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Die Erfindung bezieht sich auf einen Rohrendenfräser zum Glätten eines Rohrendes.
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Eine Abwasserrohrleitung ist insbesondere in Gebäuden häufig durch eine – insbesondere aus mehreren Kunststoff-Rohrstücken zusammengesetzte – Kunststoff-Rohrleitung gebildet. Die Rohrleitung ist oft in einem Schacht innerhalb einer Gebäudewand oder unter Putz verlegt. Dadurch ist eine bestehende Abwasserrohrleitung in der Regel nur schwer und mit vergleichsweise großem Aufwand zugänglich.
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Bei Wohnungsumbau- und Sanierungsarbeiten ist es häufig erforderlich, in eine bestehende Abwasserrohrleitung einen neuen Rohr-Abzweig einzubauen, beispielsweise um eine neue Sanitäranlage an das bestehende Abwassersystem anschließen zu können.
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Zum nachträglichen Einbringen eines Rohr-Abzweigs muss in die bestehende Rohrleitung eine Unterbrechung eingebracht werden. Dazu wird die Rohrleitung üblicherweise mit einer (Stich-)Säge durchtrennt. Insbesondere aufgrund der eingeschränkten Zugänglichkeit zu der Rohrleitung entstehen dabei regelmäßig unebene Schnittkanten an den Rohrenden, die die Unterbrechung begrenzen.
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Für den Einbau des Abzweigs sind die unebenen Schnittkanten hinderlich. Insbesondere verhindern die unebenen Schnittkanten häufig, dass der Abzweig mit normgerechtem Überlapp (Dichtlänge) mit den Rohrenden der bestehenden Rohrleitung verbunden werden kann. Andererseits können scharfe Kanten und etwaige überstehende Grate an den Rohrenden das Aufschieben des Abzweigs auf die bestehende Rohrleitung erschweren oder ganz vereiteln, Dichtelemente beschädigen, etc. Die Rohrenden werden daher üblicherweise nach dem Aussägen der Unterbrechung glatt gefeilt, was allerdings angesichts der typischerweise schlechten Zugänglichkeit der Rohrenden aufwändig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den nachträglichen Einbau eines Abzweigs oder sonstigen Austauschstücks in eine bestehende Kunststoff-Abwasserrohrleitung zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Rohrendenfräser mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß umfasst der Rohrendenfräser zum Glätten eines Rohrendes ein Koppelelement, mittels dessen der Rohrendenfräser kraftübertragungstechnisch mit einem Antrieb verbindbar ist. Weiterhin umfasst der Rohrendenfräser ein Schneidelement, das mindestens eine Schneidkante aufweist. Anstelle eines fest mit dem Rohrendenfräser und dessen Koppelelement verbundenen Schneidelements kann der Rohrendenfräser auch eine Aufnahme aufweisen, in der ein Schneidelement in einer Schneidposition reversibel fixierbar ist. Der Rohrendenfräser umfasst des Weiteren ein Führungselement zur Zentrierung des Rohrendenfräsers bezüglich einer Rohrlängsachse. Das Führungselement und das Schneidelement bzw. die Aufnahme sind derart ausgebildet und relativ zueinander angeordnet, dass das Schneidelement des auf ein Rohrende aufgesetzten Rohrendenfräsers bei Drehung des Fräsers um eine durch das Koppelelement definierte Drehachse in einer kreisförmigen Bahn stirnseitig über den Umfang des Rohrendes geführt ist und dabei Unebenheiten im Rand der Rohrwandung glattschneidet.
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Durch das Führungselement wird vorteilhafterweise ein Verkippen des Rohrendenfräsers bezüglich der Rohrlängsachse verhindert. Damit wird sichergestellt, dass der geglättete Rand der Rohrwandung in einer senkrecht zu der Rohrlängsachse stehenden Ebene liegt. Zudem ist ein Verlaufen und Abgleiten des Schneidelements von dem zu bearbeitenden schmalen Rand der Rohrwandung verhindert.
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Das Führungselement ist in einer vorteilhaften Ausführungsform in das zu bearbeitende Rohr einsetzbar. Mit anderen Worten entspricht ein das Führungselement nach außen hin begrenzender Durchmesser etwa dem Innendurchmesser des zu bearbeitenden Rohres oder unterschreitet diesen geringfügig. Das Führungselement greift somit von innen an die Rohrinnenwand an. Dies hat den Vorteil, dass der Rohrendenfräser in seiner Einsatzstellung außenseitig des Rohres keinen oder sehr wenig Raum einnimmt, so dass der Rohrendenfräser auch in stark beengter Umgebung eingesetzt werden kann. Das vereinfacht wiederum die Montage des Abzweigs, da die die Unterbrechung säumenden Rohrenden der bestehenden Rohrleitung nur in geringem Umfang freigelegt werden müssen. Zudem ist durch das in das Rohr eingreifende Führungselement verhindert, dass anfallende Späne in das geöffnete Rohr fallen. Insbesondere für die Bearbeitung von freiliegenden Rohren kann das Führungselement im Rahmen der Erfindung abweichend aber auch derart gestaltet sein, dass es von außen an der Rohraußenwand angreift.
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Um einen allseitigen Kontakt des Führungselements mit der Rohrinnenwand sicherzustellen, ist das Führungselement vorteilhafterweise zylindrisch ausgeführt. Zur Gewichtsersparnis ist das Führungselement des Weiteren zweckmäßigerweise hohl.
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In einer zweckmäßigen Ausführung ist das Führungselement durch ein von dem Schneidelement bzw. der Aufnahme getrenntes Teil gebildet, das reversibel mit einem das Schneidelement bzw. die Aufnahme tragenden Teil verbindbar und von diesem Teil abnehmbar ist. Die Abnehmbarkeit des Führungselements ermöglicht hierbei eine bessere Zugänglichkeit zu dem Schneidelement bzw. zu der zugehörigen Aufnahme, um das Schneidelement ungehindert befestigen, justieren und in sonstiger Weise bearbeiten (z. B. nachschleifen) zu können.
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In diesem Fall ist an dem zylindrischen Führungselement vorzugsweise ein Deckel angeformt, so dass das Führungselement insgesamt eine becherförmige Struktur bildet, die zu einem Axial-Ende hin durch den Deckel geschlossen ist. Der Deckel dient hierbei vorzugsweise zur einfachen und stabilen Verbindung des Führungselements mit dem das Schneidelement bzw. die Aufnahme tragenden Teil des Rohrendenfräsers.
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Zur Kraftübertragung auf den Rohrendenfräser ist als Antrieb vorzugsweise eine Handbohrmaschine einsetzbar, die zur formschlüssigen Kopplung mit einem Werkzeug insbesondere eine Steckachse mit polygonalem Profil aufweist. Das Koppelelement des Rohrendenfräsers weist zur formschlüssigen Kopplung mit dem Antrieb in diesem Fall zweckmäßigerweise eine Bohrung mit unrundem Querschnitt auf, so dass in der Bohrung eine Steckachse mit komplementärem Profil (beispielsweise Vierkant-Profil oder Sechskant-Profil) formschlüssig aufnehmbar ist. Alternativ kann das Koppelelement auch in Form eines Zapfens ausgeführt sein, an den beispielsweise ein Steckschlüssel koppelbar ist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Rohrendenfräser einen Grundträger zur Verbindung des Koppelelements mit dem Führungselement. Das Koppelelement ist dabei in den Grundträger insbesondere als zentrale – unrunde – Bohrung eingeformt. Das Führungselement ist an dem Grundträger vorzugsweise mit seinem gegebenenfalls vorhandenen Deckel gehaltert. Zudem bildet eine Oberfläche (nachfolgend Anschlagfläche) des Grundträgers, die in der bestimmungsgemäßen Anwendung des Rohrendenfräsers dem zu bearbeitenden Rohrende zugewandt ist, einen axialen Anschlag. An dieser Anschlagfläche schlägt der Rand der Rohrwandung bei der bestimmungsgemäßen Bearbeitung des Rohrendes an, wodurch insbesondere die Schnitttiefe des Rohrendenfräsers und entsprechend die Spanlänge begrenzt wird. Die Anschlagfläche stellt somit eine gleichmäßige Bearbeitung des Rohrendes sicher und verhindert, dass sich der Rohrendfräser „festfrisst” (also blockiert wird). Um den Anschlag für das Rohrende zu bilden, ist die Anschlagfläche derart ausgeführt, dass ihre (radiale) Breite dem Außendurchmesser des zu bearbeitenden Rohres entspricht oder diesen überschreitet. In einer besonders einfachen Bauform ist das Führungselement mit dem Grundträger verschraubt.
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Die Aufnahme für die Halterung des Schneidelements ist in zweckmäßiger Ausführung aus dem Grundträger ausgeformt. Insbesondere ist die Aufnahme derart ausgeführt, dass die Aufnahme, und damit das gegebenenfalls daran befestigte Schneidelement gegenüber der Anschlagfläche in den Grundkörper zumindest teilweise versenkt ist. Das in der Aufnahme befestigte Schneidelement ragt somit um eine Schnitttiefe, die lediglich einen (insbesondere geringen) Teil der Gesamtbreite des Schneidelements einnimmt, über die Oberfläche des Grundträgers hinaus. Mit anderen Worten ist das Schneidelement so tief gegenüber der Anschlagfläche des Grundträgers zurückversetzt, dass nur noch ein kleiner, die Schneidkante bildender Bereich des Schneidelements hervorsteht. Die Aufnahme erstreckt sich hinsichtlich ihrer Längsausdehnung vorzugsweise radial bezüglich der Drehachse. Sie kann im Rahmen der Erfindung aber auch gegenüber der Radialrichtung angestellt sein, wobei in diesem Fall ein radial inneres Ende der Aufnahme in der vorgesehenen Schneidrichtung vorauseilt, so dass die von dem Rohrende abgehobenen Späne nach außen abgelenkt werden.
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Um einen zur Bearbeitung von Kunststoff geeigneten Spanwinkel des Schneidelements gegen den Rand der Rohrwandung zu bilden, ist die Aufnahme vorteilhafterweise als eine zu der Anschlagfläche des Grundträgers schräge Seitenwand ausgeführt. Dadurch ist die Schneidkante beziehungsweise eine von der Schneidkante begrenzte Freifläche des Schneidelements mit einem spitzen Winkel gegen den zu bearbeitenden Rand der Rohrwandung angestellt.
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Vorteilhafterweise ist das Schneidelement derart zwischen einem Spannelement und der Aufnahme angeordnet und vorzugsweise klemmbar, dass die Schneidkante zu der als Anschlag dienenden Oberfläche des Grundträgers noch ausrichtbar ist, bevor das Schneidelement fest eingespannt wird. Dadurch sind die Schnitttiefe, und die Ausrichtung der Schneidkante in gewissen Grenzen einstellbar.
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Vorzugsweise ist das Schneidelement zusätzlich mittels eines Gegenhalters in seiner Relativlage zu dem Spannelement ausgerichtet. Das Schneidelement ist dabei insbesondere sandwichartig zwischen dem Spannelement und dem Gegenhalter gehaltert. Somit stellt das Spannelement zusammen mit dem Schneidelement und dem Gegenhalter eine einfach an der Aufnahme zu befestigende Baugruppe dar.
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Der Deckel des Führungselements weist vorteilhafterweise mindestens eine Nut auf, in der in einem montierten Zustand des Rohrendenfräsers das über die Anschlagfläche des Grundträgers herausstehende Schneidelement aufgenommen ist. Entsprechend der Ausrichtung der Aufnahme und des daran gegebenenfalls befestigten Schneidelements ist die Nut des Deckels ebenfalls vorzugsweise radial ausgeformt, so dass die Nut und das Schneidelement zueinander fluchtend ausrichtbar sind.
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Grundsätzlich kann der Rohrendenfräser eine beliebige Anzahl von Schneidelementen oder Aufnahmen zur Halterung von solchen aufweisen. Dementsprechend kann der Deckel des Führungselements auch mehrere Nuten aufweisen, in denen die über den Grundträger herausstehenden Schneidelemente aufgenommen sind. In einer einfachen und zweckmäßigen Ausführungsform umfasst der Rohrendenfräser allerdings zwei Schneidelemente, die im Wesentlichen gegenüber, d. h. auf einer Linie beidseitig zu dem Koppelelement angeordnet sind. Hierbei ist die Nut im Deckel des Führungselements durch den Mittelpunkt des Führungselements geführt. Beide Schneidelemente sind somit in einer gemeinsamen Nut aufgenommen.
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Zur Ausrichtung des Führungselements zu dem Grundträger, insbesondere der gegebenenfalls vorhandenen Nut im Deckel des Führungselements zu dem an dem Grundträger gehalterten Schneidelement, sind der Grundträger und das Führungselement vorteilhafterweise durch Positionierelemente in ihrer rotatorischen Lage relativ zueinander festlegbar. Beispielsweise sind die Positionierelemente durch mindestens einen Passstift an dem Grundträger und eine korrespondierende Passbohrung in dem Deckel des Führungselements gebildet. Ein solcher Passstift kann auch als unabhängiges Teil vorliegen und mit Passbohrungen im Grundträger und im Führungselement korrespondieren.
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Grundsätzlich kann das Schneidelement durch beispielsweise eine Wendeschneidplatte gebildet sein. In einer besonders einfachen Ausführung des Rohrendenfräsers zur Bearbeitung eines Kunststoffrohres ist das Schneidelement allerdings durch ein (insbesondere handelsübliches) Hobelmesser gebildet. Die Einspannung des relativ kleinen und dünnen Hobelmessers zwischen dem Spannelement und dem Gegenhalter ist hierbei zur Handhabung des Hobelmessers insbesondere während der Ausrichtung an der Aufnahme vorteilhaft.
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Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin denkbar, dass der Rohrendenfräser zusätzlich zum Schneiden einer Fase oder Schräge an den Kanten der Rohwandung eingerichtet ist. Hierfür kann das Schneidelement beispielsweise eine gewinkelte, insbesondere näherungsweise U-förmige, Schneidkante aufweisen, so dass die Rohrwandung an mindestens einer ihrer beiden Kanten angeschrägt wird. Alternativ hierzu kann der Rohrendenfräser auch weitere Schneidelemente oder Aufnahmen für diese umfassen, die mit unterschiedlichen Anstellwinkeln gegenüber der Rohrlängsachse ausgeführt sind, so dass bei der Bearbeitung des Rohres jeweils mindestens ein Schneidelement zum Glätten des Rohrendes und mindestens ein weiteres Schneidelement zum Anfasen der innenliegenden und/oder der außenliegenden Kante der Rohrwandung mit dem Rohrende im Eingriff steht.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 in einer Explosionsdarstellung einen Rohrendenfräser,
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2 in Seitenansicht den Rohrendenfräser gemäß 1, und
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3 in Schnittdarstellung III-III den Rohrendenfräser gemäß 1 im Eingriff mit einem zu bearbeitendem Rohrende.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Rohrendenfräser 1 zerlegt in seine Einzelteile dargestellt. Der Rohrendenfräser 1 umfasst ein Koppelelement 2 zur kraftübertragungstechnischen Verbindung mit einem Antrieb. Das Koppelelement 2 ist an einem Grundträger angeformt, der in Form einer kreisförmigen (Grund-)Platte 3 ausgeführt ist. Das Koppelelement 2 ist dabei insbesondere als sechskantiger Ansatz (Außensechskant) ausgeführt, an dem ein Schraubenschlüssel ansetzbar ist.
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Weiterhin umfasst der Rohrendenfräser 1 ein zylindrisches Führungselement 4 zum Zentrieren des Rohrendenfräsers 1 entlang einer Rohrlängsachse. Des Weiteren umfasst der Rohrendenfräser 1 zwei Schneidelemente, nachfolgend als Messer 5a und 5b bezeichnet. Der Rohrendenfräser 1 ist zur bestimmungsgemäßen Materialbearbeitung um eine (Rotations-)Achse 10 rotierbar und bezüglich einer 180°-Drehung um diese Achse 10 im Wesentlichen symmetrisch aufgebaut.
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Das Führungselement 4 ist durch zwei Schrauben 15a und 15b mit der Platte 3 verschraubbar, die von einer Oberseite 17 der Platte 3 her einschraubbar sind. Zur Ausrichtung des Führungselements 4 zu der Platte 3 ist in dem Führungselement 4 und in der Platte 3 jeweils eine Passbohrung 20a und 20b eingebracht. In die Passbohrung 20a ist ein Passstift 22 einsetzbar, zu dem die Passbohrung 20b ausrichtbar ist.
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Jedes der Messer 5a und 5b ist jeweils mit einem Spannelement 25a bzw. 25b, einem Gegenhalter 28a bzw. 28b, zwei Stellschrauben 30a und 31a, bzw. 30b und 31b, und zwei Spannschrauben 33a und 34a, bzw. 33b und 34b, zu jeweils einer Spannbaugruppe 38a bzw. 38b zusammengefasst. Der Gegenhalter 28a bzw. 28b dient dabei zum Ausrichten und Vorfixieren des Messers 5a bzw. 5b an dem Spannelement 25a bzw. 25b. Dadurch ist das Messer 5a bzw. 5b im Verbund mit der Spannbaugruppe 38a bzw. 38b einfach handzuhaben, das heißt ausrichtbar und montierbar. Die Stellschraube 31b und die Spannschraube 34b sind in 1 jeweils von der Stellschraube 30b und der Spannschraube 33b verdeckt. Die Messer 5a und 5b sind an den jeweiligen Spannbaugruppen 38a bzw. 38b mit einem Anstellwinkel von z. B. ca. 25° zu der Achse 10 vorfixiert.
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Der Rohrendenfräser 1 umfasst jeweils eine Aufnahme zur Halterung der Messer 5a und 5b bzw. der Spannbaugruppen 38a und 38b. Die Aufnahmen sind in Form einer radial in die Platte 3 eingebrachten Nut 40a und einer Nut 40b (letztere dargestellt in 3) ausgeführt. Die Nuten 40a und 40b weisen jeweils eine in einer bestimmungsgemäße Drehrichtung 45 des Rohrendenfräsers 1 nachlaufende Seitenwand 50 auf, wobei jede der beiden Seitenwände 50 jeweils schräg zu der Achse 10 angestellt ist. Der Anstellwinkel der jeweiligen Seitenwand 50 gegenüber der Achse 10 entspricht dabei dem vorstehend beschriebenen Anstellwinkel des jeweils zugeordneten Messers 5a, 5b. Die Messer 5a, 5b sind mit anderen Worten planparallel zu der jeweils zugeordneten Seitenwand 50 angeordnet.
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In dem Führungselement 4 ist in Gegenüberstellung zu den Nuten 40a und 40b der Platte 3 eine als Rinne 55 bezeichnete weitere Nut eingeformt, die radial durch die Achse 10 verläuft.
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In 2 ist der Rohrendenfräser in montiertem Zustand dargestellt. Die Spanngruppe 38a ist in der Nut 40a gehaltert und mit dem Gegenhalter 28a gegen die schräge Seitenwand 50 abgestützt. Das Messer 5a ist dadurch in einem für Kunststoffe geeigneten Schnittwinkel (oder auch Spanwinkel) angestellt. Durch die Spannschrauben 33a und 34a ist die Spanngruppe 38a gegen die andere, gerade Seitenwand der Nut 40a verspannt. Zum Einstellen einer Eintauchtiefe des Spannelements 25a in die Nut 40a ist das Spannelement 25a durch die Stellschrauben 30a und 31a mit Abstand zu einem Nutgrund 60 ausgerichtet. Durch die Stellschrauben 30a und 31a bzw. die Eintauchtiefe des Spannelements 25a in die Nut 40a ist eine maximale Schnitttiefe 65 festgelegt. Die Schnitttiefe 65 entspricht dem Maß, um das das Messer 5a über die Platte 3 hinausragt. Die Platte 3 bildet dabei mit ihrer – der Oberseite 17 entgegengesetzten – Unterseite 70 einen axialen Anschlag für das Rohrende 75 des zu bearbeitenden Rohres 80 (dargestellt in 3), so dass das Messer 5a höchstens um die Schnitttiefe 65 in das Rohrende 75 eindringen kann. Der Gegenhalter 28a liegt dabei an dem Messer 5a an, so dass das Messer 5a entgegen der Drehrichtung 45 abgestützt ist. Die Spanngruppe 38b ist in der Nut 40b spiegelbildlich und entsprechend der vorgehend beschriebenen Anordnung der Spanngruppe 38a gehaltert.
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Das Führungselement 4 ist derart mit der Platte 3 verschraubt und durch den Passstift 22 ausgerichtet, dass die Rinne 55 parallel zu der Nut 40a bzw. 40b verläuft. Die über die Platte 3 überstehenden Messer 5a und 5b sind dabei in der Rinne 55 aufgenommen.
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In 3 ist der Rohrendenfräser 1 in einem Schnitt und im Eingriff in das Rohr 80 dargestellt. In 2 ist zu erkennen, dass das Koppelelement 2 zusätzlich zu dem sechskantigen Ansatz eine (Vierkant-)Bohrung 85 aufweist, in der eine Steckachse einer Bohrmaschine zum Antrieb des Rohrendenfräsers 1 aufnehmbar ist.
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In dem Führungselement 4 ist eine zylindrische Materialaussparung 90 eingeformt, so dass das Führungselement 2 näherungsweise einen Becher darstellt, der zur Unterseite des Führungselements 2 hin geöffnet ist. Die Rinne 55 ist folglich in einem zur Oberseite hin liegenden Deckel beziehungsweise Becherboden 95 des Führungselements 4 eingeformt. Das Führungselement 2 verschließt das Rohrende 75 bei dem bestimmungsgemäßen Eingriff in dieses zur Rohrinnenseite 100 hin, so dass Späne, die bei der Bearbeitung des Rohrendes 75 zur Innenseite 100 hin fallen, nicht in das Rohr 80 gelangen. Die Rinne 55 kann dabei als Spanraum dienen, in dem anfallende Späne bei der Bearbeitung aufgenommen sind und anschließend mit aus dem Rohr 80 entnommen werden.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohrendenfräser
- 2
- Koppelelement
- 3
- (Grund-)Platte
- 4
- Führungselement
- 5a, 5b
- Messer
- 10
- (Rotations-)Achse
- 15a, 15b
- Schraube
- 17
- Oberseite
- 20a, 20b
- Passbohrung
- 22
- Passstift
- 25a, 25b
- Spannelement
- 28a, 28b
- Gegenhalter
- 30a, 30b
- Stellschraube
- 31a, 31b
- Stellschraube
- 33a, 33b
- Spannschraube
- 34a, 34b
- Spannschraube
- 38a, 38b
- Spannbaugruppe
- 40a, 40b
- Nut
- 45
- Drehrichtung
- 50
- Seitenwand
- 55
- Rinne
- 60
- Nutgrund
- 65
- (maximale) Schnitttiefe
- 70
- Unterseite
- 75
- Rohrende
- 80
- Rohr
- 85
- (Vierkant-)Bohrung
- 90
- Materialaussparung
- 95
- Becherboden
- 100
- (Rohr-)Innenseite
