DE8225380U1 - Vorrichtung zum bearbeiten der enden von rohren - Google Patents

Description

Essen, den 8.9.1982 PZ 3309 Fö/gl

Thyssen Industrie AG Am Thyssenhaus 1

4300 Essen 1

Vorrichtung zum Bearbeiten der Enden von Rohren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten der Enden von Rohren, die eine Korrosionsschutzumh'üliung aus Kunststoff aufweisen.

Derartige Rohre mit Korrosionsschutzumhüllung werden in der Gas- und Wasserversorgung eingesetzt. Beim Verbinden von benachbarten Rohren muß die Korrosionsschutzumhüllung entfernt werden, damit z.B. das von der Umhüllung befreite Rohrende in eine zugeordnete Muffe oder dergleichen gesteckt und darin abgedichtet befestigt werden kann. Auch bei der Verlegung oder Reparatur von Rohren, insbesondere in Stadtgebieten, werden häufig Paßstücke benötigt, die aus angelieferten Rohren an Ort und Stelle herausgetrennt werden, wobei dann je nach Art des Paßstückes - Muffen- oder Glattrohrabschnitte - an einem oder beiden Enden von der Kunststoffumhüllung befreit werden müssen.

Bisher ist es üblich, daß der zu entfernende Abschnitt der Kunststoffumhüllung markiert und dann mit Hilfe einer Gasflamme und eines Spachtels abgezogen wird, wobei jedoch Reste des Klebers auf dem Einsteckende verbleiben. Diese Arbeit ist mühsam und auch nur beim Verlegen von Was* serrohren durchführbar, weil das Arbeiten mit offener Flamme an Gasrohren zu gefährlich ist und außerdem das Einsteckende für eine einwandfreie Gasdichtung nicht ausreichend sauber wird.

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Deswegen wird bei Arbeiten an Gasrohren der zu entfernende Abschnitt der Kunststoffumhüllung freigeschält und der freigelegte Abschnitt des Metaiironres überschliffen. Bei Änderungen an verlegten Gasrohren wird wegen der Gefahr von Funkenbildung das freigelegte Metallrohr auch durch Feilen bearbeitet.

All das 1st jedoch schwierig und zeitaufwendig. Hinzu kommt, daß durch den auf der metallischen Rohroberfläche verbleibenden Kleber die Bearbeitungswerkzeuge innerhalb kurzer Zeit so verschmutzen, daß sie unbrauchbar werden und gereinigt werden müssen. Auch dadurch werden die Montagekosten wesentlich erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Bearbeitung der Enden von Rohren, insbesondere das Entfernen einer Korrosionsschutzumhüllung, zu mechanisieren.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung, die gekennzeichnet ist durch eine Innenspanneinrichtung mit einer dazu im wesentlichen mittig angeordneten Spindel, auf der eine Spindelmutter angeordnet ist, an die ein in seiner Länge verstellbarer Arm als Werkzeugträger angeschlossen ist, und durch wenigstens ein angetriebenes Fräswerkzeug.

Diese Vorrichtung wird am offenen Rohrende dadurch befestigt, daß die Innenspanneinrichtung in das Rohrende eingeführt wird. Die Innenspanneinrichtung kann einen Spindelträger und daran angeschlossene Spannschuhe aufweisen, die von dem außerhalb des Rohres verbleibenden Ende ausgespannt werden können.

Auf der dann aus dem Rohrende herausragenden Spindel sitzt eine Spindelmutter öder eine mit einer Spindelmutter verbindbare, axial verschieb* liche Hülse, die eine Führung für den als Werkzeugträger dienenden Arm aufweist, an dessen äußerem Ende die Werkzeuge befestigt sind, die bei Drehung des Arms um die Spindel der Rohroberfläche folgen und eine Bearbeitung der Rohroberfläche ermöglichen. Zur Anpassung an unterschiedliche Rohrdurchmesser weist die Spindelmutter oder eine damit kuppelbare, auf der Spindel axial verschieb!iehe Hülse eine Führung für den Arm sowie

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darüber hinaus eine an der Spindelmutter bzw. der HUlse abgestützte Verstelleinrichtung für dtn Arm auf. Im Hinblick auf eine sichere FUhrung des oder der Werkzeuge und des zugeordneten Antriebs empfiehlt sich eine Ausführung, bei der zwei parallele Arme vorgesehen sind, die in zugeordnete Führungen beidseits der Spindelmutter geführt sind.

Die Verstelleinrichtung kann dann ein beide Arme verbindendes Loch

mit einer Gewindebüchse für eine an der Spindelmutter oder der Hülse abgestützte Verstell schraube aufweisen, so daß durch Verdrehen der Verstell schraube der Abstand der Werkzeuge zur Rohroberfläche eingestellt werden kann. Ein einmal eingestellter Abstand bleibt unveränderlich, wenn der VerstelIschraube eine Kontermutter zugeordnet ist.

Als Werkzeug werden insbesondere ein oder mehrere Fräswerkzeuge eingesetzt, die vorzugsweise parallelachsig zur Spindel angeordnet sind. Insbesondere kann es sich dabei um einen Vorfräser zum Abarbeiten der Kunststoffumhüllung und einen dazu koaxial angeordneten Hauptfräser zum Abarbeiten der metallischen Rohroberfläche handeln, wobei der Hauptfräser einen etwas größeren Durchmesser aufweist als der Vorfräser, so daß gleichsam in einem Arbeitsgang während der Rotation der Werkzeuge um die Spindel zunächst die Kunststoffumhüllung vom Vorfräser entfernt und anschließend gleich die metallische Oberfläche des Rohres vom Hauptfräser bearbeitet wird.

Bei den Fräsern kann es sich insbesondere um kreuzverzahnte Scheibenfräser aus Hartmetall handeln. Um einen ruhigen Lauf der über eine gemeinsame Antriebswelle gekoppelten Fräser zu gewährleisten, sollten die Schneiden von Vorfräser und Hauptfräser gegeneinander versetzt sein. Vorschub und Drehsinn der Fräser sollten gegenläufig sein.

Eine saubere übergangsfreie Fläche nach Bearbeitung durch die Fräser erhält man, wenn die Breite jedes Fräsers größer ist als der Vorschub bei einer Spindelumdrehung. Wenigstens die Breite des Hauptfräsers sollte insoweit größer sein* Zusätzlich können die Enden der Schneidkanten wenigstens des Hauptfräsers abgerundet sein_e um Riefen beim Abkanten zu vermeiden.

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Da derart bearbeitete Rohrenden stirnseitig regelmäßig auch angefast ί werden sollen, kann stirnseitig vor dem Vorfräser auch ein kegelstumpf- τ förmiger Fasenfräser angeordnet sein. |

Häufig sind die zu bearbeitenden Rohre unrund oder in irgendeiner Weise verformt. Um sicherzustellen, daß eine gleichmäßige Bearbeitung der Rohroberfläche durch die Werkzeuge erfolgt, kann zwischen Vorfräser und Hauptfräser ein Führungsrad mit umfangsseitiger Schneidkante angeordnet sein, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Durchmesser des Vorfräsers, und die Fräser können federnd an den Werkzeugträger angeschlossen sein. Die Federn drücken die Fräser und das Führungsrad so weit gegen die Rohroberfläche, daß das Führungsrad mit seiner umfangsseitigen Schneidkante die Kunststoffumhüllung durchdringt, bis die Schneidkante auf der metallischen Oberfläche des Rohres abgestützt ist. Dadurch, daß der Durchmesser der Schneidkante geringfügig größer ist als der Durchmesser des Vorfräsers, zerspant der Vorfräser nur die Kunststoffumhüllung und läßt das metallische Rohr unberührt, auch bei nicht völlig gleichmäßiger Dicke der Kunststoffumhüllung. Die dabei stehenbleibenden, geringen Reste der Kunststoffumhüllung werden beim Eindringen des Schneidrades oder durch den Hauptfräser leicht entfernt. Bei der Rotation der Werkzeuge um die Spindel werden die Werkzeuge dann stets an der metallischen Rohroberfläche geführt, so daß eine gleichmäßige Bearbeitung über den Umfang des Rohres gesichert ist. Der Hauptfräser hat dann zweckmäßigerweise einen Durchmesser, der um das Dopoelte der gewünschten Schnittiefe im metallischen Rohr größer 1st als der Durchmesser der Schneidkanten des Führungsrades.

In diesem Zusammenhang kann eine die Fräser verbindende Welle im Bereich der Fräser eine Lagerung aufweisen, die federnd an dan Werkzeugträger angeschlossen ist. Insbesondere kann die Lager über federnde ZyIInder-Kolben-Führungen an den Werkzeugträger angeschlossen sein.

Grundsätzlich könnte der Antrieb direkt an die Werkzeuge gekoppelt sein und mit diesen federnd am Werkzeugträger abgestutzt sein. In vielen Fällen 1st es aber mit Rücksicht auf das zusätzliche Gewicht des

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Antriebs zweckmäßiger, den Werkzeugantrieb fest am Werkzeugträger anzubringen und über eine Kardanwelle mit der die Fräser tragenden Welle zu verbinden.

Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer Vorrichtung

zum Bearbeiten der Enden von Rohren, die eine Korrosionsschutzumhüllung aufweisen,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung II-II, teilweise geschnitten, durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt in Richtung III-III, teilweise geschnitten, durch den Gegenstand nach Fig. 1.

Die dargestellte Vorrichtung dient zum Bearbeiten der Enden von Rohren 1, die außenseitig eine Korrosionsschutzumhüllung 2 aus Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, aufweisen, die unter Zwischenschaltung einer dünnen Klebstoffschicht 3 auf die metallische Rohroberfläche aufgebracht ist.

Die Vorrichtung wird am offenen Ende des Rohres 1 mit einer Innenspanneinrichtung befestigt, zu dereine zentrale Welle 4 gehört, die außenseitig einen Profilzapfen 5 zum Ansatz eines geeigneten Werkzeuges aufweist und an die innenseitig ein nur angedeuteter Stelltrieb 6 für Spannschuhe 7 angeschlossen ist, die sich an der Innenseite des Rohres 1 abstützen.
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Außerhalb des Stelltriebes 6 und damit außerhalb des Rohres 1 ist auf die Welle 4 eine Spindelhülse 8 mit Außengewinde 9 drehfest aufgesetzt. Auf der Spindelhülse 8 befindet sich eine darauf axial verschiebbare Hülse 10, an die auf einander gegenüberliegenden Seiten rohrförmige Führungen 11,12 angeschlossen sind, in denen zwei zueinander parallele Arme 13,14 in radialer Richtung verschieblich geführt sind, Außerdem trägt die axial verschiebliche Hülse 10 ein großes Handrad 15, dessen Speichen an der Hülse 10 befestigt sind.

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Außenseitig neben der Hülse 10 ist eine Spindelmutter 16 angeordnet, die ein dem Außengewinde 9 der Spindelhülse 8 angeordnetes Innengewinde besitzt. Die Spindelmutter 16 ist mit Hilfe eines Federbolzens 17, der in ein an der v°rschieblichen Hülse 10 angebrachtes Auge 18 eingreift, an diese Hülse 10 drehfest ankuppelbar.

Die beiden Arme 13,14 sind an ihrem unteren Ende über ein Joch 19 ver-

bunden, welches eine Gewindebuchse 20 für eine VerstelIschraube 21 aufweist, deren freies Ende sich an der axial verschieblichen Hülse 10 abstützt. Auf der Verstellschraube 21 befindet sich eine Kontermutter 22, mit der die eingestellte Position der Arme 13,14 verriegelt werden kann.

Die beiden Arme 13,14 dienen als Werkzeugträger. Dazu sind ihre oberen Enden über ein kastenartiges Aufnahmegehäuse 23 verbunden, in dem die Werkzeuge und der Antrieb gelagert sind. An der rohrabgewandten Seite des Auf;.ahmegehäuses 23 ist ein Antriebsmotor 24 befestigt, der beim dargestellten Ausfüh-ungsbeispiel ein pneumatischer Motor ist. Der Antrieb kann aber auch ein Elektromotor oder ein anderer Motor sein. Die Abtriebswelle dieses Antriebsmotors 24 ist über eine Kardanwelle 25 an eine die Werkzeuge tragende Welle 26 gekuppelt. Diese Welle 26 ist in einem Gehäuse 27 gelagert, das federnd am Aufnahmegehäuse 23 abgestützt ist. Dazu sind am Aufnahmegehäuse 23 beidseits der Welle 26 zwei zylindrische Führungen 28,29 angeordnet, die ungefähr zu den Führungen 11,12 der Arme 13,14 parallel gerichtet sind. In den zylindrischen Führungen 28,29 sind auf Federn 30 abgestützte Kolben 31 geführt, deren untere Enden an das Gehäuse 27 der Welle 26 angeschlossen sind (Figur 3),

Auf der Welle 26 sind, aus Richtung der Arme 13,14 gesehen, hintereinander angeordnet ein Hauptfräser 32, ein Führungsrad 33 mit umfangsseitiger Schneidkante 34, ein Vorfräser 35 und ein kegel stumpfförmiger Fasenfräser 36. Der Hauptfräser 32 hat einen etwas größeren Durchmesser als der Vorfräser 35. Der Durchmesser der Schneidkante 34 des Führungsrades 33 ist geringfügig größer als der Durchmesser des Vorfräsers 35. Der größte Durchmesser des kegel stumpfförmigen Fasenfräsers 36 ist kleiner als der Durchmesser des Vorfräsers 35.

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Hauptfräser 32 und Vorfräser 35 sind kreuzverzahnte Scheibenfräseraus Hartmetall, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Schneiden von Vorfräser und Hauptfräser gegeneinander versetzt sind, um einen 'f. ruhigen Lauf während der Bearbeitung zu erhalten. Die Breite insbe- ; sondere des Hauptfräsers 32 ist größer als der Vorschub bei einer Um- p drehung der Spindelmutter 16 auf der Spindelhülse 8. Die Enden der ■:■:_ Schneidkanten insbesondere des Hauptfräsers 32 sind abgerundet, damit

% 10 Riefen beim Abkanten vermieden werden.

Die dargestellte Vorrichtung arbeitet wie folgt: Zum Entfernen der Kunststoff umhüllung 2 auf dem Ende des Rohrs 3 werden die Sp?.nnschuhe mit dem Stelltrieb und d^m entsprechenden Abschnitt der Welle 4 in das Rohrende eingeführt und dort verspannt, indem der Profi!zapfen 5 der Welle 4 mit einem geeigneten Werkzeug verdreht wird. Danach werden die Arme 13, 14 in ihrer Längsrichtung so verstellt, daß die Fräser 32 und 35 zumindest auf der nichtbearbeiteten Oberfläche des Rohres aufliegen. Vorzugsweise werden die Arme 13, 14 jedoch so verstellt, daß unter der Wirkung der Federn 30 das Gehäuse 27 der Welle 26 mit den Fräswerkzeugen so belastet wird, daß das Führungsrad 33 mit seiner Schneidkante 34 bis auf die metallische Oberfläche des Rohres 1 gedrückt wird. Wird dann der Antrieb 24 der Fräswerkzeuge eingeschaltet und gleichzeitig das Handrad 15 gedreht, dann arbeitet der Vorfräser 35 Iediglich die Kunststoffumhüllung 2 bis zur oder annähernd bis zur metallischen Oberfläche des Rohres 1 ab, während bei weiterem Vorschub (bei Kopplung der Spindelmutter 16 an die Hülse 10) anschließend der Hauptfräsyr 32 nach Maßgabe seines Durchmessers die metallische Oberfläche des Rohres 1 abarbeitet. Wegen der federnden Lagerung des Gehäuses c7 der Welle 26 und damit auch der Fräswerkzeuge erfolgt die Bearbeitung über den gesamten Umfang des Rohres 1 auch dann gleichmäßig, wenn das Rohr unrund sein sollt»»» Wenn eine entsprechende Länge der Kunststoffumhüllung 2 entfernt worden ist und sin vorgegebener Abschnitt der metallischen Rohroberfläche vom Hauptfräser 32 bearbeitet worden ist, wird der Federbolzen 17 gelöst und damit die Kopplung zwischen Spindelmutter 16 und axial verschieb!icher Hülse IJ aufgehoben. Die Spindelmutter 16 wird zurückgeschraubt; durch Zurückziehen des Handrades

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werden die Fräser 32 und 35 aus dem Bereich des Rohrendes gebracht. :'{

Soll dann noch das st1rnse1tige Ende des Rohres 1 angefast werden, #

5 dann werden die Arme 13, 14 so weit abgesenkt, daß der Fasenfräser i|

36 die Stirnseite des Rohrendes bearbeiten kann. Durch Drehen des §

Handrades 15 wird der Fasenfräser 36 Über die Stirnkante des Rohrendes ) geführt.

10 Es versteht sich, daß während der Bearbeitung die Fräser 32, 35 und 36 mit Wasser gekühlt werden, welches auch das abgearbeitete Material mitnimmt und so ein Verschmutzen der Werkzeuge verhindert.

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- 9 Schutzansprliche:

1. Vorrichtung zum Bearbeiten der Enden von Rohren, die eine Korrosionsschutzumhüllung aus kunststoff aufweisen, gekennzeichnet durch eine Innenspanneinrichtung (6, 7) mit einer dazu im wesentlichen mittig angeordneten Spindel (8), auf der eine Spindelmutter (16) angeordnet ist, an die ein in seiner Länge verstellbarer Arm (13,14) als Werkzeugträger angeschlossen ist, und durch wenigstens ein angetriebenes Fräswerkzeug (32, 35, 36).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenspanneinrichtung einen Spindelträger (4) und daran angeschlossene, verstellbare Spannschuhe (7) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine an die Spindelmutter (16) oder an eine damit kuppelbare, auf der Spindel \8) axial verschiebliche Hülse (10) angesch'rossene Führung (11,

12) für den Arm (13, 14) und durch eine an der Spindelmutter (16) bzw. der Hülse (IC-) abgestützte Verstelleinrichtung (19, 20, 21) für den Arm (13, 14).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zwei parallele Arme (13, 14), die in zugeordneten Führungen (11, 12) beidseits der Spindelmutter (16) bzw. der Hülse (10) geführt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung ein beide Arme (13, 14) verbindendes Joch

(19) mit einer Gewindebüchse (20) für eine an der Spindelmutter

(16) oder der Hülse (10) abgestützte VerstelIschraube (21) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellschraube (21) eine Kontermutter (22) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Fräswerkzeuge (32, 35, 36) parallelachsig zur Spindel (8) angeordnet sind.

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8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch einen Vorfräser (35) zum Abarbeiten der Kunststoffumhüllung und einen dazu koaxial angeordneten Hauptfräser (32) zum Abarbeiten der metallischen Rohroberfläche, wobei der Hauptfräser (32) einen etwas größeren Durchmesser aufweist als der Vorfräser (35).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräser (32, 35) kreuzverzahnte Scheibenfräser aus Hartmetall sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden von Vorfräser (35) und Hauptfräser (32) gegeneinander versetzt sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite jedes Fräsers (32, 35) größer ist als der Vorschub bei einer Spindelumdreliung.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Schneidkanten wenigstens des Hauptfräsers (32) abgerundet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet. daß stirnseitig vor dem Vorfräser (35) ein kegel stumpfförmiger Fasenfräser (36) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Vorfräser (35) und Hauptfräser (32) ein Führungsrad

(33) mit umfangsseitiger Schneidkante (34) angeordnet ist, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Durchmesser des Vorfräsers (35) und dttö die Fräser (32, 35, 36) federnd an den Werkzeugträger (13, 14, 21) angeschlossen sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptfräser (32) einen Durchmesser hat, der um das Doppelte der gewünschten Schnittiefe im metallischen Rohr größer ist als der Durchmesser der Schneidkante (34) des Führungsrades (33).

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16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß

eine die Fräser (32, 35, 36) verbindende Welle (26) im Bereich der ßi

5 Fräser eine Lagerung (27) aufweist, die federnd an den Werkzeug- j

träger (13, 14, 23) angeschlossen 1st. ;

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung (26) Über federnde Zylinder-Koiben-Flihrungen (28,

10 29, 30, 31) an den Werkzeugträger (23) angeschlossen 1st.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 - 17, dadurch gekennzeichnet, ν

daß der Werkzeugantrieb (24) fest am Werkzeugträger (23) angebracht H

A 1st und über eine Kardanwelle (25) mit der die Fräser tragenden f

IS Welle (26) verbunden 1st.

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