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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Bearbeiten des Schweißbereichs
auf der Außenfläche von
Kunststoffrohren, gemäß des Oberbegriffs
von Anspruch 1. Ein Beispiel eines derartigen Geräts ist in
EP 0 740 974 offenbart.
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Gegenwärtig werden
für die
Verbindung von benachbarten Segmenten von Kunststoffrohren, insbesondere
von Rohren mit beträchtlichen
Durchmessern, koppelnde Verbindungsstücke verwendet.
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Diese
Verbindungsstücke
werden im wesentlichen durch eine Hülse gebildet, welche die Endbereiche
eines Paars von gegenseitig ausgerichteten thermoplastischen Rohren
umgibt.
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Ein
elektrischer Widerstand wird in das Innenteil des Verbindungsstücks eingesetzt.
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Indem
elektrischer Strom durch den Widerstand geleitet wird, werden die
Endabschnitte der Rohre zusammengeschweißt.
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Erfahrung
und Praxis im Feld haben gezeigt, daß für die Herstellung einer optimalen
Verbindung es erforderlich ist, die Enden der zu verschweißenden Rohre
vor dem Anbringen des Verbindungsstücks zu reinigen.
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Eine
Reinigung der Enden betrifft die Beseitigung von Schlamm, Feuchtigkeit
und Sand, aber auch die Entfernung der Oxidschicht, die sich zwangsläufig auf
der Außenfläche von
Kunststoffrohren bildet.
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Ursprünglich wurden
die Endteile der zusammenzufügenden
Rohre meistens von Hand gereinigt.
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Jedoch
brachte diese manuelle Reinigung einige Nachteile mit sich, darunter
der mit der Tatsache verbundene Nachteil, daß eine Bedienungsperson die
Materialmenge, die sie entfernte, willkürlich einschätzen mußte und
eine solche Einschätzung vor
Ort außerordentlich
schwierig durchzuführen
ist.
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Außerdem war
die manuelle Beseitigung des Materials niemals gleichmäßig und
konnte Unausgewogenheiten verursachen, welche sich negativ auf das
erfolgreiche Schweißergebnis
ausgewirkt haben.
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Darüber hinaus
war die manuelle Beseitigung zeitaufwendig und letztendlich teuer
im Sinne der Arbeitszeit.
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Um
diese Nachteile zu vermeiden, sind eine Vielzahl von Vorrichtungen
konstruiert worden, die geeignet sind, auf im wesentlichen halbautomatische oder
automatische Weise eine Materialschicht zu beseitigen und somit
das Endteil der zu verschweißenden
Rohre zu bearbeiten.
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Eines
dieser Geräte
ist in
EP-0740974 unter dem
Namen des gleichen Anmelders/Erfinders offenbart.
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Dieses
Gerät umfaßt Verankerungsmittel, welche
in der aktiven Konfiguration an dem Endbereich des Rohrs festgesetzt
sind und an welche eine Gewindespindel gekuppelt ist, so daß sie eine
längsverlaufende,
rotierende und fortschreitende Bewegung durchführen kann, wobei die Spindel
in Bezug auf das Rohr axial angeordnet ist, und Tragmittel für ein Werkzeug,
welches so positioniert werden kann, daß es eingreift mit und Material
entfernt von der Außenfläche des
Endabschnitts des Rohrs, sind an die Spindel gekuppelt, so daß sie mit
derselben monolithisch rotieren.
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Die
Verankerungsmittel umfassen ein im wesentlichen zylindrisches Element,
das an einem Ende so geformt ist, daß es einen umlaufenden Schlitz
bildet, und an dem anderen Ende so geformt ist, daß es radiale
Führungen
für Elemente
für die
Verankerung des Rohrs bildet.
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Die
Tragmittel umfassen einen ersten ausschiebbaren stangenähnlichen
Arm, welcher mittels eines seiner Enden an dem freien Ende der Gewindespindel
in radialer Richtung festgelegt ist, und einen zweiten stangenähnlichen
Arm, welcher mittels eines seiner Enden an dem freien Ende des ersten Arms
festgelegt ist und das Werkzeug trägt.
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Obwohl
dieses Gerät
seine Aufgabe erfüllt und
die Arbeitsqualität
und die Arbeitszeiten in Bezug auf die manuelle Bearbeitung wesentlich
verbessert, hat sich herausgestellt, daß Verbesserungen möglich sind.
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Ein
derartiges Gerät
hat in der Tat eine begrenzte Funktionalität in Bezug auf den Durchmesser der
Rohre, die bearbeitet werden können,
wegen der Bemessungsbeschränkungen
zwischen dem im wesentlichen zylindrischen Element und den radialen Führungen
(der Durchmesser des ersteren begrenzt die Höchstlänge der radialen Führungen
und daher den maximalen Rohrdurchmesser, an dem eine Verankerung
möglich
ist).
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Der
Anmelder hat in der Folge ein neues Gerät ersonnen, welches in
EP-1 295 659 A offenbart ist.
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Dieses
Gerät umfaßt Verankerungsmittel, welche
in der aktiven Konfiguration an dem Endbereich des Rohrs festgesetzt
sind und an welche eine Gewindespindel (koaxial zu der Rohrachse
angeordnet) gekuppelt ist, so daß sie eine längsverlaufende, rotierende
und fortschreitende Bewegung durchführen kann, und Tragmittel für mindestens
ein Werkzeug, das einrichtbar ist, um einzugreifen mit und Material
zu entfernen von der Außenfläche des
Endbereichs des Rohrs, sind starr an die Spindel gekuppelt, so daß sie mit
derselben monolithisch rotieren.
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Die
Verankerungsmittel umfassen ein ringförmiges Halteelement für erste
Enden von mittig angelenkten Hebelsystemen, welche wenigstens teilweise
radial und winkelabstandsgleich sind und, damit sie in einer im
wesentlichen kippähnlichen
Konfiguration an zweiten Enden beweglich angebracht sind, Elemente
zur Abstützung
gegen die Innenwandung eines Rohrs tragen.
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Das
Halteelement kann eine einstellbare fortschreitende Bewegung auf
einem röhrenförmigen Tragelement
ausführen,
mit dem die Gewindespindel innerlich eingreift; aus dem Tragelement
ragt eine Scheibe heraus, und die Hebelsysteme sind daran angelenkt
und daher beweglich, damit ihre Schrägstellung in Bezug auf die
Achse geändert
werden kann und die Tragelemente gegen die Rohrwandung geschoben
bleiben.
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Jedoch
kann auch dieses Gerät
verbessert werden; das Gerät
ist tatsächlich überaus schwer, was
die Handhabung und Anbringung an die Rohre erschwert und eine bauliche
Komplexität
mit sich bringt, welche sich auf die Herstellungskosten auswirkt.
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Darüberhinaus
ist es auf der Baustelle in der Praxis häufig notwendig, Abschnitte
bereits eingebauter beschädigter
Rohrleitungen zu ersetzen.
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Der
Reparaturvorgang umfaßt
meistens das Entfernen des Ab schnitts der beschädigten Rohrleitung; dann werden
nach Durchführung
der entsprechenden Reinigungs- und Abkratzarbeiten zwei elektroschweißbare Muffen
angebracht, indem sie über ihre
gesamte Länge
an den beiden Enden der Rohre befestigt werden, welche nach Entfernen
des beschädigten
Abschnitts entstanden sind. Danach wird ein neues Rohrsegment eingesetzt,
um den beschädigten
Abschnitt zu ersetzen, und die beiden Muffen werden anschließend einer
fortschreitenden Bewegung unterzogen, damit sie über ihre halbe Länge an dem
bestehenden Rohr und über
ihre andere halbe Länge
an dem neuen Rohr befestigt sind. Anschließend finden Schweißarbeiten
statt.
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Offensichtlich
muß der
abzukratzende Bereich, welcher die Rohre der alten Rohrleitung betrifft, gleich
der Gesamtlänge
der anzubringenden Muffen sein, damit bei vollständigem Einführen die Muffe auf das bestehende
Rohr geschoben werden kann.
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Gegenwärtig bekannte
Geräte
erlauben bei der Abkratzentfernung von dem Endabschnitt des Rohrs
keine große
Flexibilität;
die Unternehmen, die diese Geräte
herstellen, bereiten tatsächlich
meistens verschiedene Modelle vor, die von der möglichen Schweißstrecke
und den Rohrdurchmessern abhängen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt sich das Ziel, ein Gerät zum Bearbeiten
des Schweißbereichs
auf der Außenfläche von
Kunststoffrohren bereitzustellen, welches die oben erwähnten bei
bekannten Geräten
auftretenden Nachteile vermeidet und in seiner Funktion flexibler
ist.
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Innerhalb
dieses Ziels ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Gerät zum
Bearbeiten des Schweißbereichs
auf der Außenfläche von Kunststoffrohren
bereitzustellen, welches eine beträchtliche konstruktive Einfachheit
mit einem gleichermaßen
beträchtlich
leichten Gleiten und einer schnellen Ausführung der Bearbeitung der Außenfläche der
Rohre verbindet.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zum Bearbeiten
des Schweißbereichs
auf der Außenfläche von
Kunststoffrohren bereitzustellen, welches schnell an dem Ende eines Rohrs
befestigt werden kann und somit die Bearbeitungs- und Einstellzeiten
auf ein Minimum reduziert.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zum Bearbeiten
des Schweißbereichs
auf der Außenfläche von
Kunststoffrohren bereitzustellen, welches verglichen mit bekannten Geräten ein
begrenztes Gewicht hat.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zum Bearbeiten
des Schweißbereichs
auf der Außenfläche von
Kunststoffrohren bereitzustellen, welches mit bekannten Anlagen
und Technologien hergestellt werden kann.
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Das
Erreichen dieses Ziels und die Lösung dieser
und weiterer Aufgaben, die im Folgenden deutlicher offenbar werden,
wird durch ein Gerät
zum Bearbeiten des Schweißbereichs
auf der Außenfläche von
Kunststoffrohren ermöglicht,
welches Verankerungsmittel umfaßt,
welche in der aktiven Konfiguration an dem Endbereich des Rohrs
festgesetzt sind und an welche eine Gewindespindel gekuppelt ist,
so daß sie
eine längsverlaufende,
rotierende und fortschreitende Bewegung durchführen kann, Tragmittel für mindestens
ein Werkzeug, die miteinander an die Spindel gekuppelt sind, wobei
das Werkzeug einrichtbar ist, um einzugreifen mit und Material zu
entfernen von der Außenfläche des
Rohrs, wobei das Gerät
dadurch gekennzeichnet ist, daß die Verankerungsmittel
einen Zentralkörper
mit daran vorgesehenen longitudinalen Gleitführungen für jeweils mindestens drei stangenähnliche
Elemente umfassen, welche teilweise aus dem Zentralkörper herausragen und
parallel zu einer gleichen Querschnittsebene angeordnet sind, die
senkrecht zu der Gewindespindel ist, wobei an den äußeren Enden
der stangenähnlichen
Elemente Fußelemente
für die
Abstützung
gegen die Innenfläche
des Rohrs vorgesehen sind, weiterhin sind jeweils Zahnstangen längs der
stangenähnlichen
Elemente vorgesehen und kinematisch an ein gemeinsames Betätigungsgetriebesystem
angeschlossen.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten, jedoch nicht
ausschließlichen
Ausführungsform
derselben deutlicher offenbar, welche mittels eines nicht-einschränkenden
Beispiels in den beigefügten
Zeichnungen veranschaulicht wird, worin:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Geräts ist, angebracht an einem Rohr;
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2 eine
Explosionsansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Geräts ist;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines innenliegenden Ausschnitts des erfindungsgemäßen Geräts ist;
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4 eine
seitliche Teilschnittansicht eines Abschnitts des erfindungsgemäßen Geräts ist.
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Unter
Bezugnahme auf die Figuren wird ein Gerät zum Bearbeiten des Schweißbereichs
auf der Außenfläche von
Kunststoffrohren gemäß der Erfindung
allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet.
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Das
Gerät 10 umfaßt Verankerungsmittel 11, welche
in der aktiven Konfiguration an dem Endbereich des Rohrs festgelegt
sind, der hier mit der Bezugszahl 12 bezeichnet wird.
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Die
Verankerungsmittel 11 umfassen einen Zentralkörper 13,
auf welchem longitudinale Gleitführungen 14 für jeweils
in dieser Ausgestaltung vier stangenähnliche Elemente 15 angebracht
sind, welche auf nicht-schneidende Weise teilweise aus dem Zentralkörper 13 herausragen.
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Der
Zentralkörper 13 wird
durch einen zylindrischen schachtelähnlichen Behälter 16 gebildet, welcher
an seiner zylindrischen umlaufenden Wandung davon mit vier seitlichen
Löchern 17 versehen ist,
die in Bezug auf den Querschnitt der stangenähnlichen Elemente 15 komplementär geformt,
gegenseitig abstandsgleich an der umlaufenden Wandung angeordnet
sind und Teil der longitudinalen Gleitführungen 14 bilden.
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Jedes
seitliche Loch 17 führt
entlang einer Ebene, welche durch den vollständigen schachtelähnlichen
Behälter 16 kreuzt,
so daß ein
derartiges Loch somit auf beiderseits gegenüberliegenden Teilen des schachtelähnlichen
Behälters 16 gebildet
ist.
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Die
longitudinalen Gleitführungen 14 umfassen
ferner Durchgangskanäle 18,
welche koaxial mit den entsprechenden seitlichen Löchern 17 und
in Blöcken 19 ausgebildet
sind, die von der Bodenfläche 16a des
schachtelähnlichen
Behälters 16 vorstehen.
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Jedes
stangenähnliche
Element 15 ist in einer Richtung angeordnet, welche senkrecht
zu der Richtung des benachbarten stangenähnlichen Elements 15 und
parallel zu einer gleichen Querschnittsebene des Behälters 16 ist,
die senkrecht ist zu der Achse A des zylindrischen schachtelähnlichen Behälters 16.
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Um
zu verhindern, daß die
stangenähnlichen Elemente 15 beim
Gleiten in den entsprechenden Führungen 14 sich
gegenseitig stören,
ist ihre Verlängerungsrichtung
nicht radial, durch einen gemeinsamen Mittelpunkt führend, sondern
bezüglich
der Achse des schachtelähnlichen
Behälters 16 exzentrisch.
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Darüberhinaus
sind die stangenähnlichen Elemente 15 aus
demselben Grund, d.h. um sich nicht gegenseitig zu schneiden, auf
zwei separaten und parallelen Ebenen angeordnet; insbesondere sind
die Paare von stangenähnlichen
Elementen 15, die gegenseitig parallel sind, in derselben
Ebene liegend.
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Fußelemente 21 für die Abstützung gegen die
Innenwandfläche
des Rohrs 12 sind an den äußeren Enden 20 der
stangenähnlichen
Elemente 15 vorgesehen.
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Eine
konische Eingrabung (nicht in den Figuren gezeigt) ist an jedem
Kontaktfuß 21 vorgesehen und
führt durch
die Dicke des Rohrs 12, um eine bessere Befestigung zu
gewährleisten.
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Zahnstangen 22 sind
jeweils längs
der stangenähnlichen
Elemente 15 vorgesehen und kinematisch an ein gemeinsames
Betätigungsgetriebesystem 23 angeschlossen.
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Das
gemeinsame Betätigungsgetriebesystem 23 ist
aus vier Übertragungszahnrädern 24 gebildet,
von denen jedes mit einer entsprechenden Zahnstange 22 eines
stangenähnlichen
Elements 15 und mit einem gemeinsamen Zahnkranz 25 kämmt.
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Der
gemeinsame Zahnkranz 25 kämmt direkt mit einem verzahnten
Bereich 26 einer Abtriebswelle 27 einer Untersetzungsgetriebeeinheit 28,
mit welcher eine Betätigungskurbel 29 verbunden
ist, welche so angeordnet ist, daß sie einem Benutzer leicht
zugänglich
ist.
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Die
Untersetzungsgetriebeeinheit 28 führt beispielsweise eine Reduktion
von 1/40 durch; auf diese Weise benötigt der Benutzer für die Bewegung der
stangenähnlichen
Elemente 15 einen geringen Aufwand.
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In
dieser Ausgestaltung fällt
der verzahnte Bereich 26 der Abtriebswelle 27 mit
einem der Übertragungszahnräder 24 zusammen.
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Mittig
in Bezug auf den Zentralkörper 13 ist eine
Durchgangsbuchse 30 vorgesehen, welche an einer Flanschhülse 50 für die Drehabstützung einer Gewindespindel 31 getragen
ist, an welcher Mittel 32 zum Tragen eines Werkzeugs 33 miteinander
angekuppelt sind, wobei das Werkzeug von an sich bekannter Art ist
und so angeordnet werden kann, daß es eingreift mit und Material
entfernt von der Außenfläche des
Rohrs 12.
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Die
Gewindespindel 31 ist so angekuppelt, daß sie eine
kombinierte rotierende und fortschreitende Bewegung in Längsrichtung
entlang der Buchse 30 ausführt.
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Wie
deutlich in 4 gezeigt ist, umfaßt das Gerät in der
Tat Führungsmittel 34 für eine rotierende und
fortschreitende Bewegung, welche durch einen Hebel 35 gebildet
sind, der teilweise in einer mit der Innenseite der Buchse 30 verbundenen
Kammer 36 angeordnet und an den Zentralkörper 13 angelenkt ist
und einen komplementären
Gewindeabschnitt 37 aufweist, der ab hängig von der Schrägstellung
des Hebels 35 an das Gewinde der Gewindespindel 31 angekuppelt
werden kann.
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Ein
Ende 38 des Hebels 35 ist einem Benutzer zugänglich.
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Ein
elastisches Element 39 ist ferner an dem Ende 38 angeordnet
und wirkt zwischen dem Hebel 35 und dem Zentralkörper 13 so
ein, daß der
komplementäre
Gewindeabschnitt 37 immer an dem Gewinde der Gewindespindel 31 angekuppelt
ist und von einem Benutzer abgekuppelt werden kann, durch bewegen
des Endes 38 in Richtung zu dem Zentralkörper 13.
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Die
Tragmittel 32 von an sich bekannter Art umfassen einen
ersten ausschiebbaren stangenähnlichen
Arm 40, welcher einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt
aufweist und festgelegt ist entlang einer im wesentlichen radialen
Richtung bezüglich
des Zentralkörpers 13 an
dem freien Ende der Gewindespindel 31.
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Die
Tragmittel 32 umfassen auch einen zweiten stangenähnlichen
Arm 41, welcher einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt
aufweist und ein Ende 42 hat, welches starr an das freie
Ende des ersten stangenähnlichen
Arms 40 und einen Betätigungshandgriff 45 angeschlossen
ist.
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Das
andere Ende 43 des zweiten stangenähnlichen Arms 41 umfaßt Mittel 44 für das Tragen
eines Werkzeugs 33, welche an demselben angekuppelt sind
und im wesentlichen entlang einer radialen Richtung bezüglich des
Rohrs 12 angeordnet sind.
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Vorteilhafterweise
ist der zweite stangenähnliche
Arm 41 ausschiebbar, und seine entsprechende Ausschubposition
ist durch eine Flügelschraube 46 gesichert.
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In
der Praxis ist die Bedienung wie folgt: Das Gerät 10 wird an einem
Ende des Rohrs 12 angeordnet, dessen Außenfläche bearbeitet werden soll.
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Der
Zentralkörper 13 mit
den stangenähnlichen
Elementen 15 und deren jeweiligen Fußelementen 21 wird
in die Öffnung
des Rohrs 12 eingeführt.
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Durch
Einwirkung auf die Betätigungskurbel 29 wird
die Untersetzungseinheit 28 betätigt und so dementsprechend
auch das Getriebesystem 23.
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Die
stangenähnlichen
Elemente 15 führen eine
fortschreitende Bewegung auf den Führungen 14 aus, bis
die Fußelemente 21 mit
ausreichender Kraft gegen die Innenwandungen des Rohrs 12 geschoben
werden.
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In
dieser Konfiguration ist die Gewindespindel im wesentlichen koaxial
zu dem Rohr, abgesehen von Rundheitsfehlern des Rohrs 12.
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Der
Bediener stellt dann die Länge
des ersten stangenähnlichen
Arms 40, des zweiten Arms 41 und der Mittel 44 und
daher letztendlich des Werkzeugs 33 gemäß dem Durchmesser der Rohrs 12 und
dem Abstand des Bereichs ein, der in Bezug auf den Endrand des Rohrs 12 abgekratzt
werden soll.
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Der
Bediener dreht dann durch Einwirken auf den Betätigungshandgriff 45 den
zweiten stangenähnlichen
Arm 41 und führt
dadurch das eigentliche Verfahren aus.
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Die
Drehung der Gewindespindel 31 ist starr mit der Drehung des
zweiten Arms 41 verbunden, und die Spindel führt eine
rotierende und fortschreitende Bewegung aus, wodurch sie die Vorwärtsbewegung
des ersten stangenähnlichen
Arms 40 und daher des Verfahrens veranlaßt.
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Durch
Einwirken auf den Hebel 35 ist es möglich, den Klemmgriff auf die
Gewindespindel 31 zu lösen,
so daß diese
zur Durchführung
einer fortschreitenden Bewegung und Drehung frei entlang ihrer eigenen
Achse entsprechenden Erfordernissen veranlaßt wird.
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In
der Praxis hat sich herausgestellt, daß die so beschriebene Erfindung
die in bekannten Arten von Geräten
zum Bearbeiten des Schweißbereichs auf
der Außenfläche von
Kunststoffrohren festgestellten Probleme löst; insbesondere sieht die
vorliegende Erfindung ein Gerät
zum Bearbeiten des Schweißbereichs
auf der Außenfläche von
Kunststoffrohren vor, welches kompakter und leichter als bekannte
Geräte
ist und sich einfach an Rohre anpassen läßt, deren Durchmesser und Dicken
in einem großen
Bereich liegen, wobei gleichzeitig Energie und Montagezeit in Bezug
auf bekannte Geräte eingespart
werden.
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Darüber hinaus
kann die Erfindung dank des zweiten ausschiebbaren Arms einfach
an Betriebssituationen angepaßt
werden, in denen Rohrabschnitte abgekratzt werden müssen, die
sehr weit entfernt von dem Endabschnitt sind, an dem das Gerät angebracht
ist, wie beispielsweise bei Reparaturen von beschädigten Rohrleitungen.
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Das
Gerät ist
ferner konstruktiv einfacher als bekannte Geräte, was sich ganz vorteilhaft
auf die Gesamtherstellungskosten auswirkt.
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Darüberhinaus
ist die Benutzung eines Geräts
wie des beschriebenen sogar für
nicht spezialisiertes Personal einfach.
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Die
so ersonnene Erfindung kann im Umfang der beigefügten Ansprüche auf vielfältige Weise
verändert
und variiert werden.
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In
der Praxis kann es sich bei den verwendeten Materialien um beliebige
den Anforderungen und dem Stand der Technik entsprechende Materialien handeln,
solange sie für
den speziellen Einsatz geeignet sind.
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Folgen
auf in irgendeinem der Ansprüche
erwähnte
technische Elemente Bezugszeichen, dann sind diese Bezugszeichen
zu dem alleinigen Zweck aufgenommen worden, um die Verständlichkeit
der Ansprüche
zu vergrößern; dementsprechend
haben derartige Bezugszeichen keine einschränkende Wirkung auf die Auslegung
jedes Merkmals, welches mit Hilfe eines durch derartige Bezugszeichen
vermittelten Beispiels gekennzeichnet ist.