DE4116621C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Abstechen von Rohren und ggf. Anfasen der hierbei gebildeten Rohrstirnkanten mit einem Abstechkopf zum Einspannen eines Rohrendes aus einer mittels einer Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit axial verschiebbaren Druckhülse mit radialen Keilflächen und daran konzentrisch angeordneten, axial unverschiebbaren, mittels komplementärer Keilflächen radial zustellbaren Spannbacken, mit einer drehbaren Planscheibe zur Aufnahme von wenigstens zwei radial gegenüberliegenden und radial zustellbaren Abstechwerkzeugen und/oder ggf. Faswerkzeugen und ggf. mit einem Abgreifer zum Halten des abzustechenden Rohrteiles aus mittels einer Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit betätigbaren Spannbacken.

Eine derartige Maschine ist in der DE-OS 36 12 960 beschrieben. Bei dieser Maschine läßt sich die Planscheibe mittels mehrerer konzentrisch um die Achse der Druckhülse angeordneter, gehäusefester Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheiten axial verschieben, wobei die Kolbenstangen der Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheiten zwei längs verstellbare und feststellbare Anschlagringe tragen, deren Abstand zu einer Stirnwand des Zylinders sowie zu einer Wand des Gehäuses veränderbar ist. Der Antrieb der radial zustellbaren Abstechwerkzeuge und/oder ggf. Faswerkzeuge ist in der DE-OS 36 12 960 nicht im einzelnen beschrieben.

Obwohl sich die bekannte Maschine grundsätzlich bewährt hat, hat die Erfahrung gezeigt, daß sich die längsverstellbaren und feststellbaren Anschlagringe auf den Kolbenstangen nur mit erheblichem Aufwand genau gleich einstellen lassen. Dies ist jedoch erforderlich, um ein Verkanten beim Verschieben der Druckhülse mittels der Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheiten zu vermeiden.

Des weiteren lassen sich mit diesen Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheiten nur zwei definierte, durch Anschläge begrenzte Stellungen der Planscheibe einstellen.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, die Maschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß sich eine genaue axiale Verschiebung der Planscheibe in drei definierten Stellungen ohne Gefahr der Verkantung erreichen läßt, wobei der Drehantrieb für die Radialzustellung der Werkzeuge so ausgebildet sein soll, daß in allen drei axialen Stellungen der Planscheibe eine störungsfreie Einleitung dieses Drehantriebes in die sich drehende Planscheibe ermöglicht wird.

Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird bei einer Maschine der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, daß erfindungsgemäß die Planscheibe mittels einer ringförmigen Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit axial verschiebbar auf einer gehäusefesten, rohrförmigen Aufnahme für den Abstechkopf angeordnet ist, daß ein weiterer beweglicher, hydraulisch gesteuerter Ringkolben als in drei Stellungen verstellbarer Anschlag mit der Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit zusammenwirkt und daß der Drehantrieb für die radiale Zustellung ein bzw. ggf. zwei Überlagerungsplanetengetriebe aufweist, daß jedes Überlagerungsplantengetriebe einerseits in Antriebsverbindung mit einer Antriebsbuchse der Planscheibe und dadurch mit dem Drehantrieb für die Planscheibe steht und daß andererseits jedem Überlagerungsplanetengetriebe ein Servomotor zugeordnet ist, der mittels des Sonnenrades, der Planetenräder und der Innenverzahnung des Überlagerungsplanetengetriebs einer Außenverzahnung am Überlagerungsplanetengetriebe eine Überlagerungsdrehung erteilt und dadurch über ein Zahnrad, Kronenrad, Kegelritzel und Gewindespindelantriebe die radiale Zustellung der Abstechwerkzeuge und ggf. Faswerkzeuge bewirkt.

Die ringförmige Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit greift stets zentrisch an, so daß ein Verkanten bei der Betätigung nicht möglich ist. Der Drehantrieb für die radiale Zustellung der Abstechwerkzeuge und ggf. Faswerkzeuge läßt sich durch das Überlagerungsplanetengetriebe auf einfache Weise so mit dem Drehantrieb für die Planscheibe in die Maschine integrieren, daß sich die radiale Zustellbewegung aus der Drehbewegung des Überlagerungsplanetengetriebes ableiten läßt, ohne daß sich der Drehantrieb für die Planscheibe auf radiale Zustellbewegung auswirkt.

Die Halter für die Abstechwerkzeuge und ggf. Faswerkzeuge können in radialen Führungen auf der Planscheibe angeordnet sein.

Um eine leichte Bauweise der Planscheibe zu erreichen, können die radialen Führungen aus nadelgelagerten Prismenführungsleisten bestehen, die in radialen Ausnehmungen der Planscheibe angeordnet sind, die selber wiederum von Zuglaschen überspannt sind. Die radialen Ausnehmungen können einseitig offen sein, ohne sich aufbiegen zu können, da diese Aufbiegung durch die Zuglaschen verhindert wird.

Um einen genauen Formschluß der Zuglaschen mit der Planscheibe zu erreichen, und um ggf. das Spiel in den radialen Führungen einstellen zu können, können in Bohrungen an den Enden der Zuglaschenköpfe achsparall zur Drehachse der Planscheibe angeordnete Spannschrauben eingreifen, deren konische Köpfe bis zum spielfreien Anliegen an den Bohrungen in den Enden der Zuglaschen gespannt werden.

Das Überlagerungsplanetengetriebe kann ein im Gehäuse gelagertes, mit der Verzahnung an der Antriebsbuchse der Planscheibe in Eingriff stehendes Ritzel mit einer Innenverzahnung, die über in einem drehbaren Käfig gelagerte Planetenräder mit einem gehäusefesten Sonnenrad in Eingriff steht und ein im Gehäuse gelagertes, mit der Verzahnung in Eingriff stehendes Ritzel mit Innenverzahnung, das über die im selben Käfig gelagerten Planetenräder mit dem drehbaren Sonnenrad in Eingriff steht, aufweisen, wobei das drehbare Sonnenrad von dem Servomotor in beiden Richtungen antreibbar und im Stillstand gebremst gehalten ist. Bei dieser Anordnung weisen die Ritzel solange dieselbe Umfangsgeschwindigkeit auf, wie beide Sonnenräder stillstehen, da sich die Planetenräder mit den Käfigen auf den Sonnenrädern abwälzen. Wird das drehbaren Sonnenrad von dem Servomotor in der einen oder der anderen Richtung angetrieben, entsteht eine Relativdrehung des von der Planscheibe angetriebenen Antriebsritzels mit Bezug auf das Antriebsritzel für die radiale Zustellung der Abstechwerkzeuge und ggf. Faswerkzeuge, so daß über die entsprechenden Kronenräder und Kegelritzel der Gewindespindelantrieb in Drehung versetzt und damit die radiale Zustellung bewirkt wird.

Um die Zustellbewegung in der gewünschten Weise genau steuern zu können, kann der Servomotor vorzugsweise aus einem Drehstrommotor mit daran angeordnetem Inkrementalgeber bestehen. Auf diese Weise läßt sich die Winkelstellung des Servomotors genau kontrollieren und steuern.

Eine winkelgenaue Antriebsverbindung zwischen dem Servomotor und dem drehbaren Sonnenrad läßt sich vorteilhafterweise über einen Zahnriemenantrieb erreichen.

Mit jeweils einem an der Planscheibe drehbar gelagerten Antriebszahnrad für die radiale Zustellung der Abstechwerkzeuge und ggf. Faswerkzeuge kann jeweils ein Kronenrad verbunden sein, wobei jeweils paarweise radial gegenüberliegende Abstechwerkzeuge und ggf. um 90° versetzt angeordnete, paarweise gegenüberliegende Faswerkzeuge über konzentrische Kronenräder und radial entsprechend versetzte Kegelritzel durch je einen unabhängigen Drehantrieb über je ein Ritzel mit Innenverzahnung, Planetenräder und ein Sonnenrad radial zustellbar sein können.

Eine besonders einfache Bauweise der ringförmigen Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit für die axiale Verstellung der Planscheibe läßt sich mit einem gehäusefesten Ringkolben und einer die Planscheibe drehbar tragenden Schiebebuchse erreichen.

Auf diese Weise läßt sich zwischen dem gehäusefesten Ringkolben und der Schiebebuchse ein beweglicher, hydraulisch gesteuerter Ringkolben als verstellbarer Anschlag für die Schiebebuchse anordnen.

Das axiale Verstellen der Planscheibe mit drei definierten Positionen läßt sich vorteilhafterweise dadurch erreichen, daß die Vorder- und Rückseite des gehäusefesten Ringkolbens über Ausgänge (A), (B) eines 4/3-Wegeventils gesteuert wird, daß die Vorderseite des beweglichen Ringkolbens mit dem Zylinderraum der Rückseite des gehäusefesten Ringkolbens in Verbindung steht und daß die Rückseite des beweglichen Ringkolbens über den Ausgang (B) eines 4/2-Wegeventils angesteuert wird, während der Ausgang (A) gesperrt ist.

Diese Ansteuerung bewirkt, daß der Weg des beweglichen Ringkolbens nach vorwärts durch einen Anschlag am gehäusefesten Ringkolben und durch einen Anschlag an der Schiebebuchse sowie der Weg nach rückwärts durch einen Anschlag an der Schiebebuchse begrenzt sind und daß der Weg der Schiebebuchse bei Anliegen des beweglichen Ringkolbens an der Schiebebuchse durch Beaufschlagung der Rückseite des beweglichen Ringkolbens auf eine Mittelstellung begrenzt ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert, und es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Maschine mit Abstechkopf und Planscheibe,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Antrieb für die radiale Zustellung der Abstech- und/oder Faswerkzeuge auf der Planscheibe,

Fig. 3 eine Ansicht der Planscheibe, teilweise geschnitten,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Planscheibe entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Planscheibe entlang der Linie V-V in Fig. 3 und

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Hydraulikkreises zur Betätigung der Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheiten zum axialen Verschieben der Planscheibe.

Von einer Maschine zum Abstechen von Rohren ist nur ein Teil eines Gehäuses 1 dargestellt, mit dem einstückig eine Hauptbuchse 7 verbunden ist. Die Hauptbuchse 7 weist einen radial vorstehenden Bund 15 auf, der mit einer Hochdruckdichtung 16 einen doppelt wirkenden Ringkolben bildet. Eine innere Bohrung 9 in der Hauptbuchse 7 geht über einen Absatz 10 in eine innere Bohrung 11 kleineren Durchmessers über. Im Bereich des Absatzes 10 ist eine Hochdruckdichtung 13 angeordnet. Die Bohrung 11 endet in einem weiteren Absatz 12, von dem eine schräg angeordnete Entlüftungsbohrung 14 in einen Stirnbereich der Hauptbuchse 7 führt. In diesem Stirnbereich ist eine weitere Hochdruckdichtung 17 angeordnet. Ein Anschlagflansch 19 ist in einer Eindrehung 21 des Gehäuses befestigt. Der Anschlagflansch 19 greift mit einem zylindrischen Fortsatz 135 in die Bohrung 9 der Hauptbuchse 7 ein und ist dort mittels einer O-Ringdichtung 22 abgedichtet.

Ein Spannkolben 25 ist mittels eines Gleitringes 27 im zylindrischen Fortsatz 135 geführt und gegenüber diesem mittels einer Hochdruckdichtung 26 abgedichtet. Ein Bund 28 am Spannkolben 25 bildet einen Ringkolben, der mittels einer Hochdruckdichtung 29 in der Bohrung 9 der Hauptbuchse 7 abgedichtet geführt ist. Der Ringkolben 28 weist eine das Spannen bewirkende Kolbenseite 30 und eine das Lösen bewirkende Kolbenseite 31 auf. Die Kolbenseite 30 ist zu einem Zylinderraum 32 und die Kolbenseite 31 zu einem Zylinderraum 33 gerichtet. Die wirksame Fläche der das Spannen bewirkenden Kolbenseite 30 ist größer als die der das Lösen bewirkenden Kolbenseite 31.

Im Bereich des Zylinderraums 32 ist eine radiale Druckölzu- und -ableitung 34 angeordnet, während im Bereich des Zylinderraums 33 eine weitere radiale Druckölzu- und -ableitung 35 angeordnet ist. Beide Leitungen 34, 35 stehen mit nicht dargestellten, getrennten axialen Leitungen in Verbindung, die durch die Hauptbuchse 7 geführt sind, wie dies bezüglich einer Axialbohrung 85 dargestellt ist.

Das vordere Ende des Spannkolbens 25 bildet eine Druckhülse 36, die sich axial bis in den Bereich eines Gleitringes 39 erstreckt und dort geführt ist. Eine Paßfeder 41 läßt eine axiale Verschiebung in einer Keilnut 43 zu, sichert aber gleichzeitig den Spannkolben 25 mit der Druckhülse 36 gegen Verdrehen gegenüber der Hauptbuchse 7.

Die Druckhülse 36 am Spannkolben weist drei gleichmäßig auf den Umfang verteilte hintere Keilflächen 37 und vordere Keilflächen 38 auf, die mit entsprechenden, komplementären hinteren Keilflächen 45 und vorderen Keilflächen 46 an drei Spannbacken 44 zusammenwirken. Zwischen der vorderen Keilfläche 46 und der hinteren Keilfläche 45 der Spannbacke 44 befindet sich ein Freiraum 47, der den axialen Abstand zwischen der hinteren Keilfläche 45 und der vorderen Keilfläche 46 bestimmt. Im Bereich der vorderen Keilfläche 46 einer jeden Spannbacke 44 ist ein auswechselbarer Spannblock 48 mittels einer Befestigungsschraube 49 befestigt. Diese Spannblöcke 48 sind in verschiedenen radialen Abmessungen vorhanden und dienen dazu, den Abstechkopf an unterschiedliche Rohrdurchmesser anzupassen. Zwischen den Spannbacken 44 sind gewölbte Spreizfederblätter 50 angeordnet, die sich an den Spannbacken 44 abstützen und diese radial nach auswärts drücken. Diese Spreizfederblätter 50 dienen ale Rückholfedern für die Spannbacken 44, wenn sie durch Zurückfahren des Spannkolbens 25 und der Druckhülse 36 gelöst werden sollen. Die Spannbacken 44 sind mit geringem axialem Spiel zwischen einem Flansch an der Hauptbuchse 7 und einem zylindrischen Fortsatz 23 angeordnet und stützen sich beim Spannen mit ihrer Stirnseite am Flansch der Hauptbuchse 7 und beim Lösen mittels eines rückwärtigen Flansches 119 am zylinderischen Fortsatz 23 ab. Die Zwischenräume zwischen den Spannbacken 44 sind mittels Schutzblechsegmente 51 verschlossen. Eine Schmierölbohrung 52 führt von der hinteren Stirnseite des Anschlagflansches 19 bis in einen vorderen Bereich der Hauptbuchse 7 und von dort radial nach außen, um über Schmierölbohrungen 60 die Schmierölversorgung von auf einer Schiebebuchse 53 angeordneten Wälzlagern 76, 77 zu gewährleisten.

Die Schiebebuchse 53 weist einen Absatz 54 auf, der einen Zylinderraum 57 nach vorne begrenzt. Ein weiterer Absatz 55 in der Schiebebuchse 53 begrenzt einen Zylinderraum 59 für den gehäusefesten Ringkolben 15. Eine Hochdruckdichtung 56 dichtet einen Zylinderraum 58 gegenüber einem Ringkolben 71 ab, der mit seiner Innenbohrung auf der zylindrischen Hauptbuchse 7 geführt und mittels einer Hochdruckdichtung 72 abgedichtet ist. Eine O-Ringdichtung 61 sowie eine weitere, dazu axial versetzte O-Ringdichtung 62 dienen dazu, die Schmierölbohrungen 52, 60 nach außen hin abzudichten. Ein Flansch 63 ist mit der Schiebebuchse 53 verbunden und dieser gegenüber mittels einer O-Ringdichtung 65 abgedichtet. Im Flansch 63 ist des weiteren eine Hochdruckdichtung 66 angeordnet, die die Abdichtung gegenüber der Hauptbuchse 7 übernimmt. Ein Gleitring 67 übernimmt die Führung der Hauptbuchse 7 im Flansch 63.

Am entgegengesetzten, vorderen Ende der Schiebebuchse 53 ist ein Spannring 67 befestigt, und ein Gleitring 70 übernimmt die Führung des vorderen Endes der Schiebebuchse 53 auf der Hauptbuchse 7. Mittels des Flansches 63 und des Spannringes 68 werden die Wälzlager 76, 77 auf der Schiebebuchse 53 axial festgelegt und gehalten.

Der Ringkolben 71 weist eine Vorderseite 73 auf, die sich bis zu einem Anschlag 75 am gehäusefesten Ringkolben 15 bewegen kann. Des weiteren weist der Ringkolben 71 eine Rückseite 74 auf, deren Bewegung durch einen Anschlag 136 am Flansch 63 begrenzt ist. Mittels der Wälzlager 76, 77 ist eine Antriebsbuchse 78 auf der Schiebebuchse 53 drehbar gelagert. Diese Antriebsbuchse 78 ist an ihrem hinteren Ende mit einem Zahnkranz 79 versehen, in den ein nicht dargestellter Drehantrieb eingreift. Eine Radialdichtung 80 dichtet das vordere Ende der Antriebsbuchse 78 gegenüber dem Spannring 68 ab. Eine axiale Schmierölbohrung 81 in der Antriebsbuchse 78 führt Schmieröl von dem Bereich zwischen dem Wälzlager 76 und der Radialdichtung 80 in den Raum zwischen den beiden Wälzlagern 76, 77 zurück. Mit der Antriebsbuchse 78 ist eine in Fig. 3 bis 5 dargestellte Planscheibe 82 verbunden, die nicht dargestellte radial gegenüberliegende und radial zustellbare Abstechwerkzeuge und/oder ggf. Faswerkzeuge trägt. Die Planscheibe 82 ist an der Antriebsbuchse 78 befestigt. Im Ringkolben 71 ist wenigstens eine Radialbohrung 84 angeordnet, die eine Radialbohrung 86 in der Hauptbuchse 7 mit dem Zylinderraum 57 verbindet. Die Radialbohrung 86 ist über die Axialbohrung 85 zur Stirnseite des Anschlagflanschs 19 geführt und dort mit einer Druckmittelleitung verbunden. Entsprechende Radialbohrungen 87 und 88 führen zu den Zylinderräumen 58 und 59 und sind gegenüber der Axialbohrung 85 versetzt ebenfalls zum Anschlagflansch 19 geführt und dort in ebenfalls nicht dargestellter Weise mit einer Druckmittelleitung verbunden. Auf der Antriebsbuchse 78 ist ein Zahnrad 90 über zwei Wälzlager 92, 93 drehbar gelagert. Radialdichtringe 95, 96 sorgen für eine Abdichtung des Zahnrades 90 gegenüber der Antriebsbuchse 78. An der vorderen Stirnseite des Zahnrades 90 ist ein kleines Kronenrad 98 befestigt. Das kleine Kronenrad 98 kämmt einen kleinen Kegelritzel 109 in der Planscheibe 82. Auf dem Zahnrad 90 ist ein Zahnrad 102 über zwei weitere Wälzlager 137, 138 drehbar gelagert. Mit dem Zahnrad 102 ist ein großes Kronenrad 103 einstückig hergestellt. Das große Kronenrad 103 befindet sich in Eingriff mit einem großen Kegelritzel 108 in der Planscheibe 82. Die Zahnräder 90, 102 befinden sich in Eingriff mit einer in Fig. 2 dargestellten Antriebsvorrichtung, die es gestattet, diese Zahnkränze unabhängig voneinander relativ zum Zahnkranz 79 zu verdrehen. Diese Drehung überträgt sich über das kleine Kronenrad 98 oder das große Kronenrad 103 auf das kleine Kegelritzel 109 oder das große Kegelritzel 108, die eine Gewindespindel 110 in Drehung versetzen. Die Drehung der Gewindespindel 110 bewirkt eine radiale Verschiebung von nicht dargestellten Abstechwerkzeugen und/oder ggf. Faswerkzeugen und damit die Bearbeitung eines im Abstechkopf eingespannten Rohrendes.

Konzentrisch zur Hauptbuchse 7 sind im Gehäuse 1 drei Bohrungen 113 angeordnet, die zur Aufnahme des Drehantriebs für die Planscheibe 82 und der Drehantriebe für die radiale Zustellung der Abstech- und Anfaswerkzeuge dienen. Zu diesem Zweck ist eine Hohlwelle 119 in die Bohrung 113 eingepaßt und befestigt.

Am der Bohrung 113 abgewandten Ende weist die Hohlwelle 119 eine Verzahnung 124 auf, die ein feststehendes Sonnenrad für ein nachstehend beschriebenes Planetengetriebe bildet.

In der Hohlwelle 119 ist eine Antriebswelle 129 drehbar gelagert. An einem Ende der Antriebswelle 129 ist ein drehbares Sonnenrad 130 angeordnet, während das andere Ende der Antriebswelle 129 durch die Hohlwelle 119 hindurch nach außen geführt ist und ein Zahnriemenrad 131 trägt. Im Bereich der Bohrung 113 ist die Antriebswelle 129 in einem Wälzlager 132 gelagert, das sich an der Hohlwelle 119 abstützt. Ein Radialdichtring 133 gewährleistet die Abdichtung nach außen. Am sonnenradseitigen Ende der Antriebswelle 129 ist ein Wälzlager 134 angeordnet, das einen aus einem Teil 180 und einem Teil 181 gebildeten Käfig im Planetengetriebe trägt. Dieser Käfig 180, 181 ist über ein Wälzrollenlager 183 im Gehäuse 1 und über ein Wälzlager 184 am Gehäuse 1 gelagert. Am Ende des Käfigteils 181 ist ein Zahnrad 156 mittels Wälzlager 159, 160 drehbar gelagert. Das Zahnrad 156 trägt eine Außenverzahnung 157 und eine Innenverzahnung 158.

Ein weiteres Zahnrad 161 mit einer Außenverzahnung 162 und einer Innenverzahnung 163 ist über zwei Wälzlager 164, 165 am anderen Käfigteil 180 gelagert.

Da eines der beschriebenen Planetengetriebe über die Außenverzahnung 162 mit dem Zahnrad 102 kämmt, während das andere Planetengetriebe mit der Außenverzahnung 162a im Eingriff mit dem Zahnrad 90 in Eingriff steht, sind die Verzahnungen 162, 162a axial versetzt gezeichnet, sind jedoch Teile von zwei verschiedenen Planetengetrieben, von denen eines ein Zahnrad 181 mit der Verzahnung 162a aufweist.

Im Käfig 180, 181 sind regelmäßig auf einem Kreis verteilt Bolzen 166 angeordnet, wobei jeweils ein Bolzen 166 axial versetzt ein Planetenrad 167 und ein Planetenrad 168 trägt. Die Planetenräder 167, 168 weisen den gleichen Durchmesser auf und sind auf den Bolzen 166 mittels Wälzlagern 169, 170 gelagert und gegen axiales Verschieben durch Axiallager 171, 172, 173 gesichert. Eine Anlaufscheibe 174 ist zwischen den Zahnrädern 167 und 168 angeordnet.

Ein Drehstromservomotor 175 ist über eine Konsole 178 und am Gehäuse 1 befestigt und trägt ein Zahnriemenrad 176, von dem eine Antriebsverbindung über einen Zahnriemen 177 zum Zahnriemenrad 131 besteht.

Wird die Planscheibe 82 über die Antriebsbuchse 78 mit dem Zahnkranz 79 mittels eines nicht dargestellten Antriebsmotors in Drehung versetzt, treibt der Zahnkranz 79 die Zahnräder 156 der beiden Planetengetriebe ebenfalls an. Über die Innenverzahnung 158 werden die Planetenräder 167 in Drehung versetzt und rollen auf dem feststehenden Sonnenrad 124 ab. Die Planetenräder 167 nehmen dabei den Bolzen 166 und den Käfig 180, 181 mit.

Solange das Sonnenrad 130 stillsteht, d. h. wenn sich der Drehstromservomotor 175 nicht dreht, sondern abgebremst ist, werden die Planetenräder 168 über den Bolzen 166 und das Gehäuse 180, 181 ebenfalls mitgenommen, rollen auf dem stillstehenden Sonnenrad 130 ab und erteilen der Innenverzahnung 163 und damit dem Zahnrad 161 dieselbe Drehgeschwindigkeit, wie sie das Zahnrad 156 durch die Antriebsbuchse 78 erhält. Es findet somit keine Relativdrehung des Zahnrades 156 gegenüber den Zahnrädern 161 statt, so daß sich der Zahnkranz 90 bzw. der Zahnkranz 102 ebenfalls relativ zum Zahnkranz 79 nicht verdrehen. In diesem Fall drehen sich das kleine Kronenrad 98 und das große Kronenrad 103 mit derselben Geschwindigkeit wie die Planscheibe 82, so daß auch keine Drehung des kleinen oder großen Kegelritzels 108, 109 erfolgt und damit keine Bewegung der Abstech- und Faswerkzeuge in radialer Richtung stattfindet.

Sobald jedoch der Drehstromservomotor 175 in Drehung versetzt wird, überlagert sich diese Drehung über das Sonnenrad 130 und die Planetenräder 168 auf das Zahnrad 161, da sich die Drehbewegung des Sonnenrades 130 zur von dem Käfig 180, 181 kommenden Drehbewegung addiert. Somit dreht sich das Zahnrad 161 je nach Drehsinn des Drehstromservomotors 175 schneller oder langsamer als das Zahnrad 156 und erteilt dem Zahnrad 90 oder dem Zahnrad 102 eine Relativdrehung bezüglich des Zahnkranzes 79, so daß sich das kleine Kronenrad 98 oder das große Kronenrad 103 relativ zur Planscheibe 82 verdrehen, das kleine Kegelritzel 109 oder das große Kegelritzel 108 in Drehung versetzen und damit eine Radialbewegung der Abstechwerkzeuge oder Faswerkzeuge bewirken. Da am Drehstromservomotor 175 ein im einzelnen nicht dargestellter Inkrementalgeber angeordnet ist, läßt sich die Relativdrehung des Zahnrades 161 bezüglich des Zahnrades 156 sehr genau kontrollieren und steuern, wodurch sich eine einfache Anpassung an den Durchmesser und die Wanddicke der abzustechenden Rohre erreichen läßt. Auch die Breite der mit den Faswerkzeugen erzeugten Fase läßt sich auf diese Weise sehr genau kontrollieren.

Die Planscheibe 82 mit dem Spindelantrieb für die Abstech- und Faswerkzeuge ist in Fig. 3 bis 5 im einzelnen dargestellt. Die eigentliche Planscheibe 82 ist von einer Trommel 185 umgeben. Mit dem Außenumfang ist die Tromml 185 mit geringem Spiel in eine entsprechende Gehäuseöffnung des Gehäuses 1 eingepaßt. Auf der Hinterseite der Planscheibe 82 ist eine ringförmige Ausnehmung 186 angeordnet, die mit vier unter einem Winkel von 90° zueinander angeordneten radialen Ausnehmungen 187 in Verbindung steht. Zur Vorderseite der Planscheibe 82 sind die radialen Ausnehmungen 187 erweitert und dienen zur Aufnahme von parallelen Prismenführungsleisten 188, die an der Planscheibe 82 befestigt sind. Ein Aufnahmestücks 209 ist mittels Nadelführungen 214 in den Prismenführungsleisten 188 geführt. Jede radiale Ausnehmung 187 wird von einer Zuglasche 192 übergriffen, die dazu dient, ein Auseinanderklaffen der radialen Ausnehmungen 187 unter der Einwirkung der Fliehkräfte und der Kräfte in den Prismenführungsleisten 188 zu verhindern. Zu diesem Zweck sind in der Planscheibe 82 in entsprechenden Bohrungen Spannklötze 193 angeordnet, die mittels Befestigungsschrauben 194 mit der Planscheibe 82 verschraubt sind. In die Spannklötze 193 lassen sich Spannschrauben 195 mit einem zylindrischen Schaft 196 und einem konischen Kopf 197 hineinschrauben, bis die konischen Köpfe 197 stramm zur Anlage an entsprechenden Bohrungen in den Enden der Zuglaschen 192 kommen. Die von der Zuglasche 192 auf die Spannschrauben 195 ausgeübte Querkraft wird durch den eng in der Bohrung des Spannklotzes 192 eingepaßten zylindrischen Schaft 196 auf die Planscheibe 82 übertragen. Nach dem Anziehen werden die Köpfe 197 der Spannschrauben 195 von einer Abdeckschraube 198 verdeckt.

Jede radiale Ausnehmung 187 wird durch ein Lagersegment 199 abgeschlossen. Von innen ist ein Lagerflansch 201 am Lagersegment befestigt. Der Lagerflansch 201 dient als Lagerring für ein Lager 205. Das große Kegelritzel 108 oder das kleine Kegelritzel 109 sind mit der Gewindespindel 110 drehfest verbunden und stützen sich über das Wälzlager 205 am Lagerflansch 201 ab.

Die Gewindespindel 110 wirkt mit einer Spindelmutter 208 zusammen, die mit dem Aufnahmestück 209 verbunden ist. Dieses Aufnahmestück 209 ist Teil eines Schlittens und erteilt diesem eine Radialbewegung entsprechend der Drehung der Gewindespindel 110.

Jedes Aufnahmestück 209 weist eine Ausnehmung 212 auf, in der die Abstech- bzw. Faswerkzeuge befestigt werden.

Somit wird den Aufnahmestücken 209 eine über die Drehstromservomotoren 175 und die damit verbundenen Inkrementalgeber genau gesteuerte Radialbewegung erteilt, wodurch ein schnelles, sauberes, genaues Bearbeiten der Rohrenden gewährleistet ist.

Ein Radialdichtring 218 gewährleistet die Abdichtung der Planscheibe 82 gegenüber dem Gehäuse 1. Jedem Schlitten 211 ist ein Dichtblech 222 zugeordnet, das an der Planscheibe 82 gehalten ist.

Aus Fig. 6 ergibt sich die Betätigung der Axialverschiebung der Planscheibe 82.

Die Planscheibe 82 ist, wie bereits erwähnt, drehbar, aber axial unverschiebbar auf der Schiebebuchse 53 gelagert. Die Hauptbuchse 7 trägt die Schiebebuchse 53. Der Zylinderraum 57 in der Schiebebuchse 53 wird über eine Radialbohrung 86 und eine Axialbohrung 85 in der Hauptbuchse 7 mit Druck beaufschlagt oder von Druck entlastet. Der Zylinderraum 58 steht über eine Radialbohrung 87 und eine Axialbohrung 225 in Verbindung nach außen, während diese Verbindung zum Zylinderraum 49 über die Radialbohrung 88 und eine Axialbohrung 226 gewährleistet wird. Die Druckbeaufschlagung bzw. Druckentlastung der Axialbohrungen 225, 226 erfolgt über ein Druckminderventil 230, ein 4/3-Wegeventil 227 und ein Zwillingsdrosselrückschlagventil 228, während die Druckbeaufschlagung bzw. Druckentlastung der Axialbohrung 85 über ein 4/2-Wegeventil 231 und ein weiteres Zwillingsdrosselrückschlagventil 229 erfolgt. Zu den Eingängen P des 4/3-Wegeventils 227 und des 4/2-Wegeventils 231 führen Druckleitungen 232, während zu den Ausgängen T die Rückleitungen 233 führen.

Um die Planscheibe 82 in die Grundstellung zurückzufahren, wird das 4/3-Wegeventil 227 so betätigt, daß der Zylinderraum 58 über die Radialbohrung 87, die Axialbohrung 225, den Ausgang A und den Eingang P mit der Druckleitung 232 verbunden ist. Entsprechend ist der Zylinderraum 59 über die Radialbohrung 88 und die Axialbohrung 226, den Ausgang B und den Ausgang T des 4/3-Wegeventils 227 mit der Rückleitung 233 verbunden. Des weiteren befindet sich das 4/2-Wegeventil 231 in der in Fig. 6 dargestellten Stellung, so daß der Zylinderraum 57 über die Radialbohrung 86 und die Axialbohrung 85, den Ausgang B und den Ausgang T mit der Rückleitung 233 verbunden ist und dementsprechend der sich im Zylinderraum 58 aufbauende Druck eine Bewegung der Schiebebuchse 53 und damit der Planscheibe 82 bis zum Anschlag des Absatzes 55 an der Vorderseite des Ringkolbens 15 bewirkt. Soll die Planscheibe 82 in die äußerste entgegengesetzte Stellung verschoben werden, wird das 4/3-Wegeventil 227 so betätigt, daß der Eingang P mit dem Ausgang B und der Ausgang T mit dem Ausgang A in Verbindung stehen. Das 4/2-Wegeventil 231 bleibt in der dargestellten Stellung. Nunmehr wird der Zylinderraum 59 mit Druck beaufschlagt, während Hydraulikflüssigkeit aus dem Zylinderraum 58 über die Radialbohrung 87, die Axialbohrung 225, den Ausgang A, den Ausgang T und die Rückleitung 233 entweichen kann. Entsprechend kann Hydraulikflüssigkeit aus dem Zylindrraum 57 über die Radialbohrung 86, die Axialbohrung 85, den Ausgang B und den Ausgang T des 4/2-Wegeventils 231 in die Rückleitung 233 entweichen.

Soll die Planscheibe 82 mit der Schiebebuchse 53 in eine Mittelstellung zurückgefahren werden, verbleibt das 4/3-Wegeventil 227 in der vorher beschriebenen Stellung, bei der der Eingang P mit dem Ausgang B und der Ausgang A mit dem Ausgang T in Verbindung stehen. Das 4/2-Wegeventil 231 wird so betätigt, daß die Druckleitung 232 über den Eingang P mit dem Ausgang B und damit über die Axialbohrung 85 und Radialbohrung 86 mit dem Zylinderraum 57 in Verbindung gebracht wird. Hierdurch wandert der Ringkolben 71 zum Anschlag am Absatz 54 der Schiebebuchse 53 und stößt dabei mit seiner Vorderseite 73 am Anschlag 75 des gehäusefesten Ringkolbens 15 an und schiebt die Schiebebuchse 53 bis in die Mittelstellung zurück. Da jede der drei Stellungen durch Anschläge am gehäusefesten Ringkolben 15, der Schiebebuchse 53 und dem Ringkolben 71 begrenzt ist, die keinem Verschleiß unterliegen, ist ein genaues axiales Positionieren der Planscheibe 82 über einen langen Zeitraum gewährleistet.

Claims (13)

1. Maschine zum Abstechen von Rohren und ggf. Anfasen der hier­ bei gebildeten Rohrstirnkanten mit einem Abstechkopf zum Ein­ spannen eines Rohrendes aus einer mittels einer Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit axial verschiebbaren Druckhülse mit radialen Keilflächen und daran konzentrisch angeordneten, mittels komplementärer Keilflächen radial zustellbaren Spannbacken, mit einer drehbaren und mittels ei­ ner Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit axial verschiebbaren Planscheibe zur Aufnahme von wenigstens zwei radial gegenüberliegenden und radial zustellbaren Abstechwerkzeugen und ggf. Faswerkzeugen, wobei die Planscheibe mit einem Drehantrieb für die Zerspanung und mit einem Drehantrieb für die radiale Zustellung der Abstechwerkzeuge und ggf. Faswerkzeuge gekuppelt ist und mit einem Abgreifer zum Halten und ggf. axialen Verschieben des abgestochenen Rohrteils aus mittels einer Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit betätigbaren Spannbacken, dadurch gekennzeichnet, daß die Planscheibe (82) mittels einer ringförmigen Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit (15, 53) axial verschiebbar auf einer gehäusefesten, rohrförmigen Aufnahme (7) für den Abstechkopf (36, 44, 48) angeordnet ist, daß ein weiterer beweglicher, hydraulisch gesteuerter Ringkolben (71) als in drei Stellungen verstellbarer Anschlag mit der Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit (15, 53) zusammenwirkt, daß der Drehantrieb für die radiale Zustellung ein bzw. ggf. zwei Überlagerungsplanetengetriebe (Sonnenräder 124, 130, Planetenräder 167, 168, Innenverzahnungen 158, 163) aufweist, daß jedes Überlagerungsplanetengetriebe einerseits in Antriebsverbindung (Verzahnung 79, 157) mit einer Antriebsbuchse (78) der Planscheibe (82) und dadurch in Eingriff mit dem Drehantrieb für die Planscheibe (82) steht und andererseits jedem Überlagerungsplanetengetriebe ein Servomotor (175) zugeordnet ist, der mittels des Sonnenrads (130), der Planetenräder (168) und der Innenverzahnung (163) einer Außenverzahnung (162 und ggf. 162a) am Überlagerungsplanetengetriebe eine Überlagerungsdrehung erteilt und dadurch über ein Zahnrad (90 und ggf. 102), Kronenrad (98 und ggf. 103), Kegelritzel (108 und ggf. 109) und Gewindespindelantriebe (110, 208, 209) die radiale Zustellung der Abstechwerkzeuge und ggf. Faswerkzeuge bewirkt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter für die Abstechwerkzeuge und ggf. Faswerkzeuge in radialen Führungen (214) auf der Planscheibe (82) angeordnet sind.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Führungen aus nadelgelagerten Prismenführungsleisten (188) bestehen, die in radialen Ausnehmungen (187) der Planscheibe (82) angeordnet sind und das Spiel in den Führungen (188) mittels die Ausnehmungen überspannender Zuglaschen (192) einstellbar ist.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Bohrungen an den Enden der Zuglaschen (192) Köpfe (197) von achsparallel zur Drehachse der Planscheibe (82) angeordneten Spannschrauben (195) eingreifen.

5. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Überlagerungsplanetengetriebe ein im Gehäuse (19) gelagertes, mit der Verzahnung (79) an der Antriebsbuchse (78) der Planscheibe (82) in Eingriff stehenes Ritzel (156) mit einer Innenverzahnung (158), die über in einem drehbaren Käfig (181, 182) gelagerte Planetenräder (167) mit einem gehäusefesten Sonnenrad (124) in Eingriff steht und ein im Gehäuse (1) gelagertes, mit dem Zahnrad (90 und ggf. 102) in Eingriff stehendes Ritzel (162 und ggf. 162a) mit Innenverzahnung (163), das über die im selben Käfig (180, 181) gelagerten Planetenräder (168) mit dem drehbaren Sonnenrad (130) in Eingriff steht, aufweist, wobei das drehbare Sonnenrad (130) von dem Servomotor (170) in beiden Richtungen antreibbar und im Stillstand gebremst gehalten ist.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotor (175) aus einem Drehstrommotor mit daran angeordnetem Inkrementalgeber besteht.

7. Maschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Zahnriemenantrieb (131, 176, 177) zwischen dem Servomotor (175) und dem drehbaren Sonnenrad (130).

8. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Planscheibe (82) drehbar gelagerte Zahnrad (90 und ggf. 102) drehfest mit dem Kronenrad (98 bzw. 103) verbunden ist.

9. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils paarweise radial gegenüberliegende Abstechwerkzeuge und ggf. um 90° versetzt angeordnete, paarweise gegenüberliegende Faswerkzeuge über konzentrische Kronenräder (98, 103) und radial entsprechend versetzte Kegelritzel (108, 109) durch je ein unabhängiges Überlagerungsplanetengetriebe über je ein Ritzel (161, 162, 162a) mit Innenverzahnung (163), Planetenräder (168) und ein Sonnenrad (130) radial zustellbar sind.

10. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit für das axiale Verstellen der Planscheibe (82) aus einem gehäusefesten Ringkolben (15) und einer die Planscheibe (82) drehbar tragenden Schiebebuchse (53) besteht.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem gehäusefesten Ringkolben (15) und der Schiebebuchse (53) ein beweglicher, hydraulisch gesteuerter Ringkolben (71) als verstellbarer Anschlag für die Schiebebuchse (53) angeordnet ist.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorder- und Rückseite des gehäusefesten Ringkolbens (15) über Ausgänge (A) (B) eines 4/3-Wegeventils (227) gesteuert wird, daß die Vorderseite (73) des beweglichen Ringkolbens (71) mit dem Zylinderraum (58) der Rückseite des gehäusefesten Ringkolbens (15) in Verbindung steht und daß die Rückseite des gehäusefesten Ringkolbens (74) des beweglichen Ringkolbens (71) über den Ausgang (B) eines 4/2-Wegeventils (231) angesteuert wird, während der Ausgang (A) gesperrt ist.

13. Maschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg des beweglichen Ringkolbens (71) nach vorwärts durch einen Anschlag (75) am gehäusefesten Ringkolben (15) sowie durch einen Anschlag (54) an der Schiebebuchse (53) und der Weg nach rückwärts durch einen Anschlag (136) an der Schiebebuchse (53) begrenzt ist und daß der Weg der Schiebebuchse (53) bei Anliegen des beweglichen Ringkolbens (71) an der Schiebebuchse (53) durch Beaufschlagung der Rückseite (74) des beweglichen Ringkolbens (71) auf eine Mittelstellung begrenzt ist.