht, so daß diese zur Verbindung der Rohre 3, 30 über die Rohrenden schieb­ bar ist. Zur dichten Verbindung der beiden Rohre 3, 30 ist jeweils eine Schweißnaht 26 vorgesehen, die in der Radialebene des Rohrs 3 bzw. 30 verläuft. Durch axialen Vorschub in Richtung B des Bearbeitungswerk­ zeugs 4 kann die in Fig. 2 dargestellte linke Schweißnaht 26 abgedreht und die Verbindung von der Muffe 25 zum Rohr 3 gelöst werden. In ähnlicher Weise läßt sich die Schweißnaht 26 an dem in Fig. 2 dargestellten rechten Ende der Muffe 25 abdrehen, wozu die erfindungsgemäße Vorrich­ tung lediglich anders aufgesetzt zu werden braucht, nämlich so, daß die Vorschubrichtung des Bearbeitungs­ werkzeugs 4 der Richtung des Pfeils B entgegengesetzt ist.

Fig. 3 zeigt mehrere eng nebeneinander liegende Rohre 3 bzw. 30, die durch Muffen 25 und Flansche 29 miteinander verbunden sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die Rohre 3 bzw. 30 zur Verbindung von zwei Kryostaten 33 und 34, d. h. zur Verbindung von zwei Vorrichtungen, die im Inneren Flüssigkeiten oder Kaltgase mit sehr tiefen, in der Nähe des absoluten Nullpunkts liegenden Temperaturen führen. Die beiden Kryostate 33 und 34 sind durch einen in Richtung eines Pfeils C verschiebbaren Federungskörper 35 als Teil eines Isoliervakuumgefäßes verbunden. Man erkennt anhand von Fig. 3, daß zum Trennen der Rohre 3 bzw. 30 zwischen den nahe benach­ barten Kryostaten 33 und 34 nur sehr wenig Raum in axialer Richtung der Rohre 3, 30 zur Verfügung steht.

Fig. 4 zeigt einen schematischen Schnitt in der Ebene IV-IV von Fig. 3, bei der man den geringen Abstand von nebeneinander angeordneten Rohren 3 erkennt. Zum Trennen der Rohre 3 wird die erfindungsgemäße Vor­ richtung mit ihrem Werkzeugträger 2 radial auf jeweils eines der Rohre 3 aufgesteckt und auf eine noch näher zu beschreibende Weise befestigt.

Fig. 5 zeigt die in Fig. 4 schematisch dargestellte Vorrichtung in schematischer Ansicht, wobei man an ihrem Werkzeugträger 2 erkennt, daß dieser mit einer gabelartigen Ausnehmung 18 zum radialen Aufstecken auf die Muffe 25 eines Rohrs 3 versehen ist. Dadurch ist der Werkzeugträger 2 im wesentlchen C-förmig. Am Werkzeugträger 2 sind an radial gegenüberliegender Stelle die Bearbeitungswerkzeuge 4, zweckmäßigerweise Drehstähle, angeordnet, die sich zusammen mit dem Werkzeugträger 2 um das Rohr 3 bzw. dessen Muffe 25 drehen und bei axialem Vorschub des Werkzeugträgers 2, der durch die Pfeile B schematisch angedeutet ist, die Schweißnaht 26 abdrehen. Am Umfang des Werkzeugträgers 2 ist ein Zahnkranz 40 angeordnet, der mit zwei Ritzeln 7 und 7′ kämmt. Die Achsen der Ritzel 7 und 7′ verlaufen ebenso wie alle anderen Zahnräder 8 bis 11 eines ersten Antriebs 1 parallel zur Längsachse des zu bearbeitenden Rohres 3 bzw. von dessen Muffe 25. Die Ritzel 7 und 7′ sind so angeordnet, daß bei der Vorbeibewegung des gabelartigen Ausschnitts 18 an einem Ritzel, beispielsweise dem Ritzel 7, das jeweils andere Ritzel, beispielsweise das Ritzel 7′ weiterhin mit dem Zahnkranz 40 des Werkzeugträgers 2 in Eingriff steht. Die Breite des Ausschnitts 18 entspricht im übrigen mindestens dem Außendurchmessr der zu bearbei­ tenden Muffe 25, wie der Fachmann ohne weiteres einsieht, da nur in einem solchen Fall der Werkzeug­ träger 2 in radialer Richtung der Muffe 25 aufsteckbar ist.

Jedes Ritzel 7 bzw. 7′ ist über eine Achse 36 (Fig. 6) mit einem Zahnrad 8 bzw. 8′ verbunden. Beide Zahn­ räder 8 und 8′ kämmen gleichzeitig mit einem weiteren Zahnrad 9, dessen Drehrichtung von einem Zahnrad 10 umgekehrt wird. Der Kraftfluß wird vom Zahnrad 10 auf ein weiteres Zahnrad 11 von gleicher Drehrichtung wie das Zahnrad 9 übertragen. Es wird darauf hingewiesen, daß anstelle der Antriebs­ übertragung über Zahnräder auch eine Antriebsüber­ tragung im ersten Antrieb 1 durch eine Kette erfolgen kann, wobei in diesem Fall die ersten Zahnräder 8 und 8′ Kettenräder sein müssen. Die Ritzel 7 und 7′ bleiben im Falle eines Kettenantriebs jedoch Zahn­ räder, da sie in den Zahnkranz 40 des Werkzeugträgers 2 eingreifen müssen. Zweckmäßigerweise fluchten die Zahnräder 9 bis 11 in radialer Richtung des Rohrs 3 bzw. der Muffe 25 und ihre Achsen werden von einem flachen, plattenartigen ersten Träger 37 gehalten, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an seinem oberen, dem Werkzeugträger 2 abgewandten Ende eine Halteöffnung 38 (Fig. 5) für eine Hand aufweist.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI-VI von Fig. 5, aus der man die Anordnung des ersten Antriebs 1 mit seinen Ritzeln 7, 7′ und seinen Zahnrädern 8 bis 11 ersehen kann. Parallel zu dem ersten Träger 37 ist auf der jeweils anderen Seite der Zahnräder 8 bis 11 ein zweiter Träger 39 angeordnet, der ebenfalls die Form einer ebenen Platte hat und der die nicht darge­ stellten Achsen der Zahnräder 8 bis 11 lagert. Man erkennt in dieser Schnittansicht außerdem, daß der Werkzeugträger 2 eine drehbare Scheibe ist, die über und hinter eine in Axialrichtung verschiebbare Platte 5 greift. Die Fertigung einer solchen Scheibe ist dem Fachmann geläufig, d. h. sie kann einstückig ausgearbeitet oder aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein. Die Platte 5 ist ebenfalls mit einem Ausschnitt versehen, der in etwa dem gabelartigen Ausschnitt 18 des Werkzeugträgers 2 entspricht, jedoch etwas größer ist, damit eine axiale Bewegung der Platte 5 über das Rohr 3 bzw. die Muffe 25 unbehindert bleibt. In Fig. 6 ist im übrigen die Muffe 25 aus Gründen der Übersicht­ lichkeit weggelassen. An die Platte 5 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei Schraubenbolzen 12 angebracht, und zwar auf der dem Bearbeitungswerk­ zeug 4 abgewandten Seite der Platte 5. Die Schrauben­ bolzen 12 sind mit der Platte 5 fest verbunden; sie sind durch in dem ersten Träger 37 vorgesehene Boh­ rungen von größerem Durchmesser geführt und tragen an ihren Enden Gewinde 14, die in Muttern 15 bis 17 eines zweiten Antriebs 20 eingreifen. Der zweite Antrieb 20 verläuft parallel zum ersten Antrieb 1 und dient zum axialen Vorschub des Werkzeugträgers 2 und der daran befestigten Bearbeitungswerkzeuge 4. Die Gewinde 14 der Schraubenbolzen 12 erstrecken sich außerdem durch einen dritten Träger 41, der ebenfalls als dünne Platte parallel zu dem ersten und zweiten Träger 37 und 39 angeordnet ist und ein Ende der Achsen von Zahnrädern 42 lagert, deren andere Enden in dem zweiten Träger 39 gelagert sind. Die Zahnräder 42 kämmen mit Zahnrädern 43, wobei letztere als Grund­ körper die mit Innengewinde versehenen Muttern 15, 16 und 17 aufweisen. Die Anordnung der Zahnräder 42 und 43 und ihre Zähnezahl bzw. ihre Übersetzungsverhält­ nisse sind so gewählt, daß bei einer Drehung des in Fig. 7 obersten Zahnrads 42 alle drei Zahnräder 43 der Muttern 15 bis 17 gleichsinnig und gleichschnell gedreht werden, so daß sich die Schraubenbolzen 12 je nach Drehrichtung der Zahnräder 43 entweder in die Muttern 15 bis 17 hineinbewegen oder aus diesen herausbewegt werden, so daß sich die Schraubenbolzen 12 also entweder in Richtung der Pfeile D bewegen oder gegen die Richtung der Pfeile D. Es wird darauf hingewiesen, daß zu diesem Zweck im Bereich der Schraubenbolzen 12 hinreichend große Bohrungen oder Ausnehmungen in dem dritten Träger 41 vorgesehen sind, damit die Bewegung der Schraubenbolzen 12 in Richtung der Pfeile D möglich ist. Der Antrieb des in den Fig. 6 und 7 obersten Zahnrads 42 erfolgt über ein Hand­ rad 24, das über eine in dem dritten Träger 41 gelagerte kurze Achse 44 mit dem obersten Zahnrad 42 des zweiten Antriebs 20 verbunden ist. Über dem Handrad 24 befindet sich in radial noch größerem Abstand zum Werkzeugträger 2 ein Motor 23, der an dem zweiten Träger 39 angeflanscht oder auf sonstige, dem Fachmann geläufige Weise mit der Vorrichtung verbunden ist und der mit seiner Welle das in den Fig. 5 und 6 dargestellte oberste Zahnrad 11 des ersten Antriebs 1 treibt. In einer Ausführungsform ist der Motor 23 an der Seite des Handrads 24 angeordnet, in einer anderen Aus­ führungsform, die in Fig. 8 schematisch dargestellt ist, ist er an gegenüberliegender Seite angebracht.

Fig. 6 zeigt außerdem eine Spannvorrichtung 6 in Form einer Spannkette, die um das Rohr 3 greift und an dem ersten und zweiten Träger 37 und 39 verankert bzw. festlegbar ist.

Fig. 7 zeigt in schematischer Stirnansicht die Anord­ nung der Zahnräder 42 und 43, die in Fig. 6 in Seitenansicht dargestellt sind. Außerdem wird darauf hingewiesen, daß das Innengewinde der Mutter 16 gegensinnige Steigung zu den Muttern 15 und 17 hat, d. h. wenn das Gewinde der Mutter 16 ein Linksgewinde ist, haben die Muttern 15 und 17 Rechtsgewinde, bzw. umgekehrt.

Fig. 8 zeigt eine gegenüber Fig. 6 vereinfachte Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Motor 23 in bezug auf den ersten Träger 37 auf der­ selben Seite wie der Werkzeugträger 2 angebracht ist, während sich das Handrad 24 an der dem Werkzeug­ träger 2 abgewandten Seite des ersten Trägers 37 befindet. Der erste Träger 37 weist untere und obere Führungsbolzen 45 und 46 auf, die im Abstand zuein­ ander etwa in der Nähe der in bezug auf das Rohr 3 radialen Enden des ersten Trägers 37 fest an diesem angebracht sind. Die Führungsbolzen 45 und 46 erstre­ cken sich durch Führungsbohrungen des zweiten Trägers 39, so daß sie parallel zu diesem in Richtung der Pfeile D und entgegengesetzt zu deren Richtung verschoben werden können. Zur Parallelbewegung des ersten Trägers 37 gegenüber dem zweiten Träger 39 dient das Handrad 24, das in diesem Fall über eine Gewindespindel 47 mit dem ersten Träger 37 verbunden ist. Die Gewindespindel 47 greift in ein im zweiten Träger 39 vorgesehenes Innengewinde 48; sie ist im ersten Träger 37 drehbar gehalten, mit dem Handrad 24 hingegen fest verbunden. Eine Drehung des Handrads 24 zieht daher den ersten Träger 37 in Richtung der Pfeile D gegen den zweiten Träger 39 oder drückt ihn bei entgegengesetzter Drehrichtung des Handrads 24 weg, da der zweite Träger 39 auf dem zu bearbeitenden Rohrstück, beispielsweise der Muffe 25 mit der Spann­ vorrichtung 6 fest aufgesattelt ist. Es wird darauf hingewiesen, daß der erste Träger 37 lediglich schema­ tisch dargestellt ist und in seinem Inneren den ersten Antrieb 1 enthält, beispielsweise in der Art, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist. Es ist klar, daß zu diesem Zweck der erste Träger 37 aus zwei zueinander parallelen Platten ausgeführt sein muß, zwischen denen die Zahnräder 8 bis 11 gelagert sind.

Fig. 9 zeigt die Spann­ vorrichtung 6 mit zwei Klemmbacken 21 und 22, die das Rohr 3 oder eine Muffe 25 von außen umfassen und mit ihren Backen 55, welche die gegeneinander gerichteten Enden der Klemmbacken 21 und 22 sind, in der unteren Hälfte des Rohrs 3 bzw. der Muffe 25 angreifen. Die Klemmbacken 21 und 22 sind in Drehpunkten 56 schwenkbar gelagert, deren Verbindungslinie der Sollposition des Durchmessers eines zu bearbeitenden Rohres 3 oder einer zu bearbeitenden Muffe 25 ent­ spricht. Zum Festsetzen der Klemmbacken 23 dient eine Drückeinrichtung 57, beispielsweise ein Druckzylinder, eine Spannschraube o. ä., welche über ein lediglich strichpunktiert angedeutetes Gestänge 58 die Klemm­ backen 22 je nach Betätigungsrichtung entweder aus­ einander drückt oder gegeneinander zieht. Dadurch werden die am freien Ende der Klemmbacken 21, 22 vorgesehenen und unterhalb der Drehpunkte 56 gegen­ einander gerichteten Backen 55 entweder gegen das Rohr 3 bzw. die Muffe 25 gedrückt oder davon gelöst. Zur Erzielung eines besseren Halts können die Backen 55 mit Zähnen versehen sein, und zwar auf ihrer dem zu spannenden Rohr 3 zugewandten Seite.

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Bearbeiten von Rohrenden oder Rohrverbindungen, auf die die Vorrichtung nur in radialer Richtung aufbringbar ist,
   mit einem Werkzeugträger (2), der ein oder mehrere Bear­ beitungswerkzeuge (4) trägt und der radial auf das Rohr (3) oder auf eine über Rohrenden geschobene Muffe (25) aufsetzbar ist,
   mit einer Spannvorrichtung (6), die den Werkzeugträger (2) gegenüber dem Rohr (3) oder der Muffe (25) fixiert und
   mit einem ersten Anrieb (1) für den Werkzeugträger (2), dessen Kraftübertragung parallel zur Ebene des Werkzeugträgers (2) erfolgt,
   wobei der Werkzeugträger (2) als eine mit einem gabelartigen Ausschnitt (18) versehene Scheibe (2) ausgebildet ist, die mit Zahnrä­ dern (7-11) des ersten Antriebs (1) in Wirkverbindung steht,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß der Werkzeugträger (2) in axialer Richtung des Rohres (3) verstellbar ist,
   daß die Spannvorrichtung (6) Klemmbacken (21, 22) auf­ weist, die das Rohr (3) oder die Muffe (25) von außen umfassen und mit ihren Backen (55) in der unteren Hälfte des Rohres (3) oder der Muffe (25) angreifen,
   daß die Klemmbacken (21) in Drehpunkten (56) schwenkbar gelagert sind, deren Verbindungslinie der Sollposition des Durchmessers des zu bearbeitenden Rohres (3) oder der Muffe (25) entspricht, und
   daß eine Drückeinrichtung (57) die Klemmbacken (21, 22) um die Drehpunkte (56) gegen die Mantelfläche des Rohres (3) oder der Muffe (25) schwenkt.