FI123763B

FI123763B - Laite putkimaisen tai pyörötankomaisen kappaleen pään työstämiseksi, erityisesti viistoamiseksi

Info

Publication number: FI123763B
Application number: FI20115027A
Authority: FI
Inventors: Seppo Makkonen; Mika Priha
Original assignee: Exact Tools Oy
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2013-10-31
Also published as: FI20115027A0; FI20115027L; WO2012101319A1

Description

LAITE PUTKIMAISEN TAI PYÖRÖTANKOMAISEN KAPPALEEN PÄÄN TYÖSTÄMISEKSI, ERITYISESTI VIISTOAMISEKSI

Keksintö liittyy laitteeseen putkimaisen tai pyörötankomaisen kappaleen 5 pään työstämiseksi, erityisesti viistoamiseksi ja suoristamiseksi.

TEKNIIKAN TASO

Tekniikan tasosta tunnetaan erilaisia laitteita putkimaisen tai pyörötankomaisen kappaleen pään työstämiseksi, kuten viistoamiseksi. 10 Eräs esimerkinomainen tekniikan tason mukainen laite on kulmahiomakone, joka käsittää pyörivän laikan, jolla voidaan suorittaa kappaleen pään viistoaminen.

Ongelmana tällaisissa laitteissa on mm. riittävän tuen puuttuminen, mikä tekee viistoamisesta erityisen hankalaa. Usein viistoamisjälki ei ole tasainen 15 aiheuttaen siten mahdollisen vuotokohdan esimerkiksi putkijärjestelmään joko rosoisuudellaan tai terävien työstöjälkien vioittaessa putken tiivisteitä putkea asennettaessa.

Tekniikan tasosta tunnetaan myös laitteita, joilla edellä mainittuja ongelmia on pyritty poistamaan. Esimerkiksi julkaisussa EP 0152659 esitetään 20 ratkaisu, joka mahdollistaa kahden erikokoisen putken pään trimmaamisen. Lisäksi julkaisuissa GB 2245516 ja WO 2006/119548 on esitetty muita cvj ratkaisuja muoviputken pään viistoamiseksi.

δ ^ Ongelmana edellä mainituissa ratkaisuissa on kuitenkin se, että niillä 9 voidaan operoida vain halkaisijaltaan ja/tai seinämäpaksuudeltaan tietyn & 25 kokoisia putkia. Erityisen ongelmalliseksi asian tekee se, että nimenomaan | työstettävän putken ulkohalkaisija on kriittinen mitta, jolloin putken ^ halkaisijan ollessa hiemankin liian suuri, se ei mahdu työstölaitteen sisään o ja vaihtoehtoisesti putken halkaisijan ollessa liian pieni, se on väljä ja eikä ^ haluttua työstämistä saada suoritettua. Lisäksi mm. EP 0152659 esittämä

O

^ 30 ratkaisu on hyvin kriittinen työstettävän putken seinämäpaksuuden suhteen, koska putken pitäisi mahtua ohjainseinämien väliin. Vielä lisäksi mm.

2 WO 2006/119548 esittämällä ratkaisulla ei voida viistota tai suoristaa umpinaisten putkien päitä.

YHTEENVETO

5 Keksinnön eräänä tavoitteena on poistaa tai ainakin vähentää tekniikan tasoon liittyviä epäkohtia. Keksintö pyrkii erään suoritusmuodon mukaan tarjoamaan sellaisen laitteen putkimaisen tai pyörötankomaisen kappaleen työstämiseksi, erityisesti sen pään viistoamiseksi ja suoristamiseksi, missä yhdellä laitteella voidaan työstää halkaisijoiltaan ja/tai seinämä-10 paksuuksiltaan erikokoisia putkimaisia kappaleita helposti, turvallisesti ja nopeasti.

Keksinnön eräät tavoitteet saavutetaan patenttivaatimuksen 1 mukaisella laitteella.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty laitetta 15 koskevassa patenttivaatimuksessa 1.

Keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaan laite putkimaisen tai pyörötankomaisen kappaleen työstämiseksi, kuten esimerkiksi kappaleen pään viistoamiseksi ja/tai suoristamiseksi, käsittää runko-osan sekä runko-osaan liittyvät tukivälineet ja ainakin yhteen tukivälineeseen liittyvän 20 työstövälineen, kuten esimerkiksi terän. Keksinnön mukaisesti tukivälineet on sovitettu liikkuvaksi radiaalisesti runko-osan suhteen kohti runko-osan pyörimisakselia eli toisiaan lähentyvästi ja pyörimisakselista poispäin eli ^ toisistaan loittonevasti. Runko-osassa on mainitun radiaalisen liikkeen ^ mahdollistamiseksi ura kullekin tukivälineelle radiaalisuunnassa.

δ 25 Kappaleen työstämiseksi tukivälineet voidaan esimerkiksi saattaa ^ ääriasentoihinsa siten, että ne ovat mahdollisimman etäällä toisistaan, jonka £ jälkeen laite voidaan asettaa työstettävän kohteen, esimerkiksi muoviputken pään ympärille. Tämän jälkeen tukivälineitä liikutetaan edullisesti kohti § runko-osan pyörimisakselia siten, että tukivälineet koskettavan työstettävän 5 30 kappaleen pintaa tukien laitteen kappaleen ympärille pyörivästi, jolloin C\] työstöväline edullisesti sovittautuu koskettamaan työstettävää kappaletta kulmassa ja suorittamaan työstäminen pyöritettäessä mainittua runko-osaa aksiaalisesti mainitun runko-osan pyörimisakselin ympäri. On huomattava, 3 että erään suoritusmuodon mukaan työstövälineen kulmaa voidaan muuttaa ja että työstövälineet voivat olla vaihdettavia tai että ne voivat olla kaksipuolisia, jolloin niiden kuluessa ne voidaan kääntää toisinpäin.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan tukivälineet on sovitettu liikkuvaksi 5 samanaikaisesti kohti runko-osan pyörimisakselia (lähentyvästi) tai siitä poispäin (loittonevasti). Edullisimmin liikutettaessa esimerkiksi yhtä tukivälinettä tai tukivälinettä säätävää elintä (kuten tässä dokumentissa esitettyä ohjausosaa), liikkuvat kaikki tukivälineet samanaikaisesti toisistaan riippuvasti joko kohden pyörimisakselia tai siitä poispäin. Tällöin laite 10 saadaan helposti ja nopeasti sovitettua työstettävän pyörötankomaisen kappaleen ympärille tämän halkaisijan koosta tai putken seinämäpaksuudesta riippumatta symmetrisesti esimerkiksi siten, että laitteen pyörimisakseli ja pyörötankomaisen kappaleen pituusakseli oleellisesti yhtyvät, jolloin laite saadaan pysymään kappaleen ympärillä tätä 15 työstettäessä ja työstöjälki on symmetrinen ja tasainen.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan laite käsittää lisäksi myös runko-osaan liittyvän ohjausosan tukivälineiden ohjaamiseksi runko-osan suhteen esimerkiksi säädettäessä tukivälineiden etäisyyttä runko-osan pyörimisakselista. Ohjausosassa on edullisesti urat, joita pitkin tukivälineet 20 on sovitettu liikkuvaksi runko-osan suhteen radiaalisesti kohti runko-osan pyörimisakselia (lähentyvästi) ja siitä poispäin (loittonevasti). Erään edullisen suoritusmuodon mukaan urat ovat geometrialtaan kaarevia, jolloin tukivälineet on järjestetty laitteeseen siten, että ne liukuvat sekä pitkin runko-osan radiaalisuunnassa olevia uria mutta myös ohjausosan kaarevia 25 uria. Tällöin esimerkiksi kierrettäessä ohjausosaa aksiaalisesti mainitun

CM

5 runko-osan ja samalla ohjausosan pyörimisakselin suhteen, tukivälineet ^ liikkuvat pitkin ohjausosan kaarevia uria tehden samalla runko-osan 9 pyörimisakselin suhteen ohjausosan kiertosuunnasta riippuen joko S lähestyvän tai loittonevan liikkeen runko-osan radiaalisuunnassa. Mainittu | 30 suoritusmuoto mahdollistaa erittäin nopean, tarkan ja helpon tavan säätää ^ tukivälineet symmetrisesti työstettävän kappaleen ympärille edullisimmin o esimerkiksi yhdellä ranneliikkeellä. Lisäksi kappaleen tarkkaa halkaisijaa tai seinämäpaksuutta ei tarvitse tietää etukäteen tai ollenkaan, koska o ^ säätäminen voidaan tehdä suoraan asettamalla laite kappaleen ympärille ja 35 lähentämällä tukivälineet liikkuvasti kiinni kappaleen pintaan. On myös mahdollista, että laitteessa, esimerkiksi runko-osassa on mitta-asteikko 4 järjestettynä siten, että tukivälineet voidaan säätää mitta-asteikon avulla suoraan tietyn kokoiselle kappaleelle sopivaksi.

Erään suoritusmuodon mukaan tukiväline käsittää edullisesti akselinsa ympäri pyöriväksi järjestetyn pyörän tai telan, joka on sovitettu liukumaan tai 5 pyörimään pitkin kappaleen pintaa tätä työstettäessä. On huomattava, että tukivälineen käsittämä pyörä tai tela on edullisimmin sovitettu koskettamaan työstettävän kappaleen ulkopintaa, mutta keksinnön periaatteen mukaisesti, erityisesti työstettäessä onttoja putkimaisia kappaleita, tukivälineen käsittämä pyörä tai tela voidaan saattaa kosketuksiin myös kappaleen 10 sisäpintaan.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan laite käsittää myös toisen työstövälineen kappaleen pään suoristamiseksi, kun mainittua runko-osaa pyöritetään aksiaalisesti runko-osan pyörimisakselin ympäri. Toinen työstöväline tai terä voidaan järjestää esimerkiksi tukivälineeseen liittyväksi 15 siten, että sovitettaessa mainittua tukivälinettä työstettävän kappaleen dimensioiden mukaan myös mainittu toinen työstöväline liikkuu edullisesti tukivälineen mukana optimaaliseen asentoon.

Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan laite käsittää ainakin kolme tukivälinettä, jolloin saadaan jo riittävä tuki laitteelle tämän pyöriessä 20 työstettäessä työstettävän kappaleen ympäri. Vielä edullisemmin tukivälineitä on neljä, jolloin tuki ja pyörimisen tasaisuus kappaleen ympäri on laadultaan parempi. Tukivälineitä voi olla myös tässä kuvattua enemmän. On huomattava, että laitteessa on ainakin yksi työstöväline, mutta että myös jokaiseen tukivälineeseen voi liittyä ainakin yksi työstöväline joko kappaleen ^ 25 pään ulkopinnan viistoamiseksi ja/tai ainakin yksi toinen työstöväline ° kappaleen pään suoristamiseksi, δ

Laite käsittää edullisesti myös lukitusvälineet tukivälineiden lukitsemiseksi ™ mainitussa runko-osan radiaalisuunnassa, jotta ne tukisivat laitetta koko £ työstöprosessin ajan eivätkä esimerkiksi keskipakovoiman johdosta liukuisi 30 runko-osan ulkokehälle. Lukitusvälineet voidaan toteuttaa esimerkiksi § kuhunkin tukivälineeseen liittyvällä siipimutterilla tai tukivälineiden yhteisellä 5 lukitusvälineellä, kuten pyöritettävästi lukittuvalla ja aukeavalla

CM

lukitusrenkaalla. Lisäksi lukitusvälineet voidaan erään suoritusmuodon mukaan toteuttaa kitkajarrumaisen lukitusvälineen avulla, missä kitkajarru 35 voidaan vapauttaa tukivälineiden liikuttamisen ajaksi ja kytkeä sitten päälle 5 tukivälineiden lukitsemiseksi asemaansa. Kitkajarrumainen lukitusväline voidaan toteuttaa esimerkiksi tukivälineiden ja runko-osan tai vastaavien pintojen välisillä kitkapinnoilla, joiden välistä kitkavoimaa voidaan säätää kitkajarrun kytkemiseksi ja vapauttamiseksi. On kuitenkin huomattava, että 5 keksinnön mukaisessa laitteessa voidaan käyttää myös muunlaisia lukitusratkaisuja, kuten esimerkiksi lukitussokkia tai hammastusta, joiden avulla tukivälineet voidaan lukita haluttuun kohtaan työstöprosessin ajaksi ilman, että ne liukuisivat pois paikoiltaan esimerkiksi keskipakovoiman takia.

Vielä lisäksi runko-osa ja ohjausosa on muodostettu edullisimmin 10 samansuuntaisista tasomaisista osista, joilla on yhteinen pyörimisakseli. Lisäksi mainitun runko-osan ja ohjausosan väliin voidaan järjestää edullisimmin tasomainen suojaosa työstölastujen pääsyn estämiseksi runko-osan ja ohjausosan väliin. Suojaosassa on myös urat, joita pitkin tukivälineet on sovitettu liikkumaan pyöritettäessä ohjausosaa aksiaalisesti 15 suhteessa runko-osan ja ohjausosan pyörimisakseliin. Suojaosan urat ovat erään edullisen suoritusmuodon mukaan geometrialtaan kaarevat.

Asetettaessa mainitut suojaosan kaarevat urat kaareutumaan vastakkaiseen suuntaan kuin vastaavat ohjausosan urat tai ainakin ohjausosan urista eroavasti, saadaan aikaan maksimaalinen suojavaikutus 20 työstölastujen estämiseksi, koska runko-osan pyörimisakselin suunnassa on kerrallaan reikä vain siinä kohtaa, jossa tukiväline leikkaa sekä runko-osan uran, ohjausosan uran että suojaosan uran.

KUVIEN SELITYS

OJ

0 25 Seuraavassa osiossa selostetaan keksinnön edullisia suoritusmuotoja .A hieman tarkemmin viitaten oheisiin kuviin, joissa cp kuvio 1 esittää erästä esimerkinomaista laitetta työstämiseksi 1 aksiaalisessa suunnassa keksinnön erään edullisen

CL

^ suoritusmuodon mukaisesti,

(M

O

!£ 30 kuvio 2 esittää erästä esimerkinomaista laitetta työstämiseksi sivusta ^ katsottuna keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti, ja 6 kuvio 3 esittää perspektiivikuvaa eräästä esimerkinomaisesta laitteesta keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti.

KUVIEN YKSITYISKOHTAINEN SELITYS

Kuvio 1 esittää erästä esimerkinomaista laitetta 100 putkimaisen tai 5 pyörötankomaisen kappaleen pään työstämiseksi laitteen aksiaalisessa suunnassa, kuvio 2 sivusta katsottuna ja kuvio 3 räjäytyskuvaa keksinnön erään esimerkinomaisen suoritusmuodon mukaisesti.

Laite 100 käsittää runko-osan 101 sekä runko-osaan liittyvät tukivälineet 102 ja ainakin yhteen tukivälineeseen liittyvän työstövälineen 103. Runko-10 osaan on järjestetty ura 104 työstövälineen 103 radiaalisen liikkeen mahdollistamiseksi runko-osan radiaalisuunnassa 105.

Kappaleen työstämiseksi tukivälineet voidaan saattaa esimerkiksi ääriasentoihinsa, kuten on esitetty kuviossa 1, jonka jälkeen laite voidaan asettaa työstettävän kappaleen 106 ympärille ja tukivälineitä 102 liikuttaa 15 kohti runko-osan pyörimisakselia 107, kuten on esitetty kuviossa 2 siten, että tukivälineet 102 koskettavan työstettävän kappaleen pintaa, kuten ulkopintaa, tukien laitteen 100 kappaleen 106 ympärille pyörivästi. Tällöin työstöväline 103 edullisesti sovittautuu koskettamaan työstettävää kappaletta kulmassa ja suorittamaan työstäminen pyöritettäessä laitetta 100 20 työstettävän kappaleen ympärillä kappaleen 106 pitkittäisakselin 107 suhteen.

Laite 100 voi käsittää lisäksi myös ohjausosan 108 tukivälineiden 102 ohjaamiseksi runko-osan 101 suhteen esimerkiksi säädettäessä 5 tukivälineiden etäisyyttä runko-osan pyörimisakselista 107. Ohjausosassa ^ 25 on edullisesti urat 109, joita pitkin tukivälineet 102 on sovitettu liikkuvaksi 9 radiaalisesti 105 runko-osan 101 suhteen kohti runko-osan pyörimisakselia SI 107 (lähentyvästi) ja siitä poispäin (loittonevasti). Liike on edullisimmin I portaatonta ja jatkuvaa.

g Erään suoritusmuodon mukaan tukivälineeseen 102 liittyy edullisesti 30 akselinsa ympäri pyöriväksi järjestetty pyörä 102a tai tela, joka on sovitettu liukumaan tai pyörimään pitkin kappaleen 106 pintaa tätä työstettäessä. On huomattava, että pyörä 102a voi erään suoritusmuodon mukaan olla pyörimisakselinsa suunnassa pitkänomainen pyörä tai tela, jolloin laite voidaan saada tukeutumaan työstettävän kappaleen ympärille tukevammin.

7

Laite 100 voi käsittää myös toisen työstövälineen 110 kappaleen 106 pään suoristamiseksi, kun mainittua runko-osaa 101 pyöritetään aksiaalisesti pyörimisakselinsa 107 ympäri. Toinen työstöväline 110 tai terä voidaan järjestää esimerkiksi tukivälineeseen 102 liittyväksi siten, että myös mainittu 5 toinen työstöväline liikkuu edullisesti tukivälineen mukana liikutettaessa tukivälinettä. Suoristamista tarvitaan operaationa esimerkiksi tilanteessa, missä työstettävä kappale on katkaistu siten, että sen pää on rosoinen, epätasainen tai muuten vino.

Laite 100 käsittää edullisesti myös lukitusvälineet 111 tukivälineiden 102 10 lukitsemiseksi runko-osan 101 radiaalisuunnassa 105. Lukitusvälineet voidaan toteuttaa esimerkiksi kuhunkin tukivälineeseen liittyvällä siipimutterilla tai tukivälineiden yhteisellä lukitusvälineellä 111, esimerkiksi pyöritettävästi lukittuvalla ja aukeavalla lukitusrenkaalla 111. Muita vaihtoehtoisia tai lisänä käytettäviä lukitusratkaisuja on esitetty muualla 15 tässä dokumentissa.

On huomattava, että keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan tukivälineet 102 on järjestetty epäsymmetrisesti runko-osan 101 radiaalisen uran 104 suhteen esimerkiksi siten, että tukivälineen 102 työstettävään kappaleeseen 106 koskettava osa, esimerkiksi pyörä 102a, on runko-osan 20 pyörimissuunnassa radiaalisen uran 104 takapuolella, jolloin työstettävän kappaleen 106 työstövälineisiin 103, 110 kohdistama vääntömomentti saadaan helpommin hallittua eikä tukivälineet 102 pääse tällöin esimerkiksi irtoamaan tai vääntymään runko-osan 101 tai ohjausosan 108 urista 104, 110.

^ 25 Edellä on esitetty vain eräitä keksinnön mukaisen ratkaisun suoritusmuotoja.

° Keksinnön mukaista periaatetta voidaan luonnollisesti muunnella patenttiin vaatimusten määrittelemän suoja-alueen puitteissa esimerkiksi toteutuksen LO yksityiskohtien sekä käyttöalueiden osalta. Keksinnön mukainen laite on x erityisen edullinen esimerkiksi muovisten putkin päiden viistoamiseksi ja “ 30 suoristamiseksi ja erityisen edullinen laite on käsikäyttöisenä työvälineenä, g jolloin se voidaan liittää esimerkiksi tekniikan tasosta tunnetun porakoneen ί istukkaan. On kuitenkin huomattava, että keksinnön idean mukaisesti laite ° voi olla myös osa suurempaa laitetta, jolloin laitteella voidaan viistota ja/tai suoristaa myös metallisia kappaleita riippuen laitteen työstövälineiden 35 materiaalista.

Claims

1. Laite (100) putkimaisen tai pyörötankomaisen kappaleen (106) työstämiseksi, erityisesti kappaleen pään viistoamiseksi, missä laite käsittää 5 runko-osan (101) sekä runko-osaan liittyvät tukivälineet (102) ja ainakin yhteen tukivälineeseen liittyvän työstövälineen (103), tunnettu siitä, että tukivälineet on sovitettu liikkuvaksi radiaalisesti (105) runko-osan suhteen kohti runko-osan pyörimisakselia (107) ja siitä poispäin ja edelleen tukeutumaan työstettävän kappaleen (106) pintaan siten, että mainittu 10 työstöväline koskettaa työstettävää kappaletta kulmassa ja on siten sovitettu suorittamaan työstäminen pyöritettäessä mainittua runko-osaa aksiaalisesti mainitun runko-osan pyörimisakselin (107) ympäri.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että tukivälineet on sovitettu liikkuvaksi samanaikaisesti kohti runko-osan pyörimisakselia 15 (107) tai siitä poispäin.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää lisäksi ohjausosan (108), jossa ohjausosassa on urat (109), joita pitkin tukivälineet (102) on sovitettu liikkuvaksi radiaalisesti runko-osan suhteen kohti runko-osan pyörimisakselia ja siitä poispäin.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut ohjausosan urat ovat geometrialtaan kaarevia, joita kaarevia uria pitkin mainitut tukivälineet on sovitettu liikkuvaksi kierrettäessä mainittua ohjausosaa aksiaalisesti mainitun runko-osan pyörimisakselin (107) CM 5 suhteen, jolloin liikkuessaan mainittuja ohjausosan kaarevia uria (109) pitkin ^ 25 mainitut tukivälineet (102) on sovitettu radiaalisesti (105) joko lähestymään 9 runko-osan pyörimisakselia (107) tai loittonemaan siitä. tn (M

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että tukiväline käsittää akselinsa ympäri pyöriväksi järjestetyn pyörän tai g telan (102a), joka on sovitettu pyörimään tai liukumaan pitkin työstettävän ^ 30 putkimaisen kappaleen (106) uiko- tai sisäpintaa tai pyörötankomaisen kappaleen ulkopintaa kappaletta työstettäessä.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää myös toisen työstövälineen (110) kappaleen pään suoristamiseksi pyöritettäessä mainittua runko-osaa aksiaalisesti mainitun runko-osan pyörimisakselin ympäri.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää ainakin kolme, ja edullisesti neljä tukivälinettä (102).

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että jokaiseen tukivälineeseen liittyy ainakin yksi työstöväline (103) kappaleen pään ulkopinnan viistoamiseksi ja/tai missä jokaiseen tukivälineeseen liittyy ainakin yksi toinen työstöväline (110) kappaleen pään suoristamiseksi.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää lukitusvälineet (111) tukivälineiden lukitsemiseksi mainitussa radiaalisuunnassa (105) ja missä lukitusvälineet on toteutettu esimerkiksi kuhunkin tukivälineeseen liittyvällä siipimutterilla tai tukivälineiden yhteisellä lukitusvälineellä, kuten pyöritettävästi lukittuvalla ja 15 aukeavalla lukitusrenkaalla (111), vapautettavalla ja kytkettävällä kitkajarrulla, tai lukitussokalla.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 3-9 mukainen laite, tunnettu siitä, että runko-osa (101) ja ohjausosa (108) on muodostettu samansuuntaisista tasomaisista osista, joilla on yhteinen pyörimisakseli (107) ja missä mainitun 20 runko-osan ja ohjausosan väliin on järjestetty suojaosa työstölastujen pääsyn estämiseksi runko-osan ja ohjausosan väliin. C\J δ CM O LO CM X cc CL 1^ CM O LO δ CM