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Dokumentenidentifikation DE60103472T2 09.06.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0001195216
Titel Rohrabschneider
Anmelder Emerson Electric Co., St. Louis, Mo., US
Erfinder Babb, Larry F., Grafton, Ohio 44044, US
Vertreter Dennemeyer & Associates S.A., Luxembourg, LU
DE-Aktenzeichen 60103472
Vertragsstaaten DE, ES, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 05.06.2001
EP-Aktenzeichen 012021531
EP-Offenlegungsdatum 10.04.2002
EP date of grant 26.05.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.06.2005
IPC-Hauptklasse B23D 21/08

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Rohrabschneider und mehr insbesondere auf einen Rohrabschneider mit automatischem Vorschub während der Rotation des Rohrabschneiders zum Durchtrennen des Rohres.

Es sind viele Geräte bekannt zur Rotation eines Rohrabschneiders um ein Rohr, zum Durchtrennen des Rohres an einer gewünschten Stelle. Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rohrabschneider wobei das Schneidrad ein Rad ist, das gegen die Aussenfläche des Rohres gedrückt wird, um während der Rotation des Rohrabschneiders das Schneidrad automatisch vorzuschieben. Ein herkömmlicher Rohrabschneider womit dies erreicht wird, zeigen die US Patentschriften 2,448,578 und 5,903,980. Ein Schneidrad oder Schneidräder sind an einem zweischaligen Rahmen über ein Federelement getragen, damit der Rahmen um ein Rohr zusammengebaut und das Schneidrad gegen die Aussenfläche des Rohres vorgespannt werden kann. Durch Rotation des Rahmens wird (werden) das Schneidrad oder die Schneidräder automatisch in die Rohrwand vorzuschiebenden bis das Rohr durchgetrennt ist. Ein anderer Mechanismus für Rohrabschneider mit einem automatisch vorgeschobenen Schneidrad ist in der US Patentschrift 5,206,996 beschrieben. Ein Schneidrad ist an einem federvorgespannten Hebelsystem angebracht, oder wird mit einer Feder von einer Seite eines festen C-förmigen Rahmens vorgespannt.

Die Erfindung betrifft einen Rohrabschneider wobei ein Gehäuse, ein Rahmen oder eine Klemmbacke ein durchzutrennendes Rohr trägt und eine Tragwiege für das Rohr bildet. Ein gegenüberliegender Rahmen, Klemmbacke oder Arm trägt das drehbare Schneidrad und gleitet in Richtung zu dem Rohr während dem Durchtrennen desselben. Rohrabschneider dieser Gleitbackenbauform zeigen die US Patentschriften 1,945,949 und 5,495,672 (nächstkommender Stand der Technik), welche einen automatischen Rohrabschneider betreffen, wobei der Rohrabschneider zwei linear verschiebbare Rahmen aufweist, die zum Rohrschneiden aufeinanderzu verschiebbar sind. Der das drehbare Schneidrad tragende Rahmen, und dementsprechend das Schneidrad, ist gegen das Rohr vorgespannt, damit er bei zunehmender Schneidtiefe während dem Rotationsschneidbetrieb automatisch vorgeschoben wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Rohrabschneider sind in der Technik hinreichend bekannt und sind allgemein aufgebaut, damit während dem Rohrabschneiden das Schneidrad manuell nach innen in die Rohrwandstärke hinein vorgeschoben werden kann. Solche Geräte sind im Gebrauch umständlich und verlangen Aufmerksamkeit vom Bediener, sowie auch Arbeitserfahrung. Dementsprechend ist es ziemlich üblich geworden den Rohrabschneider so aufzubauen damit das drehende Schneidrad beim Rohrdurchtrennen automatisch in die Rohrwandstärke vorgeschoben wird. Ein solcher Rohrabschneider kann zum Durchtrennen des Rohres einfach und rasch eingestellt werden. Dieser Rohrabschneider braucht nur um das Rohr gedreht zu werden, um das Rohr durchzutrennen, nachdem der Rohrabschneider am Rohr angebracht worden ist. Diese Rotationsbewegung kann manuell erfolgen oder mit Hilfe eines Antriebsmotors, wie die US Patentschrift 5,495,972 zeigt. Das Problem ist, dass die verschiedenen Strukturen zum Erreichen des automatischen Vorschubes des Schneidrades in die Rohrwandstärke während dem Rohrabschneiden Vorteile hat jedoch auch bestimmte Nachteile aufweist. So ist z.B. im Falle eines automatischen Schneidradvorschubes in einem zweischaligen Rahmen, entsprechend der US Patentschrift 2,448,578 oder 5,903,980, die Rahmengrösse durch die Grösse des abzuschneidenden Rohres vorgegeben. Demgemäss verlangt jede Rohrgrösse ihren eigenen Rohrabschneider. Die während dem Schneidbetrieb ausgeübte Federkraft ist bestimmt durch die Grösse des zweischaligen Rahmens. Anpassungen an kleinere Unterschiede im Durchmesser des Rohres sind in solchen Rotationsrohrabschneidern mit festem Rahmen nicht möglich. Diese Rohrabschneider sind dementsprechend zugeordnete Werkzeuge und können nicht universell eingesetzt werden. Eine andere Bauform eines Rohrabschneiders, die im Wesentlichen grössenspezifisch ist zeigt die US Patentschrift 5,206,996. Der Durchmesser des durchzutrennenden Rohres bestimmt die Grösse des U-förmigen Rahmens, der die Tragrollen und das federvorgespannte Schneidrad trägt. Für diesen Rohrabschneider mit Festrahmen besteht keine einfache Möglichkeit zur Anpassung an unterschiedliche Rohrdurchmesser. Wenn die Feder nach Langzeitbenutzung oder im Falle von Temperaturänderungen ihre Federkraft einbüsst wird die Schneidwirkung drastisch beeinflusst. Dies trifft auch zu für die Werkzeugbauform mit Umgebungsrahmen. Alle diese Rohrabschneider sind rohrdurchmesserspezifisch und anfällig auf Veränderung des federvorgespannten Schneidrades wodurch die Wirksamkeit und die Leistungsfähigkeit des Schneidbetriebes beeinflusst wird. Der Erfinder der US Patentschrift 5,206,996 hat den Nachteil eines Rohrabschneiders mit Festrahmen erkannt und schlägt einen Rohrabschneider mit einem federvorgespannten Hebelsystem vor, wobei ein Blatt des Systems die Tragrollen und das andere Blatt das drehende Schneidrad trägt. Dieser Vorschlag zum Beseitigen der Nachteile eines Rohrabschneiders mit Festrahmen ist aus vielen Gründen nicht erfolgreich. Das Gerät hat vorstehende Griffe und einen schwenkbaren Vorschub für das drehende Schneidrad, wodurch die Schneidwirkung und die Federkraft je nach dem Durchmesser des durchzutrennenden Rohres verändert wird.

Die Nachteile der Rohrabschneider, die das Schneidrad während dem Schneidbetrieb automatisch in die Rohrwand vorschieben, welche aber grössenspezifisch sind, wurden im Wesentlichen bereits im Jahre 1934 beseitigt. Gemäss der US Patentschrift 1,945,949 trägt ein erster Rahmen die zwei Rohrtragrollen. Der andere Rahmen in dem das drehende Schneidrad zur Rotation um eine feste Achse gelagert ist wird durch einen Gewindeschaft in Richtung zu dem ersten Rahmen gezogen. Zum Vorspannen des Rohrabschneiders für den automatischen Vorschub wird der Schaft durch eine Schraubenfeder zwischen den zwei Rahmen verbunden. Die Bewegung des zweiten Rahmens wird gestoppt wenn das Schneidrad die Oberfläche des Rohres berührt, das durch die Tragrollen des ersten Rahmens getragen ist. Anschliessend drückt die Rotation des Gewindeschaftes die Schraubenfeder zusammen, um den zweiten Rahmen in Richtung zu dem ersten Rahmen vorzuspannen. Während dem Schneidbetrieb, wenn das Werkzeug um das Rohr gedreht wird, bewegt sich mit zunehmender Schnitttiefe der zweite Rahmen in Richtung zu dem ersten Rahmen. Dadurch wird ein automatischer Vorschub für das drehende Schneidblatt erzeugt. Das Werkzeug ist nicht grössenspezifisch. Die Verschiebung eines Rahmens in Bezug auf den anderen Rahmen durch einen federvorgespannten Gewindeschaft hat sich bis jetzt als äusserst vorteilhaft erwiesen gegenüber den vorstehend beschriebenen Rohrabschneidern mit Festrahmen. Eine andere Ausführungsform des Rohrabschneiders gemäss der US Patentschrift 1,945,949 zeigt die US Patentschrift 5,495,672. Die bewegliche Backe oder der Rahmen, der das drehende Schneidrad trägt, wird in Richtung zu dem Rohr bewegt, das auf den Tragrollen des anderen Rahmens abgestützt ist. Der drehende Gewindeschaft bewegt die eine Backe bis sie das Rohr berührt und in dem Rohrabschneider einklemmt. Eine weitere Rotation des Gewindeschaftes drückt eine Ringfeder zusammen, um die Kraft zu bestimmen, die durch das Schneidrad auf das Rohr ausgeübt wird. Nachdem die Kraft angelegt wurde ist eine Backe in Richtung zu der anderen Backe vorgespannt zum Spannen des drehenden Schneidrades für den automatischen Vorschub während dem fortschreitenden Schneidvorgang. Diese Rohrabschneiderbauform kann manuell betätigt werden oder mit einem Antriebsmotor versehen sein. Obgleich die Rohrabschneider mit beweglichem Rahmen Vorteile aufweisen liegen aber noch bestimmte Nachteile vor. Der Schneidvorgang wird geregelt durch eine Tellerfeder oder eine Schraubenfeder, die den Schaft umgibt, welche zum Verschieben einer Backe in Richtung auf die andere Backe benutzt wird. Eine solche Feder beeinflusst indirekt den Bewegungsvorgang des Schneidrades. Die Schneidradbewegung wird auch beeinflusst durch die Verschiebung der beiden Rahmen aufeinander zu. Staub und andere Verunreinigungen können die Schneidwirkung abträglich beeinflussen. In der Tat machen Staub und andere Verunreinigungen in einigen Fällen den Verschiebmechanismus zwischen den beiden Rahmen dieser Rohrabschneiderbauform betriebsunfähig. Da die Backe durch eine Zwischenfeder bewegt werden muss, ist ist es schwierig für den Gewindeschaft Ungleichförmigkeiten in dem Verschiebemechanismus zu überwinden. Der zweite Rahmen kann in der Schneidposition beweglich sein, aber während dem Schneidbetrieb kann er rattern, sich festsetzen oder auf andere Art und Weise die Gleichförmigkeit und Wiederholbarkeit des Rohrschneidvorganges beeinträchtigen. Reibungsungleichförmigkeiten führen zu einer ratternden Bewegung, wodurch die Gleichmässigkeit des Schnittes beeinträchtigt werden kann. Alle diese Nachteile haben dazu geführt, dass die Festrahmenbauform gemäss der US-A-5,903,980 von einigen Benutzern bevorzugt worden ist. Dementsprechend sind Rohrabschneider mit automatischem Vorschub entweder grössenspezifisch oder haben eine weniger als optimale Schneidwirkung, oder beides.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rohrabschneider der Bauform, wobei das Schneidrad während dem Schneidvorgang automatisch in das Rohr vorgeschoben wird, ohne den Nachteil der grössenspezifischen Festrahmenwerkzeuge oder der Werkzeuge, welche eine Metall-auf-Metall-Gleitfunktion während dem Schneidbetrieb aufweisen. Der automatische Vorschub für den Rotationsrohrabschneider ist sanft, graduell und kontinuierlich, ohne die Zwänge eines Festrahmenwerkzeuges.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Rohrabschneider zum Durchtrennen eines kreisförmigen Rohres mit einer Mittellinie. Dieser Rohrabschneider hat ein Gehäuse mit einer ersten und einer zweiten parallelen Rolle, welche eine Rohrwiege zum Tragen eines durchzutrennenden Rohres bilden, und wobei die Rohrachse im Wesentlichen parallel zu den Achsen der Rollen ist. Das Gehäuse bildet einen ersten Rahmen. Der zweite Rahmen ist ein Schneidkopf, der am Gehäuse hin- und herbeweglich ist zur linearen Verschiebung in Richtung zu den Rollen und von denselben weg. Dieser zweite Rahmen, oder Schneidkopf, hat einen aufwärtsragenden Arm, der ein Schneidrad trägt, welches um eine Achse drehbar ist, die im Wesentlichen parallel zu den Achsen der Rollen ist, und zu dem Rohr gerichtet ist wenn das Rohr in der durch die Rollen gebildeten Rohrwiege liegt. Soweit wie beschrieben, ist das Schneidgerät gemäss der Erfindung ähnlich wie die bekannten Rohrabschneider mit einstellbarem Rahmen. Ein Rahmen gleitet linear in Bezug auf den anderen Rahmen zur Anpassung an verschiedene Rohrdurchmesser. Gemäss der Erfindung ist ein Federelement vorgesehen zum Tragen des Schneidrades an dem Schneidkopf oder dem zweiten Rahmen, und dementsprechend zum Vorspannen des Schneidrades in der Bewegungsrichtung des zweiten Rahmens wenn er in Richtung zu den Tragrollen bewegt wird. Ein Gewindeschaft zwischen dem Gehäuse, oder dem ersten Rahmen, und dem Schneidkopf, oder dem zweiten Rahmen, ist drehbar um den Schneidkopf linear in Richtung zu dem Gehäuse und von demselben weg zu bewegen. Der Gewindeschaft hat keine Zwischenverbindung über eine Ringfeder, wie z.B. eine Schraubenfeder oder Tellerfeder. Es liegt eine zwangsläufige Bewegung eines Rahmens auf dem anderen Rahmen vor in einer linearen Gleitwirkung. Diese Bewegung erfolgt unmittelbar durch das Gewinde und wird nicht nachteilig beeinflusst durch Verunreinigung, Schmutz oder andere Behinderungen, welche durch die manuelle Rotation des Gewindeschaftes überwunden werden müssen. Bei dem erfindungsgemässen Rohrabschneider ist der zweite Rahmen beweglich in Richtung zu dem ersten Rahmen bis das Schneidrad am Rohr anliegt. Dananch wird das Federelement gespannt zur Erzeugung einer Schneidkraft, die das Schneidrad für den Schneidvorgang gegen das Rohr drückt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Schneidrad von einem Schaft getragen, der in Bezug auf den zweiten Rahmen, oder den aufwärtsragenden Arm, beweglich angeordnet ist, so dass das Federlelement eine Feder sein kann zwischen dem Schneidradtragschaft und dem nach innen beweglichen Arm oder Rahmen. Die das Schneidrad zu dem Rohr drückende Kraft ist nur durch die Federkonstante der Zwischenfeder bestimmt, welche das drehende Schneidrad trägt. Es ist keine Gleitbewegung erforderlich zum Durchtrennen des Rohres. Gemäss einer zweiten Aufführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Schneidrades an dem aufwärtsragenden Arm des zweiten Rahmens drehbar gelagert. Um die Federwirkung zu erreichen hat der Arm einen flexiblen Bereich zwischen dem Schneidrad und dem restlichen Teil des zweiten Rahmens. Bei diesem abgeänderten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der zweite Rahmen in Richtung zu dem ersten Rahmen bewegt zum Einspannen des Rohres. Durch Rotation des Gewindeschaftes wird der nachgiebige, flexible Teil des Armes abgelenkt, um zum automatischen Vorschub während dem Schneidbetrieb eine Vorspannkraft oder Belastung auf das Schneidrad anzulegen. Dieses zweite Ausführungsbeispiel ist nicht das bevorzugte Ausführungsbeispiel, sondern eine alternative Möglichkeit zur Durchführung der Erfindung.

Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Rohrabschneider zu schaffen mit einem automatischen Vorschubmerkmal, welcher Rohrabschneider nicht grössenspezifisch ist.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Rohrabschneider, wie oben erwähnt, zu schaffen, welcher Rohrabschneider eine sanfte, gleichförmige Schneidwirkung hat, die unbeeinflusst ist durch Verunreinigung, Schmutz und/oder Störungen, wodurch ein gleichförmiges Gleiten zwischen zwei Metallrahmen beeinträchtigt sein könnte.

Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Rohrabschneider, wie oben erwähnt, zu schaffen, welcher Rohrabschneider den Nachteil eines Festrahmenrohrabschneiders und den Nachteil eines einstellbaren Rohrabschneiders vermeidet, unter Beibehaltung des automatischen Vorschubes des drehendes Schneidrades in die Rohrwandstärke während dem Schneidbetrieb.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Rohrabschneider, wie oben erwähnt, zu schaffen welcher Rohrabschneider eine einzigartige und neue Feder aufweist, um das Schneidrad gegen das Rohr zu drücken.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Rohrabschneider, wie oben erwähnt, zu schaffen, welcher Rohrabschneider eine bewegliche Rahmenkonzipierung aufweist, wobei die Rahmen während dem Schneidvorgang in einer festen Stellung bleiben.

Gemäss der allgemeinen Lehre der Erfindung wird ein Rohrabschneider geschaffen zum Abschneiden eines Rohres während der Abschneider um die Rohrachse rotiert wird, wobei der Abschneider umfasst: ein Gehäuse mit einer Rohrwiege zum Stützen des Rohres, einen Schneidkopf mit einer Basis und einem aufrechten Schneidarm, wobei die Basis und das Gehäuse zusammen wirkende longitudinale Führungselemente aufweisen, die eine lineare gleitende Bewegung der Basis auf dem Gehäuse ermöglichen, ein Schneidrad, das von dem Arm auf einem Schaft zum Rotieren um die Achse des Schaftes getragen ist, Mittel zum Vorspannen des Schneidrades in Richtung Rohrwiege, und einen Gewindeschaft, welcher die Schneidkopfbasis entlang der Führungselemente zur Rohrwiege in eine Schneidposition zieht, wenn ein Rohr in der Rohrwiege gestützt ist, um das Vorspannmittel abzulenken und das Schneidrad, gegen das Rohr zu drücken, zur Vorbereitung der Rotation des Abschneiders um das Rohr, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidrad und der Schaft relativ zur Schneidkopfbasis in der linearen Richtung beweglich sind zwischen einer ersten Position, in der sie in einem vorgerückten Zustand relativ zur Schneidkopfbasis in einer Richtung zur Rohrwiege angeordnet sind, und einer zweiten Position, in der sie in einem nach hinten versetzten Zustand relativ zu der ersten Position und der Schneidkopfbasis in einer Richtung weg von der Rohrwiege angeordnet sind, und dass das Vorspannmittel auf dem Schneidkopf angebracht ist und das Schneidrad sowie den Schaft normalerweise nachgiebig in dem vorgerückten Zustand relativ zur Schneidkopfbasis hält, wobei das Schneidrad und der Schaft gegen die Kraft des Vorspannmittels relativ zu der Schneidkopfbasis in den nach hinten versetzten Zustand pressbar sind, wenn das Schneidrad gegen das Rohr gepresst wird, indem die Schneidkopfbasis in Richtung der Rohrwiege gezogen wird.

Das Vorspannmittel kann ein Federmittel sein, das das Schneidrad am Schneidkopf trägt und zwischen dem Schneidrad und dem Schneidarm angeordnet ist, oder es kann ein flexibler Abschnitt des Schneidkopfes zwischen dem Arm und der Basis des Schneidkopfes sein.

Diese und andere Merkmale der Erfindung werden in der nun folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den zugehörigen Zeichnungen ausführlicher beschrieben:

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine auseinandergezogene Darstellung des bevorzugten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung;

2 ist eine Endansicht des bevorzugten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung;

3 ist eine Querschnittansicht längs der Linie 3–3 nach 2;

4 ist eine Seitenansicht des Rohrabschneiders gemäss dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung am Beginn des Schneidbetriebes;

5 ist eine ähnliche Ansicht wie 4 nachdem das Rohr abgeschnitten wurde;

6 ist eine Seitenansicht der neuen Feder des bevorzugten Ausführungsbeispieles, wobei die gestrichelte Linie die maximale Vorspannstellung zeigt;

7A und 7B sind teilweise schematische Ansichten zur Darstellung des Zusammenhanges zwischen dem Schneidradtragschaft und dem aufrecht ragenden Arm des zweiten Rahmens wenn die Feder bewegt wird, wie in 6 dargestellt;

8 ist eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, zur schematischen Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung; und

9 ist eine vergrösserte Schnittansicht längs der Linie 9–9 nach 8.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM

Bezugnehmend nun auf die Zeichnungen, wobei die Figuren nur zur Erklärung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung und nicht zum Einschränken derselben auszulegen sind, zeigen die 15 einen Rohrabschneider 10 mit einem ersten Rahmen, oder Gehäuse, 12 und einem zweiten Rahmen, oder Schneidkopf, 14 an welchem ein Schneidrad 16 drehbar gelagert ist zum Durchtrennen eines Rohres T, wie am besten in den 4 und 5 gezeigt ist. Für den Schneidbetrieb ist der Rohrabschneider 10 an einem Rohr angeordnet und wird entweder manuell oder über einen elektrischen Antriebsgriff gedreht. Während der Rotationsbewegung sorgt ein Federelement in Form von zwei voneinander beabstandeten Metallblechfedern 20, 22, wie in 6 dargestellt, für den automatischen Vorschub des Schneidrades 16 in die Rohrwandstärke. Für den Schneidbetrieb wird der zweite Rahmen in Bezug auf den ersten Rahmen verschoben bis das Schneidrad 16 am Rohr T anliegt. Danach spannt eine weitere Bewegung des zweiten Rahmens die Federn 20, 22 bis die Federn vollständig zusammengedrückt sind. Die Feder liefert die Schneidkraft zwischen dem Schneidrad 16 und dem Rohr T währenddem das Werkzeug T um das Rohr gedreht wird.

Das Gehäuse 12 ist der erste Rahmen, der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel relativ fest steht und voneinander beabstandete Wände 30, 32 aufweist, die an einer Basis 36 vereinigt sind, welche quergerichtete Gleitnuten 40 aufweist, die sich in einer Richtung senkrecht zu den Achsen der Rollen 50, 52 erstrecken. Diese Tragrollen sind drehbar auf Schäften 54, 56 gelagert, die in den beabstandeten Wänden 30, 32 getragen sind. Die Nuten 40 sind senkrecht zu der Ebene der Achsen der Rollen 50, 52, die sich in der Öffnung 58 des Gehäuses 12 befinden. Die Rollen bilden eine Rohrwiege C zum Tragen des Rohres T, das durch das Werkzeug 10 abzuschneiden ist. Diese Rohrwiege kann in einfachen Ausführungsformen des Rohrabschneiders aus zwei winkligen Tragflächen bestehen, aber Tragrollen anstatt dieser Tragflächen sind bevorzugt. Für einen Zweck der später noch ausführlicher beschrieben wird befindet sich zwischen der Basis 36 und den Rollen 50, 52 eine Tragbohrung 60, die in einem Vorsprung 62 oberhalb der Basis 36 vorgesehen ist. Der zweite Rahmen oder Schneidkopf 14 hat eine untere Basis 70 mit nach aussen ragenden Schienen oder Führungen 72, die verschiebbar in den Nuten 40 der Basis 36 aufgenommen sind. In dieser Weise gleitet der Schneidkopf 14 in Richtung zu dem Gehäuse 12 und von demselben weg, wie durch den Doppelpfeil 70a in 3 dargestellt ist. Der nach oben ragende Arm 80 hat einen gegabelten Kopf mit einem Schlitz 82 zur Aufnahme des Schneidrades 16. Nach aussen weisende, gekrümmte Rippen 90, 92 enden in unteren, vertikal verlaufenden Federanschlägen 94 welche im Wesentlichen senkrecht sind zu einer unteren Federtragleiste oder -auflage 96. Die Federn 20, 22 sitzen auf der Leiste 96 und sind mit ihrem hinteren Teil durch die Anlage 94 abgestützt. Die oberen, gegabelten Teile des Armes 80 haben jeweils eine langgestreckte Öffnung 100 zur Aufnahme des Schaftes 110, der zur Lagerung des Schneidrades 16 am Arm 80 vorgesehen ist. Der Schaft 110 erstreckt sich durch die Öffnungen 100 und durch die Mitte des Schneidrades 16. Er ist an dem nach oben ragenden Arm 80 durch zwei Schnappringe 112 zurückgehalten, die in Nuten 114 an den gegenüberliegenden Endes des Schaftes sitzen. Der Arm umfasst die drehbare und bewegliche Struktur des Schneidrades 16.

Der Schneidkopf 14 ist verschiebbar in Richtung zu der Rohrwiege C am Gehäuse 12 und von derselben weg durch die voneinander beabstandeten Nuten 40 in dem Gehäuse und die nach aussen ragenden Schienen oder Ansätze 72 der Basis 70 des zweiten Rahmens oder Schneidkopfes 14. Um diese Verschiebung durchzuführen ist ein Gewindeschaft 120 in dem Gehäuse 12 festgehalten durch die Bohrung 16 und den Federring 146. Obschon der Gewindeschaftmechanismus um die beiden Rahmen in Bezug aufeinander zu verschieben eine Vielzahl von mechanischen Strukturen aufweisen könnte, ist entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Gewindeschaft 120 ein Gewindebolzen mit einem angestauchten Kopf 122 und einer geformten Krone 124, die in einem geformten Loch 130 eines Knopfes 40 sitzt. Die flachen Flächen der Krone und des geformten Loches gestatten eine Rotation des Schaftes 122 durch den Knopf 140. Eine Schraube 142 mit glattem Kopf hält eine Scheibe 144 zurück, wenn die Schraube in die Gewindebohrung 145 eingeschraubt ist, wie am besten in 3 dargestellt. Dementsprechend ist der Knopf 140 zwischen der Ringscheibe 144 und dem Kopf 122 des Schraubenbolzens 120 zurückgehalten. Zum Zurückhalten der Knopfbaugruppe gegen Axialbewegung in Bezug auf den Rahmen 12 ist der Schraubenbolzen 120 drehbar in der Bohrung 60 mittels eines Federringes 146 auf einer Seite und einer Gleitscheibe 148 auf der anderen Seite zurückgehalten. Auf diese Weise dreht der Knopf 140 den Bolzen 120 lose in der Bohrung 60 in welcher der Bolzen axial zurückgehalten ist. Der Schneidkopf 14 hat eine Gewindebohrung 150, die in einer äusseren Senkbohrung 152 mit grösserem Durchmesser endet. Eine Rotation des Knopfes 140 in einer Richtung bewegt die Rahmen 12, 14 voneinander weg. Eine Rotation in der entgegengesetzten Richtung bewegt den Rahmen oder den Kopf in Richtung zu dem Rahmen oder dem Gehäuse 12. Diese Linearbewegung ist eine gleichförmige, zwangsläufige Verschiebung, die unmittelbar durch Betätigung des Knopfes 140 ausgeführt wird zur Relatifverschiebung der beiden Rahmen in Bezug aufeinander in Richtung des Doppelpfeiles 70a gemäss der 3. Um ein Lösen der Rahmen voneinander zu verhindern erstreckt sich ein entfernbarer Stift 160 in den linearen Schlitz 162 in der Basis 70. Der Schlitzt endet an einem Vorsprung 164. Demtentsprechend begrenzen der Stift 160 in der Basis 136 und der Anschlag 164 in der Basis 70 die Auseinanderbewegung der Rahmen 12, 14.

Zum Durchtrennen eines Rohres wird das Rahr T in die Rohrwiege C gelegt, mit der Rohrachse parallel zu den Achsen der Rollen 50, 52. Durch Rotation des Knopfes 140 wird das Schneidrad 16 in Berührung mit dem Rohr gebracht. Danach wird der Knopf weiterbewegt zum Zurückdrücken des Schneidrades 16 und Zusammendrücken der Federn 20, 22 gegen die Anschläge 94 auf beiden Seiten des aufwärts ragenden Armes 80. Dadurch wird das Schneidrad für den Schneidvorgang vorgespannt. Das Werkzeug 10 wird dann entweder manuell oder durch einen Antriebsmotormechanismus gedreht, um das Rohr durch das Schneidrad 10 durchzutrennen. Die Ausgangsstellung des Schneidrades ist in 4 gezeigt und die Stellung nach dem Durchtrennen des Rohres zeigt die 5. Der Unterschied zwischen diesen Stellungen ist die Lage des Schaftes 110 in den Öffnungen 100, wie in den 7A, 7B gezeigt. Der gespannte Zustand der 4 und die Stellung nach dem Schnitt gemäss der 5 haben einen Abstandsunterschied b, wie in 6 gezeigt. Wenn die Federn völlig zusammengedrückt sind ist die Kraft zum Rohrschneiden maximal. Eine geringere Kraft könnte natürlich zum Durchtrennen des Rohres eingestellt werden durch nur teilweises Zusammendrücken der Federn 20, 22.

Einzelheiten der Feder 20 sind in 6 gezeigt. Die gleiche Beschreibung gilt auch für die gegenüberliegende Feder 22. Die aufrecht stehenden Beine 200, 202 sind Terminalenden einer flachen Metallblechfeder. Diese Beine sind im entspannten Zustand um den Abstand b voneinander getrennt und berühren sich wenn die Feder vollständig vorgespannt ist. Das Bein 200 hat einen vertikalen Abschnitt 202a, der in eine untere Länge 200b übergeht. Das Bein 202 hat einen oberen Kopf 202a mit einem Schaftaufnahmeloch 202b und einem sich nach unten erstreckenden Verbindungsabschnitt 202c. Der vertikale Verbindungsteil 210 bildet eine Bucht durch Vereinigung der Beine 200, 202. Die Länge 200b und der Abschnitt 202c begrenzen einen Horizontalschlitz 212 mit einer allgemeinen Länge c. Die Länge des Schlitzes 212 ist ausgewählt zum Bestimmen der erwünschten Kraft wenn das Bein 202 gegen das Bein 200 vorgespannt ist. Der Federstahlwerkstoff der Feder, die Länge c des Schlitzes und die Form der Feder sind ausgewählt zum Bestimmen der am Schneidrad 16 angreifenden Vorspannkraft wenn die zwei aufrecht stehenden Federbeine in Anlage miteinander sind, wie in 4 gezeigt. Diese Stellung ist auch angezeigt durch die gestrichelte Linie in 6. In der praktischen Ausführung ist die angelegte Kraft ausgewählt um in dem Bereich von 356463 Newtons (80150 Pfund) zu sein wenn die Kraft der beiden Federn 20, 22 in Kombination wirken. Dies ist die Schneidkraft, die am Rohr T angreift. Die Öffnung 100 in jedem der gegabelten Abschnitte des Armes 80 nimmt den Schaft 110 auf. Dieser Schaft bewegt sich aus der in 7A gezeigten Stellung in die Stellung nach 7B wenn die Feder aus der mittels durchgezogenen Linien dargestellten Stellung in die in 6 mittels gestrichelten Linien dargestellten Stellung vorgespannt wird. In der Praxis ist die Länge des Schlitzes 100 grösser als die tatsächliche Bewegung des Schaftes 110 während dem Vorspann- und Schneidbetrieb. Diese Öffnungen führen lediglich das Schneidrad und gewährleisten, dass es während dem Schneiden in der gewünschten Ausrichtung bleibt. Der zur Verfügung stehende Hub des Schneidrades 16 ist der Abstand b.

Die Erfindung umfasst das zwangsläufige Verschieben des ersten Rahmens in Bezug auf den zweiten Rahmen durch einen zwangsläufigen Gewindeantrieb oder einen zwangsläufigen Antriebsmechanismus. Wenn das Schneidrad am Rohr anliegt erfolgt keine weitere lineare Gleitbewegung des zweiten Rahmens in Bezug auf den ersten Rahmen. Dies ist grundsätzlich verschieden von einer Ausführungsform mit einer Zwischenfederwirkung in dem linearen Bewegungsmechanismus. In solchen Ausführungen gemäss dem Stand der Technik erfolgt während dem eigentlichen Schneidvorgang eine weitere Metall-auf-Metall-Verschiebung der beiden Rahmen. Diese Wirkungsweise ist gemäss der vorliegenden Erfindung nicht vorgesehen. Ein anderes Ausführungsbeispiel zur Durchführung dieses Erfindungsgedankens ist schematisch in den 8 und 9 gezeigt. Der Rohrabschneider 300 hat einen ersten Rahmen 302 und einen zweiten Rahmen 304, der das Schneidrad 310 drehbar an einem gegabelten Ende 312 des aufwärts ragenden Armes 314 auf einem Schaft 316 trägt, der sich durch das gegabelte Ende 312 erstreckt. Der Rahmen 302 hat die üblichen Tragrollen 320, 322 die sich parallel zu dem durchzutrennenden Rohr erstrecken. Ein anderer linearer Bewegungsmechanismus mit einem Gewindeantrieb ist dargestellt. Der untere Basisabschnitt 330 ist ein angeformter Teil des Rahmens 304. Er ist in der Basis 314 des Rahmens 302 verschiebbar aufgenommen. Um eine Rotation des Basisabschnittes 330 in Bezug auf den Rahmen 302 zu verhindern sind nach aussen vorstehende Rippen 332, 334 vorgesehen, die verschiebbar aufgenommen sind in Nuten 342, 344 in der Basis 302a des Gehäuses oder Rahmens 302. Die Gewindebohrung 350 in dem Abschnitt 330 nimmt einen Gewindeschaft 360 auf, der durch den Schaft 362 drehbar getragen und axial in Bezug auf die Basis 302a durch einen Federring 364 in einer Umfangsnut 366 zurückgehalten ist. Das Aussenende des Schaftes 362 ist der Knopf 370. Soweit wie beschrieben ist die Betriebsweise des Rohrabschneiders 300 die Gleiche wie für den Rohrabschneider 10. Die Federwirkung wird durch einen Abschnitt 400 des Armes 314 mit verminderter Breite d erreicht. Dieser Abschnitt ist flexibel in einer Richtung senkrecht zu den Achsen der Rollen 320, 322. Durch den Knopf 370 wird das Schneidrad 310 in Berührung mit dem durchzutrennenden Rohr gebracht. Der Abschnitt 400 wird dann nach hinten verbogen durch weitere Rotation des Knopfes 370. Zum Begrenzen der Verbiegung des Abschnittes 400 nach hinten kann eine fakultative Anschlagplatte 402 an dem Abschnitt 330 durch eine Schraube 404 befestigt sein. Auf diese Weise wird ein Spalt e vorgesehen, der den Durchbiegungsgrad bestimmt wenn das Schneidrad 310 in die vorgespannte Schneidstellung bewegt wird. Ein Rohrabschneider mit einem Rahmen, der sich zum Vorschub eines Schneidwerkzeuges durchbiegt ist in der US-A-5,345,682 beschrieben.


Anspruch[de]
  1. Rohrabschneider zum Abschneiden eines Rohres (T) während der Abschneider (10; 300) um die Rohrachse rotiert wird, wobei der Abschneider (10; 300) umfasst: ein Gehäuse (12; 302) mit einer Rohrwiege (C) zum Stützen des Rohres (T), einen Schneidkopf (14; 304) mit einer Basis (70; 330) und einem aufrechten Schneidarm (80; 314), wobei die Basis (70; 330) und das Gehäuse (12; 302) zusammenwirkende longitudinale Führungselemente aufweisen, die eine lineare gleitende Bewegung der Basis (70; 330) auf dem Gehäuse (12; 302) ermöglichen, ein Schneidrad(16; 310), das von dem Arm (80; 314) auf einem Schaft (110; 316) zum Rotieren um die Achse des Schaftes (110; 316) getragen ist, Mittel (20; 22; 400) zum Vorspannen des Schneidrades (16; 310) in Richtung Rohrwiege (C), und einen Gewindeschaft (120; 360), welcher die Schneidkopfbasis (70; 330) entlang der Führungselemente zur Rohrwiege (C) in eine Schneidposition zieht, wenn ein Rohr (T) in der Rohrwiege (C) gestützt ist, um das Vorspannmittel (20; 22; 400) abzulenken und das Schneidrad (16; 310), gegen das Rohr (T) zu drücken, zur Vorbereitung der Rotation des Abschneiders (10; 300) um das Rohr (T), dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidrad (16; 310) und der Schaft (110; 316) relativ zur Schneidkopfbasis (70; 330) in der linearen Richtung beweglich sind zwischen einer ersten Position, in der sie in einem vorgerückten Zustand relativ zur Schneidkopfbasis (70; 330) in einer Richtung zur Rohrwiege (C) angeordnet sind, und einer zweiten Position, in der sie in einem nach hinten versetzten Zustand relativ zu der ersten Position und der Schneidkopfbasis (70; 330) in einer Richtung weg von der Rohrwiege (C) angeordnet sind, und dass das Vorspannmittel (20; 22; 400) auf dem Schneidkopf (14; 304) angebracht ist und das Schneidrad (16; 310) sowie den Schaft (110; 316) normalerweise nachgiebig in dem vorgerückten Zustand relativ zur Schneidkopfbasis (70; 330) hält, wobei das Schneidrad (16; 310) und der Schaft (110; 316) gegen die Kraft des Vorspannmittels (20; 22; 400) relativ zu der Schneidkopfbasis (70; 330) in den nach hinten versetzten Zustand pressbar sind, wenn das Schneidrad (16; 310) gegen das Rohr (T) gepresst wird, indem die Schneidkopfbasis (70; 330) in Richtung der Rohrwiege (C) gezogen wird.
  2. Abschneider gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Schneidposition der Schneidkopf (14; 304) in einer festen Position relativ zum Gehäuse (12; 302) befindet.
  3. Abschneider gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannmittel (20; 22) ein Federbauteil (29; 22) umfasst, welches das Schneidrad (16) an dem Schneidkopf (14) befestigt, wobei sich das Federbauteil zwischen der Schneidradwelle (110) und dem Arm (80) befindet.
  4. Abschneider gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder zwei flache Federelemente (20; 22) an entgegengesetzten Seiten des Schneidrades (16) umfasst.
  5. Abschneider gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der flachen Federelemente (20; 22) ein erstes und ein zweites aufrechtes Bein (200; 202) umfasst, wobei eines der Beine (200) an dem Arm (80) anliegt und das andere der Beine (202) ein Loch zum Empfangen des Schneidradschaftes (110) aufweist.
  6. Abschneider gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beine (200; 202) in einem transversalen buchtartigen Bereich zwischen oberen und unteren horizontalen Armen mit zwei Enden verbunden sind, wobei ein Ende mit dem buchtartigen Bereich verbunden ist und das andere Ende mit einem der aufrechten Beine (200; 202) verbunden ist.
  7. Abschneider gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannmittel eine flexibler Bereich (400) des Schneidkopfes (304) zwischen dem Arm (314) und der Basis (330) des Schneidkopfes (304) ist.
  8. Abschneider gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (80) ein gegabeltes Terminalende aufweist, das erste und zweite aufrechte Elemente an entgegengesetzten Seiten des Schneidrads (16) definiert, wobei jedes dieser Elemente eine Öffnung (100) zum Tragen des Schneidradschaftes (110) aufweist.
  9. Abschneider gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (100) in der senkrechten Richtung verlängert sind, um eine Bewegung des Schneidradschaftes (110) bezüglich der aufrechten Elemente durch die Feder (20; 22) zu ermöglichen.
  10. Abschneider gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente ein Paar lineare Nuten (40) und ein Paar sich nach aussen ragende Rippen (72) umfassen.
  11. Abschneider gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Rollen (50; 52; 320; 322) mit Achsen parallel zu der Rohrachse zum Bilden der Rohrwiege umfasst.
  12. Abschneider gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei gewinkelte Tragflächen umfasst, welche die Rohrwiege bilden.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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