DE29504598U1 - Vorrichtung zum Entfernen von einragenden Gegenständen im Innern eines Rohres - Google Patents
Vorrichtung zum Entfernen von einragenden Gegenständen im Innern eines RohresInfo
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Description
Anmelder: Priorität:
Herr DE, G 94 04 390.6
Helmar Haas vom 16. März 1994 Schlehenweg 21
D-71686 Remseck
1729 019 F/sch 13.03.1995
Titel: Vorrichtung zum Entfernen von einragenden Gegenständen im Innern eines Rohres
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von ins Innere eines Rohres einragenden Gegenständen, wie
Ablagerungen, umlaufende innere Schweißwülste und dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist durch die DE 87 12 494 Ul bekannt geworden. Bei dem gegen die Rohrinnenwandung
bewegbaren Schneidwerkzeugen handelt es sich dort um radial ausgerichtete Rundmesser, die jeweils gegen den Widerstand
einer Feder in radialer Richtung ausfahrbar sind. Die Verfahrstrecke ist jedoch recht begrenzt, weswegen der
Rohrinnendurchmesser des zu reinigenden Rohres von einem bestimmten Sollwert nur unbedeutend abweichen darf. Es kommt
noch hinzu, daß aufgrund der rein radialen Verschiebbewegung
ein Zurückgehen der Rundmesser beim Auftreten eines Hindernisses aufgrund einer Selbstblockade in den meisten
Fällen nicht mehr möglich ist. Dadurch ist diese Vorrichtung sehr störanfällig.
Werden Kunststoffrohre im Spiegelschweißverfahren stumpf
miteinander verbunden, so entstehen sowohl außen als auch innen umlaufende Wülste, wobei der innere Wulst den
Querschnitt an der betreffenden Stelle verringert. Außerdem lagern sich dort gerne Feststoffe ab, die vom durchströmenden
Medium mitgeführt werden. Weil das Entstehen solcher Wülste nicht verhindert werden kann, und andererseits der Wunsch nach
zumindest innen über die gesamte Länge glatten Rohren besteht, gibt es ein großes Bedürfnis nach einer Vorrichtung mit
welcher man solche Wülste und andere nach innen einragende Gegenstände, wie bspw. Ablagerungen, Verkrustungen und dgl.,
abtragen kann.
Am Grund von Deponien sind PE-Rohre verlegt, die an einem Teil ihres ümfanges perforiert sind. Über diese Löcher kann
Sickerwasser aus der Deponie in die Rohre gelangen, in denen sie gesammelt und über die sie abgeleitet wird. Dabei treten
keine nennenswerte Strömungen auf, weswegen bei diesem Anwendungsgebiet die erwähnten inneren Wülste besonders
nachteilig sind. Die im Rohr transportierten Flüssigkeiten sind mit Feststoffen stark angereichert. Letztere lagern sich
an jedem inneren Wulst ab und setzen so die Rohre immer mehr
zu.
Entsprechendes gilt für Rohre, wie Abwasserrohre aus Beton oder Kunststoff, in denen beispielsweise Betonablagerungen vom
Verbinden der Rohrabschnitte vorhanden sind oder in die Baumwurzeln hineingewachsen sind und so den freien Durchgang
zumindest teilweise blockieren.
Somit liegt die Aufgabe vor, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiterzubilden, daß damit einragende Gegenstände, wie
Ablagerungen, Einwüchse und dergleichen bündig abgetragen werden können, ohne daß beim Arbeiten eine Blockierung oder
Verstellbewegung des Werkzeugs befürchtet werden muß.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Vorrichtung der genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
vorgesehen.
Wird diese Vorrichtung in Drehung versetzt, so wird der wenigstens eine Lagerklotz und bei mehreren Lagerklötzen alle
Lagerklötze gleichzeitig mit ihren Schneidwerkzeugen aufgrund der Fliehkrafteinwirkung nach außen verschwenkt. Die Schneide
des Schneidwerkzeugs rotiert infolgedessen auf einem Flugkreis, der größer ist als ein gedachter Kreis, auf welchem
sich diese Schneide bei stillstehendem Werkzeug befindet. Durch geeignete Maßnahmen kann man sicherstellen, daß der
Flugkreis des rotierenden Schneidwerkzeugs nicht größer ist als der Innendurchmesser des zu reinigenden bzw. von den
Ablagerungen oder dergleichen zu befreienden Rohres. Wenn aber beim Abtragen von Schweißwulsten, vorstehenden Ansätzen,
Ablagerungen, Einwüchse und dergleichen einragenden Gegenständen der Widerstand zu groß wird, beispielsweise weil
die Vorschubgeschwindigkeit der Vorrichtung zu hoch gewählt, das Schneidwerkzeug nicht scharf genug oder zum Abtragen einer
Ablagerung aus irgendwelchen anderen Gründen nicht geeignet ist, so drücken diese Ablagerungen, sobald sie von der
Schneide des Schneidwerkzeugs erreicht werden, letzteres nach innen, was zu einer Rückschwenkbewegung des Lagerklotzes
entgegen der Fliehkrafteinwirkung führt. Auf jeden Fall werden dadurch Beschädigungen sowohl an der Vorrichtung als auch am
Rohr, Kanal oder dergleichen, vermieden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
kennzeichnet sich dadurch, daß der Lagerklotz ein einarmiger Hebel ist, und sich die Schneide jedes Schneidwerkzeugs in
radialem Abstand von der geometrischen Schwenkackse des Lagerklotzes befindet. Wie die Ausführungsbeispiele zeigen,
muß der einarmige Hebel nicht notwendigerweise geradlinig verlaufen, vielmehr ist auch eine abgekröpfte Form, eine
Winkelform und dergleichen ohne weiteres denk- und brauchbar. Wichtig ist nur, daß bei einem Verschwenken des Lagerklotzes
um seine geometrische Schwenkachse, die Schneide des
Schneidwerkzeugs um die gleiche geometrische Achse einen
Kreisbogen beschreibt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß sich die Schneide jedes Schneidwerkzeugs an einem Schneidstahl
befindet, der quer zur Längserstreckung des einarmigen Hebels an diesem ein- und feststellbar ist. Auf diese Weise läßt sich
der Schneidstahl und über diesen die Schneide gegenüber dem einarmigen Hebel exakt ausrichten. Dem kommt vor allen Dingen
dann Bedeutung zu, wenn die Auswärts-Schwenkbewegung des einarmigen Hebels in geeigneter Weise begrenzt werden kann.
Eine besonders vorteilhafte Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Halter mehrere Schneidstähle oder
dergleichen Schneidwerkzeuge aufweist, deren Schneiden in Arbeitsstellung auf unterschiedlich großen Flugkreisen
rotieren. Auf diese Weise lassen sich Vorsprünge ^ Ablagerungen und dergleichen stufenweise abtragen, wodurch Antriebsenergie
eingespart wird.
An dieser Stelle wird ergänzend noch angemerkt, daß diese Vorrichtung ebenso wie die Eingangs angesprochene
gattungsgemäße Vorrichtung im Rohrinnern vorgeschoben oder vorgezogen wird und sich dabei die Schneidstähle noch in ihrer
inneren Transportposition befinden, in der sie die Rohrwandung nicht berühren. Das Verschieben erfolgt beim Stand der Technik
mit Hilfe von Laufrollen, welche auch bei der
erfindungsgeraäßen Vorrichtung zur Anwendung kommen können.
Stattdessen ist aber auch die Verwendung von Kufen möglich, wie dies eines der Ausführungsbeispiele zeigt.
Die Schneidstähle sind in sehr vorteilhafter Weise gleichmäßig am Umfang eines im wesentlichen rotationssymmetrischen Halters
angeordnet. Die Drehachse dieser Vorrichtung fällt demnach mit der geometrischen Achse des Rohres zusammen. Je nach Größe des
Rohres und Dicke sowie Festigkeit oder Zähigkeit der abzutragenden Materialien können drei oder auch mehr
Schneidstählen vorgesehen sein.
Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung ergibt sich aus Anspruch 6. Sie ermöglicht es, eine Ablagerung oder dgl. stufenweise abzutragen, wobei zunächst
der in Vorschubrichtung der Vorrichtung vorderste Schneidstahl wirksam wird, der aber die Ablagerung oder dgl. nur zum Teil
abträgt. Mit dem nächstfolgenden Schneidstahl wird der Wulst
weiter abgetragen und im Falle von drei Schneidstählen dreht der dritte das Rohr innen noch stärker, insbesondere bündig
aus. Der Vorteil dieser Variante liegt darin, daß wegen der geringeren Abtragleistung jedes Schneidstahls insgesamt eine
kleinere Antriebsleistung erforderlich ist im Verhältnis zu einer Vorrichtung, welche den Wulst in einem Arbeitsgang
vollständig abzutragen hat. Man erhält hierdurch auch eine längere Standzeit der Schneiden.
Der Halter weist in Weiterbildung der Erfindung zwei im Achsabstand angeordnete kreisförmige Scheiben auf, zwischen
denen sich die schwenkbar gelagerten Lagerklötze mit jeweils einem Schneidstahl befinden. Die besondere Ausbildung dieser
Lagerklötze richtet sich nach der Form des Schneidstahls sowie den sonstigen Anforderungen wie Platzbedarf, geringes Gewicht
und dgl.
Zum Einstellen des Arbeits-Flugkreises jedes Schneidstahls wird in vorteilhafter Weise die Vorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 8 oder des Anspruchs 9 ausgestattet. Die im letzteren erwähnte Feinverzahnung ermöglicht ein feinfühliges
Einstellen jedes Schneidstahls gegenüber seinem Lagerklotz. Durch Lösen der Schrauben, vorzugsweise einer Madenschraube,
können die Verzahnungen gelöst werden, so daß eine Neueinstellung oder auch ein Abnehmen des Schneidstahls
möglich wird.
Eine weitere bevorzugte Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich an jedem Lagerklotz ein Stützglied
befindet, dessen Stützfläche im Betrieb auf einem Flugkreis rotiert, der gleich oder größer ist als der Flugkreis des am
weitesten herausgeschwenkten Schneidstahls. Das bedeutet, daß unter der Fliehkrafteinwirkung das Herausschwenken des
Lagerklotzes dann ende, wenn das Stützglied an der Rohrinnenwandung anliegt. Falls sich die Schneide oder
Schneiden bzw. die am weitesten vorstehende Schneide auf dem
gleichen Flugkreis bewegt wie die Stützfläche oder Kante des Stützglieds, so erreicht man beispielsweise im Falle eines
Wulstabtrags die bündige Entfernung des Wulstes bis auf den Innendurchmesser des Rohres. Entsprechendes gilt für das
Abtragen von Verkrustungen, Verschmutzungen, Einwüchsen und dergleichen.
Das Stützglied ist zweckmäßigerweise am Lagerklotz nach außen hin variabel verschieb- und feststellbar, so daß es
entsprechend dem angestrebten Arbeitsergebnis eingestellt werden kann.
Eine weitere Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied mit dem Schneidstahl eine
verschieb- und feststellbar am Lagerklotz gelagerte Einheit bildet. Letztere ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
mittels eines am Lagerklotz verstell- und festsetzbaren Halteplättchens arretierbar, wobei beide über eine
Stützverzahnung kuppelbar und infolgedessen feineinstellbar
sind.
Desweiteren ist es sehr von Vorteil, daß ein von der Drehachse des Lagerklotzes wegweisender Vorsprung oder dergleichen
rückwärtiger Ansatz zusammen mit einem gehäusefesten Anschlag
eine Ausschwenk-Begrenzungsvorrichtung bildet. Die Lagerklötze können infolgedessen selbst bei größter Fliehkraft nicht
weiter nach außen verschwenkt werden als dies die Ausschwenk-
Begrenzungsvorrichtung zuläßt, wobei selbstverständlich auch in diesem Fall eine Einstellmöglichkeit vorgesehen ist.
Eine Führung an der Rohrinnenwandung und damit auch den
Arbeits-Flugkreis jeder Schneide erreicht man in sehr zweckmäßiger Weise mittels der im Anspruch 13 beschriebenen
Merkmale.
Desweiteren ist in vorteilhafter Weise die Verfahrstrecke des Lagerklotzes einstellbar und mittels Festanschlägen an den
Endpunkten begrenzbar, wie dies gemäß den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 17 bis 19 verwirklicht ist. Hieraus
resultiert, daß Deformationen, Rohrversätze, Diraensionsänderungen benachbarter Rohre des zu reinigenden
Rohrzuges problemlos zu überbrücken sind.
Weitere Ausgestaltungen und hieraus resultierende Vorteile sowie Wirkungsweisen ergeben sich aus den restlichen
Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
Die Zeichnung zeigt in einer teilweise vereinfachten Darstellung diese Ausführungsbeispiele der Erfindung. Hierbei
stellen dar:
Figur 1 schematisch und teilweise abgebrochen einen Längsschnitt durch eine aus wenigstens zwei
Rohrabschnitten bestehende Rohrleitung mit einer Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung in Seitenansicht,
Figur 2 in vergrößertem Maßstab eine teilweise aufgebrochene und im Bereich eines Schneidstahls in radialer
Richtung geschnittene Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Figur 1,
Figur 3 in vergrößerter und teilweise geschnittener Darstellung den vorderen Teil der Vorrichtung gemäß
Figur 1 in Seitenansicht,
Figur 4 in vergrößerter und teilweise geschnittener Darstellung den vorderen Teil der Vorrichtung gemäß
Figur 1 in Draufsicht,
Figur 5 eine der Figur 2 entsprechende Darstellung der Vorrichtung, jedoch gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,
Figur 6 eine der Figur 3 entsprechende Darstellung des Ausführungsbeispiels der Figur 5, und
Figur 7 eine Darstellung gemäß Figuren 2 und 5, jedoch gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel vorliegender
Erfindung.
Eine Rohrleitung besteht aus einer Mehrzahl von Einzelrohren bzw. Rohrabschnitten, wobei es sich im Falle von Sickerrohren
um wenigstens teilweise perforierte Rohre handelt. Wenn die Rohre aus Kunststoff bspw. aus PE-Material hergestellt sind,
können benachbarte Rohre 1 und 2 stumpf aneinanderstoßend im sogenannten Spiegelschweißverfahren miteinander verbunden
werden. Dadurch entsteht dann ein Außenwulst 3 und ein Innenwulst 4. Letzterer kann mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung abgetragen werden. Sie stützt sich mit mehreren, bspw. drei gleichmäßig am Umfang verteilten Kufen 6 oder dgl.
an der Rohrinnenwandung 7 ab und wird bspw. im Sinne des Pfeils 5 durch das Rohr transportiert. Dies erreicht man
entweder mit Hilfe eines mit der vorderen Öse 8 verbundenen Zugseils und/oder mittels eines an sich bekannten Düsen-Druckwasserantriebs
9, dem das Druckwasser über einen Schlauch 10 zugeführt wird.
Ein wesentliches Element der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
ein Halter 11 mit wenigstens einem nach außen vorstehenden Schneidstahl 12. Bei allen Ausführungsbeispielen sind
allerdings in nicht näher dargestellter Weise drei gleichmäßig am Umfang des Halters 11 versetzte Schneidstähle 12 vorhanden.
Die Längsachsen der Schneidstähle 12 verlaufen nicht notwendigerweise in radialer Richtung sondern sind lediglich
nach außen gerichtet und dies gilt auch für die Zustellung in die Arbeitsposition bzw. die Rückstellung in die Ruhe- oder
Transportposition. Der Halter 11 ist mittels eines
Drehantriebs 14 um die geometrische Achse 13 des Rohres 1, 2 drehbar. In Analogie zum Düsen-Druckwasserantrieb handelt es
sich beim Drehantrieb auch um einen hydraulischen, für sich allein bekannten Antrieb, der gleichfalls über den Schlauch 10
mit Druckwasser gespeist werden kann. Der Antrieb erfolgt durch Rückstoß, weswegen diese Antriebe mit Düsen 15 bzw. 16
ausgestattet sind. Der Halter 11 ist in nicht gezeigter Weise mittels Kugellagern an der restlichen Vorrichtung gelagert.
Die zentrische Lage des Halters 11 im Rohr 1, 2 wird durch entsprechende Auslegung der Träger 17 für die Kufen 6
erreicht. Die Träger 17 können in lediglich angedeuteter Weise zweigeteilt und teleskopartig ausziebar sein, so daß die
Vorrichtung innerhalb vorgegebener Grenzen in Rohren unterschiedlichen Innendurchmessers verwendet werden kann. In
Figur 2 sind ein kleinster und ein größter Flugkreis der Schneide 20 eines Schneidstahls 12 eingezeichnet, d.h. auch im
Hinblick auf die Schneidstähle 12 ist eine Anpassung an verschiedene Rohrinnendurchmesser möglich. Hierauf wird
anschließend noch näher eingegangen.
Gemäß den Figuren 3 und 4 weist der Halter 11 zwei parallele, im Seitenabstand gehaltene Scheiben 21 und 22 auf, wobei es
sich bevorzugterweise um kreisförmige Scheiben handelt. Zwischen ihnen befinden sich mehrere bspw. drei Lagerklötze 23
mit jeweils einem Schneidstahl 12. In diesem Falle ist vorgesehen, daß die beiden Scheiben 21 und 22 mittels dreier
Schrauben 24 zusammengehalten sind, wobei sich an den entsprechenden Stellen Distanzbolzen befinden. Jeder
Lagerklotz 23 ist im Sinne des Doppelpfeils 26 an einem Bolzen 25 gelagert, der sich parallel zu den Verbindungsschrauben 24
erstreckt und bspw. in eine der Platten eingepresst sein kann. Eine Zugfeder 27 hält jeden Lagerklotz 23 in seiner inneren
Schwenkstellung, in welcher sich die Schneiden 20 etwa auf einem gedachten Kreis befinden, der kleiner ist als der
kleinste Flugkreis 18. Dieser gedachte Kreis ist auch kleiner als der Rohrinnendurchmesser, so daß die Vorrichtung, ohne daß
die Schneiden die Rohrwandung berühren, an die Arbeitsstelle vorgeschoben bzw. vorgezogen werden kann. Die innere Lage
jedes Lagerklotzes 23 wird mit Hilfe eines Anschlagglieds, einer Anschlagkante oder dgl. des Lagerklotzes gesichert, die
mit einer Anschlagfläche, -kante oder dgl. an einer der Scheiben 21, 22 oder einem scheibenfesten Element zwischen den
Scheiben zusammenwirkt. In Figur 3 sind die beiden Federenden mit einer der Scheiben, bspw. der Scheibe 22, und dem
Lagerklotz 23 verbunden. Stattdessen ist es aber auch möglich, eine gemeinsame, bspw. ringförmige Feder, insbesondere
Spannfeder zu verwenden, welche alle Halter nach innen verschwenkt und die beim Betrieb der Vorrichtung gespannt bzw.
zusätzlich gespannt wird. Sie ist dann über ein Stützglied an jedem Lagerklotz geführt.
Wird die Vorrichtung in Drehung versetzt, verschwenken die Lagerklötze 2 3 unter Einwirkung der Fliehkraft nach außen.
• · · · ft
Dabei bewegen sich dann die Schneiden 20 jeweils auf dem tatsächlich vorliegenden vorgesehenen bzw. eingestellten oder
anderweitig festgelegten Flugkreis bzw. der tatsächlichen Innenkontur bei unrunden Rohren. Die Schneidstähle 12 sind in
etwa radialer Richtung verschieb- und feststellbar, d.h. einstellbar an ihrem Lagerklotz 23 gehalten. Damit nicht alle
Schneiden gleichzeitig arbeiten, wird der Flugkreis für jeden Schneidstahl 12 unterschiedlich groß gewählt. Dies wird
dadurch erreicht, daß die drei Schneidstähle 12 an ihrem Lagerklotz 23 unterschiedlich weit nach außen verschoben und
dann festgeklemmt werden. Die Durchmesser der wirksamen Flugkreise können dabei um wenige Millimeter voneinander
differieren.
Würden sich alle drei wirksamen Flugkreise in einer gemeinsamen Radialebene befinden, so hätte dies natürlich
nicht die angestrebte Wirkung, vielmehr würde dann nur ein Schneidstahl, nämlich der am weitesten vorstehende, arbeiten.
Damit dies nicht der Fall ist, sind die drei wirksame Flugkreise in Richtung der geometrischen Drehachse 29 der
Vorrichtung bzw. in Arbeits-Vorschubrichtung 5 gesehen, gegeneinander etwas versetzt. Dies ist in Figur 3 durch drei
strichpunktierte Linien 30, 31 und 32 veranschaulicht. Dabei versinnbildlicht die strichpunktierte Linie 3 2 die Ebene des
Flugkreises, der beim Arbeiten am wenigstens weit vorstehenden Schneide 20. Die strichpunktierte Linie 30 symbolisiert die
Ebene des Flugkreises der am weitesten nach außen vorstehenden
Schneide 20. Sinngemäß rotiert die Schneide des mittelgroßen Flugkreises dazwischen, was durch die Linie 31 symbolisiert
wird. Das bedeutet, daß bei rotierender Vorrichtung und Vorschub in Pfeilrichtung 5 mit Hilfe der Schneide 20 auf dem
Flugkreis der Ebene 3 2 der Innenwulst 4 oder dgl. nur geringfügig abgetragen wird. Die nächstfolgende Schneide 20
auf dem Flugkreis der Ebene 31 trägt den Innenwulst 4 etwas stärker ab und die Schneide 20 der Ebene 30 trägt den
Innenwulst 4 dann vollends oder soweit dies eben vorgesehen ist, ab.
Um das Herausschwenken der Lagerklötze 2 3 durch die Fliehkraftwirkung zu begrenzen und damit auch die wirksamen
Flugkreise der Schneiden 20 festzulegen, ist an jedem Lagerklotz 2 3 ein Stützglied 3 3 angebracht. Die beispielsweise
als elastische oder gehärtete Formteile oder als kugel- bzw. Nadellager ausgebildeten Stützflächen 34 aller Stützglieder
rotieren auf einem gemeinsamen Flugkreis, der durch den
Innendurchmesser des zu reinigenden oder zu bearbeitenden Rohres festgelegt und ggf. so groß wie dieser ist. Dies
bedeutet, daß keine der Schneiden 20 nach außen hin über die Stützfläche 3 4 vorsteht. Wenn ein bündiges Abarbeiten eines
Innenwulstes 4 oder von Verunreinigungen oder von einragenden Baumwurzeln oder dgl. eines Rohres 1 vorgesehen ist, so ragt
nur eine der Schneiden 20 aller Schneidstähle bis zum Flugkreis der Stützfläche 34 vor, während die anderen um
16
entsprechende Beträge entsprechend den Linien 30, 31 und nach innen hin verstetzt sind.
Die zugehörigen wirksamen Flugkreise der drei Schneiden 20 für den kleinsten Rohrdurchmesser sind in Figur 2 mit 18, 18a und
18b bezeichnet. Entsprechendes gilt für jeden anderen Rohrdurchmesser.
Um die Vorrichtung zum Reinigen bzw. Bearbeiten von Rohren unterschiedlichen Innendurchmessers verwenden zu können, sind
die Stützglieder 3 3 ebenso wie die Schneidstähle 12 im Sinne des Pfeils 28 (Figur 2) verschieb- und feststellbar an ihrem
Lagerklotz 23 gelagert. Zu diesem Zwecke besitzen die Stützglieder 33 einen in Figur 2 angedeuteten Schaft 35, an
welchem sich ein Langloch befindet, das von einer Klemmschraube oder dgl. durchsetzt ist, welche nach der
Längseinstellung fest in ein Gewinde des Lagerklotzes 23 eingedreht wird. Bei der Verstelleinrichtung für die
Schneidstähle 12 angedeutet befindet sich an deren zylindrischem Schaft 43 eine beidendig verschlossene Längsnut
36, in welche das freie Ende einer Feststellschraube 37 eingreift und gegen den Grund der Längsnut 36 drückt.
Die Figuren 3 und 4 zeigen, daß eine Stützplatte 38 jedes Stützglieds 3 3 eine der Scheiben, beim Ausführungsbeispiel die
Scheibe 21, außen übergreift. Ihre Unterseite liegt bei stillstehender Vorrichtung auf dem Zylindermantel 39 der
Scheibe 21 auf. Insoweit ist in Figur 3 die Arbeitsstellung der Schneidstähle 12 bei herausgeschwenkten Lagerklötzen 23
dargestellt. Das Anliegen der Unterseite der Stützplatten wird mit Hilfe der wenigstens einen Zugfeder erreicht. Somit
kann die innere hereingeschwenkte Stellung der Lagerklötze mit Hilfe der aus den Stützplatten 38 und dem Mantel 39 der
Scheibe 21 gebildeten Anschlageinrichtung begrenzt werden. Bei rotierender Vorrichtung liegt die Stützfläche 34 jedes
Schneidstahls 12 innen am Rohr an.
Die Verbindungsschrauben 24 zum Zusammenhalten der beiden Scheiben 21 und 22 befinden sich gemäß Figur 2 auf einem
verhältnismäßig kleinen Lochkreisdurchmesser. Man kann sie, wie mit dem Kreuz 40 angedeutet (Figur 2), ohne weiteres auch
weiter nach außen setzen, bspw. nahe an den Zylindermantel In diesem Falle können sie, zusammen mit einem rückwärtigen
Ansatz 41 des Lagerklotzes 23, eine Einrichtung zur Begrenzung der maximalen Auswärts-Verschwenkung der Lagerklötze 23
bilden, die bspw. dann wirksam wird, wenn sich im Rohrinneren eine plötzliche Rohrerweiterung oder dgl.
Durchmesservergroßerung befindet und dadurch die Stützflächen 3 4 freikommen. Beim Abtragen des Innenwulstes 4 oder dgl. ins
Rohr 1, 2 einragende Elemente ist aber grundsätzlich eine innere Abstützung über die Stützglieder 3 3 vorgesehen.
Die Ausbildung des Schneidstahls 12 ist gemäß den Figuren 2 und 3 derart, daß der Schneidkopf 44 mit einem
Schneidplättchen 42 aus zum Beispiel Hartmetall versehen ist
und mittels einer Schraube oder dgl. gehalten wird, so daß es zum Nachschleifen oder auch zum Auswechseln abgenommen werden
kann.
Der Schaft 43 des Schneidstahls 12 besteht größtenteils aus Rundmaterial und ist in einer kreisrunden Bohrung 45 des
Lagerklotzes 23 verschiebbar gelagert. Gegen Verdrehen ist er durch die Schraube 37 gesichert. Der Kopf 44 des Schneidstahls
12 kann, gemäß der zeichnerischen Darstellung eine andere Form, insbesondere auch eine andere Querschnittsform,
aufweisen. Sie richtet sich bspw. nach dem Schneidplättchen 42. Für dieses kann eine prismatische Aufnahme vorgesehen
sein. Die seitliche Verschiebung der Schneiden 20 der drei Schneidstähle 12 wird bspw. durch unterschiedliche Ausbildung
des Kopfes 44 erreicht. Dies hat den Vorteil, daß sowohl die Schäfte 43 der Schneidstähle 12 als auch die Aufnahmebohrungen
45 an allen Lagerklötzen 23 gleich ausgebildet und angeordnet werden können. Denkbar ist es aber auch bei identischen
Schneidstählen 12, die geometrische Achse 46 der Bohrung 45 um die Beträge zu versetzen, die dem Seitenabstand der Linien 30,
31, 32 entsprechen.
In Figur 2 rotieren die Schneide 20 des im Betrieb am weitesten vorstehenden Schneidstahls 12 und die Stützfläche 34
des Stützglieds 3 3 auf einem gemeinsamen kleinsten Flugkreis 18. Bei dieser Einstellung werden die Innenwülste 4 oder dgl.
bündig mit der Rohrinnenwand des kleinsten Rohres abgetragen.
Aus Sicherheitsgründen kann statt dessen das Stützglied 3 3 etwas weiter nach außen geschoben werden, so daß es auf einem
Flugkreis rotiert, der etwas größer ist als der Flugkreis 18 der Schneide 20. Bei stillstehendem Drehantrieb 14 wirkt sich
die Kraft der Feder oder Federn 27 aus, so daß jeder Lagerklotz 23 im Uhrzeigersinne um den Bolzen 25 soweit
verschwenkt wird, bis die Stützplatte 38 des Stützglieds 33 am Zylindermantel 39 der Scheibe 21 auftrifft.
Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6 ist das Stützglied 33 einstückig mit dem Lagerklotz 23 gefertigt. Es
kann zwei in Umfangsrichtung hintereinander liegende ballige
Stützflächen 34 aufweisen. Zweckmäßigerweise liegen beide gleichzeitig an der Rohrinnenwandung an. Der Schneidstahl 12,
der im Sinne des Doppelpfeils 28 verschieb- und feststellbar am Lagerklotz 23 gelagert ist, trägt ein abnehmbares, bei
diesem Ausführungsbeispiel kegelstumpfförmiges Hartmetallplättchen 42, welches in diesem Falle eine
kreisförmige Schneide 20 besitzt. Es kann bei Abnutzung einfach um einen bestimmten Winkelbetrag weitergedreht und
dann wieder mittels einer zentrischen Schraube festgehalten werden.
Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 5 und 6 bzw. der Figur 7 sind die beiden Scheiben 21, 22 analog der etwas
verkürzten Darstellung in Figur 4 über mehrere gleichmäßig am
Umfang versetzt angeordnete Bolzen miteinander verbunden. Dabei ist der Bolzen 25 mit seinem in Figur 6 linken, im
Durchmesser verringerten Ende 50 in eine entsprechende Bohrung der Scheibe 21 eingepreßt. Ein entsprechender Bolzenabschnxtt
51 greift in eine Bohrung der Scheibe 22 paßgenau ein. Daran schließt sich ein als Gewindebolzen 52 ausgebildetes
Bolzenende an, welches über die Außenfläche der Scheibe 22 vorsteht und auf das eine Mutter 53 aufgeschraubt ist. Sie
kann durch einen Splint 54 gesichert werden. Desweiteren sind gemäß beispielsweise Figur 6 noch zusätzliche Bolzen 55
vorhanden, deren im Querschnitt reduzierte Bolzenenden analog zum Bolzen 25 in entsprechende Bohrungen der Scheiben 21 bzw.
22 eingreifen. Sie haben die Funktion von Distanzbolzen. Außerdem kommt ihnen in Verbindung mit dem rückwärtigen Ansatz
41 gemäß Figur 5 und 7 eine Funktion als gehäusefester Anschlag einer Ausschwenk-Begrenzungsvorrichtung zu. Für eine
einstellbare Verfahrstrecke des Lagerklotzes 2 3 nach außen
kann der Bolzen 55 in nicht dargestellter Weise exzentrisch und verdrehbar sein. Figur 6 kann ferner entnommen werden, daß
die gesamte Vorrichtung über geeignete Wälzlager 61, 62 drehbar auf einer Hülse 6 3 gelagert ist. Daran kann die
vordere Öse 8 (Figur 1) befestigt werden. Eine Mutter 64 und ein Innenbund 65 der Hülse sorgen für axiale Sicherung
zusammen mit einem Deckel 66.
Der Schneidstahl 12 ist in etwa radialer Richtung der Scheiben 21 und 22 verschieb- und feststellbar. Die Feststellschraube
37 zum Arretieren der eingestellten Lage des Schneidstahls ist gegenüber der Ausführungsform der Figur 2 bei den
Ausführungsbeispielen der Figuren 5 bis 7 relativ klein gewählt; außerdem ist zwischen das innere Ende der
Feststellschraube 37 und den hier vierkantigen bzw. rechteckigen Schaft 43 des Schneidstahls 12 mit dem
Schneidplättchen 42 ein Druckstück 47 geschaltet. Sowohl dieses als auch die zugekehrte Fläche des im Querschnitt
vorzugsweise rechteckigen Schneidstahls 12 sind mit einer Feinverzahnung ausgestattet, die in Figur 5 bzw. 7 mit 48 bzw.
49 bezeichnet sind. Damit läßt sich der Schneidstahl 12 sehr feinfühlig in Pfeilrichtung 28 verstellen und sicher
arretieren.
Das Druckstück 47 ist senkrecht zur Bildebene und damit parallel zur geometrischen Achse 29 der Vorrichtung bzw. der
beiden kreisförmigen Scheiben 2 0 und 21 verschieb- und feststellbar. In gleicher Richtung erstrecken sich auch
Querbolzen 57 an jedem Lagerklotz 23. Über sämtliche - bei diesem Ausführungsbeispiel drei - Querbolzen 57 ist ein
Zugfederelement, hier in Form eines Gummirings 58 geführt, der infolgedessen eine Dreiecksform erhält (Figur 5 bzw. 7). In
der Ausgangsstellung, also bei zurückgeschwenkten Lagerklötzen 23, ist der Gummiring vorzugsweise leicht vorgespannt und die
Lagerklötze 23 liegen an inneren gehäusefesten Anschlägen 56 an, die als Fixpunkte zum anwendungsabhängigen Einstellen der
Verstellänge des Schaftes 43 des Schneidstrahls 12 dienen.
Sobald aufgrund der Fliehkraft die Lagerklötze in Pfeilrichtung 59 um die geometrische Achse 60 verschwenkt
werden, wird der Gummiring 58 gespannt bzw. noch stärker gespannt. Infolgedessen bildet er zusammen mit den Querbolzen
57 eine federelastische Rückstelleinrichtung für die Lagerklötze 23, die bei Wegfall der Fliehkraft entgegen dem
Pfeil 59 in die Ausgangslage (gegen die Anschläge 56) zurückgeschwenkt werden.
Die Variante der Figur 7 unterscheidet sich von den beiden anderen vor allen Dingen dadurch, daß dort das Stützglied 3 3
und der Schneidstahl 12 mit dem Schneid- oder Hartmetallplättchen 42 eine Einheit bilden und am vierkantigen
Schaft 43 vorgesehen sind. Wenn also mit Hilfe der Feststellschraube 37, dem Druckstück 47 und dem Schaft 43 die
Lage des Stützglieds 33 am Lagerklotz 23 eingestellt wird, so findet gleichzeitig eine Verstellung bzw. Einstellung der
Schneide 20 gegenüber dem Lagerklotz 23 statt. Dabei sind die Verhältnisse gemäß Figur 7 so getroffen, daß die Stützfläche
34 des Stützglieds 3 3 und die Schneide 20 des Schneidstahls 12 bzw. soweit vorhanden dessen Schneidplättchen 42 auf ein- und
derselben Kreisbahn, beispielsweise 18 oder 19, rotieren. Auf keinen Fall rotiert aber die Schneide 20 auf einer größeren
Kreisbahn als die Stützfläche 34, sondern allenfalls auf einer kleineren.
Es versteht sich, daß statt der beschriebenen drei Lagerklötze je nach zu bearbeitendem Rohrdurchmesser auch weniger oder
mehr Lagerklötze vorgesehen sein können.
Claims (19)
1. Vorrichtung zum Entfernen von ins Innere eines Rohres (1) einragenden Gegenständen, wie Ablagerungen, umlaufenden
inneren Schweißwulste (4) und dergleichen, mit einem antreibbaren rotierenden Werkzeug, wobei die Vorrichtung
mittels Kufen (6), Rollen und dergleichen Gleit- bzw. Wälzeinrichtungen an der Rohrinnenwandung (7) zentrisch
abstützbar und mittels eines Vorschubantriebs (15) durch das Rohr (1) transportierbar ist, wobei desweiteren das
Werkzeug wenigstens ein unter Fliehkrafteinwirkung gegen den Widerstand einer gemeinsamen oder je einer
federelastischen Rückstelleinrichtung (27; 57, 58) von innen nach außen, gegen die Rohrinnenwandung (7)
bewegbares Schneidwerkzeug (12, 42) ist, und wobei sich die bzw. jede Schneide (20) bei stillstehendem
Drehantrieb etwa auf einem gedachten Kreis befindet, der kleiner ist als der Rohrinnendurchmesser (7), dadurch
gekennzeichnet, daß sich jedes Schneidwerkzeug (12, 42) an einem Lagerklotz (23) befindet, der um eine etwa
parallel zur geometrischen Rohrachse (13) verlaufende Achse (60) an einem Halter (11) der Vorrichtung zumindest
begrenzt verschwenkbar gelagert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Lagerklotz (23) ein einarmiger Hebel ist und sich die Schneide (20) jedes Schneidwerkzeugs (12, 42) in radialem
Abstand von der geometrischen Schwenkachse (60) des Lagerklotzes (23) befindet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schneide (20) jedes Schneidwerkzeugs an einem
Schneidstahl (12) befindet, der quer zur Längserstreckung des einarmigen Hebels (23) an diesem ein- und
feststellbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (11) mehrere Schneidstähle (12) oder
dergleichen Schneidwerkzeuge aufweist, deren Schneiden (20) in Arbeitsstellung auf unterschiedlich großen
Flugkreisen (z.B. 18, 18a, 18b) rotieren.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidstähle (12) bzw. Schneidwerkzeuge gleichmäßig
am Umfang eines im wesentlichen rotationssymmetrischen Halters (11) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlich großen wirksamen Flugkreise (z.B. 18,
18a, 18b) der Schneiden (20) der Schneidwerkzeuge (12, 42) in Achsrichtung (13) des Rohres (1) gesehen
gegeneinander versetzt sind (30, 31, 32), wobei in Vorschubrichtung (5) der Vorrichtung gesehen der kleinste
wirksame Flugkreis (z.B. 18b) vor den mittleren (18a) und dieser vor dem größten Flugkreis (z.B. 18) gelegen ist.
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (11) zwei im Abstand angeordnete, insbesondere kreisförmige Scheiben
(20, 21) aufweist, zwischen denen sich die schwenkbar gelagerten Lagerklötze (23) befinden.
8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise beidendig
verschlossene Längsnut (36) aufweist, in welche ein betätigbares Klemmglied (37) des Lagerklotzes (23)
eingreift.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen des Arbeits-Flugkreises
(18, 19) jedes Schneidstahls (12) dessen Schaft (43) eine Feinverzahnung (49) aufweist, in die
eine Gegenverzahnung (49) eines Druckstücks (47) eingreift.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (43) des Schneidstahls (12) zugleich auch eine
Verdrehsicherung für letzteren bildet.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Lagerklotz (23)
und einem Halteelement an einer der Scheiben (20, 21) eine Zugfeder (27), insbesondere Schraubenzugfeder
eingesetzt ist.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine gemeinsame federelastische
Rückstelleinrichtung, die aus wenigstens einem Gummiring (58) oder dergleichen besteht, der über je einen
Querbolzen (57) jedes Lagerklotzes (23) oder des Schneidstahls (12) geführt ist.
13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich an jedem Lagerklotz (23)
ein Stützglied (33) befindet, dessen Stützfläche (34) im Betrieb auf einem Flugkreis rotiert, der gleich oder
größer ist als der Flugkreis (z.B. 18) des am weitesten herausgeschwenkten Schneidstahls (12).
14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (33) am
Lagerklotz (23) nach außen hin verschieb- und feststellbar ist.
15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (33) mit dem
Schneidstahl (12) eine verschieb- und feststellbar am Lagerklotz (23) gelagerte Einheit bildet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit aus Stützglied (33) und Schneidstahl (12)
mittels eines am Lagerklotz (23) verstell- und festsetzbaren Halteplättchens (47) arretierbar ist, wobei
beide über eine Spitzverzahnung (48) kuppelbar sind.
17. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Drehachse (25 bzw. 60) des Lagerklotzes (23) wegweisender Vorsprung
oder dergleichen rückwärtiger Ansatz (41) zusammen mit einem gehäusefesten Anschlag (40, 55) eine Ausschwenk-Begrenzungsvorrichtung
bildet.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der gehäusefeste Anschlag (55) durch einen verdrehbaren
Exzenterbolzen gebildet ist.
19. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein innerer gehäusefester
Anschlag (56) als Einschwenk-Begrenzungsvorrichtung vorgesehen ist.
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