NO311750B1 - Anordning for bearbeiding av rör - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for bearbeiding av rør, særlig for gjennomskjæring av en rør-vegg, eller innskjæring av spor i en rørvegg, hvor røret er mere eller mindre ikke-rundt, det omfatter bulker, eller andre deformasjoner, hvor anordningen omfatter en innretning for oppspenning av røret, en innretning til å rotere røret om dets lengderetning, og et skjærverktøy, særlig omfattende en skjær-egg, som kan bringes til anlegg mot rør-overflaten for å frembringe bearbeidingen.

Det har tidligere vært prøvd å skjære av rør ved at et skjærhode med en skjæregg bringes i kontakt med det roterende røret, slik at skjæreggen tilslutt trenger igjennom rørveggen og en rørbiten faller av. Denne rørskjæretype har imidlertid ikke vært gjennomførbar i praksis fordi rør ald-ri er ideelt helt runde. Rørene kan enten ha kast, de kan være bulkete etter ha slagskader, eller ha andre mindre ujevnheter. Slike ujevnheter fører da til at skjæreggen bry-ter igjennom veggen på forskjellige steder til forskjellig tidspunkt, og skjærhodet påføres derfor bruddskader.

Slike rør er det derfor vanlig å kappe med en båndsag. Imidlertid kan tidsforbruket for å kappe et vanlig rør med en viss tykkelse og en diameter på opptil 150 mm være opptil 6-7 minutter. Denne kuttetype gir dessuten ofte en u-jevn skjærflate, og sagbladet har lett for å skjære ut til siden, noe som krever etterbehandling, eller i verste fall at rørstykket må kasseres.

En skal forøvrig vise til europeisk patentskrift nr. EP-201.402, samt franske patentskrifter FR-2.164.382, FR-2.268.592, og 2.409.117. I disse publikasjonene beskrives det kutting av rør i flere trinn, eller kapping av rør, trestammer, ruller av papir, plast o.l. i ulike utførelser. Enten roteres emnet eller så benyttes det roterende sagblad o.l. Det er imidlertid ingen av disse løsningene som fore-slår noen nøyaktig og kontrollert inntrengning av et skjærhode gjennom en rørvegg, slik formålet er med den foreliggende oppfinnelse.

Ved oppfinnelsen tar en sikte på å frembringe en ny løsning for en slik skjære/kutte-anordning og som på en bedre måte kan beskytte skjæreggen mot skader når det av-skjæres rør som ikke er helt runde.

Det er også et formål med oppfinnelsen å kunne reduse-re tiden det tar å skjære av slike rør.

Det er videre et formål med foreliggende oppfinnelse å løse et problem som oppstår når avskjærspon "vikles" av fra røret i et spiralspon som blir leingre og lengre, og sponet. kan tilslutt roteres rundt sammen med røret. "Spiralsponet kan derfor etterhvert medføre en fare for omgivelsene, og kan vikle seg rundt deler av apparatet og skape problemer for driften.

Oppfinnelsen er særlig velegnet ved behandling av tynnveggete rør med veggtykkelse 2-6 mm, særlig 3-4 mm, som lett utsettes for slagskader under transport.

Anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved en føler/justeringsanordning som er innrettet til å styre/regulere skja5rverktøyets posisjon i forhold til rørets overflatekontur,. for derved også å styre skjæreggens skjærdybde i rørveggen, hvilken føler/jus-teringsanordning er i konstant kontakt med røroverflaten.

Ifølge en særlig foretrukket utførelse omfatter fø-ler/ justeringsanordningen et løpehjul (en rulle) innrettet til å rulle på rørets periferioverflate når røret roterer, idet løpehjulet er forbundet med skjærverktøyet..

Ifølge oppfinnelsen løses problemet med avskjærspon ved at løpehjulet, langs sin periferiomkrets omfatter et antall forhøyninger, fortrinnsvis to forhøyninger, aller mest foretrukket én forhøyning som vil bidra til periodisk å flytte skjærverktøyet ut fra rørskjærevirkning.

De foretrukne utførelsene av anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse er angitt i de uselvstendige krav 2-11.

Med den foreliggende oppfinnelse er det følgelig frembrakt en løsning for kontrollert gjennomskjæring av rør-veggen, siden skjærstålet vil følge løpehjulets rullebeveg-else (de er forbundet med hverandre), inn i alle fordyp-ninger og ut og over alle eventuelle utvekster som måtte forekomme langsmed røroverflaten.

Og videre, ved at løpehjulet for hver hjulomdreining, løfter skjærstålet ut fra kontakt med rørveggen og et øye-blikk opphever skjærstålets skjærvirkning, blir det et brudd i ovennevnte spondannelse. Sponet brytes derved og faller ned uten representere noen fare for omgivelsene.

I forhold til tidligere båndsagemetode, nevnt foran, hvor det kan ta 6-7 minutter å skjære av et.rør på 150 mm diameter, og 3-4 mm tykkelse, kan tilsvarende rør nå skjæ-res på ned i 20-30 sekunder, noe som betyr en betydelig tidsbesparelse

Det finnes mange praktiske utførelser hvormed man kan oppnå en slik funksjon av enheten av skjærstål og løpehjul, de fleste skal omtales kortfattet, mens en.av disse mulige utførelsene skal gjennomgås mere detaljert under henvisning til de vedlagte figurer, hvori;

Figur 1 viser i et perspektiv et eksempel på en utfø-relse av oppfinnelsen. Figur 2 viser et sideriss av den innbyrdes plassering av skjærstål og løpehjul, samt røret som avkuttes. Figur 3a-c viser tre mulige utførelser av et løpehjul, sett i tverrsnitt. Figur 4 a-d viser et sideriss, delvis i snitt, hvordan skjærhodet beveges fremover i tre trinn fremflyttingen av skjærstålet i forhold til løpehjulet. Figur 1 og 2 viser et eksempel på en utførelse av oppfinnelsen, hvor det skal kuttes et rør 10 vist i tverrsnitt, og som er stort sett rundt, men omfatter en innbukt-ning eller et flatt parti 18, som f.eks. kan stamme fra en

slagskade, e.l., eller det kan være små forhøyninger, eller skjevheter (såkalt kast) i røret i dets lengderetning.

Røret 10 er innfestet i en oppspenningsinnretning omfattende 4 langstrakte i og for seg kjente drivvalser 12,13,14,15, (f.eks. anordnet med 90° (grader) innbyrdes avstand rundt periferien) som kan rotere røret i retningen 16 om dets langsgående akse. Rørdrivverket bør være plas-sert så nær skjærhodet som mulig.

Skjæranordningen 20 omfatter to langstrakte armer 22,24, med stort sett samme lengde, som er svingbart opplagret om et svingepunkt 25 i en sokkeldel 26. Aksen gjennom svingepunktet forløper parallelt med rørets lengdeakse. Armene 22,24 rager stort sett vertikalt oppad fra sokkelen 26. På den ene armens 22 ytterende er det montert et skjærhode med et innsatt skjærstål 26, som skal bringes til anlegg mot rørets 10 overflate. Denne arm benevnes heretter skjærstålarmen 22. På den andre armens 24 ytterende er det montert et løpehjul 30, og denne armen benevnes heretter løpehjularmen 24. Et skjærstål omfatter en fremre skarp-slipt anleggsegg som innstilles på langs av rørets rota-sjonsaksling slik at eggen skjærer på tvers av og inn i rørgodset når den skyves mot et roterende rør.

Skjærstålarmen 22 og løpehjularmen 24 er i utgangspunktet stivt forbundet med hverandre, ved at armene 22,24 er sammenkoplet ved deres hodepartier i endene. Arrange-mentet omfatter midler som kan forskyve/vippe skjærstålarmen 22 fremover (mot venstre på figuren) relativt til lø-pehjularmen 24. Dette kan gjøres ved hjelp av et ratt 32 på enden av en gjengestang i tilknytning til skjærstålarmen

22, og som danner inngrep med motsvarende gjenger på løpe-hjularmen 24. Ved omdreining av rattet 32 den ene vei forskyves skjærstålarmen 22 fremover, mens ved dreining den andre vei trekkes armen 22 tilbake.

Utformingen av løpehjulet

Løpehjulet 30, en rulle e.l, er innrettet til å rulle fritt mot røret 10 som skal bearbeides, og skal bidra til å holde stålet 26 i korrekt posisjon mot røroverflaten. Som det framgår av figur 3a har løpehjulet 30 et. forhøyning 34, vulst e.l.. Figur 3b viser et løpehjul med en spiralformet overflate, dvs at det fra en maksimal diameter har en gradvis avtagende diameter langs hjulomkretsen frem til maksimal-diameterpunktet. Derved dannes det en skarp kant 36 eller avsats langs omkretsen. Figur 3c viser et hjul som er eksentrisk. Hjuloverflaten er utformet med en ruhet slik at hjulet vil rulle mot røroverflaten.

Løpehjulet 30 anordnes fortrinnsvis tett inntil skjærhodet, idet en passende avstand eksempelvis kan være ca 5 mm eller lavere.

Med disse hjulutforminger vil løpehjulet "hoppe" litt tilbake og bort fra røroverflaten, mens skjærstålarmen 22 vil løftes ut fra kontakten med rørveggen. Skjærstålet fjernes derved fra sin skjærvirkning, og det blir et brudd i ovennevnte spondannelse, se figur 4d.

Rattmekanismen 32 benyttes utelukkende for å regulere hjulets og skjærstålets innbyrdes posisjon, mens det er flere måter å oppnå det trykk som skjærstålet må ligge an mot røret på, for å oppnå skjærvirkningen. Som vist på figur 1, kan dette skje ved at armene 22,24 via opplagrings-punktet 25 til sokkelen 26, er forbundet med en horisonta-larm 38.

Endepartiet 41 av armen 38 er via et fjærelement 43, forbundet med sokkeloverflaten 42. Fjærelementet vil presse horisontalarmen 38 oppad og tilsvarende vil enheten av skjærstålarmen 22 og løpehjularmen 24 forspennes mot rør-overf laten med en gitt normalkraft. Alternativt kan fjæren byttes ut med en stempel- og sylinderenhet som hydraulisk kan regulere anleggstykket.

Når røret 10 roterer, vil rullen/hjulet 30 rulle på rørets overflate og hele tiden være presset mot rørets overflate på grunn av fjærelementet 43. Låsehjularmen 24 omfattende hjulet 30 vil dermed følge rørets overflate slik at skjærstålet hele tiden (dvs så lenge den innbyrdes forskyvning mellom hjul 30 og skjærstål ikke endres) ha samme avstand fra rørets overflate, uavhengig av rørets fasong eller utforming.

Sokkelen 26 utgjør en bevegelig del 42 som kan forflyttes fremover (dvs til venstre på figuren) og bakover, for å regulere horisontal-innstillingen av enheten 22/24 i forhold til rør med ulike diametre.. Sokkeldelen 42 forløper glidbart i et spor og kan beveges fremover og bakover ved omdreining av en fastmontert aksling 4 6 som videre er forbundet med selve apparatets gulvfaste understell 48. Aks-lingen omfatter skruegjenger som passer sammen med motsvarende gjengepartier i undersiden av sokkeldelen 42. Akslin-gen dreies ved hjelp av rattet 44.

Apparatets funksjon.

Når et rør skal kuttes, anbringes det i posisjon imel-lom rotasjonsvalsene om vist på figur 1, enheten skjæreho-de/løpehjul 26/30 settes i korrekt stilling i forhold til røret som videre er fremført lengdeveis til riktig posisjon, slik at korrekt rørlengde avkappes. Røret settes i rotasjon og skjæranordningen med skjærstålet 26 forflyttes fremover til røranlegg ved omdreining av det skrurattet 32. Løpehjulet 18 innstilles mot rørytterveggen med et gitt trykk. Skjærehodets anleggstrykk mot røroverflaten innstilles med et noe lavere anleggstrykk enn tilsvarende for lø-pehjulet, for at løpehjulet skal ligge an mot rørytterveg-gen og utøve sin tiltenkte styrefunksjon og sikre skjæreggens jevne gjennomskjæring av rørveggen.

Løpehjulet bidrar til at skjærhodet bevarer et fast

anleggstrykk mot røroverflaten hhv mot bunnen i det spor 31 som utskjæres. Skjærhodet vil, siden det er stivt forbundet med løpehjulet, hele tiden følge løpehjulets bevegelse, og sørge for at skjærverkøyet opprettholder et konstant anleggstrykk mot røroverflaten under kutteoperasjonen, og sørger for at også skjæreggen følger rørets ujevnheter. Etter hvert som sporet 31 utskjæres fra rørgodset, forskyves skjærehodet gradvis fremover i forhold til løpehjulet 30. Den gradvis frem-forskyvning av skjærstålet 26 i forhold

til løpehjulet 30.og selve røret 10, er vist i fire trinn på figur 4.

Følgelig bringes skjærstålet med en gitt kraft, relativt til løpehjulet, gradvis fremover og skjærer et spor 31 dypere og dypere inn i rørveggodset og tilslutt helt igjennom slik at rørstykket faller av. Et første trinn a) ifølge figur 4a vises skjæregg og hjul side ved side, dvs før selve skjæreoperasjonen starter. I trinn b) ifølge figur 4b er skjæreggen forflyttet noe lengre frem og har skåret seg halvveis igjennom rørveggen. I trinn c) ifølge figur 4c er eggen flyttet enda lengre frem, og vil nå helt gjennomskjæ-re veggen.

Problemet med den stadig lengre spiralformete avskjærspon, vist ved 50 på figurene 4a-c, som mere og mere vil slynges rundt i større og større sirkel er løst ved at lø-pehjulets 30 ytterperiferi omfatter en kortere eller lengre forhøyning (vulst) som vil bidra til at armen skyves utad fra røroverflaten. Skjæreggen vil derved også trekkes ut fra rørveggen, og ut av sin skjærende funksjon, som vist på figur 4d. Derved avkuttes avskjærsponet og faller ned. Siden løpehjulet 30 har liten diameter i forhold til røret

10, vil hjulet 30 gjøre mange omdreininger for hver rørom-dreining, og vil avgi mange kortere nedfallende sponfliser 50 for hver røromdreining.

Et annet foretrukket konstruktivt alternativ i forhold til det som er vist og omtalt i figur 1, er at enheten av løpehjulet 30 og skjærstålhodet kan monteres på en sleide som f.eks. som kan forflyttes langsmed en skinne, og ved hjelp av hydraulisk drevne stempel- og sylinderenheter kan man: 1) forskyve sleideenheten frem og tilbake på skinnen, dvs frem til og bort fra en røroverflate,

2) regulere anleggstrykket mot røroverflaten, og

3) regulere den innbyrdes posisjoneringen av skjæregg 2 6 og løpehjul 30, og deres innbyrdes anleggstrykk mot rør-overf laten.

Når et lengre rør skal kuttes til et antall mindre rørlengder, legges røret på et fremmaterbord, som både po-sisjonerer røret slik at det avkappes i riktig lengde, og at det skjer en automatisk fremmating mellom hver avkap-ping. Driften av fremmatingsmekanismen er knyttet opp mot driften av selve skjærverktøyet slik at hele denne kutte-prosessen kan skje automatisk.

Ifølge oppfinnelsen er det således frembrakt en ny konstruksjon ved bearbeiding av avlange arbeidsstykker noe som medfører forbedret drift ved slike apparater, og gir større sikkerhet for operatørene.

Claims (11)

1. Anordning for bearbeiding av rør (10), særlig for gjennomskjæring av en rørvegg, eller innskjæring av spor (31) i en rørvegg, hvor røret (10) er mere eller mindre ikke-rundt, det omfatter bulker, eller andre deformasjoner, hvor anordningen omfatter en innretning (12-15) for oppspenning av røret (10), en innretning til å rotere røret om dets lengderetning, og et skjærverktøy (22), særlig omfattende, en skjær-egg (26), som kan bringes til anlegg mot røroverflaten for å frembringe bearbeidningen, karakterisert ved en føler/justeringsanordning (24,30) som er innrettet til å styre/regulere skjærverktøyets (22) posisjon i forhold til rørets (10) overflatekontur, for derved også å styre skjæreggens (26) skjærdybde i rørveggen, hvilken føler/justeringsanordning (30) er i konstant kontakt med røroverflaten.

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at føler/justeringsanordningen (24) omfatter et løpehjul (en rulle) (30) innrettet til å rulle på rørets periferioverflate når røret (10) roterer, idet løpe-hjulet (30) er forbundet med skjærverktøyet (22,26).

3. Anordning i samsvar med krav 1-2, karakterisert ved at for å bevirke skjær-operasjonen, kan skjærverktøyet (22,) med sin skjæregg (26) (et skjærstål), føres fremover, i forhold til løpehjulet, mot rørveggen som skal bearbeides.

4. Anordning i samsvar med krav 1-3, karakterisert ved at skjærverktøyet (22,26) og føler/justeringsanordning (30) omfatter separate armer (22,24) hvis ene ender omfatter skjæreggen (26) henholdsvis løpehjulet (30) , at armenes (22,24) andre ender er svingbart opplagret om en akse (25) i en sokkeldel (42), at armene i utgangspunktet er innbyrdes forbundet med hverandre, og at skjær-eggen (22) er, relativt til armen (22), innrettet til å forskyves fremover mot (eller inn i) rørets (10) vegg ved at armen (24) forskyves/vippes om aksen (25).

5. Anordning i samsvar med krav 4, karakterisert ved at armene (22,24) er innrettet til å forspennes mot røroverflaten (10) med en gitt kraft ved hjelp av et forspenningsorgan, såsom et fjærelement (43) eller ved hydrauliske midler.

6. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at armene (22,24) innbe-fattende skjærverktøyet (2 6) danner den ene benenhet i en L-form, og er vippbart opplagret til sokkelen (42) om en akse (25), idet endepartiet av et andre ben i L-formen videre er forbundet med sokkelen via et forspenningsorgan, såsom en fjær (42), for derved å frembringe armenes (22,24) forspenningskraft mot røret.

7. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at enheten av løpehju-larm (30) og skjærstålarm er anordnet på en sleide som kan forflyttes langsmed en skinne.

8. Anordning i samsvar med krav 7, karakterisert ved at anordningen omfatter stempel- og sylinderenheter som er innrettet til å: 1) forskyve sleideenheten frem og tilbake på skinnen, dvs frem til og bort fra en røroverf 1 svse, 2) regulere anleggstrykket mot røroverfleten, og 3) regulere den innbyrdes posisjoneringen av skjæregg (26) og løpehjul (30) , og deres innbyrdes anleggstrykk mot røroverflaten.

9. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at anordningen omfatter midler (30) for regelmessig eller uregelmessig å flytte skjærverktøyet ut fra rørskjærevirkning.

10. Anordning i samsvar med krav 9, karakterisert ved at midlene omfatter at løpehjulet (30), langs sin periferiomkrets omfatter et antall forhøyninger (34), fortrinnsvis to forhøyninger, aller mest foretrukket én forhøyning.

11. Anordning i samsvar med krav 9-10, karakterisert ved at midlene omfatter at løpehjulet (30) har en spiralformet overflate, dvs at det fra en maksimal diameter har en gradvis avtagende diameter langs hjulomkresten frem til maksimal-diameterpunktet hvor overflaten utvides med. et skarpt kantparti, eller at løpe-hjulet er eksentrisk opplagret til vippearmen.