PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69015644T2 18.05.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0494864
Titel ROHRENBEARBEITUNGSWERKZEUG MIT VERBESSERUNG DES TORSIONSVERHALTENS UND DER SPANNMOEGLICHKEITEN.
Anmelder Tri Tool Inc., Rancho Cordova, Calif., US
Erfinder VANDERPOL, Jerald, Eldorado Hills, CA 95630, US;
MARSHALL, Mark, A., Sacramento, CA 95827, US;
WHEELER, Warren, V., Placerville, CA 95667, US
Vertreter Klunker, H., Dipl.-Ing. Dr.rer.nat.; Schmitt-Nilson, G., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Hirsch, P., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 80797 München
DE-Aktenzeichen 69015644
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 28.06.1990
EP-Aktenzeichen 909098717
WO-Anmeldetag 28.06.1990
PCT-Aktenzeichen US9003555
WO-Veröffentlichungsnummer 9100790
WO-Veröffentlichungsdatum 24.01.1991
EP-Offenlegungsdatum 22.07.1992
EP date of grant 28.12.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.05.1995
IPC-Hauptklasse B23B 5/16

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Röhrenbearbeitungswerkzeug, das zur Minimierung der erforderlichen Bearbeitungszeit von Rohrenenden verbessertes Torsionsverhalten und verhesserte Spannmöglichkeiten besitzt.

Tragbare Drehbänke zur Bearbeitung von Rohrenden sind aligemeiner Stand der Technik und umfassen typischerweise einen Aufspanndorn, eine Vorrichtung, um den Aufspanndorn an das Rohr zu klemmen, so daß es mit der Längsachse des Rohres fluchtet, und einer Antriebseinheit, die an dem Aufspanndorn befestigt ist. Die Antriebseinheit hat einen drehbaren Teil, an den ein oder mehrere Bearbeitungswerkzeuge angebracht sind, und einen nicht drehbaren Teil, der verschiebbar an dem Aufspanndorn angebracht ist. Es sind Einrichtungen an der Antriebseinheit zur axialen Bewegung der Antriebseinheit entlang dem Aufspanndorn vorgesehen, um die Bearbeitungswerkzeuge in das Rohrende einzuführen.

Die Antriebseinheit enthält außerdem einen an eine externe Energiequelle anschließbaren Antriebsmechanismus zur Drehung des drehbaren Teils, an dem das Bearbeitungswerkzeug befestigt ist. Typischerweise ist ein pneumatisch oder hydraulisch betriebener Motor an die Antriebseinheit angeschlossen, so daß dessen Antriebswelle mit dem drehbaren Teil treibend verbunden ist. Der Antrieb kann ineinandergreifende Kegelräder besitzen, wobei eines der Kegelräder an der Abtriebswelle befestigt ist, während das eingreifende Kegelrad fest mit dem drehenden Teil der Antriebseinheit verbunden ist.

Eine Klemmeinrichtung ist an einem Ende des Aufspanndorns vorgesehen, mit der dieser am Rohr befestigt wird. Eine solche Klemmeinrichtung kann entweder extern sein, um den Aufspanndorn außen am Rohr festzuklemmen, oder intern, wobei ein Teil des Aufspanndorns in das Rohrinnere hineinreicht und dort festgeklemmt wird. Die interne Klemmeinrichtung umfaßt typischerweise mehrere Klemmelemente, die so am Aufspanndorn befestigt sind, daß sie sich bezogen auf die Längsachse des Aufspanndorns in eine radiale Richtung bewegen lassen. Die Klemmelemente werden durch axiales Bewegen zwischen Keilflächen, die auf einem Teil des Aufspanndorns und jedem der Klemmelemente ausgeformt sind, radial vergrößert oder verkleinert. Solche Klemmelemente sind üblicherweise als schmale, lange Elemente ausgebildet mit einer wesentlichen Länge in Richtung der Längsachse des Aufspanndorns.

Um die Bearbeitungszeit eines Rohr- oder Ellbogenendes zu minimieren, ist es erforderlich, pro Umdrehung des Bearbeitungswerkzeugs einen größtmöglichen Schnitt einzustellen. Das erforderliche Drehmoment zur Schnittmaximierung muß von der Verbindung zwischen dem nicht drehbaren Teil der Antriebseinheit und dem Aufspanndorn übertragen werden, sowie von der Vorrichtung, mit der der Aufspanndorn an dem Ellbogen oder dem Rohr festgeklemmt ist. Bekannt sind Vorrichtungen zur Übertragung des Drehmomentes, die so gestaltet sind, daß sie zwischen dem Aufspanndorn und dem Gehäuse der Antriebseinheit zur Erhöhung ihrer Torsionsübertragungsfähigkeiten angeordnet werden können. Solche Vorrichtungen unterliegen jedoch Schubspannungen und verschleißen, was es erforderlich macht, sie zu ersetzen, da eine Einstellung zur Anpassung an einen solchen Verschleiß fehlt.

Längliche Klemmelemente bieten keine befriedigenden Ergebnisse, selbst wenn der Aufspanndorn an einen länglichen Teil des Rohres befestigt wird, in dessem Inneren genügend Raum zur Unterbringung der gesamten Länge des Klemmelementes vorhanden ist. Die relativ enge Dimensionierung des bekannten Klemmelements besitzt nicht die erforderliche Klemmkraft, um das Drehmoment, das bei maximalen Schnittbearbeitungsvorgängen erzeugt wird, zu übertragen.

Desweiteren ergeben sich Probleme, wenn der Aufspanndorn an einen Rohrellbogen oder ein ähnliches Element befestigt werden muß, da in einem solchen Falle normalerweise nicht genügend Raum im Inneren zur Verfügung steht, um die Länge der länglichen Klemmelemente unterzubringen. Solche bekannten Klemmvorrichtungen bieten nicht die zur genauen Bearbeitung der Ellbogenenden erforderliche steife Abstützung des Auspanndorns.

US-A-4 493 232 offenbart einen Aufspanndorn der eine Drehmomentübertragungsvorrichtung in Form einer Längsnut quadratischen Querschnitts in dem Aufspanndorn aufweist, in die ein Sicherungskeil eingreift, der flache Seiten besitzt, so daß eine Anpassung zur Kompensierung des Verschleißes zwischen dem Keil und der Nut nicht möglich ist.

Nach einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine tragbare Drehbank zur Verfügung mit einem eine Längsachse besitzenden Aufspanndorn; eine Einrichtung, um den Aufspanndorn an das Rohr nahe einem Rohrende festzuklemmen; einer Antriebseinheit mit einem drehenden Werkzeugteil und einem nicht drehenden Teil, der an dem Aufspanndorn befestigt ist; einer Nut am Aufspanndorn; einem Drehmomentübertragungskeil mit einem Endteil und Einrichtungen zur Befestigung des Drehmomentübertragungskeils in dem nicht drehenden Teil der Antriebseinheit, so daß er zur Übertragung der auf den nicht drehenden Teil der Antriebseinheit beaufschlagten Torsionskrifte in die Nut eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut nach außen hin divergierende, gegenüberliegende Seiten hat, die einen Winkel α einschließen; der Endteil des Drehmomentübertragungskeils konvergierende, gegenüberliegende Seiten besitzt, die einen Winkel einschließen, der ungefähr dem Winkel α entspricht; und wenigstens ein Teil der konvergierenden Seiten des Drehmomentübertragungskeils mindestens einen Teil der divergierenden Seiten der Nut berührt, wobei die Reaktionskräfte allgemein senkrecht zu den Kontaktseiten wirken und so, daß die Lage des Drehmomentübertragungskeils relativ zum Aufspanndorn zum Verschleißausgleich der Kontaktseiten eingestellt werden kann.

Bevorzugte Ausführungsformen sehen eine tragbare Drehbank vor, mit einer Klemmvorrichtung zum Festklemmen des Aufspanndorns an einem Ellbogen oder ein Rohr, sowie einer Drehmomentübertragungsvorrichtung, die zwischen dem Gehäuse der Antriebseinheit und dem Aufspanndorn angeordnet ist, wodurch ermöglicht wird, daß das Schneidwerkzeug den größtmöglichen Schnitt vornehmen kann. Die Drehmomentenübertragungsvorrichtung hat befestigt an den nicht drehenden Teil des Antriebseinheitsgehäuses ein Paar Drehmomentübertragungskeile, wobei jeder Keil einen Endteil mit konvergierenden, gegenüberliegenden Seiten aufweist. Die Endteile der Drehmomentübertragungskeile erstrecken sich in entsprechend gestaltete, sich axial ausdehnende Nuten, die in die gegenüberliegenden Seiten des Aufspanndorns geformt sind. Die gegenüberliegenden Seiten der Nuten divergieren nach außen hin und definieren einen eingeschlossenen Winkel, der ungefähr gleich dem Winkel zwischen den konvergierenden Seiten der Drehmomentübertragungskeile ist. Einstellschrauben sind für jeden der Drehmomentübertragungskeile vorgesehen und sind so lokalisiert, daß sich die Drehmomentübertragungskeile durch Drehen der Schrauben relativ zu den Nuten bewegen, wodurch eine Anpassung an den Verschleiß zwischen den Keilen und den Nuten ermöglicht wird.

Eine Klemmvorrichtung ist an einem Ende des Aufspanndorns vorgesehen, um diesen an ein Rohr zu klemmen. In bevorzugten Ausführungsformen, wo die tragbare Drehbank an einen Ellbogen eines Rohrs oder an ein ähniiches Element angebracht werden muß, hat die Klemmvorrichtung eine Mehrzahl Klemmstifte, wobei jeder Stift eine allgemein zylindrische Form mit einem halbkugelförmigen, mehrere konzentrische Grate bildenden Endteil aufweist. Ein axial bewegliches Auslöseelement sitzt auf einem zweiten Ende des Klemmstifts, so daß eine Bewegung des Auslöseelements entlang der Längsachse des Aufspanndorns jeden der Stifte in Kontakt mit der Rohroberfläche bringt. Die in Kontakt mit der Obeffläche des Rohrellbogens stehenden Grate erhöhen die Klemmsteifigkeit des Aufspanndorns, wobei gleichzeitig die axiale Länge des Klemmelements verringert ist.

Eine Klemmvorrichtung mit länglichen Klemmelementen kann benutzt werden, um einen Aufspanndorn an ein geradliniges Rohrstück zu klemmen. Die Klemmelemente haben eine erhöhte Breite und sitzen auf voneinander entfernten Nuten, die auf dem Klemmkopf ausgeformt sind, wodurch ihre Drehmomentübertragungsfähigkeiten erhöht werden.

Fig. 1 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer tragbaren Drehbank gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Aufsicht auf einen Teil der Antriebseinheit aus Fig. 1, teilweise aufgebrochen, die den erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungskeil darstellt;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Aufspanndorns, die die Drehmomentübertragungsnut zeigt;

Fig. 4 ist eine Endansicht des in Fig. 3 illustrierten Aufspanndorns;

Fig. 5 ist eine Frontansicht eines Klemmstiftes gemäß der Erfindung;

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 5;

Fig. 7 ist eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts C des in Fig. 6 dargestellten Klemmstiftes;

Fig. 8 ist eine explosionsartig dargestellte Teilseitenansicht, teilweise aufgebrochen, die eine alternative Ausführung des erfindungsgemäßen Klemmkopfes illustriert;

Fig. 9 ist eine Frontansicht des in Fig. 8 dargestellten Klemmkopfes;

Fig. 10 zeigt einen Querschnitt eines Drehmomentübertragungskeils gemäß der Erfindung;

Fig. 11 zeigt eine Endansicht des in Fig. 10 dargestellten Drehmomentübertragungskeils;

Fig. 12 ist eine teilweise Querschnittsansicht, die den Eingriff eines Drehmomentübertragungskeils mit einer Nut darstellt;

Fig. 13 ist eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform des Aufspanndorns gemäß der Erfindung;

Fig. 14 ist eine Teilansicht des Aufspanndorns aus Fig. 13 mit Klemmelementen gemäß der Erfindung;

Fig. 15 zeigt eine teilweise Seitenansicht des Klemmendes des in Fig. 13 gezeigten Aufspanndorns;

Fig. 16 ist eine teilweise Aufsicht des in Fig. 15 gezeigten Aufspanndornendes;

Fig. 17 ist eine Endansicht des in Fig. 15 gezeigten Aufspanndorns;

Fig. 18 ist eine Seitenansicht des Klemmelements aus Fig. 14;

Fig. 19 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie D-D in Fig. 18.

Die tragbare Drehbank gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt eine Antriebseinheit 10 mit einem drehbaren Teil 12 und einem nicht drehbaren Teil 14. Der drehbare Teil 12 ist mittels Kugeliagern 16 drehbar in Teil 14 gelagert. Ein oder mehrere Schneidwerkzeuge (nicht dargestellt) können an die Stirnfläche 12a angebracht werden, um verschledene Bearbeitungsvorgänge am Ende eines Rohrellbogens 18 oder ähnlichen Elementen durchzuführen, so wie es allgemeiner Stand der Technik ist. Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit einem Rohrellbogen beschrieben werden wird, versteht es sich, daß die Vorrichtung genauso für die Bearbeitung von Enden geradliniger Rohrstücke und Endflanschen geeignet ist.

Eine Energiequelle (nicht gezeigt) ist am Flansch 20 so befestigt, daß die Abtriebswelle der Energiequelle die Antriebswelle 22 und das Kegelrad 24 antreibt. Das Kegeirad 24 kämmt mit einem korrespondierenden Kegelrad 26, welches fest an dem drehenden Teil 12 angebracht ist.

Der nicht drehbare Teil 14 des Gehäuses der Antriebseinheit ist gleitfähig an dem Aufspanndorn 28 befestigt. Die Antriebseinheit 10 ist entlang dem Aufspanndorn 28 allgemein in Richtungen parallel zu der Längsachse 30 des Aufspanndorns durch Drehen eines Vorschubrings 32, der Hanteln 34 besitzt und mit dem Gewinde des Vorschubelementes 36 verbunden ist, bewegbar. Das Vorschubelement 36 steht gewindemäßig mit den Vorschubgewinden 39, die auf der äußeren Oberfläche eines Teils des Aufspanndorns 28 ausgeformt sind, in Eingriff. Es ist allgemeiner Stand der Technik, daß auf diese Art eine Rotation der Hantein 34 ein Bewegen der Antriebseinheit 10 zu oder weg von dem Ende des Rohrellbogens 18 bewirkt, wodurch die Schneidwerkzeuge (nicht gezeigt) in oder außer Kontakt mit dem Rohrende gebracht werden. Eine Hantel 40 kann, wenn erwünscht, an den nicht drehenden Teil 14 angebracht werden, um die Handhabung des Werkzeuges zu erleichtern.

Die Einrichtung zur Übertragung des Drehmoments zwischen dem Teil 14 der Antriebseinheit und dem Aufspanndorn 28 ist am besten in den Fig. 2 bis 4 und 10 bis 12 dargestellt. Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Drehmomentübertragungskeils 42, der derart in einer Bohrung in dem Teil 14 der Antriebseinheit gleitfähig befestigt ist, daß er nicht drehbar in die durch Pfeile 44 angedeuteten Richtungen gleitfähig ist, eine Richtung die allgemein senkrecht zu der Längsachse 30 des Aufspanndorns 28 ist. Der Drehmomentübertragungskeil 42 kann einen Schlitz entlang einer Seite haben, in den ein Teil der Stellschraube 46 eingreift, wodurch eine Bewegung des Keils in Richtung der Pfeile 44 ermöglicht, jedoch dessen Rotation verhindert wird.

Ein Endteil des Drehmomentübertragungskeils 42 reicht in die zur Aufnahme des Aufspanndorns 28, sich durch die Antriebseinheit 10 erstreckende Öffnung. Das Endteil hat konvergierende, gegenüberliegende, einen Winkel α einschließende Seiten 42a und 42b. Stellschraube 48 ist mittels eines Gewindes in einer Bohrung 50 des nicht drehbaren Teils 14 der Antriebseinheit in Verbindung, so daß ein Ende davon an einem Ende des Drehmomentübertragungskeils anliegt. Die Stellschraube 48 besitzt eine durchgehende Öffnung 52 zur Aufnahme des Schlleßbolzens 54 und weist einen mehreckigen Öffnungsteil 52a auf. Es wird deutlich, daß das Drehen der Stellschraube 48 eine Kraft auf den Drehmomentübertragungskeil 42 ausüben wird, wodurch dieser in die Richtung der Pfeile 44 bewegt werden wird. Der Schließbolzen 54, der durch die Stellschraube 48 hindurchreicht und gewindemäßig mit dem Drehmomentübertragungskeil 42 in Eingriff steht, verschließt diese Elemente in ihrer eingestellten Position durch Verspannung des Drehmomentübertragungskeils 42 gegen die Stellschraube 48.

Ein Endteil des Aufspanndorns 28 weist allgemein longitudinal ausgerichtete Nuten 56 an seinen diametrisch gegenüberliegenden Seiten auf. Die Nuten 56 haben nach außen hin divergierende Seiten 56a und 56b, die einen Winkel α einschließen, der im wesentlichen dem zwischen den konvergierenden, gegenüberliegenden Seiten 42a und 42b des Drehmomentübertragungskeils 42 eingeschlossenen Winkel α entspricht. Wie aus Fig. 12 ersichtlich wird, sind die Positionen der Drehmomentübertragungskeile 42 so eingestellt, daß die Endteile derart in die Nuten 56 eingreifen, daß die Oberfläche 42a die Oberfläche 56a berührt und die Oberfläche 42b die Oberfläche 56b berührt. Die Oberflächen können miteinander in gleitender Berührung stehen, um eine axiale Bewegung der Antriebseinheit 10 entlang des Aufspanndorns 28 zu ermöglichen, während gleichzeitig durch das Ineinandergreifen der Kontaktoberflächen das durch die Wirkung des Schneidwerkzeugs auf die Antriebseinheit ausgeübte Drehmoment auf das Rohr übertragen werden wird.

Die im Winkel zueinander stehenden Kontaktoberflächen 42a, 42b, 56a und 56b ermöglichen die Einstellung der Position des Drehmomentübertragungskeils 42 relativ zum Aufspanndorn 28 zur Anpassung an jeglichen Verschleiß dieser Oberflächen. Durch bloßes Positionieren des Drehmomentübertragungskeils nach innen in Richtung zur Achse 30 des Aufspanndorns kann jeglicher Verschleiß dieser Oberflächen ausgeglichen werden und die Oberflächen wieder in Kontakt miteinander gebracht werden. Dies ist mit den bekannten Drehmomentübertragungsvorrichtungen nicht möglich, die einen Schlitz rechteckigen Querschnitts nutzen, in den ein entsprechend geformter Drehmomentübertragungskeil eingelegt ist. Sobald die allgemein parallelen Seitenoberflächen entweder des Keils oder der Nut verschlissen sind, ist es unmöglich, den Keil zu justieren, um den Verschleiß der Oberflächen auszugleichen. Es ist angestrebt, daß der Winkel α ungefähr 90º entsprechen wird, obwohl dieser Wert variieren kann, abhängig von der speziellen Benutzung der Antriebseinheit und des Schneidwerkzeugs.

Die in einem Winkel zueinanderstehenden Kontaktflächen reduzieren außerdem die auf die Drehmomentübertragungskeile und den Aufspanndorn ausgeübten Schubkrifte. Die Kräfte werden senkrecht zu den Kontaktflächen wirken, und daher wird nur ein Teil davon im rechten Winkel zur zentralen Achse des Drehmomentübertragungskeils gerichtet sein, wodurch die Schubbeanspruchung reduziert wird.

Das andere Ende des Aufspanndorns 28 weist einen Klemm-Mechanismus auf, allgemein mit 58 bezeichnet. Am besten zeigt Fig. 1 den zum Festklemmen des Aufspanndorns an einen Rohrellbogen 18 oder ein ähnliches Element geeigneten Klemm-Mechanismus, der einen Klemmkopf 60 mit einer Mehrzahl darin gleitfähig, aber nicht drehbar befestigten Klemmstiften 62 umfaßt. Obwohl der Klemmkopf mit drei solchen Klemmstiften illustriert ist, ist es offensichtlich, daß jede Anzahl von Stiften benutzt werden kann, ohne das Anwendungsgebiet der Erfindung zu verlassen.

Ein typischer Klemmstift ist im Detail in Fig. 5 bis 7 dargestellt. Der Klemmstift 62 hat einen allgemein zylindrischen Körperteil mit einem allgemein halbkugelförmigen ersten Endteil 62a, der darauf eine Mehrzahl konzentrischer Grate 64 aufweist. Die Grate 64 dehnen sich konzentrisch über die zentrale Achse des allgemein zylindrischen Körperteils aus und formen eine Klemmoberfläche auf dem Ende des Klemmstifts 62, die überraschenderweise die Klemmkraft der Vorrichtung bemerkenswert erhöht. Jeder der konzentrischen Grate hat schräge Seiten, so daß benachbarte Seiten von benachbarten Graten einen Winkel β einschließen, der zwischen 50º und 70º liegen kann und bevorzugterweise bei 60º liegt.

Der Klemmstift 62 weist desweiteren einen allgemein longitudinal ausgedehnten Schlitz 6 auf, in den eine auf dem Klemmkopf 60 angebrachte Klemmschraube 68 eingeführt ist, wodurch ein Verdrehen des Klemmstiftes darin verhindert wird. Klemmstift 62 weist desweiteren eine Angriffsfläche 70 auf einem zweiten Ende auf, die in das Innere des Klemmkopfes 60 hineinreicht. Eingriffsfläche 70 ist eine allgemein ebene, in einem Winkel zur Horizontalen geneigte Oberfläche und ist so angepaßt, daß sie mit einer entsprechend geneigten, auf einem Eingriffselement 72 geformten Oberfläche 72a in Kontakt steht. Eingriffselement 72 ist gleitfähig in einer zentralen Öffnung des Aufspanndorns 28 befestigt und wird von einer Vorschubschraube 74 mit Gewinde berührt. Die Vorschubschraube 74 reicht durch den Aufspanndorn 28 hindurch und ist mit diesem gewindemäßig in Eingriff. Eine Drehung der Mutter 76, die auf der Vorschubschraube 74 befestigt ist, wird eine Drehung der Vorschubschraube 74 bewirken, wodurch sich die Vorschubschraube 74 relativ zum Aufspanndorn 28, bedingt durch ihr gewindeartiges Ineinandergreifen axial bewegt. Eine axiale Bewegung der Vorschubschraube 74 bewirkt eine axiale Bewegung des Eingriffselements 72, welches seinerseits durch die Wechselwirkung der Oberflächen 72a mit den Oberflächen 70 eine allgemein radiale Bewegung der Kontaktstifte 62 bewirkt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich wird, treten mit dem Auswärtsdrängen der Klemmstifte 62 die Grate 64 mit dem Inneren des Rohrellbogens 18 in Kontakt und klemmen so den Aufspanndorn an den Ellbogen.

Die durch die Grate 64 auf die Klemmstifte 62 erzeugte erhöhte Klemmkraft ist von großer Bedeutung für das Bearbeiten der Enden von Rohrellbogen oder anderen Rohrverbindungsstücken, bei denen die natürliche Krümmung der Rohrverbindung ein tiefes Vordringen zum Festklemmen des Aufspanndorns verhindert. Die Krümmung dieser Elemente verhindert die Benutzung länglicher Klemmelemente aus dem Stand der Technik. Versuche, die axiale Länge der bekannten Klemmelemente zu kürzen, waren insoweit unbefriedigend, als sie dann nicht mehr genügend Klemmkraft erzeugen konnten, um die von der Antriebseinheit auf den Aufspanndorn wirkende Last und Torsion, sowie die Wirkung des Schneidwerkzeugs auf das Ende der Rohrverbindung zu übertragen. Die Benutzung von Klemmstiften entsprechend bevorzugter Ausbildungen gestattet nicht nur ein Festklemmen des Aufspanndorns nahe an dem Ende des Rohrellbogens, sondern sie stellen gleichzeitig eine steife und stabile Befestigung der Antriebseinheit dar, wodurch folgerichtig die Genauigkeit der Bearbeitung erhöht wird.

Eine alternative Ausführungsform des Aufspanndorns und des Klemmkopfes ist in Fig. 8 und 9 gezeigt, in der der Klemmkopf 60 abnehmbar an dem Aufspanndorn 28 angebracht ist. In dieser Ausführungsform ist der Klemmkopf 60 als eigenständiges Element ausgebildet und ist mittels Schrauben 78 oder ähnlichen Befestigungseinrichtungen an dem Flansch 28a des Aufspanndorns 28 befestigt. Die Klemmstifte 62 und ihre Betätigung mittels dem Eingriffselement 72 sind genau dieselben wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Der Gebrauch verschieden großer Klemmköpfe gestattet es, denselben Aufspanndorn an verschiedenen Rohrgrößen anzubringen. Desweiteren können unterschiedlich lange Klemmstifte von demselben Klemmkopf aufgenommen werden, wodurch sich die Zahl der Rohrgrößen, an die der Aufspanndorn angebracht werden kann, erhöht.

Bevorzugte Ausführungsformen besitzen desweiteren eine verbesserte Klemmvorrichtung zur Anwendung bei geraden Rohrstücken, um die Klemmkraft und Steifigkeit der Aufspanndornbefestigung zu erhöhen. Wie in Fig. 13 bis 19 dargestellt, weist ein Teil des Aufspanndorns 79, wie schon in den vorherig beschriebenen Ausführungsformen, Nuten 56 zur Wechselwirkung mit dem Drehmomentübertragungskeil der Antriebseinheit auf. Das Klemmende des Aufspanndorns 79 besitzt eine Mehrzahl abgeschriigter Oberflächen 80, wovon drei an dem Ausführungsbeispiel gezeigt sind. Es ist selbstverständlich, daß unterschiedliche Anzien abgeschrägter Oberflächen verwendet werden können, ohne das Anwendungsgebiet der Erfindung zu veriassen. Auf jeder abgeschrägten Oberfläche 80 ist ein Paar paralleler Klemmkerben 82 ausgeformt, um Teile der Klemmelemente 84 gleitfähig aufzunehmen. Ein Klemmelement 84 ist detailliert in den Fig. 18 und 19 dargestellt und weist ein Paar seitlich versetzter Gleitflächen 84a auf, die so zueinander im Abstand stehen, daß sie in die Kerben 82 gleitend eingreifen können. Die Breite der Klemmelemente 84 bietet zusammen mit den seitlich voneinander angeordneten Oberflächen 84a und den Kerben 82 eine erhöhte Klemmkraft zur Übertragung des Drehmomentes, das während des Schneidvorgangs erzeugt wird. Wie aus Fig. 14 zu sehen ist, sind die Klemmelemente 84 an abgeschrägten Oberflächen 80 montiert, so daß die Oberflächen 84 gleitfähig mit den Kerben 82 in Kontakt sind. Eine Feder 86, die den Aufspanndorn ringförmig umspannt und durch die Klemmelemente 84 hindurchführt, hält die Klemmelemente an dem Aufspanndorn 78 und drückt sie in Richtung zur Aufspanndornmitte.

Die vorderen Enden der Klemmelemente 84 liegen am Befestigungsring 88 an, der gewindemäßig mit der Klemmschraube 90 verbunden ist. Die Klemmschraube 90 tritt durch eine longitudinale Öffnung des Aufspanndornes 78 hindurch und kann mittels einer an ihrem gegenüberliegenden Ende befestigten Mutter 92 gedreht werden. Es wird ersichtlich, daß ein Drehen der Mutter 92 und der Klemmschraube 90 eine bezogen auf den Aufspanndorn 78 axiale Bewegung des Befestigungsrings 88 bewirkt und daß dadurch die Klemmelemente 84 entlang der abgeschrägten Oberflächen 80 verschoben werden. Dies bewirkt außerdem, daß sich die Klemmelemente 84 radial nach außen ausdehnen, so daß sie gegen die innere Oberfläche des Rohres aniiegen, in das der Aufspanndorn eingeführt ist.

Die voranstehende Beschreibung dient nur der Anschauung und sollte in keiner Weise als Beschränkung der Erfindung verstanden werden, deren Umfang sich allein aus den nachstehenden Ansprüchen ergibt.


Anspruch[de]

1. Eine tragbare Drehbank mit einem eine longitudinale Achse besitzenden Aufspanndorn (28); einer Einrichtung (58) um den Aufspanndorn (28) nahe einem Rohrende eines Rohres festzuklemmen; einer Antriebseinheit (10) mit einem drehenden Werkzeugteil (12) und einem nicht drehenden Teil (14), der an dem Aufspanndorn (28) befestigt ist; einer Nut (56) am Aufspanndorn (28); einem Drehmomentübertragungskeil (42) mit einem Endteil und Einrichtungen (48, 46, 54) zur Befestigung des Drehmomentübertragungskeils (42) in dem nicht drehenden Teil (14) der Antriebseinheit (10), so daß er zur Übertragung der auf den nicht drehenden Teil (14) der Antriebseinheit (10) beaufschlagten Torsionskrifte in die Nut (56) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (56) nach außen hin divergierende, gegenüberliegende Seiten (56a, 56b) besitzt. die einen Winkel α einschließen; der Endteil des Drehmomentübertragungskeils (42) konvergierende, gegenüberliegende Seiten (42a, 42b) besitzt, die einen Winkel einschließen, der ungefähr dem Winkel α entspricht; und wenigstens ein Teil der konvergierenden Seiten (42a, 42b) des Drehmomentübertragungskeils (42) mindestens einen Teil der divergierenden Seiten (56a, 56b) der Nut (56) berührt, wobei die Reaktionskrifte allgemein senkrecht zu den Kontaktseiten (42a, 42b, 56a, 56b) wirken und so, daß die Lage des Drehmomentübertragungskeils (42) relativ zum Aufspanndorn (28) zum Verschleißausgleich der Kontaktseiten (42a, 42b, 56a, 56b) eingestellt werden kann.

2. Die tragbare Drehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nut (56) am Aufspanndorn (28) allgemein parallel zur Längsachse ausdehnt.

3. Die tragbare Drehbank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α ungefähr 90º beträgt.

4. Die tragbare Drehbank nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur justierbaren Befestigung des Drehmomentübertragungskeils (42)

a) eine Einrichtung (46) zur nicht-drehbaren Befestigung des Drehmomentübertragungskeils (42) an den nicht drehbaren Teil (14) der Antriebseinheit (10), so daß der Keil (42) in eine zur Längsachse des Aufspanndornes (28) allgemein senkrechten Richtung beweglich ist und

b) eine Stellschraubeneinrichtung (48), die über ein Gewinde mit dem nicht-drehbaren Teil (14) der Antriebseinheit (10) verbunden ist und so angeordnet ist, daß ein Drehen der Stellschraubeneinrichtung (48) in wenigstens eine Richtung eine gleitende Bewegung des Drehmomentübertragungskeils (42) in eine Richtung bewirkt, die allgemein senkrecht zur Längsachse des Aufspanndorns ist, umfassen.

5. Die tragbare Drehbank nach Anspruch 4, weiter gekennzeichnet durch eine Verschlußeinrichtung (54), die durch die Stellschraubeneinrichtung (48) hindurchführt und mittels Gewinde mit dem Drehmomentübertragungskeil (42) in Eingriff steht, wodurch der Drehmomentübertragungskeil (42) und die Stellschraubeneinrichtung (48) zusammengeschlossen werden.

6. Die tragbare Drehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufspanndorn (28) ein Paar Nuten (56) aufweist, die allgemein parallel zur Längsachse ausgebildet sind, und desweiteren ein Paar Drehmomentübertragungskeile (42) besitzt, von denen jeweils ein Endteil in eine zugehörige Nut (56) hineinreicht.

7. Die tragbare Drehbank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (56) des Paares auf im wesentlichen diametrisch gegenüberliegenden Seiten des Aufspanndorns (28) angeordnet sind.

8. Die tragbare Drehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtung, um den Aufspanndorn (28) an das Rohr zu klemmen,

einen Klemmkopf (58) an dem Aufspanndorn,

eine Mehrzahl von Klemmstiften (62), die gleitfähig an dem Klemmkopf (58) zur Bewegung in eine zur Längsachse des Aufspanndorns (28) im wesentlichen senkrechte Richtung gleitfähig befestigt sind, wobei an einem ersten Ende eines jeden der Klemmstifte (62) eine Mehrzahl allgemein konzentrischer Grate (64) zur Erhöhung des Klemmeffektes der Stifte geformt sind, und

Einrichtungen (74, 72) zur Bewegung der Klemmstifte (62) relativ zum Klemmkopf (58), um die ersten Enden der Stifte (62) mit dem Rohr in Kontakt zu bringen, umfaßt.

9. Die tragbare Drehbank nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegung der Klemmstifte (62) eine Eingriffsfläche (70) auf jedem der Klemmstifte aufweist, sowie ein Eingriffselement (72) besitzt, das so an dem Aufspanndorn (28) montiert ist, daß es in eine zur Längsachse des Aufspanndorns allgemein parallele Richtung beweglich ist und die Eingriffsoberfläche (70) der Klemmstifte (62) berührt, so daß ein axiales Bewegen des Eingriffselements (72) eine Bewegung der Klemmstifte (62) bewirkt.

10. Die tragbare Drehbank nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkopf (58) mit dem Aufspanndorn (28) integriert ausgebildet ist.

11. Die tragbare Drehbank nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch Befestigungseinrichtung (78) zur lösbaren Befestigung des Klemmkopfes (58) an dem Aufspanndorn.

12. Die tragbare Drehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Festklemmen des Aufspanndorns (28) an dem Rohr

eine Mehrzahl abgeschrägter Oberflächen (80), die nahe einem Ende des Aufspanndorns (28) ausgeformt sind, wobei die Oberflächen (80) zur Längsachse zum Ende des Aufspanndorns hin konvergieren,

ein Paar voneinander getrennter, seitlich zueinander liegender Kerben (82) an jeder abgeschrägten Oberfläche (80),

eine Mehrzahl von Klemmelementen (84), von denen jedes Klemmelement (84) ein Paar voneinander getrennter, seitlich zueinander liegender Oberflächen (84a) besitzt, die in Gleitkontakt mit einem Kerbenpaar (82) stehen, und

Einrichtungen (90, 92), um die Klemmelemente (84) relativ zum Aufspanndorn (28) entlang der abgeschrägten Oberfläche (80) zu bewegen, umfaßt.

13. Die tragbare Drehbank nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Kerbenpaar (82) im wesentlichen parallel zur Längsachse erstreckt.

14. Die tragbare Drehbank nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Kerbenpaar (82) im wesentlichen parallel zueinander erstreckt.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com