DE2234082A1

DE2234082A1 - Rohrabschneider und verfahren zum schneiden von rohren

Info

Publication number: DE2234082A1
Application number: DE2234082A
Authority: DE
Inventors: Russel Mac Foyle; Charles Richard Sherer
Original assignee: DND CORP
Current assignee: DND CORP
Priority date: 1972-01-27
Filing date: 1972-07-11
Publication date: 1973-08-02
Also published as: GB1392877A; CA973344A; US3807047A; FR2169562A5; DE2234082C2

Description

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DND Corporation, 5629 Thendale, Houston, Texas 77017 (U.St.A.)

Rohrabschneider und Verfahren zum Schneiden von Rohren

Diese Erfindung "betrifft einen automatischen Rohrabschneider , und insbesondere einen Rohrabschneider, der zum Schneiden von fast allen Rohrgrößen eingesetzt werden kann, der mit allen möglichen Schrägwinkeln schneiden kann und der mit einer Schneidüberlastungsfreigabe ausgestattet ist.

Bekannte Rohrabschneider umfassen einen ringförmigen Schneidrahmen, der am äußeren Umfang des Rohres an einer geeigneten Stelle befestigt werden kann. Bei diesen Rohrschneidern wird eine geeignete Rohrschneidroile am Umfang des Rahmens gewälzt. Beim Drehen der Schneidrolle findet eine Zustellung radial nach innen in Richtung auf die Mittelachse des Rohres statt, so daß die Schnittiefe erhöht wird. Die Schneidrolle wird ebenso unter einem geeigneten Winkel gehalten, so daß das Rohr eine schräge Fläche erhält, um beim Zusammenschweißen der Rohrabschnitte die Schweißnaht aufzunehmen.

Meist sind die Rohre der in Frage kommenden Art im Querschnitt nicht vollkommen ringförmig, denn ihre Herstellungstoleranzen werden nicht sehr genau eingehalten. Es ist deshalb üblich, eine federnde Vorbelastungseinrichtung oder eine ähnliche Einrichtung einzusetzen, um die Rolle schwimmend nach innen zu drücken, und zwar um einen Betrag, der mit; Bezug auf die Exzentrizität des Rohres festgelegt ist. Demgemäß soll die Schneidrolle an Umfangsflache des Rohres "schwimmen¹¹. Als Ergebnis soll trotz Umfangsabweichungen von einem vollkommen ringförmigen Querschnitt die Schnittiefe mit Bezug auf die

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äußere !fläche des Rohres gleichmäßig sein.

Nach dem bekannten Verfahren zum Drücken der Schneidrolle nach innen wird die Schneidrolle mit einer vorher bestimmten Schneidkraft belastet. Sowohl die Feder als auch die Schneidrolle sind durch einen Arm getragen, der mit einer Rolle auf dem äußeren Umfang des Rohres reitet. Auf diese Weise weist der Schneidrollenträger stets den gleichen Abstand mit Bezug auf die äußere Rohroberfläche auf; die radiale Lage der Schneidrolle ist jedoch federbelastet mit Bezug auf die Abstutzlage.

Dieses Vorgehen zur Abstützung der Schneidrolle bzw. des Schneidstahls und die Federbelastung führt meist zu drei Problemen. Erstens wirkt eine Feder in einer von zwei Richtungen, d. h. sie kann zusammengedrückt oder ausgedehnt werden. Demgemäß läßt sich eine Feder entweder ineinanderziehen, so daß die Schneidrolle einen"tieferen Schnitt erzeugt, oder ausdehnen, so daß die Schneidrolle außer Berührung mit dem Rohr zurückprallen oder gleiten kann. Zweiteris läßt sich die Federvorbelastung während des Betriebes nicht automatisch einstellen. Die Schneidrolle wird durch eine vorbestimmte, durch die Konstante der Feder vorbestimmte Kraft geschoben, ohne daß die beim Schneiden eines bestimmten Rohres benötigte Kraft berücksichtigt wird. Drittens ist kein Sicherheitsfaktor vorhanden, wodurch eine so große, auf die Schneidrolle ausgeübte Druckwirkung unterbrochen wird, wenn eine Überlastung auf- tritty ζ. B. wenn beim Schneiden eines Rohres die Schneidrolle "frißt? oder festklemmt.

Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen neuen, verbesserten Rohrabschneider anzugeben. Dabei besteht eine Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Rohrabschneider zu schaffen, der Rohre in allen vorkommenden Größen und in einem großen Bereich der Schrägwinkel und Arten zu schneiden vermag.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rohrabschneider anzugeben, mit dem ein vorausbestimmter, geregel-

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ter Druck auf die Schneidrolle "bzw. den Schneidstahl ausgeübt werden kann. Dabei ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Ausübung eines geeigneten Druckes auf die Schneidrolle auszuüben. Ein noch weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer automatischen !Freigabe, die beim-Ausüben eines übermäßigen Druckes auf die Schneidrolle bei Überlastung zur Wirkung kommt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt ein Rohrabschneider einen Rahmen, der um ein Eohr mit einer beliebigen Größe befestigt werden kann. Zwei bogenförmige Arme, die an einem Ende schwenkbar miteinander verbunden sind, sind an den anderen Enden durch einen luftdruck- oder flüssigkeitbetätigten Kolben miteinander verbunden. Während die Arme nach innen verschoben werden, um das Eohrj zu umgreif en^ wird ein Schneidregistrierrädchen gegen das Rohr durch einen vorausbestimmten, durch den Kolben geregelten Druck gedrückt. Der Kolben läßt sich durch geeignete Konturenabtasteinrichtungen steuern, die vorzugsweise die Form einer am Umfang des Rohres abrollenden Rolle annehmen. Auf diese Weise kania» der/Stahl bzw. die EoIle zum Schneiden unbeachtet etwaiger Exzentrizität des Rohrumfanges so Siführt werden, daß der Schnitt eine vorbestimmte Tiefe aufweist.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1 perspektivisch eine Ansicht eines Ausführungsbeispieles der Erfindung, das insbesondere zum Abschneiden von Rohren kleineren Durchmessers geeignet ist, wobei der Abschneidkörper, der Motor und eine Einrichtung zur Betätigung, des Schneidstahls gezeigt sind;

Fig. 2 eine Draufsicht des Endes des an einem Rohr gespannten Rohrabschneiders gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine axial auseinandergenommene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispieles des. erfindungs-

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gemäßen Rohrabschneiders, der insbesondere zum Schneiden vor Rohren kleineren Durchmessers geeignet ist;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführung sbeispieles der Einstelleinrichtung für die Schnittiefe, die es gestattet, die Schnittiefe wahlweise und automatisch während des Schneidens zu erhöhen;

Fig. 5 eine axial auseinandergenommene Ansicht der • Einrichtung zur Einstellung der Schnittiefe gemäß Fig. 4;

Fig. 6 eine axial auseinandergenommene Ansicht eines zweiten, bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung, das sich insbesondere zum Schneiden größerer Rohre eignet, und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines zweiten, bevorzugten Ausführungsbeispieles einer Einrichtung zur Einstellung der Schnittiefe, so daß beim Schneiden die Schnittiefe' wahlweise vergrößert werden kann.

Die wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Einrichtung (Fig. 1, 2, 3 und 6) umfassen einen Rahmen 20, Rohrgreifbacken 21, 22 und 23» einen Zahnkranz 26, einen Motor 24 und ein Rohrschneidwerkzeugaggregat 25· Die zulässigen Schwankungen in den äußeren Durchmessern der zu schneidenden Rohre hängen von dem zwischen den Backen 21, 22 und 23 vorhandenen Abstand und von der Größe der Fortbewegung der Backen ab. Ein erfindungsgemäßer Rohrabschneider kann prinzipiell so konstruiert werden, daß er um Rohre im Bereich von 2 Zoll bis 10 oder mehr Fuß im Durchmesser angeordnet werden kann.

Der Rahmen 20 bildet eine unterteilte, zylindrisch ausgebildete Einheit, deren zwei oder mehr bogenförmige Abschnitte und 51 bei einem Schwenkpunkt 32 miteinander verbunden sind.

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Wie am besten den Fig. 3 und 6 zu entnehmen, besitzt der Rahmen 20 obere und untere ringförmige Platten 20a bzw. 20b, die durch radial angeordnete Abstandsplatten (z. B. 20c) parallel zueinander gehalten sind. Die zwischen den radialen Platten 20c vorhandenen Flächen 2Od bilden Führungen, die die Backen 21 - 23 aufnehmen und abstützen. Demnach sieht man, daß der Rahmen einem trommeiförmigen Käfig ähnelt.

Demgemäß läßt sich der Rahmen um die Achse 32 spreizen oder auseinanderschwenken. Nach der Auseinanderschwenkung wird der Rahmen bei einer geeigneten Stelle um das Rohr herumgelegt. Die Seiten lassen sich zusammenführen und durch eine geeignete Vorrichtung 33 (z. B. einer Befestigung mit Kniehebelwirkung) am Rohr festlegen. Vorzugsweise besitzt diese Festhaltungseinrichtung eine Querstange, die sich an einem verschleißfesten Sitz des Rahmens abstützt«,

Nachdem auf diese Weise der Rahmen am Rohr befestigt/ worden ist, dreht man an einem radial angeordneten, einer der jew iligen Backen 21, 22 bzw. 23 zugeordneten Schraubenbolzen 34- (erstes Ausführungsbeispiel, Fig. 3)_} um die Backe radial nach innen in Richtung auf die'Achse des Rahmens, wie am besten der Fig. zu entnehmen, zu verschieben." Zwar können viele andersartige Backen benutzt werden, eine bevorzugte Form umfaßt jedoch einen rechteckigen Block, dessen bogenförmige Fläche A so bearbeitet ist, daß sie sich der Umfangskrümmung eines abzuschneidenden Rohres anpaßt. Ber Block wird gebohrt und gewindegebohrt, um das Ende des Schraubenbolzens 34· aufzunehmen. Demgemäß findet bei einer Drehung des Schraubenbolzens 34- eine Bewegung nach vorne oder nach hinten der Backe 21 in'bzw. außer Eingriff mit dem Rohrumfang statt. Eine geeignete Meßvorrichtung kann verwendet werden, um eine Konzentrizität zwischen dem Rohr und dem Rahmen 20 zu gewährleisten- Nachdem der Rahmen auf diese Weise am Rohr festgehalten ist, wird der Rahmen zu einer starren Stütze füu den .Röhrschneidstahl.

Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 6) umfassen mindestens zwei der mindestens drei Backen 21 - 23 eine senkrechte, um eine Achse 205 drehbare, mit mehreren

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angeschweißten, je eine verschiedene radiale Breite aufweisenden Platten oder Rippen 201 - 204 ausgestattete Welle 200. Deshalb lassen sich, indem man die Backen auf der Welle 205 dreht, Rohre mit verschiedenen Durchmessern einführen und zentrieren. Die übriggebliebenen, motorisch angetriebenen Festhalteeinrichtungen umfassen eine festhalteplatte 207, 208, die mit den Enden von Stäben 209 bzw. 210 verbunden ist. Die Platten 207, 208 werden durch einen pneumatischen oder hydraulischen Zylinder 211, 212 angetrieben. Über das Ventil 215 wird der Versorgungsdruck eines Rohrsystems 217, 218 den Zylindern 211, 212 zugeführt» Demgemäß sieht die Ausführungsform gemäß Fig. 6 eine motorisch angetriebene Festhalteeinrichtung vor, die das Rohr gemäß der festen Drehlage der Backen, wie z. B. 21, automatisch zentriert. Dieses Ausführungsbeispiel bietet sich insbesondere zur Anwendung bei Rohren größeren Durchmessers an, wobei es mit angebauten Heberingen oder Haken ausgestattet werden kann.

Zwar zeigt die Zeichnung drei Backen 21 - 23, es können jedoch Backen in jeder beliebigen Anzahl vorgesehen werden. Bei einem acht-Fuß-Rohr kann man z. B. zwölf oder mehr, bei einem vier-Zoll-Rohr jedoch lediglich drei Backen vorsehen. Ein Ausführung sb ei spiel gemäß Fig. 6 kann ein drei-Fuß-Rohr mit drei feststehenden Backen (wie z. B. 21) und drei"motorisch angetriebenen Backen (wie z. B. 32) besitzen. Im übrigen können die inneren, bogenförmigen Flächen A der Backen (oder die Enden der Platten 201 - 204, 207 und 208) verzahnt, gerändelt, gerillt oder sandgestrahlt werden, um die Reibung an de^ Anreißfläche zu erhöhen.

Ein weiteres Element des Rahmens 20 bildet die .einstückige Halterung 40, die einen Motor 24 geeigneter Konstruktion trägt. Der Motor 24 könnte z. B. elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch angetrieben sein. Eine Handkurbel kann zum gleichen Zweck benutzt werden. Auf jeden Fall kann der Motor an der Halterung durch geeignete Mittel, wie z. B. durch Schrauben, Schraubenbolzen oder Nieten, befestigt sein. . ·

An seinem äußeren Ende besitzt der Hahmen eine ümfangsrille 43

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mit gleichmäßig verteilten Rollen 44, die durch geeignete Mittel, wie z. B_c Stützlager und .Beilagscheiben, an der Basis der Rille gehalten, sind« JDeaigemaLb besitzt die obere ringförmige Platte 20a (ifig. 5 und 6) einen einstückigen, aufrechten, zylindrischen Bund 43a, der in einen nach außen gerichteten Flansch 4Jb ausgeht» Demgemäß bildet der Bund 45a den Boden der Rille, während die Platte 20a und der Plansch 43b die Seiten der Rille bilden. Die Achsen der Rolle 44 werden an ihren Enden durch den Flansch 43b und die Platte 20a abgestützt» Vorzugsweise besitzen die Rollen 44 etwa Y- oder U-förmige Umfangsrillen oder Umfangsaufnehmungen 44a, die zum Zentrieren und zum Abstützen eines Zahnkranzes 26 in der RiIIe^ 43 dienen. Die Anzahl der Rollen hängt von der Größe des Rahmens ab. Es werden jedoch meist nicht weniger als vier Rollen eingesetzt.

Der Zahnkranz 26 besteht vorzugsweise aus zwei Teilen 45, 46, die an ihren Enden überschneiden und ineinandergreifen.' Die Enden werden durch zwei Haltebolzen' 47, 48 miteinander verbunden. Der innere Umfangsrand 50 <les Zahnkranzes 26 besitzt eine im wesentlichen U- oder- V~-Gestalt, die der U- oder V-Gestalt der Rillen oder der Ausnehmungen 44a entspricht« Auf diese Weise ist es möglich, nach dem Verschrauben des Rahmens 20 den Zahnkranz auseinanderzunehmen, ihn über die Rillen oder die Ausnehmungen 44a zu legen und danach durch die Schrauben-, bolzen 47, 48 zusammenzubauen. Zwei Befestigungsbolzen 52, können wahlweise den Zahnkranz 26 festhalten, während der Rohrabschneider um ein Rohr gelegt und befestigt wird» Danach kann man die Bolzen 52, 53 während des Schneidens entfernen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß .5¹Ig₀ 6 wird die Anordnung durch eine oder mehrere Halterung-Backenanordnungen 52a, 53a festgehalten.

Ein Ritzelzahnrad 55 überträgt die Kraft des Motors 24, um den Zahnkranz 26 in Drehung zu versetzen, so daß, so lange der Motor läuft, der Zahnkranz ohne Unterbrechung um das Rohr herum gedreht wird. Sobald die Versorgung des Motors unterbrochen wird, hört die Drehung des Zahnkranzes auf.

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Das Rohrschneidwerkzeugaggregat 25 ist an zwei bogenförmigen Armen 60, 61 getragen, die gemäß der Ausführungsform der Fig. 3 an einem Ende durch einen Bolzen 62 schwenkbar verbunden sind, Am anderen Eade werden sie durch einen hydraulisch oder pneumatisch gesteuerten Kolben 63 festgehalten. Im übrigen sorgt ein Bolzen 64 für eine schwenkbare Befestigung der bogenförmigen Arme 60_v 61 bei 6.5 am Zahnkranz» Beim Ausführungsbeispiel gemäß 3Tig. 6 können beide Arme 60, 61 mit dem Zahnkranz 26 und nicht-miteinander gekoppelt sein. Der Kolben 63 kann eiü-s Verlängerung, wie s* Bo eine Rollenkette 66, aufweisen, deren Länge gemäß eier Größe des Rohrabscbneiders und dem "Durchmesser des abzuschneidenden Rohres gewählt ist. Ein erster ZbIben 63 ohne die Kette 66 (Pig. 2) kann z. B. beim Schneiden eines Rohres geringeren Durchmessers verwendet werden« Sollte danach dasselbe Werkzeug zum Schneiden eines Rohres mit einem großen Durchmesser verwendet werden/ kann ein anderer Kolben 63 mit siner Verlängerungskatte 66 (Fig. 3) eingesetzt werden. Dementsprechend kopien eine beliebige Anzahl von Zolbenkistteneiaüeiten vorgesehen werden,

um für sin gcbaell.es und bequemes Austauschen der Kolbeneinheiten su erleichtern.5 lcönn^n die Enden 67» 68 der Arme 60, als Hiüien ausgebildet ssin* Auf diese Weise genügt es, wenn man das eins Ende des Kolbens 63 bei 6? und das andere Ende dec EoIbeiis (oder der Eetce) bei 68 einengt»

GremaS einem wichtigen Merkmal der Erfindung kann der im Zylinder¹ 63 Ilsr-rsc'hende Luft- oder ¹ITlUssigkeitsdruck bei einem bestimmten ¥ert g-s&iltsn werden. Die Schneidkraft wird durch die zwisehsn c.-βώ. üeiden Armen 60, 61 verteilten Druck festgelegt» Werden die Arme zusammengebracht, so wird beim vorausbestimmten Druckwert der Sehneidstahl in das Rohr'eindringen. Sollte aus ir-genäwelehem Grund der Brück des Schneidwerkzeuges den Zylinderdruck (wenn es z„ B= klemmt) überschreiten, so übt das Schneidwerkzeug einen größeren Druck gegen den Zylinder aus, um den übermäßigen Druck zn überwinden» Auf diese Weiise wird ösr- Delias'¹' :' Vorgang mit einem geeigneten Verkzeugdruck fortiiösecztc Sm übermäßiger ^erkzeugdrucK wird jedoch sofort aufgehoben,

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Jeder der Arme 60 und 61 trägt eine Rolle 70 bzw. 81. Des weiteren besitzt der Sclineidarm 60 ein Schneidarmaggregat (Fig.- 4, 5 und 7)? das am Arm 60 angeordnet ist. Wird demgemäß der Kolben 63 betätigt, um die Arme 60 und 61 zusammenzuhalten, so dringt das Schneidwerkzeug 72 mit dem vorbestimmten Druck in das Rohr hinein. Es ist besonders zu beachten, daß das Schneidwerkzeug 72 gegen die Rolle 70 diametral stabilisiert wird.

Danach setzt der Motor 24 den Zahnkranz 26 in Bewegung. Dabei wird das Schneidwerkzeug 72 um das Rohr herum gedreht, um dessen Umfangsflache anzureißen. Bei dieser Drehbewegung walzen die beiden Rollen 70 und 81 am äußeren Umfang des Rohres. Demgemäß werden die zwei Arme 60 und 61 um den Bolzen 64 und die Schwenkachse 75 geschwenkt, wenn die Rollen auf umfangsmäßige Exzentrizitäten stoßen. Auf diese Weise neigt der Schneidstahl 72 dazu, mit Bezug auf den Umfang des Rohres weg-en der Wirkung des Zylinders 63 zu schwimmen, wodurch trotz Abweichungen in der Kreisform des Rohres die Schnitt!e£e die gleiche bleibt.

Bei Rohren mit einem sehr großen Durchmesser kann das Ende des Armes;60 unmittelbar mit dem Zahnkranz 26 verbunden sein. Ein oder mehrere Führungskettenräder 215 (Fig· 6) können am Zahnkranz 26 angebracht werden, um den Kolben 63 und die Kette 66 gemäß einer bogenförmigen Bahn zu führen und um eine Verbindung mit dem Schneidarm 60 herzustellen.

Ein weiterer, bei dem Schneidvorgang wichtiger Umstand ist die Abweichung in der Stärke der Rohrwandung gemäß dem Rohrdurchmesser. Ein 4-Zoll-Rohr wird meist die gleiche Stärke der Wandung haben, wohingegen ein 8-Fuß-Rohr verschiedene Rohrwandungsstärken zwischen 1/4 Zoll und 3 Zoll haben kann.

Bei Rohren mit einem kleinen Durchmesser sind die zulässigen Toleranzen so gering, daß eine eiförmige Verformung kaum vorkommt, es sei denn, Ungenauigkeiten in der Wandung, Transportschäden, oberflächliche Unregelmäßigkeiten und andere Ungleichheiten führen zu einer solchen eiförmigen Verformung.

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Des weiteren ist es wegen der festigkeit bei einem kleinen Durchmesser schwieriger, das Anreißen des Rohres vollkommen kreisförmig auszuführen. Deshalb wird ein Ausgleich für den Mangel an einer geometrisch kreisrunden Gestalt benötigt.

Bei Rohren größeren Durchmessers sind die Toleranzen größer und bei einem Durchmesser sind mehr Wandstärken lieferbar, was zu. einer, wenn auch an sich geringfügigen, so doch noch schwierig zu bewältigenden Zusammendrückung des Rohres führt. Bei einem Rohrabschneider größeren Durchmessers ist es oft sehr wichtig, daß ein System zum Ausgleich der Exzentrizität vorhanden ist.

Das Wesen der Schneidstahltrag- und Vorschubeinrichtung läßt sich am besten den Fig«, 4- und 5 (gemäß einer ersten Ausführungsform) und der Fig. 7 (gemäß einer zweiten Ausführungsform) entnehmen. Wie genauer" gezeigt ist, besitzt der Arm 60 eine zusammengesetzte Rolle 81, die an einer durch einen Bolzen 83 gebildeten Achse drehbar gelagert ist* Die daneben liegende Seite 82 dieser zusammengesetzten Rolle 81 besitzt einen exzentrischen Umfang. Bei Drehung der Rolle 81 führt der exzentrische Umfang 82 zu einer waagrechten, linearen, hin- und hergehenden Bewegung.

Eine waagrechte Schneidstahltragplatte 84- ist am bogenförmigen Arm 60 in geeigneter Weise verschraubt,. Ein Langloch 85 nimmt einen Schraubenbolzen 86 auf, der in einem Gewindeloch 87 aufgenommen ist. Auf diese Weise läßt sich die Lage der Platte 84· am Arm 60 senkrecht einstellen. Des weiteren findet bei einer Einstellung der Platte 84- auch eine Einstellung des Schneidstahlwinkels statt, so daß eine zusätzliche Einstellung des Winkels möglich ist.

Gemäß der Ausführungsform der Fig. 4- ist ein lineares Nockenglied 90 an der Tragplatte 84- durch ein oder mehrere Schraubenbolzen einstellbar angeordnet. Oben' auf .dem Nockenglied 90 befindet sich ein Verankerungspunkt zur Einhängung einer Vorbelastungsfeder 92, die ein Stirnzahnrad 93 in einer zurückgezogenen Ruhelage hält. Die äußere rechte Seite des Nocken-

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gliedes 90 ist so gestaltet, daß sie mit dem exzentrischen Umfang der Seite 82 der Rolle 51 zusammenarbeiten kann. Auf diese Weise wälzt die Rolle 81 am äußeren Umfang des zu schneidenden Rohres, während der- Nocken 90 sich horizontal linear hin- und herbewegt» Der Stirnzahn 93 am Ende des Nockens 90 bewegt sich bei der Drehung der Rolle zusätzlich hin und her. Der Stirnzahn 93 drückt sich gegen ein Zahnrad und dreht dieses durch einen vorbestimmten Winkelabstand» und zwar jedesmal, wenn die Rolle 81 eine ganze Umdrehung ausgeführt hat. Das Zahnrad 95? das mit dem Zahnrad 94- in Eingriff steht,- dreht sich mit diesem.

Gemäß der in Pig. 7 gezeigten Ausführungsform ist eine Zahnstangeneinheit 220 an einer Welle 221 gemäß den Richtungen A und B hin und her gleitbar angeordnet. Die Welle 221 ist in einer Konsole 222 durch Schraubenmuttern 223, 224 gehalten» Eine auf der Welle 221 befindliche Feder 225 zieht die Zahnstangeneinheit 220 in der Richtung A. Eine an der Zahnstange

230 vorgesehene Rolle steht mit dem Hocken 82 in Eingriff«, Auf diese Weise findet bei einer Drehung des Rades 81 eine Verschiebung der Zahnstangeneinheit 220 durch den Nocken in der Rieht; ig B statt, wonach die Feder 225 die Einheit gemäß Richtung A zurückschiebt.

Bei jeder Bewegung der Zahnstange nach vorne wird ein Ritzel

231 gedreht, wonach das Ritzel 231 durch eine Kupplung 232 bei jeder Rückbewegung entkuppelt. Bei einer Bewegung des Ritzels nach vorne dreht es eine Welle 233? die mit einer Schnecke 234 zusammenarbeitet. Diese Schnecke 234 dreht die Zahnräder 94, 95· Eine Verstellschraube 235 arbeitet mit einer schrägen Fläche 236 der Zahnstangeneinhext 220 zusammen, um für jede Umdrehung des Rades einen ausgewählten Weg der Zahnstange zu bestimmen.

Fig. 5 zeigt eine axial auseinandergenommene Ansicht der-Schneidstahlhalterung, die mit unwesentlichen Änderungen bei ueiden Ausführungsformen gemäß Fig, 4 und 7 eingesetzt werden kann. Diese Halterung um.faßt ein Gehäuse 100% das eine einen Block 101 aufnehmende Führung bildet. Im Block"; 101 ist der

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Schneidstahl 72 angeordnet, der das Rohr abschneidet. Der Block 101 umfaßt zwei Löcher mit Gewinden, um die mit Schraubgewinden ausgestatteten Enden der zwei Bolzen 103, 104 aufzunehmen. Diese Bolzen drehen sich mit den Zahnrädern 94, 95, so daß bei einer Drehung der Zahnräder 9^, 95 gemäß einer Bewegung entweder des Nockens 90 oder der Schnecke 234 die Schraubenbolzen 103, 104 ebenso in Bewegung gesetzt werden und den Block 101 senkrecht (gemäß Fig. 5) verschieben. Eine Platte 106 und ein oder mehrere Schraubenbolzen 107 sind vorgesehen, um die Teile zusammenzubauen.

Wenn man es überlegt, ist es klar, daß bei einer Drehung des Zahnkranzes 26 die Rolle 81 am äußeren Umfang des Rohres abwälzt und'daß der Block 101 schrittweise nach unten gebracht wird, so daß die Schnittiefe erhöht wird.

Der obere Teil der mit dem Zahnrad 94 verbundenen Welle (Fig. 4) und das Ende der Welle 233 (Fig. 7) besitzen eine waagrechte Paßfeder 110. Erreicht der Schneidstahl 72 das Ende der Schnittes, so wird der Motor abgestellt. Die Feder 92 hält den Nocken 90 außer Eingriff mit dem Zahnrad 94, oder die Kupplung 232 entkuppelt das Ritzel 231· Danach kann ein Werkzeug auf den. Schlüssel 110 gesteckt werden, um die. Zahnräder zu drehen und -den Schneidzahn zurückzuziehen.

Bei beiden Ausführungen (Fig. 4 oder Fig. 7) kann die Schräglage des Schnittes, die Kontur des Schnittes oder ein beliebiges anderes Merkmal des Schnittes durch ein einfaches Auswechseln des Schneidstahls 72 geändert werden. Z. B. kann der eine Schneidstahl einen Schnittwinkel besitzen, der das Rohr mit einer Schrägfläche von z. B. 45° schneidet. Ein anderer Schneidstahl kann einen Schneidwinkel von z. B. 30 besitzen. Der normale, meist eingesetzte Schrägwinkel liegt im bevorzugten Bereich von ca. 17° bis ca. 38 . In einer ähnlichen Weise läßt ein beliebiger anderer Winkel odei* eine beliebige Kontur sich dadurch erzielen, daß man den .Schneidstahl 72 gegen einen anderen Stahl austauscht, um z. B. die allgemein bekannte V-Schrägfläene zu erzeugen. Auf jeden Fall wird die Schräglage ausgewählt, um eine geeignete Fläche

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zur Aufnahme der Schweißnaht zu erzielen, wenn mehrere Rohrabschnitte zusammenzuschweißen· sind.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß das Zweiarmsystem (60, 61) eine Schneidkraft liefert, die, ohne daß die Maschine als ganzes axialen Belastungen ausgesetzt wird, alle Schnittarten ausführen kann. Das Schneidwerkzeughaiterung-Schneidarmaggregat besitzt eine Rolle 81, die im wesentlichen 180° gegenüber der Gegendruckrolle 70 angeordnet ist. Der Zylinder 63 wird so unter Druck gesetzt, daß er eine gleiche Kraftwirkung auf beide Walzen 70 und 81 ausübt, während das Werkzeug unter normalen Schnittbedingungen in Betrieb ist. Der Zahnradkranz 26 dient in diesem Fall lediglich dazu, das Werkzeug um das Rohr herum zu ziehen, ohne daß das Zahnrad in axialer Richtung gegen die Rollen gedrückt wird. Etwaige Abweichungen der kreisrunden Form wirken auf die Schneidwerkzeugregistrierrolle 81. Dabei sorgt der Zylinder für eine konstante Belastung. Seine längliche Form reicht jedoch aus zu gewährleisten, daß das Schneidwerkzeug wie bei normalen Abschnitten schneidet.

Bei übermäßiger Belastung des Schneidstahls bewegt sich dieser' nach oben und führt die Schneidstahlregistrierrolle 81 außer Berührung mit dem Rohr. Deswegen wird der Zustellungsnocken 90 ■ oder die Zahnstange 220 angehalten, was wiederum die nach unten gerichtete Zustellbewegung des Schneidstahls 72 unterbricht, so daß das Werkzeug sich an die benötigte Schnittkraft anpassen kann.

Einige der Vorteile des erfindungsgemäßen RohrabSchneiders treten Jetzt hervor. Durch den hydraulischen oder pneumatischen Kolben 83 kann' eine wahlweise eingestellte Kraft ausgeübt werden, um die Arme 60, 61 wie gewünscht zusammenzuhalten. Sollte der Schneidstahldruck den hydraulischen oder' pneumatischen Druck des Zylinders übersteigen, wird der Schneidstahl. 72 freigegeben. Der Winkel des Schneidstahls wird unabhängig eingestellt, so daß ein entsprechender Schweißsitz zur Aufnahme der Schweißnaht hergestellt werden kann, ohne daß. ein weiteres Richten nach der Erstellung des Schnittes benötigt wird.

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Es ist ebenso klar, daß "bei einigen Ausführungsformen der Kolben 83 mit einer beliebigen Geschwindigkeit bewegt derden kann, so daß die Arme 60, 61 schnell oder langsam beeinflußt werden.

Zwar sind spezifische Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden, es ist jedoch zu verstehen, daß geeignete Abwandlungen der Ausführungsformen möglich sind. Aus diesem Grund sind die nachfolgenden Ansprüche so auszulegen/· daß sie alle equivalente Konstruktionen decken, die innerhalb des wahren Geistes und des Schutzumfanges der Erfindung liegen.

Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche;

1.) Rohrabschneider,, gekennzeichnet durch einen unterteilten Rahmen (20) mit Einrichtungen (21, 22, 23) zum Verspannen des Rahmens am Umfang des Rohres, einen Zahnkranz (26), der schwimmend am Rahmen angeordnet ist, um eine kreisförmige Bewegung um das Rohr herum auszuführen, eine durch den Zahnkranz getragene Einrichtung (63), die wahlweise die gewünschte Schneidkraft gemäß einer Umdrehung des Zahnkranzes ausübt, und eine Einrichtung (24-,. 25) , die den Zahnkranz antreibt, um die Schneidkraft rings um das Rohr herum zur Wirkung zu bringen.

2. Rohrab schnei der/" nach Anspruch 1, dadurch gekemiseichnet, daß die durch den Zahnkranz getragene Einrichtung mindestens einen bogenförmigen Arm (60) umfaßt, der am Zahnkranz schwenkbar verankert ist (bei 64) und am anderen Ende (66) über die Einrichtung zur Ausübung der Kraftwirkung (63) mit dem Zahnkranz verbunden ist.

3· ,Rohrabschneider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Zahnkranz (26) getragene Einrichtung zwei bogenförmige Arme (60, 61) umfaßt, die endständig (bei 62) schwenkbar miteinander verbunden sind.

4. Rohrabschneider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ausübung der Kraftwirkung einen Kolben 63 umfaßt, der die anderen Enden (76, 78) der bogenförmigen Arme (60, 61.) miteinander verbindet, wobei der Kolben eine vorbestimmte Kraft ausübt, die unterbrochen wird, wenn die Schneidkraft einen gewissen Betrag überschreitet.

5- Rohrabschneider nach Anspruch 4-, gekennzeichnet durch einen Schneidstahl (72), der an einem der Arme getragen ist, und durch eine..Einrichtung (85, 86, 87), die den Schneidwinkel, des Schneidstahls mit Bezug auf die Achse des Rahmens festlegt. - ■

6. Rohrabschneider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Einrichtung zur Festlegung des Winkels einen mit einem vorbestimmten Schneidprofil ausgestatteten Schneidstahl umfaßt.

7· Eohrabschneider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Rollen (70, 81) an beiden Armen sich diametral gegenüber angeordnet sind, so daß sie in einer Linie mit dem Schneidstahl liegen.

8. Rohrabschneider nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine zusammengesetzte Rolle (81) an dem einen Arm (60) befestigt ist und daß diese Rolle einen ersten Umfangsteil (81) besitzt, der am äußeren Umfang des Rohres abwälzt, und einen zweiten Umfangsteil (82) besitzt, der eine lineare, hin- und hergehende Bewegung erzeugt, und daß eine Einrichtung (90) vorgesehen ist, die auf die lineare Bewegung anspricht und den Schneidstahl in Schritten zustellt.

9· Rohrabschneider, gekennzeichnet durch einen unterteilten, axiale Verbindungsstücke aufweisenden Rahmen (20) mit einer Rille (43) an einem Ende und mit Wälzlagern (44) am Boden der Rille, durch einen Zahnkranz (26), der sich auf die Walzlager in der Rille schwimmend abstützt, durch bogenförmige Arme (60, 61), die einen Schneidstahl (72) tragen und am Zahnkranz schwenkbar befestigt sind (bei 64) und endständig miteinander schwenkbar verbunden sind (bei 62), durch eine Einrichtung (63), die eine Kraftwirkung ausübt und einen Kolben umfaßt, der die anderen Enden der Arme miteinander verbindet, um eine beliebige, vorbestimmte Eraftwirkung am Rohr wahlweise gemäß einer Umdrehung des Zahnkranzes auszuüben, und durch Einrichtungen (24, 55)j die den Zahnkranz in Drehung versetzen, so daß die Schneidkraft um das Rohr herum zur Wirkung gebracht wird.

10. Rohrabschneider nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (63) zur Freigabe der Einrichtung zur Ausübung der Kraftwirkung dann, wenn die Schneidkraft einen gewissen Betrag überschreitet.

11. Rohrabschneider nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch

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eine Einrichtung (84 - 87) zur Festlegung des Schnittvrinkels des Schneidstahls mit Bezug auf die Achse des Rahmens.

12. Rohrabschneider nach Anspruch 9₅ gekennzeichnet durch Rollen (70, 81), die diametral sich gegenüber angeordnet sind und auf einer Linie mit dem; Schneidstahl stehen.

1J. Rohrabschneider nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine zusammengesetzte Rolle (81), die an dem einen Arm montiert ist, wobei die Rolle einen ersten Umfangsteil· (81), der. am äußeren Umfang des Rohres abwälzt, und einen zweiten Umfangsteil (82) besitzt, der derart gestaltet ist, daß eine hin- und hergehende lineare Bewegung erzeugt wird, und durch eine Einrichtung (90), die durch die lineare Bewegung betätigt wird und demgemäß den Schneidstahl in Schritten zustellt, um die Schnittiefe zu vergrößern.

14. Rohrabschneider nach Anspruch 9j gekennzeichnet durch Halterungen (21 - 23), die den Rahmen (20) um den äußeren Umfang eines Rohres festspannen und die mehrere einzelne Halterungen umfassen, die im Rahmen radial vorgeschoben oder zurückgezogen werden können, um das Rohr zu spannen oder freizugeben, und durch einen motorischen Antrieb (211, 212), der dieses Vorschieben und Zurückziehen der Halterungen bewirkt.

15· Rohrabschneider nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine mindestens einer der Halterungen zugeordnete Einrichtung (200 - 204), die eine Anpassung des Rahmens gestattet, so daß der Rahmen um Rohre mit verschiedenen Durchmessern gelegt werden kann.

16. Rohrabschneider, gekennzeichnet durch ein Zweiarmsystem (60, 61) mit einer zugeordneten Einrichtung (25), die imstande ist, eine Schneidzustellkraft aufzubringen, die, ohne auf den Rohrabschneider als ganzes axiale Belastungen auszuüben, einen Schnitt ausführen kann, wobei die Einrichtung zur" Ausübung der Kraft eine Schneidstahlhalterung (100, 101) umfaßt, die den Schneidstahl radial zustellt und eine erste Rolle (81) um-

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faßt, die an einem der Arme angeordnet ist, so daß sie mit Bezug auf eine zweite, am anderen Arm befestigte Rolle (70) um 180° versetzt ist, durch einen Zylinder (63), der die zwei Arme miteinander verbindet und der so durch Druck beaufschlagt wird, daß bei normalen Arbeitsbedingungen beide Rollen der gleichen Kraftwirkung ausgesetzt werden, und durch einen Zahnkranz (26), der die zwei Arme um das Rohr herum zieht, wodurch keine axial.e Belastung des Zahnkranzes gegen /die Rollen stattfindet und wodurch eine Abweichung in der kreisrunden Gestalt des Rohres, die durch die erste Rolle wahrgenommen wird, eine Ausstreckung des unter Druck gesetzten Zylinders zur Folge hat, .und zwar um einen Betrag, der gewährleistet, daß der Schneidstahl wie unter normalen Bedingungen schneidet.

17» Rohrabschneider nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung "auf eine übermäßige Belastung (63 verlängert sich) und auf den Druck des Schneidstahls anspricht, um den Schneidstahl zurückzuziehen und deshalb die erste Rolle außer Eingriff mit dem Rohr zu bringen, und durch eine Einrichtung (81 wird von der Rohroberfläche abgehoben), die auf die Unterbrechung der radialen Zustellung des Schneidstahls anspricht, so daß der Schneidstahl sich an die benötigte Schneidkraft anpassen kann»

18. Verfahren zum Schneiden eines Rohres, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rahmen um das zu schneidende Rohr gespannt wird, daß man einen Schneidstahl mit gesteuerter Kraft wahlweise zustellt, so daß der Schneidstahl unter einem eingestellten Winkel und mit der gesteuerten Kraft in das Rohr hineindringt, daß der Schneidstahl um den Umfang des Rohres gedreht wird, daß gemäß der Drehbewegung der Schneidstahl in Schritten zugestellt wird, und daß der Schneidstahl freigegeben wird, falls die Schneidkraft die gesteuerte Kraft übersteigt.

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