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Dokumentenidentifikation DE69612639T2 20.09.2001
EP-Veröffentlichungsnummer 0744235
Titel Plandrehwerkzeug für Rohre
Anmelder Ohmi, Tadahiro, Sendai, Miyagi, JP;
Fujikin Inc., Osaka, JP
Erfinder Ohmi, Tadahiro, Sendai-shi, JP;
Ideta, Eiji, Osaka-shi, JP;
Morimoto, Akahiro, Osaka-shi, JP
Vertreter Paul, D., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 41464 Neuss
DE-Aktenzeichen 69612639
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 02.03.1996
EP-Aktenzeichen 961032547
EP-Offenlegungsdatum 27.11.1996
EP date of grant 02.05.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.09.2001
IPC-Hauptklasse B23B 5/16

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Plandrehmaschine für Rohre nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Fig. 7 zeigt eine Plandrehmaschine für Rohre, die für das Abkanten von Rohrenden für einfacheres Schweißen bereits bekannt ist. Unter Bezugnahme auf Fig. 7 umfaßt die Plandrehmaschine für Rohre einen hohlen, zylindrischen Körper 1, der sich in Längsrichtung des Werkzeugs erstreckt, eine Büchse 2, die gleitend innerhalb des Körpers 1 angeordnet ist, einen seitlichen Büchsenverschiebegriff 3, der an der Außenseite des Körpers 1 angeordnet ist, eine das Schneidwerkzeug drehende Antriebswelle 4, die drehbar durch die Büchse 2 im Innern von dieser getragen ist, ein Schneidwerkzeug 11, das am vorderen Ende der Antriebswelle 4 zum Schneiden des hinteren Endes eines planzudrehenden Rohres T befestigt ist, einen Mitnehmer 5, der mit der Büchse 2 im Eingriff ist, um die Drehbewegung des seitlichen Griffes 3 in eine Gleitbewegung der Büchse 2 zu überführen, einen festen Ring 6, der nach vorn von dem vorderen Ende des Körpers 1 vorsteht und einen nach rechts geneigten Innenumfang 6a aufweist, einen Spannzangeneinsatz 7, der in den festen Ring 6 zum Halten des Rohres T eingesetzt ist, so daß die Achse des Rohres T mit der Achse 15 der Antriebswelle 4 fluchtet, und einen Spannzangeneinsatzverschlußring 8. Am vorderen Ende der Antriebswelle 4 ist ein festes, zylindrisches Schneidwerkzeugbefestigungselement 9 koaxial zu dieser angeordnet, das einen größeren Durchmesser als die Welle besitzt. Ein rechteckiger, quaderförmiger Basisendbereich 12 des Schneidwerkzeuges 11 ist in eine Schneidwerkzeugbefestigungsnut 10, die in dem vorderen Ende des Schneidwerkzeugbefestigungselementes 9 ausgebildet ist, eingesetzt. Das Schneidwerkzeug 11 besitzt einen prismatischen Bereich 11a, der sich nach vorn von dem Basisendbereich 12 erstreckt. Der prismaförmige Bereich 11a ist an seinem vorderen Ende mit einer Schneidkante 13 im rechten Winkel zur Achse 15 der Antriebswelle 4 ausgebildet.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 erstreckt sich die Schneidwerkzeugbefestigungsnut 10 nahezu diametral zum Befestigungselement 9 und ist durch eine Referenzseitenfläche 10a mit der Achse 15 der Antriebswelle 4 und eine gegenüberliegende Seitenfläche 10b parallel zur Seitenfläche 10a definiert. Der Basisendbereich 12 des Schneidwerkzeuges 11 umfaßt eine Referenzseitenfläche 12a, die auf der die Nut definierenden Referenzseitenfläche 10a lagert und durch Schrauben 14, die in den Seitenbereich des Befestigungselementes 9 eingeschraubt sind, gegen die Seitenfläche 10a, welche die gegenüberliegende Seitenfläche 10b aufweist, gepreßt wird. Die Schneidkante 13 des Schneidwerkzeuges 11 ist radial zum Rohr T positioniert, und das Schneidwerkzeug 11 wird in der Zeichnung im Gegenuhrzeigersinn gedreht.

Die beschriebene, herkömmliche Plandrehmaschine für Rohre weist den Nachteil auf, daß während des Schnittvorgangs Späne in das Rohr eintreten, die sich mit der Drehung des Schneidwerkzeuges in das Innere des Rohres drehen und die Innenfläche des Rohres zu verkratzen. Wenn das Rohr von Innen verkratzt ist, wird sich darin Schmutz sammeln oder es wird eine Beeinträchtigung der Korrosionsbeständigkeit eintreten. Das Ergebnis ist insbesondere im Fall von Rohren mit kleinem Durchmesser, wie beispielsweise Rohren zum Gebrauch bei der Vorbereitung von Halbleitern, die eine ausgesprochen hohe Reinheit beibehalten müssen, schwerwiegend.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Plandrehmaschine für Rohre der zuvor genannten Art zu schaffen, welche das Verkratzen des Inneren von Rohren unwahrscheinlich macht. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Bei dieser Anordnung wird dann der Bereich, in dem der Winkel zwischen der Schnittrichtung des Schneidwerkzeugs und der tangentialen Richtung an der Schnittposition einstellbar ist, durch Einstellung der Entfernung der Referenzseitenfläche, welche die Schneidwerkzeugbefestigungsnut definiert, von der Achse der Antriebswelle bestimmt, und der Winkel wird durch die Bewegung des Schneidwerkzeuges längs der Befestigungsnut fein eingestellt, wobei der Basisendbereich des Schneidwerkzeuges im lagernden Kontakt mit der Referenzseitenfläche steht, welche die Nut definiert. Da der einstellbare Winkelbereich durch die Einstellung der oben beschriebenen Entfernung bestimmt werden kann und da der Winkel durch die auf diese Weise durchgeführte Bewegung des Schneidwerkzeuges fein eingestellt werden kann, kann die Schnittrichtung des Schneidwerkzeugs leicht um einen spezifischen Winkel auswärts gestellt werden (auswärts gerichtet werden), auch wenn Rohre mit kleinem Durchmesser plangedreht werden sollen.

Entsprechend fallen die durch den Schnitt, d. h., durch das Plandrehen, erzeugten Späne nach außen, ohne in das Rohr einzutreten, und die aus dem Innenumfang des Rohres vorstehenden Grate sind klein. Dadurch, daß die Späne nach außen geleitet werden, ohne in das Rohr einzutreten, ist es unwahrscheinlich, daß sie den Innenumfang des Rohres verkratzen. Weiterhin wird das Innere des Rohrs sehr sauber gehalten, da die Grate, die von dem Innenumfang des Rohres vorstehen, reduziert werden.

Der Winkel zwischen der Schnittrichtung des Schneidwerkzeugs und der tangentialen Richtung an der Schnittposition beträgt vorzugsweise 10 bis 40 Grad, besser noch 20 bis 30 Grad. Wenn der Winkel kleiner ist, können Späne in das Rohr eintreten, wohingegen größere Winkel die Lebensdauer des Schneidwerkzeuges herabsetzen.

Fig. 1 ist eine teilweise weggebrochene Seitenansicht, die die Plandrehmaschine für Rohre der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines Schneidwerkzeuges, das an einem Schneidwerkzeugbefestigungselement befestigt ist;

Fig. 4 ist eine Vorderansicht des Schneidwerkzeuges, das, aus der Position in Fig. 3 angehoben, an dem Schneidwerkzeugbefestigungselement befestigt ist;

Fig. 5 ist eine teilweise weggebrochene Seitenansicht der Plandrehmaschine für Rohre, um eine Schneidwerkzeugpositioniervorrichtung zu zeigen;

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6- 6 in Fig. 5;

Fig. 7 ist eine teilweise weggebrochene Seitenansicht und zeigt eine herkömmliche Plandrehmaschine für Rohre; und

Fig. 8 ist eine Vorderansicht eines Schneidwerkzeuges, das in der herkömmlichen Plandrehmaschine angeordnet und an einem Schneidwerkzeugbefestigungselement befestigt ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Im folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Bezeichnungen "vordere" und "hintere" werden hier in Bezug auf Fig. 1 verwendet. Die rechte Seite der Zeichnung wird als "vordere", und die linke Seite als "hintere" bezeichnet.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2, die eine Plandrehmaschine für Rohre, welche die Erfindung verkörpert, zeigen, umfaßt die Maschine einen hohlen, zylindrischen Körper 1, der sich in Längsrichtung der Maschine erstreckt, eine Büchse 2, die gleitbar im Innern des Körpers 1 angeordnet ist, einen seitlichen Büchsenverschiebegriff 3, der an der Außenseite des Körpers 1 angeordnet ist, eine Antriebswelle 4 zum Drehen des Schneidwerkzeugs, die drehbar durch die Büchse 2 im Inneren von dieser gehalten ist, ein Schneidwerkzeug 11, das am vorderen Ende der Antriebswelle 4 zum Schneiden des hinteren Endes des planzudrehenden Rohres T angeordnet ist, einen Mitnehmer 5 im Eingriff mit der Büchse 2, um die Drehbewegung des seitlichen Griffes 3 in eine Gleitbewegung der Büchse 2 zu überführen, einen festen Ring 6, der vorwärts von dem vorderen Ende des Körpers 1 vorsteht und einen nach rechts geneigten Innenumfang 6a besitzt, einen Spannzangeneinsatz 7, der in den festen Ring 6 zum Halten des Rohres T eingesetzt ist, so daß die Achse des Rohres T mit der Achse 15 der Antriebswelle 4 fluchtet, und einen Spannzangeneinsatzverschlußring 8. Am vorderen Ende der Antriebswelle 4 ist ein festes, zylindrisches Schneidwerkzeugbefestigungselement 9 koaxial zu dieser angeordnet, das einen größeren Durchmesser als die Welle besitzt. Ein rechteckiger, quaderförmiger Basisendbereich 12 des Schneidwerkzeuges 11 ist in eine Schneidwerkzeugbefestigungsnut 10, die in dem vorderen Ende des Schneidwerkzeugbefestigungselementes 9 ausgebildet ist, eingesetzt. Das Schneidwerkzeug 11 besitzt einen prismatischen Bereich 11a, der sich vorwärts von dem Basisendbereich 12 erstreckt, und ist L-förmig, wenn er von der Seite betrachtet wird, und rechteckig, wenn er von vorne betrachtet wird. Der prismaförmige Bereich 11a besitzt eine vordere Endfläche senkrecht zur Achse 15 der Antriebswelle 4. Eine nahezu dreieckige Schnittfläche 16, wenn diese von vorne betrachtet wird, ist im vorderen Endbereich des prismaförmigen Bereiches 11a ausgebildet, wobei eine Schneidkante 13 am vorderen Ende des prismaförmigen Bereiches 11a ausgebildet ist, wobei die Schnittkante 13 einen rechten Winkel zur Achse 15 der Antriebswelle 4 bildet und sich schräg von einer Ebene, die eine Referenzseitenfläche 12a des Basisendbereiches 12 umfaßt, erstreckt. Die Schneidwerkzeugbefestigungsnut 100 erstreckt sich nahezu diametral zum Schneidwerkzeugbefestigungselement 9 und ist durch eine Referenzseitenfläche 100a und eine gegenüberliegende Seitenfläche 100b parallel zur Fläche 100a definiert. Der Basisendbereich 12 des Schneidwerkzeugs 11 ist durch Schrauben 14, die in den Seitenbereich des Befestigungselementes 9 geschraubt sind, fest gegen die Referenzseitenfläche 100a, welche die Nut definiert, gepreßt, welche die gegenüberliegende Seitenfläche 100b besitzt, wobei sich die Referenzseitenfläche 12a auf die Referenzseitenfläche 100a stützt. Das Schneidwerkzeug 11 wird in Fig. 2 im Gegenuhrzeigersinn gedreht.

Die Schneidwerkzeugbefestigungsnut 100 der Plandrehmaschine für Rohre unterscheidet sich in der Form von der Nut 10 des herkömmlichen Werkzeugs. Genauer gesagt, unter Bezugnahme auf Fig. 8, umfaßt die Referenzseitenfläche 10a der herkömmlichen Schneidwerkzeugbefestigungsnut 10 die Achse 15 der Antriebswelle 4, wohingegen die Nut 100 des vorliegenden Werkzeugs so geformt ist, daß die Achse 15 der Antriebswelle 4 zwischen der Referenzseitenfläche 100a und der gegenüberliegenden Seitenfläche 100b positioniert ist, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Die Schneidwerkzeugbefestigungsnut 100 kann einfach durch Zerspanen eines spezifischen Abstandes D1 der Referenzseitenfläche 10a der herkömmlichen Schneidwerkzeugbefestigungsnut 10 ausgebildet werden.

Bei der herkömmlichen Plandrehmaschine für Rohre erstreckt sich die Schneidkante 13 des Schneidwerkzeugs 11 radial zum Rohr T, und die Späne werden in eine tangentiale Richtung B3 des Rohres T gelenkt, so daß es sehr wahrscheinlich ist, daß diese in das Rohr T eintreten, und große Grate von dem Innenumfang des Rohres T vorstehen. Wenn die Späne in das Rohr T eintreten, drehen sie sich mit der Drehung des Schneidwerkzeugs 11 im Innern des Rohres T, wodurch das Problem entsteht, das Rohr im Innern zu verkratzen.

Andererseits ist bei der Plandrehmaschine für Rohre gemäß der Erfindung das Schneidwerkzeug 11 derart befestigt, daß es um einen spezifischen Abstand D1 von der Achse 15 der Antriebswelle 4 angehoben ist, wodurch die Schneidkante 13 des Schneidwerkzeugs 11 nicht mit einer radialen Richtung des Rohres T übereinstimmt, sondern die radiale Richtung unter einem Winkel C1 schneidet. Genauer gesagt entspricht die Schnittrichtung A1 der Schneidkante 13 einem Winkel C1 auswärts hinsichtlich einer tangentialen Richtung B1 des Rohres T an der Schnittposition. Folglich werden die Späne nach außen gelenkt, ohne in das Rohr T einzutreten, wobei die Grate, die von Innenumfang des Rohres T vorstehen, klein sind. Die kleinen Grate, die vom Innenumfang vorstehen, schmelzen während des Schweißvorgangs und müssen daher nicht entfernt werden. Obwohl geringfügig größere Grate als normalerweise vom Außenumfang des Rohres vorstehen, stellen diese Grate kein Problem dar, weil sie am Außenumfang gebildet wurden.

Die Schneidkante 13 kann positioniert werden, so daß sie über die Referenzseitenfläche 10a, welche die herkömmliche Schneidwerkzeugbefestigungsnut 10 definiert, vorsteht, indem die Referenzseitenfläche 12a des Basisendbereiches 12 des Schneidwerkzeugs 11 zerspant wird, anstatt die Referenzseitenfläche 10a um den spezifischen Abstand D1 zu zerspanen.

Obwohl der Winkel C1, den die Schnittrichtung A1 der Schneidkante 13 und die tangentiale Richtung B1 des Rohres T an der Schnittposition einschließen, mit dem Abstand D1 der Referenzseitenfläche 100a, welche die Befestigungsnut 100 definiert, von der Achse 15 der Antriebswelle 4 variiert, beträgt der Winkel C1 vorzugsweise 10 bis 40 Grad, besser noch 20 bis 30 Grad, am besten etwa 25 Grad. Wenn der Winkel C1 kleiner ist, besteht die Möglichkeit, daß Späne in das Rohr T eintreten, wohingegen größere Winkel die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs 11 herabsetzen. Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist der Winkel C2, den die Schnittrichtung A2 der Schnittkante 13 mit einer tangentialen Richtung B2 des Rohres T an der Schnittposition einschließt, geringfügig variabel, indem das Schneidwerkzeug 11 um einen Abstand D2 längs der Schneidwerkzeugbefestigungsnut 100 bewegt wird. In Fig. 4 entspricht die Schnittrichtung A2 der Schnittkante 13 einem Winkel C2 auswärts hinsichtlich der tangentialen Richtung B2 des Rohres T an der Schnittposition, und diese Anordnung schafft die gleiche Wirkung, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Der beste Winkel kann eingestellt werden, indem der Abstand D2 der Bewegung derart eingestellt wird, daß der Winkel C2 25 Grad beträgt. Der Bereich, innerhalb dessen der Winkel C1 oder C2 zwischen der Schnittrichtung des Schneidwerkzeugs 11 und der tangentialen Richtung an der Schnittposition eingestellt werden kann, wird durch den Abstand D1 der Referenzseitenfläche 100a, welche die Befestigungsnut 100 definiert, von der Achse 15 der Antriebswelle 4 bestimmt, und der Winkel wird weiterhin fein eingestellt, indem das Schneidwerkzeug 11 längs der Befestigungsnut 100 bewegt wird. Dadurch, daß man nicht von dem Abstand D1 zwischen der Antriebswellenachse 15 und der die Nut definierenden Referenzseitenfläche 100a oder von dem Durchmesser des Rohres T abhängig ist, sondern sich das Schneidwerkzeug 11 entlang der Länge der Schneidwerkzeugbefestigungsnut 100 bewegt, ist es möglich, das Rohrende mit dem Basisbereich des Schneidwerkzeugs 13, der eine erhöhte Festigkeit aufweist, zu schneiden.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Schneidwerkzeugpositionierungsvorrichtung 101, um das Schneidwerkzeug 11 längs der Schneidwerkzeugbefestigungsnut 100 zu bewegen. Die Vorrichtung 101 besitzt die Form eines soliden Zylinders aus Polyacetalharz mit einem Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser des festen Rings 6 entspricht. Die Vorrichtung umfaßt an ihrem vorderen Ende einen Flansch 102 mit einem geringfügig kleineren Durchmesser als der geneigte Innenumfang 6a des festen Rings 6. Etwa die Hälfte eines soliden Zylinders, die geringfügig kleiner als die genaue Hälfte ist, wird von dem hinteren Endbereich der Vorrichtung entfernt. Der Rest, nahezu ein halber, solider Zylinderbereich 103, besitzt eine rechteckige Seitenfläche 103a parallel zur Achse 104 der Vorrichtung 101 und um den Abstand D2 von der Achse 104 beabstandet. Wenn die Schneidwerkzeugpositionierungsvorrichtung 101 in den festen Ring 6 eingesetzt wird und das Schneidwerkzeug 11 befestigt wird, wobei der prismenförmige Schneidwerkzeugbereich 11a mit der Seitenfläche 103a im Kontakt steht, fluchtet die Achse 104 der Vorrichtung 101 mit der Achse 15 der Antriebswelle 4, wobei das Schneidwerkzeug 11 längs der Befestigungsnut 100 um einen spezifischen Abstand D2 von der Achse 15 der Antriebswelle 4 bewegt werden kann. Somit ermöglicht es der Gebrauch der Vorrichtung 101, die Schneidkante 13, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, um D2 angehoben entlang der Länge der Nut 100 von der Referenzposition der Antriebswellenachse 15 zu positionieren.


Anspruch[de]

1. Plandrehmaschine für Rohre mit einem hohlen, zylindrischen Körper (1), der sich in Längsrichtung der Maschine erstreckt, einer das Schneidwerkzeug drehenden Antriebswelle (4), die innerhalb des Körpers (1) angeordnet ist, einem Schneidwerkzeug (11), das an einem vorderen Endbereich der Antriebswelle (4) befestigt ist, um ein Ende eines Rohres (T) planzudrehen, Mitteln (7) zum Halten des Rohres (T) vor dem Schneidwerkzeug (11), so daß die Achse des Rohres (T) mit der Achse der Antriebswelle (4) in Längsrichtung der Maschine fluchtet, wobei der vordere Endbereich der Antriebswelle (4) mit einer Schneidwerkzeugsbefestigungsnut (100) versehen ist, die durch eine Referenzseitenfläche (100a) definiert ist, und das Schneidwerkzeug (11) an einem Basisendbereich (12) von diesem mit einer Referenzseitenfläche (12a) versehen ist, die auf der die Nut definierenden Referenzseitenfläche (100a) lagert, wobei eine Schneidkante (13) am vorderen Ende des Schneidwerkzeuges (11) ausgebildet ist und sich die Schneidkante (13) von einer Ebene erstreckt, welche die Referenzseitenfläche (12a) des Basisendbereiches (12) des Schneidwerkzeuges umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzseitenfläche (100a), welche die Nut definiert, in einem vorbestimmten Abstand (D1) von der Achse (15) der Antriebswelle (4) weg angeordnet ist, so daß die Schnittrichtung des Schneidwerkzeuges (11) in einem vorbestimmten Winkel auswärts hinsichtlich einer tangentialen Richtung des Rohres (T) an der Schnittposition ausgerichtet werden kann.

2. Plandrehmaschine für Rohre nach Anspruch 1, worin der Winkel zwischen der Schnittrichtung des Schneidwerkzeuges und der tangentialen Richtung an der Schnittstelle 10 bis 40 Grad beträgt.







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