-
Die
Erfindung betrifft einen Rohrschneider gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch
1.
-
Ein
Rohrschneider dieser Art ist aus der
US 3,807,047 bekannt.
-
Hierbei
handelt es sich um eine Art von Rohrschneidern, bei welchen das
Schneidelement von einem Rotationskörper getragen wird, der in
einem Gehäuse
angeordnet ist und von einem motorischen Antrieb relativ zum Gehäuse drehbar
ist, um das Schneidelement um ein abzuschneidendes Rohr herumzubewegen.
-
Rohrschneider
mit einem motorischen Antrieb, um einen Rotationskörper relativ
zu einem Gehäuse
um ein abzuschneidendes Rohr herumzubewegen, sind auch aus der
US 6,065,212 und
US 4,890,385 bekannt.
-
Eine
andere Art von Rohrschneidern muss manuell um das abzuschneidende
Rohr herumbewegt werden. Ein solcher Rohrschneider ist aus der
DE 198 00 734 A1 bekannt.
Er enthält
einen Schlitten, welcher an einem Bügel geführt ist und manuell mittels
einer Gewindespindel quer zur Rohrachse eines abzuschneidenden Rohres
einstellbar ist. Die Gewindespindel ist mit einem Gewindemutterteil
in Eingriff, welcher auf einem Spindelgewinde radial ausrastbar
ist, um die Spindel zusammen mit dem mit ihr verbunden Schlitten
in Spindellängsrichtung
relativ zu dem Gewindemutterteil verschieben zu können, ohne
dass die Spindel hierfür
gedreht zu werden braucht. Das Schneidelement ist eine Schneidrolle und
an dem Bügel
frei drehbar angeordnet. An dem Schlitten sind zwei Gegenrollen
frei drehbar angeordnet, sodass ein abzuschneidendes Rohr zwischen die
Gegenrollen und das Schneidelement einspannbar ist.
-
Durch
die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, einen Rohrschneider,
welcher einen motorisch antreibbaren Rotationskörper aufweist, der ein Schneidelement
trägt,
derart auszubilden, dass Relativbewegungen zwischen dem Schneidelement
und der mindestens einen Gegenrolle präzise und reproduzierbar so
wie auf einfache Weise durchführbar sind.
-
Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch
die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
-
Weitere
Merkmale der Erfindung sind in Unteransprüchen enthalten.
-
Die
Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
anhand von bevorzugten Ausführungsformen
als Beispiele beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein. In den Zeichnungen
zeigen
-
1 eine
perspektivische Ansicht des Rohrschneiders nach der Erfindung,
-
2 eine
Seitenansicht des Rohrschneiders nach der Erfindung,
-
3 eine
abgebrochene Draufsicht auf 2,
-
4 einen
Längsschnitt
in der Ebene IV-IV von 2,
-
5 einen
Querschnitt in der Ebene V-V von 3,
-
6 einen
Querschnitt in der Ebene VI-VI von 3,
-
7 einen
Querschnitt in der Ebene VII-VII von 3, wobei
ein Spindelgewinde in einen Gewindemutterteil eingerastet ist,
-
8 einen
Querschnitt in der Ebene VII-VII von 3 ähnlich 7,
jedoch in einer Situation, wo der Gewindemutterteil aus dem Spindelgewinde ausgerastet
ist,
-
9 eine
Vorderansicht eines Rotationskörpers
des Rohrschneiders,
-
10 eine
linke Seitenansicht des Rotationskörpers,
-
11 eine
Rückansicht
des Rotationskörpers,
-
12 eine
Schnittansicht längs
der Ebene XII-XII von 9,
-
13 eine
rechte Seitenansicht des Rotationskörpers
-
14 eine
Draufsicht auf den Rotationskörper
von 13.
-
Der
Rohrschneider nach der Erfindung enthält ein Gehäuse 2, in welchem
ein Rotationskörper 4 um
eine Rotationskörper-Drehachse 6 drehbar
angeordnet ist. Durch das Gehäuse 2 und
den Rotationskörper 4 erstreckt
sich längs
zur Rotationskörper-Drehachse 6 eine
Rohraufnahmeöffnung 8.
Im Gehäuse 2 ist
ein Getriebe 10 (4) zum motorischen
Antrieb des Rotationskörpers 4 mittels
eines elektrischen Motors 12 angeordnet.
-
4 zeigt
eine Abtriebswelle 13 des Motors 12 mit einem
verzahnten Kegelrad 14. Die Verzahnung des Kegelrades 14 ist
mit der Verzahnung eines Tellerrades 16 des Getriebes 10 (oder
mit der Verzahnung eines weiteren Kegelrades des Getriebes 10)
in Eingriff. Eine im Gehäuse 2 drehbar
gelagerte Welle 18 ist an ihrem einen Ende drehfest mit
dem Tellerrad 16 und an ihrem anderen Ende drehfest mit einem
verzahnten Stirnrad 20 (Zahnrad) verbunden. Das Stirnrad 20 ist
mit zwei Zwischenzahnrädern 22 und 24 in
Zahneingriff, welches beispielsweise stirnverzahnte Zahnräder sind. 4 zeigt
nur das eine Zwischenzahnrad 22. 2 zeigt
die im Gehäuse 2 angeordneten
Lager der beiden Zwischenzahnräder 22 und 24.
-
Die
Zwischenzahnräder 22 und 24 sind
mit der Verzahnung eines Rotationskörperzahnrades 26 in
Eingriff. Dieses Rotationskörperzahnrad 26 kann ein
an dem Rotationskörper 4 befestigter
Zahnradring oder eine am Rotationskörper 4 gebildete Verzahnung
sein, deren Kreismittelpunkt in der Rotationskörper-Drehachse 6 liegt.
Die Rohraufnahmeöffnung 8 erstreckt
sich auch durch das Rotationskörperzahnrad 26.
-
Das
Gehäuse 2 des
Rohrschneiders kann an einem Maschinenständer oder Stativ oder gemäß den Zeichnungen
an einer Griffeinheit 27 befestigt sein und zusammen mit
der Griffeinheit 27 eine manuell tragbare und manuell benutzbare
mobile Einheit bilden. Die Griffeinheit 27 kann vorteilhaft
den elektrischen Motor 12 mit dem Kegelrad 14 (oder
einer Motorabtriebswelle) sowie einen Stromanschluss oder vorzugsweise
eine Akku-Aufnahmekammer 28 zur Aufnahme eines Akkumulators
zur Stromversorgung des Motors über
elektrische Kontakte aufweisen, die in der Akku-Aufnahmekammer 28 vorgesehen
sind.
-
Das
Gehäuse 2 kann
aus zwei miteinander verbundenen Gehäuseseitenteilen 2-1 und 2-2 bestehen.
-
Damit
ein zu schneidendes Rohr 30 nicht nur axial, sondern in
vorteilhafter Weise auch radial in die Rohraufnahmeöffnung 8 eingesetzt
werden kann, sind das Gehäuse 2 mit
einem Einfuhrschlitz 32, der Rotationskörper 4 mit einem vorzugsweise
gleichgroßen
Einfuhrschlitz 33 und das Rotationszahnrad 26 mit
einem Einfuhrschlitz 34 versehen. Die Einführschlitze 33 und 34 des
Rotationskörpers 4 und
des Rotationskörperzahnrades 26 fluchten
miteinander in Längsrichtung
der Rotationskörper-Drehachse 6,
da die beiden Teile miteinander verbunden sind, sie fluchten jedoch
nur dann mit dem Einfuhrschlitz 32 des Gehäuses 2,
wenn sie in einer bestimmten Drehstellung relativ zu dem Gehäuse 2 sind,
wie dies in den Zeichnungen dargestellt ist.
-
Die
beiden Zwischenzahnräder 22 und 24 sind
soweit voneinander entfernt angeordnet, dass immer mindestens eines
von ihnen mit dem Rotationskörperzahnrad 26 in
Eingriff ist, auch dann, wenn der Einfuhrschlitz 34 des
Rotationskörperzahnrades 26 sich
gegenüber
einem dieser beiden Zwischenzahnräder 22 und 24 befindet.
Der Abstand der beiden Zwischenzahnräder 22 und 24 ist
aus diesem Grunde größer als
die Breite des Einführschlitzes 34 des
Rotationskörperzahnrades 26.
-
Ein
Positionierzahnrad 36 ist an dem Rotationskörper 4 frei
drehbar gelagert, vorzugsweise durch eine am Rotationskörper 4 befestigte
Platte 38. Das Positionier zahnrad 36 ist derart
angeordnet, dass seine Drehachse 40 die Rotationskörper-Drehachse 6 radial
kreuzt. Das Positionierzahnrad 36 ist vorzugsweise ein
Stirnrad, kann jedoch auch ein Kegelrad oder Tellerrad sein. Da
das Positionierzahnrad 36 mit dem Rotationskörper 4 verbunden
ist, wird es quer zu seiner Drehachse zusammen mit dem Rotationskörper 4 um
die Rotationskörper-Drehachse 6 gedreht.
Ein Zahneingriffselement 42 (4 und 6)
ist an dem Gehäuse 2 direkt
oder durch ein (nicht gezeigtes) Zwischenelement nicht-rotierend befestigt
und derart ausgebildet, dass es bei jeder vollen 360° Umdrehung
des Rotationskörpers 4 nur einmal
während
eines kleinen Drehwinkelbereiches dieser vollen Umdrehung mit der
Verzahnung des Positionierzahnrades 36 in Eingriff ist,
um das Positionierzahnrad 36 einen definierten Drehwinkelschritt weiterzudrehen.
-
Eine
Positionierantriebsverbindung 44 verbindet antriebsmäßig das
Positionierzahnrad 36 mit einem Schlitten 46,
welcher ein Schneidelement 48 zum Abschneiden eines Rohres 30 trägt und auf
Führungsflächen 50, 51,
beispielsweise Führungsrippen, des
Rotationskörpers 4,
welche sich mit Abstand von der Rotationskörper-Drehachse 6 tangential
zu dieser Rotationskörper-Drehachse 6 erstrecken,
quer zur Rotationskörper-Drehachse 6 geführt ist.
Drehbewegungen des Positionierzahnrades 36 um seine Drehachse 40 werden
durch die Positionierantriebsverbindung 44 in Bewegungen
des Schlittens 46 tangential zur Rotationskörper-Drehachse 6 umgewandelt.
-
Das
am Schlitten 46 befestigte Schneidelement 48 ist
vorzugsweise eine frei drehbar gelagerte Schneidrolle, kann jedoch
auch ein nicht drehbares Schneidmesser oder ein Abstechstahl oder
Abstechmeißel
sein, welcher eine zum Trennen des Rohres 30 geeignete
Schneidfläche
oder Abstechspitze hat.
-
Das
abzuschneidende Rohr 30 wird von mindestens einer, vorzugsweise
zwei Gegenrollen 52, welche am Rotationskörper 4 frei
drehbar gelagert sind, gegen das Schneidelement 48 gedrückt. Das Schneidelement 48 befindet
sich auf der einen und die Gegenrollen 52 befinden sich
auf der relativ zur Rotationskörper-Drehachse 6 diametral
gegenüberliegenden
anderen Seite der Rohraufnahmeöffnung 8.
-
Gemäß einer
anderen, nicht gezeigten Ausführungsform
besteht auch die Möglichkeit,
das Schneidelement 48 und die Gegenrollen 52 gegeneinander
zu vertauschen, sodass die Gegenrollen am Schlitten 46 drehbar
angeordnet sind und das Schneidelement 48 am Rotationskörper 4 befestigt ist.
-
Das
Schneidelement 48 und die Gegenrollen 52 sind
vorzugsweise in einer in der Rotationskörper-Drehachse 6 liegenden
Ebene oder benachbart zu dieser Ebene angeordnet, welche rechtwinklig
zu einer Ebene ist, die ebenfalls in der Rotationskörper-Drehachse 6 liegt
und längs
welcher sich der Einführungsschlitz 32 des
Gehäuses 2 erstreckt.
Die Positionierantriebsverbindung 44 erstreckt sich auf
der vom Einführungsschlitz 32 des
Gehäuses 2 radial
abgewandten Seite der Rotationskörper-Drehachse 6 von
dem Positionierzahnrad 36 zu dem Schlitten 46. Auf
dieser gleichen, vom Einführungsschlitz 32 des Gehäuses 2 abgewandten
Seite befinden sich auch die Führungsflächen 50 und 51 des
Rotationsköpers 4 für den Schlitten 46.
-
Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform befindet
sich das Positionierzahnrad 36 auf der dem motorischen
Antrieb 12 zugewandten Seite des Rotationskörpers 4,
und der Schlitten 46 befindet sich auf der davon abgewandten
Vorderseite des Rotationskörpers 4 entsprechend
den Zeichnungen, wenn der Rotationskörper 4 eine Drehstellung
relativ zum Gehäuse 2 hat,
bei welcher die Einführschlitze 32, 33,
und 34 in Längsrichtung
der Rotationskörper-Drehachse 6 fluchtend
hintereinander angeordnet sind, entsprechend den Zeichnungen.
-
Das
Zahneingriffselement 42 kann ein Stift sein, welcher in
die Zahnlücken
der Verzahnung des Positionierzahnrades 36 eingreift. Ein
spielfreieres Zusammenwirken zwischen Zahneingriffselement und Positionierzahnrad 36 wird
jedoch dann erreicht, wenn das Zahneingriffselement entsprechend
den Zeichnungen, insbesondere 6, ein Zahnradsegment
mit mindestens zwei oder vorzugsweise mindestens drei Zähnen ist,
von welchem mindestens zwei Zähne
gleichzeitig mit Zahnlücken
des Positionierzahnrades 36 in Eingriff gelangen können. Das Zahneingriffselement 42 und
die Verzahnung des Positionierzahnrades 36 sind vorzugsweise
derart aufeinander angepasst, dass wenig Zahnspiel und wenig Reibung
zwischen ihren Zähnen
entsteht. Das Positionierzahnrad 36 kann beispielsweise
ein verzahntes Stirnrad, Kegelrad oder Tellerrad sein, wobei das
Zahneingriffselement 42 dazu passend ein Zahnradsegment
aus einem Stirnrad oder einem Kegelrad oder einem Tellerrad sein
kann.
-
Die
Positionierantriebsverbindung 44 zwischen dem Positionierzahnrad 36 und
dem Schlitten 46 kann eine Getrieberadkette, eine Reibradkette oder
eine Riementransmission sein, oder ein Kombination davon.
-
Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform der
Erfindung, welche in den Zeichnungen dargestellt ist, enthält die Positionierantriebsverbindung 44 eine Spindel 54,
welche radial mit Abstand von der Rotationskörper-Drehachse 6 tangential
zu dieser Rotationskörper-Drehachse 6 angeordnet,
im Rotationskörper 4 drehbar
gelagert, jedoch in Spindellängsrichtung
unverschiebbar fixiert ist. Die Spindel 54 hat einen radial
vorstehenden Ringbund 56 auf der Vorderseite eines Lagerabschnittes 4-2 des
Rotationskörpers 4.
An dem hinteren Ende der Spindel 54 ist auf der Rückseite
des Lagerabschnittes 4-2 ein Rad 58 drehbar befestigt,
welches zusammen mit dem Ringbund 56 die axiale Fixierung
der Spindel 54 am Rotationskörper 4 bildet und
durch einen Antriebsriemen 60 mit einem weiteren Rad 62 in
Drehantriebsverbindung ist, welch letzteres koaxial zum Positionierzahnrad 36 angeordnet
und mit diesem drehfest verbunden ist.
-
Der
sich vom Ringbund 56 nach vorne wegerstreckende Spindelteil
ist mindestens am vorderen Spindelabschnitt mit einem Spindelgewinde 64 versehen.
-
Gemäß der bevorzugen
Ausführungsform der
Erfindung ist, wie insbesondere die 7 und 8 zeigen,
der Schlitten 46 auf dem Rotationskörper 4 im Bereich
des Spindelgewindes 64 in Spindellängsrichtung verschiebbar angeordnet
und mit einem Gewindemutterteil 68 versehen, welcher in
einer Führungsbohrung 70 des
Schlittens 46, die sich quer zur Längsrichtung der Spindel 54 erstreckt,
in Spindelquerrichtung geführt
ist und von einer Druckfeder 72 gegen die Spindel 54 gedrückt wird,
sodass ein am Gewindemutterteil 68 gebildetes Muttergewinde 74,
welches zum Spindelgewinde 64 passt, mit dem Spindelgewinde 64 in
Eingriff gehalten wird, wie dies 7 zeigt.
Das Muttergewinde 74 erstreckt sich nur um maximal 180° oder weniger
um das Spindelgewinde 64, sodass es entgegen der Kraft
der Druckfeder 72 aus dem Spindelgewinde 64 ausgerückt werden
kann durch manuellen Druck auf eine radiale Verlängerung 76 des Gewindemutterteils 68.
Die Verlängerung 76 erstreckt
sich um die Gewindespindel 54 herum mit radialem Abstand
und ragt auf der von der Druckfeder 72 abgewandten Spindelseite
aus der Führungsbohrung 70 des
Schlittens 46 heraus. Die Verlängerung 76 kann somit
als Druckknopf verwendet werden, um den Gewindemutterteil 68 entgegen der
Kraft der Druckfeder 72 aus dem Spindelgewinde 64 auszurücken.
-
7 zeigt
den Gewindemutterteil 68 mit seinem Muttergewinde 74 in
das Spindelgewinde 64 eingerückt. Dadurch wird durch Drehung
des Rotationskörpers 4 nach
jeder vollen Umdrehung von 360° das
Positionierzahnrad 36 um einen definierten Drehwinkel gedreht.
Diese Drehwinkelbewegung des Positionierzahnrades 36 hat über die
Spindel 54 und den Gewindemutterteil 68 eine Bewegung
des Schlittens 46 zusammen mit dem Schneidelement 48 quer zur
Rotationskörper-Drehachse 6 in
Richtung zu den Gegenrollen 52 und damit in Richtung zu
dem zu schneidenden Rohr 30 zur Folge. Dabei wird das Rohr 30 abgetrennt.
-
Wenn
das Rohr 30 abgeschnitten ist, muss der Schlitten 46 relativ
zu den 7 und 8 nach links in seine Ausgangslage
zurückgedreht
werden, damit ein neues Rohr 30 in die Rohraufnahmeöffnung 8 eingesetzt
werden kann. Dieses Zurückbewegen
des Schlittens 46 kann durch Drehen am Positionierzahnrad 36 erfolgen,
entweder manuell oder durch den Motor 12. Schneller ist
jedoch eine solche Rückführung durchführbar und
auch umgekehrt eine Anstellbewegung des Schlittens 46 von
einer vom Rohr 30 entfernten Stellung in eine an das Rohr
angenäherte
Stellung, wenn der Gewindemutterteil 68 radial aus dem
Spindelgewinde 64 ausgerückt wird durch manuellen Druck
auf die Verlängerung 76 und dann
der Schlitten 46 manuell auf der Spindel 54 in Spindellängsrichtung
in die gewünschte
Position verschoben wird, ohne dass dafür die Spindel 54 gedreht
zu werden braucht. Die Verlängerung 76 erstreckt
sich mindestens um eine Seite, vorzugsweise um beide Seiten der
Spindel 54 herum, mit radialem Abstand von der Spindel.
-
Vorteilhaft
für die
Bedienung des Schlittens 46 und auch zur Vermeidung von
Spielräumen
zwischen den einzelnen Elementen ist es, wenn der Schlitten 46 durch
eine zwischen ihm und dem Ringbund 56 auf der Spindel 54 angeordnete
weitere Druckfeder 78 axial verspannt wird.
-
Die
Erfindung enthält
zwei Grundgedanken, die zusammen oder auch unabhängig voneinander verwendbar
sind: Zum einen das mit seiner Drehachse 40 rechtwinklig
radial zur Rotationskörper-Drehachse 6 angeordnete
Positionierzahnrad 36 in Kooperation mit dem Zahneingriffselement 42 und
eine Antriebsverbindung beliebiger Art zwischen dem Positionierzahnrad 36 und
dem Schlitten 46. Dies hat den Vorteil einer reproduzierbaren,
exakten und verschleißarmen
Erzeugung von Vorschubbewegungen. Der andere Grundgedanke besteht
darin, den Schlitten 46 mit dem Spindelgewinde 64 durch
einen Gewindemutterteil 68 einrückbar und ausrückbar zu
verbinden, sodass im eingerückten
Zustand (7) eine von Drehungen des Rotationskörpers 4 abhängige Vorschubbewegung
des Schlittens 46 stattfinden kann und im ausgerückten Zustand
(8) der Schlitten 46 manuell auf einfache
Weise und schnell in Längsrichtung
der Spindel 54 verschoben werden kann, ohne dass die Spindel 54 gedreht
zu werden braucht.