CH622454A5 - Device for simultaneously deburring an inner and outer edge of a cylindrical tube - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Entgratung einer Innen- und einer Aussenkante eines zylindrischen Rohres in Form eines rotierbaren zylindrischen Entgratungskopfes mit einem auf eine Antriebsachse aufsetzbaren Aufsatzstück.

Bei verschiedenen mechanischen Bearbeitungsprozessen von Metallgegenständen entstehen überstehende rauhe und scharfe Kanten, welche zu beseitigen sind. Hierfür sind bereits Vorrichtungen bekannt, um diese Grate durch eine mechanische Nachbearbeitung zu entfernen. Bei der mechanischen Bearbeitung von zylindrischen Röhren entstehen derartige Grate sowohl an der Innen- als auch an der Aussenkante, so dass zur Entgratung eines solchen zylindrischen Rohres zwei Bearbeitungsprozesse mit unterschiedlich dimensionierten Werkzeugen erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Durchführung dieser beiden Bearbeitungsprozesse eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit deren Hilfe eine Entgratung eines Rohres ohne jegliche Anpassarbeit in einem Arbeitsgang sowohl an seiner Innen- als auch an seiner Aussenkante gleichzeitig durchgeführt werden kann.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Entgratung der Innen- und Aussenkante eines zylindrischen Rohres vorzuschlagen, welche ein leichtes Auswechseln der Werkzeuge gestattet, um verschiedene Entgratungswinkel zu ermöglichen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass bei der eingangs aufgeführten Vorrichtung auf dem Aufsatzstück zwei über ein Druckausgleichssystem gegeneinander koaxial verschiebbare Schneidkanten aufweisende Werkzeugpaare zu ihrer Rotationsachse symmetrisch angeordnet sind.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist das eine Werkzeugpaar, im Grundriss betrachtet, als Zylindersektor ausgebildet und besteht aus zwei zur Rotationsachse symmetrisch angeordneten Werkzeugen mit je einem Öffnungswinkel von vorzugsweise 90° oder einem anderen Winkel. Das Werkzeugpaar ist vorteilhaft an einem Einsatzstück befestigt, welches mit einer auf dem Aufsatzstück eine Büchse aufweist, welche in einer Zylinderbohrung des Aufsatzstückes gleitbar gelagert ist.

Die Abschlussfläche der Büchse kann in der mit einem fluidischen Mittel gefüllten Zylinderbohrung als ringförmige Druckfläche ausgebildet sein. In ihrer unteren Position stösst die ringförmige Druckfläche in der Zylinderbohrung zweckmässig gegen einen in der Zylinderbohrungsabschlussfläche befindlichen stufenförmigen Anschlag.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch den Rohrentgra-tungskopf in der Position zur Entgratung eines Rohres mit grossem Durchmesser,

Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch den Rohrentgra-tungskopf, axial bezüglich der Anordnung von Fig. 1 um 90° gedreht, in der Position zur Entgratung von Röhren kleineren Durchmessers und

Fig. 3 eine Aufsicht auf den Rohrentgratungskopf.

Der Rohrentgratungskopf ist entsprechend seinem Verwendungszweck rotationssymmetrisch aufgebaut. Er umfasst ein Aufsatzstück 3, welches, mit einer koaxialen Aufsatzbohrung 5 versehen, dazu bestimmt ist, auf eine Antriebsachse (nicht dargestellt), beispielsweise von einer Drehbank, aufgesetzt und dort fixiert zu werden. Auf seiner der Aufsatzbohrung 5 entgegengesetzten Seite weist das Aufsatzstück 3 eine Zylinderbohrung 7 auf, welche durch eine koaxiale Gewindebohrung 9 mit der Aufsatzbohrung 5 verbunden ist. Die Aufsatzbohrung 5 kann dabei beispielsweise ebenfalls mit einem Gewinde versehen sein. Die Dicke der die Zylinderbohrung 7 umgebenden Zylinderwandung verjüngt sich ungefähr auf der Höhe der Zylinderbohrungsabschlussfläche 11 an ihrer Aus-senseite absatzförmig, wobei sich diese absatzförmige Verjün-

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gung 14 der Zylinderbohrungswandung tangential um den halben Umfang des Aufsatzstückes 3 erstreckt. Die zweite Hälfte des Wandungsumfanges weist ebenfalls aussen eine sprungartige Durchmesserverjüngung 13 auf, so dass sich auf der einen Hälfte des Aufsatzstück-Umfanges eine erste schmale Sitzfläche 15 und auf der zweiten Hälfte des Umfan-ges eine zweite breitere Sitzfläche 17 ergibt. Auf diesen beiden Sitzflächen 15 und 17 axial verschiebbar angeordnet sitzt eine Aussenhülse 19. Die Länge der Aussenhülse 19 ist entsprechend den beiden Sitzflächen 15 und 17 auf ihrem halben Umfang absatzförmig vergrössert. Die beiden Durchmesserverjüngungsflächen 13 und 14 wirken als Anschläge für eine Axialbewegung der Aussenhülse 19 in Richtung der Aufsatzbohrung 5. Da die beiden Durchmesserverjüngungsflächen 13 und 14 auf entgegengesetzten Umfangsseiten des Aufsatzstük-kes 3 durch achsparallele Anschlagflächen (nicht dargestellt) verbunden sind und anderseits die Aussenhülse 19 durch die sprungartige Verlängerung ihrer Länge an entgegengesetzten Umfangsstellen eine entsprechende Anschlagfläche bildet, ist die Aussenhülse 19 mit dem Aufsatzstück 3 drehfest verbunden, so dass sich eine Rotation des Aufsatzstückes 3 auf die Aussenhülse 19 überträgt. Vorteilhafterweise ist für die Aussenhülse ein zweiter Anschlag (nicht dargestellt) vorgesehen, durch welchen ein ungewolltes Abziehen der Aussenhülse von ihrem Sitz auf dem Aufsatzstück 3 verhindert wird. Ein solcher Anschlag kann beispielsweise durch einen Stift gebildet sein, der, mit dem Aufsatzstück 3 verschraubt, in einem achsparallelen Schlitz der Aussenhülse 19 gleitet.

Der Innenraum der Aussenhülse 19 ist durch ein Einsatzstück 21 senkrecht zur Rotationsachse der Anordnung zweigeteilt. Das Einsatzstück 21 deckt die ganze Aussenhülsen-Innen-öffnung ab und ist ungefähr in ihrem unteren Drittel angeordnet. Es ist beispielsweise mittels Bolzen 23 fest mit der Aussenhülse 19 verbunden. Auf derjenigen Seite des Einsatzstückes 21, welches dem Aufsatzstück 3 zugekehrt ist, ist erste-res zu einer Büchse 25 ausgebildet, welche sich, bei ganz eingeschobener Aussenhülse 19, bis auf den stufenförmigen Anschlag 12 der Abschlussfläche 11 der Zylinderbohrung 7 erstreckt. Der Aussendurchmesser der Büchse 25 ist so bemessen, dass zwischen ihr und der Aussenhülse 19 die Wandung der Zylinderbohrung 7 gleiten kann. In die Wandung der Zylinderbohrung 7 sind Dichtungsringe 27 angeordnet, welche dichtend an der Aussenwand der Büchse 25 anliegen. Die ringförmige Abschlussfläche der Büchse 25 bildet in der Zylinderbohrung 7 eine Druckfläche 29.

Das Einsatzstück 21 ist mit einer koaxialen Bohrung 31 versehen, worin eine Kolbenstange 33 gleitend angeordnet ist. Die Kolbenstange 33 trägt im Innenraum der Büchse 25 einen Kolben 35 mit Kolbenringen 37, welcher bezüglich der Zylinderbohrung 7 resp. des Büchseninnenraumes eine Beaufschlagungsfläche 39 aufweist.

Das Einsatzstück 21 ist somit, zusammenfassend, fest mit der Aussenhülse 19 verbunden, wobei beide Stücke bezüglich des Aufsatzstückes 3 axial verschiebbar sind. Zudem ist innerhalb der Büchse 25 der Kolben 35 mit der Kolbenstange 33 axial verschiebbar. Auf der der Büchse 25 abgekehrten Seite trägt das Einsatzstück 21 ein erstes Werkzeugpaar mit zwei Werkzeugen 41 und 42. Im Grundriss weisen die beiden Werkzeuge 41 und 42 die Form eines Zylindersektors auf mit je 90° Öffnungswinkel, und beide sind bezüglich der Rotationsachse symmetrisch angeordnet. Sie sind beide mittels einer Schwalbenschwanzhalterung 43 am Einsatzstück 21 befestigt. Von dieser Halterung können beide Werkzeuge 41 und 42 nur dann gelöst werden, wenn das Einsatzstück 21, nach Lösen des Bolzens 23 aus der Aussenhülse 19, herausgeschoben wird und beide Werkzeuge dann radial aus ihren Halterungen herausgeschoben werden können. Axial erstrecken sich die beiden Werkzeuge 41 und 42 an ihrer Peripherie bis an eine Rohrzuführöffnung 45 der Aussenhülse 19. Dieser Zuführöffnung 45 zugekehrt, weisen die beiden Werkzeuge je eine Arbeitsfläche 47 auf. Die beiden Arbeitsflächen 47 sind entsprechend Kegelflächensegmenten von der Peripherie aus gegen die Rotations-5 achse hin geneigt und konkav eingeformt. Die Berandungskan-ten, welche Mantellinien des arbeitsflächenbildenden Kegels sind, sind zu Schneidkanten 49 gearbeitet. Die beiden Werkzeuge 41 und 42 weisen in ihrem Zentrumsbereich eine axiale Bohrung 51 auf, in welcher die Kolbenstange 33 durchgeführt io ist.

An ihrem oberen Ende ist die Kolbenstange 33 zu einem zweiten Werkzeugpaar 53, 54 ausgebildet. Dieses zweite Werkzeugpaar weist im Grundriss ebenfalls die Form von rechtwinkligen Zylindersektoren auf, welche, achssymmetrisch 15 angeordnet, bezüglich des ersten Werkzeugpaares 41, 42 um 90° gedreht sind. Im Grundriss füllen damit die beiden Werkzeugpaare den ganzen Innenraum der Aussenhülse 19 aus. Die beiden Werkzeuge 53, 54 weisen wiederum je eine Arbeitsfläche 55 auf, welche jedoch, vom Zentrum gegen die Peripherie 20 hin geneigt, die Form von konvexen Kegelflächensegmenten aufweisen. Die Kanten der beiden Werkzeuge 53 und 54 sind ebenfalls zu Schneidkanten 57 gearbeitet.

Die beiden Werkzeugpaare können somit axial gegeneinander verschoben werden, wobei das eine mit dem Kolben 35, 25 das andere mit der Aussenhülse 19 verbunden ist.

Die Zylinderbohrung 7 bildet einen Druckraum, welcher über die koaxiale Bohrung 9 mit einem Druckmittel, beispielsweise Drucköl, angefüllt wird.

Wird nun in die Anordnung von der Rohrzuführöffnung 45 30 her ein an der Aussen- und Innenkante zu entgratendes Rohr eingeführt, so wird das Rohr entweder a) mit der Innenkante auf dem konvexen Werkzeugpaar 53, 54 aufzuliegen kommen, ohne dass vorerst die konkaven Werkzeuge 41, 42 mit seiner Aussenkante in Berührung

35 kommen, oder aber es wird b) mit der Aussenkante das konkave Werkzeugpaar 41, 42 kontaktieren, mit seiner Innenkante jedoch das konvexe Werkzeugpaar 53, 54 noch nicht berühren.

Analog zum Fall a) wird das Rohr im Fall b) axial gegen 40 das Aufsatzstück 3 hin gedrückt, so dass über das konkave Werkzeugpaar 41, 42 und die Aussenhülse 19 das Einsatzstück 21 weiter in die Zylinderbohrung 7 eingeschoben wird. Die daraus resultierende Mediumsdruck-Erhöhung wirkt auf die Beaufschlagungsfläche 39 des Kolbens 35, welcher bezüg-45 lieh der Bewegung der Aussenhülse 19 in entgegengesetzter Richtung nach aussen gleitet, so lange, bis das konvexe Werkzeugpaar 53, 54 mit der Innenkante des Rohres in Kontakt tritt. Eine weitere Krafterhöhung auf das Rohr bewirkt ein gleichmässiges Anpressen der beiden Werkzeugpaare an die so entsprechenden Rohrkanten.

Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, ohne jegliche Anpassarbeit Rohre in einem Arbeitsgang an ihrer Innen- und Aussenkante zu entgraten. Die Anordnung weist weiter den Vorteil auf, dass sie mit wenig Handgriffen zerlegt und die Werk-55 zeuge ausgewechselt werden können. Damit können auch verschiedene Entgratungswinkel, durch Wahl verschiedener Arbeitsflächenwinkel von Werkzeugen, beliebig ausgewählt werden.

Fall a) trifft dann ein, wenn der Aussendurchmesser des 60 Rohres für die unverstellte Position der Anordnung zu klein ist, Fall b), falls der Innendurchmesser des Rohres bezüglich der momentanen Position der Anordnung zu gross ist.

Um im Fall a) auch die Aussenkanten des Rohres mit den Werkzeugen in Kontakt zu bringen, wird mit dem Rohr das 65 konvexe Werkzeugpaar 53, 54 gegen das Aufsatzstück 3 hin verschoben, wodurch sich, über die Beaufschlagungsfläche 39 des Kolbens 35, der Mediumsdruck in der Zylinderbohrung 7 erhöht. Diese Druckzunahme wirkt auf die Druckfläche 29, so

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dass, mit der resultierenden Kraft, das Einsatzstück 21, und damit die Aussenhülse 19 und das konkave Werkzeugpaar 41, 42, axial auswärts geschoben wird, so lange, bis besagtes Werkzeugpaar 41,42 die Aussenkante des Rohres kontaktiert. Durch Erhöhung der axial auf das Rohr wirkenden Kraft,

werden nun die beiden Werkzeugpaare gleichmässig an Innen-und Aussenkante des Rohres angepresst und es erfolgt durch Rotation der Anordnung eine äusserst gleichmässige Entgratung beider Rohrkanten, und zwar gleichzeitig.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

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1. Vorrichtung zur gleichzeitigen Entgratung einer Innen-und einer Aussenkante eines zylindrischen Rohres, in Form eines rotierbaren zylindrischen Entgratungskopfes mit einem auf eine Antriebsachse aufsetzbaren Aufsatzstück, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Aufsatzstück (3) zwei über ein Druckausgleichsystem (29, 39) gegeneinander koaxial verschiebbare Schneidkanten aufweisende Werkzeugpaare zu ihrer Rotationsachse symmetrisch angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Werkzeugpaar, im Grundriss betrachtet, als Zylindersektor ausgebildet ist und aus zwei zur Rotationsachse symmetrisch angeordneten Werkzeugen (41, 42) mit je einem Öffnungswinkel von vorzugsweise 90° besteht.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugpaar (41,42) an einem Einsatzstück (21) befestigt ist, welches mit einer auf dem Aufsatzstück (3) verschiebbaren Aussenhülse (19) verbunden ist und dass das Einsatzstück (21) eine Büchse (25) aufweist, welche in einer Zylinderbohrung (7) des Aufsatzstückes (3) gleitbar gelagert ist.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussfläche der Büchse (25) in der mit einem fluidischen Mittel gefüllten Zylinderbohrung (7) als ringförmige Druckfläche (29) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Druckfläche (29) in ihrer unteren Position in der Zylinderbohrung (7) gegen einen in der Zylinderbohrungsabschlussfläche (11) befindlichen stufenförmigen Anschlag (12) stösst.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzstück (21) eine koaxiale Bohrung (31) aufweist, durch die eine Kolbenstange (33) gleitbar geführt ist, an deren unterem Ende im Innenraum der Büchse (25) ein Kolben (35) befestigt ist, welcher für das in der Zylinderbohrung (7) befindliche fluidische Mittel eine Beaufschlagungsfläche (39) aufweist.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeugpaar (41, 42) zur Durchführung der Kolbenstange (33) eine axiale Bohrung (51) aufweist.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (33) an ihrem oberen Ende zu dem zweiten Werkzeugpaar (53, 54) ausgebildet ist, welches im Grundriss die Form von rechtwinkligen Zylindersektoren aufweist, die achssymmetrisch angeordnet sind und zu dem ersten Werkzeugpaar (41, 42) um vorzugsweise 90° gedreht sind.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge des zweiten Werkzeugpaares (53, 54) eine Arbeitsfläche (55) aufweisen, welche vom Zentrum gegen die Peripherie hin geneigt ist und die Form von Kegelflächensegmenten aufweist.

10. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich um den Halbumfang des Aufsatzstückes (3) eine absatzförmige Verjüngung (14) erstreckt und dass die zweite Hälfte des Wandungsumfanges des Aufsatzstückes (3) eine weitere sprungartige Durchmesserverjüngung (13) aufweist, so dass sich auf der einen Hälfte des Aufsatzstück-Um-fanges eine erste Sitzfläche (15) und auf der zweiten Hälfte des Umfanges des Aufsatzstückes (3) eine zweite breitere Sitzfläche (17) ergibt, wobei die Aussenhülse (19) auf diese beiden Sitzflächen (15 und 17) axial verschiebbar angeordnet ist.