Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schälwerkzeug für Schläuche insbesondere für armierte Schläuche gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Schälwerkzeug ist aus der
Schälwerkzeuge der genannten Art dienen dazu, Schlauchenden, insbesondere die Enden von mit Drahtgeflechten armierten Hydraulikschläuchen, die vorzugsweise bis zu einem Arbeitsdruck von 230 bar einsetzbar sind, durch Abschälen im Bereich der Außenwand für die Montage einer Armatur vorzubereiten. Die Notwendigkeit eines Abschälens ergibt sich dabei daraus, dass zwischen dem Schlauch und der Armatur eine besonders feste Verbindung hergestellt werden soll, wobei zu diesem Zweck die Armatur unmittelbar mit der Armierung verbunden wird. Insbesondere wird durch das Schälen an den Enden von geschnittenem, sogenanntem Geflechtschlauchmaterial über eine definierte Länge der radial über der Armierung liegende Obergummi entfernt.
Bekannte Schälwerkzeuge der eingangs genannten Art enthalten ein oder mehrere, jeweils mit einem Schälmesser oder einer Schäleinrichtung bestückte Haltearme, welche die Decke des auf einen Aufnahmedorn aufgeschobenen Schlauchmaterials in drehender Arbeitsbewegung entfernen. Ein Haltearm ist dabei hinsichtlich seiner Längsachse, etwa achsparallel und in festem Abstand zur Achse des Aufnahmedorns angeordnet und verdrehbar, d. h. auf einer Kreisbahn relativbeweglich, gegenüber dem Aufnahmedorn gelagert. Hierbei ist es beim Schälen prinzipiell möglich, dass entweder der Haltearm bei feststehendem Aufnahmedorn bewegt wird oder der Schlauch mittels des Aufnahmedorns gedreht wird, wobei der Haltearm feststeht. Die erste Möglichkeit ist in der Praxis bevorzugt, weil längere Schläuche hinsichtlich des Drehens schwer zu handhaben sind.
Schälmesser und Schlauch werden beim Schälen in der Regel auch in axialer Richtung relativ zueinander bewegt, um eine bestimmte Schällänge auf dem jeweiligen Schlauchende zu erzielen. Dies geschieht insbesondere dadurch, dass der Schlauch beim Schälen entlang der Längsachse des Aufnahmedorns immer weiter auf den Aufnahmedorn aufgeschoben wird, wobei der Aufnahmedorn einen Schlauchanschlag für die Stirnseite des Schlauches aufweist, der diese Bewegung begrenzt.
Durch die bekannten Schälwerkzeuge wird auf Grund von nicht zu vermeidenden Toleranzen des Schlauchmaterials bei der Bearbeitung - außer der - wie erwähnt - auch als Obergummi bezeichneten Schlauchdecke - häufig entweder die oberste Drahteinlage durch die Schälmesser beschädigt oder aber nicht ausreichend gesäubert. Ferner werden fast immer an der an der Stirnseite des Schlauches liegenden Anschnittstelle, gegen die das Messer frontal, d. h. in Achsrichtung des Aufnahmedornes, fährt, eine Vielzahl von Drahtenden der Armierung aus ihrer ursprünglichen Lage herausgerissen und stark aufgeweitet. Durch diesen Vorgang, der in Fachkreisen auch als die Bildung einer "Blume" bezeichnet wird, kommt es zu einer Beeinträchtigung der Festigkeit des Schlauchmaterials, wodurch die Montage von Armaturen erschwert wird oder sogar gänzlich verhindert ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Schälwerkzeug der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, dass unabhängig von vorhandenen Schlauchtoleranzen eine Beschädigung des zu schälenden Schlauches, insbesondere eines in der Schlauchwand eingebetteten Geflechts eines armierten Schlauches, vermieden werden kann. Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegt, umfasst dabei auch die Bereitstellung eines entsprechenden Verfahrens der eingangs genannten Art.
Diese Aufgabe wird mit einem Schälwerkzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Schälwerkzeug gestattet dabei die Realisierung des Verfahrens des unabhängigen Anspruchs 16.
Die Erfindung gewährleistet - vorteilhafterweise auch bei Schläuchen mit geringfügig schwankendem Außendurchmesser und/oder variierender Tiefe einer in die Schlauchwandung eingebetteten Armierung - eine saubere und wiederholgenaue Entfernung des Schlauchobergummis.
In bevorzugter Ausführung der Erfindung kann dabei vorgesehen sein, dass - um zu erreichen, dass das Schälmesser beim Schälen, insbesondere von einer Außenmantelfläche des Schlauches her, in radialer Richtung schräg zur Achse des Aufnahmedorns in den Schlauch eindringt - der Haltearm in einem Basisteil schwenkbar, vorzugsweise mit einem freien, insbesondere das Schälmesser tragenden, Ende auf die Achse des Aufnahmedorns hin verschwenkbar, gelagert ist. Durch die entsprechende Schwenkbewegung ist es dabei möglich, die Höhe einer vom Schlauchmantel abzutragenden Außenschicht zu Beginn des Schälens in einfacher Weise einzustellen und während des Schälens bedarfsweise und/oder in vorherbestimmter Weise zu verändern.
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden speziellen Beschreibung enthalten.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt dabei die einzige
Wie aus
Erfindungsgemäß ist der Haltearm 2 jeweils derart ausgeführt und/oder gelagert, dass das Schälmesser 3 beim Schälen eine radial gerichtete Zustellbewegung auf den zu schälenden Schlauch hin ausführen kann. Bevorzugt ist dabei, dass der Haltearm 2 derart ausgeführt und/oder gelagert ist, dass das Schälmesser 3 beim Schälen, insbesondere von einer Außenmantelfläche des Schlauches her, in radialer Richtung schräg zur Achse X-X des Aufnahmedorns in den Schlauch eindringt.
Hierzu ist in der dargestellten Ausführung der Erfindung insbesondere vorgesehen, dass der Haltearm 2 in einem Basisteil 4 schwenkbar, vorzugsweise mit einem freien, insbesondere das Schälmesser 3 tragenden, Ende auf die Achse des Aufnahmedorns X-X hin verschwenkbar, gelagert ist. Das entsprechende Gelenk ist in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 2a bezeichnet. Bezüglich des Haltearms 2 ist Fig. des Weiteren zu entnehmen, dass der Haltearm 2 unter einer radial nach innen gerichteten Druckbelastung F1 gelagert ist. Zur Druckbelastung F1 des Haltearms 2 ist dabei eine Druckfeder 5 vorgesehen, die zwischen dem Haltearm 2 und dem den Haltearm 2, insbesondere mit einem Mantelarm 4a, außenseitig umgreifenden Basisteil 4 angeordnet ist. Die Druckfeder 5 kann - wie dargestellt - insbesondere eine Schraubenfeder sein, die mit ihren Enden jeweils in nicht näher bezeichnete Aufnahmebohrungen des Haltearms 2 und des Mantelarms 4a eingesteckt ist.
Durch einen, nachstehend hinsichtlich Aufbau und Funktion noch näher beschriebenen Abstandhalter 6 wird der radial nach innen gerichteten Belastung der Druckfeder 5 auf den Haltearm 2 entgegenwirkt.
Der Aufnahmedorn 1 des erfindungsgemäßen Schälwerkzeugs weist dabei einen Außendorn 1 a und einen Innendorn 1 b auf, wobei der Außendorn 1 a den Innendorn hülsenförmig umgreift und der Außendorn 1a und der Innendorn 1b gegeneinander verdrehbar sind.
Der Innendorn 1 b ist drehfest mit dem Basisteil 4, insbesondere mit einem Kopf 4b des Basisteils 4, in dem auch die Haltearme 2 angelenkt sind, verbunden. Die Verbindung erfolgt dabei über einen aus dem Außendorn 1a herausgeführten Abschnitt 1 c des Innendorns 1 b.
Dem Aufnahmedorn 1 ist ein axialbeweglicher Axialanschlag 7 für den Schlauch zugeordnet. Dieser Axialanschlag 7 sitzt - wie
Der vorstehend bereits erwähnte Abstandhalter 6 ist mit dem Abstandhalter 7 für den Schlauch verbunden und bildet bevorzugt eine axial bewegliche Baueinheit mit dem Axialanschlag 7.
Die Haltearme 2 weisen dabei jeweils radial innenseitig eine Führungsspur 9 für die zugeordneten Abstandhalter 6 und die Abstandhalter 6 radial außenseitig jeweils eine komplementäre Führungskontur 10 für die zugeordneten Haltearme 2 auf. Die Führungskontur 10 des Abstandhalters 6 ist in der dargestellten Ausführung durch ein Wälzlager gebildet. Die Führungsspur 9 des Haltearms 2 und die Führungskontur 10 des Abstandhalters 6 können bevorzugt zumindest bereichsweise formschlüssig ineinander greifen, um eine drehfeste Verbindung miteinander auszubilden. Die Führungsspur 9 des Haltearms 2 weist eine radial nach außen gewölbte Kurvenform auf.
Zum Einspannen in ein Futter eines nicht dargestellten Antriebsgerätes weist das erfindungsgemäße Schälwerkzeug einen koaxial mit der Längsachse X-X des Aufnahmedorns 1 ausgerichteten, insbesondere an den Kopf 4b des Basisteils 4 auf der dem Aufnahmedorn 1 gegenüber liegenden Seite angeformten, Werkzeughalter 11 auf.
Die Arbeitsweise eines erfindungsgemäßen Schälwerkzeugs ist folgende:
Zum Abschälen eines Schlauches, insbesondere eines armierten Schlauches, der ein in seiner Wandung umfangsgemäß eingebettetes Drahtgeflecht aufweist, wird der Schlauch mit seinem freien Ende - manuell oder mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen - koaxial auf den Aufnahmedorn 1 aufgesteckt und drehfest gehalten.
Die Haltearme 2 mit den Schälmessern 3 werden auf ihrer Kreisbahn um den Aufnahmedorn 1 in Bewegung gesetzt, wozu das erfindungsgemäße Schälwerkzeug bevorzugt über den Werkzeughalter 11 in ein Antriebsgerät eingespannt sein kann.
Der Schlauch wird dann zur Realisierung des Schälvorganges immer weiter auf den Aufnahmedorn 1 aufgeschoben, wobei der Innendorn 1b rotiert, aber der den Innendorn 1 b hülsenförmig umgreifende Außendorn 1a zusammen mit dem Schlauch drehfest bleibt. Dadurch wird vorteilhafterweise während des Bearbeitungsvorgangs eine mechanische Beschädigung des Schlauchinnengummis zuverlässig vermieden.
Ein erfindungsgemäßes Schälwerkzeug einer Baugröße ist durch die mit Vorteil auswechselbar gestalteten Schälmesser 3 und gegebenenfalls eine in radialer Richtung in geringem Umfang variable Positionierbarkeit in Messeraufnahmen 12 der Haltearme 2 für jeweils mehrere, insbesondere drei, jeweils durch den Nenndurchmesser festgelegte Schlauch-Grundabmessungen einsetzbar. Toleranzen der Schläuche beeinträchtigen dabei die Bearbeitungsqualität nicht.
Zu Beginn werden die Schälmesser 3 bevorzugt so in die Haltearme 2 eingesetzt, dass der die Tiefe der Materialabtragung definierende Messerklingenwirkungskreis in einem Bereich liegt, der sich zwischen dem anfänglichen Außendurchmesser des Schlauches und dem Außendurchmesser, der durch die in der Schlauchwand vorhandene Armierung festgelegt ist, befindet.
Infolge des Vorschubs des Schlauches in axialer Richtung auf den Aufnahmedorn 1 kommen die Schälmesser 3 mit der Schlauchdecke in Berührung und das Schälen beginnt. Entsprechend der vorgenannten Einstellung des Wirkungskreises der Schälmesser 3 ergibt sich dabei, dass an der Schlauchanschnittstelle ein geringer Rest des Obergummis verbleibt. Dies hat keine negativen Auswirkungen auf die Funktionssicherheit von später aufgepressten Anschlussarmaturen, verhindert jedoch vorteilhafterweise ein Ausfransen der Drahtenden der Armierung.
Der eingestellte Wirkungskreis der Schälmesser 3 bleibt dabei wegen des Vorhandenseins der Abstandhalter 6 - trotz der verschwenkbaren Lagerung des Haltearms 2 im Basisteil und der radial nach innen gerichteten Druckbelastung F1 auf die Haltearme 2 - zunächst konstant.
Bei weiterem Vorschub des Schlauches auf den Aufnahmedorn 1 stößt der Schlauch stirnseitig gegen den axial auf dem aus dem Außendorn 1a herausragenden Abschnitt 1 c des Innendorns 1 b beweglich geführten Axialanschlag 7.
Der Schlauch kann damit nur noch mit dem Axialanschlag 7 zusammen gegen die Kraft der Feder 8 weiterbewegt werden.
Die hülsenartige Ausführung des Axialanschlages 7 bewirkt dabei, dass der Axialanschlag 7 gegenüber dem Dornabschnitt 1c sowohl axial beweglich, als auch drehbar ist. Eine Relativverdrehung des Axialanschlages 7 gegenüber dem Dornabschnitt 1c - insbesondere ein Stillstehen des Axialanschlages 7, während sich der Dornabschnitt 1c dreht - wird jedoch durch eine - wie dargestellt - an einem Haltearm 2 zur Anlage kommende, tangential wirkenden Anschlagnase 7a verhindert.
Durch die axiale Bewegung des Axialanschlages 7 wird auch der Abstandhalter 6 mitgenommen. Dabei wird die Führungskontur 10 des Abstandhalters 6 in der komplementären Führungsspur 9 des Haltearms 2 verschoben und bewegt sich infolge der radial nach außen gewölbten Kurvenform der Führungsspur 9 radial nach außen. Dies führt dazu, dass jeweils der Haltearm 2 unter der Wirkung der auf ihn wirkenden Druckfeder 5 radial nach innen verschwenkt wird und sich somit der Durchmesser des Wirkungskreises der Schälmesser 3 verkleinert. Das bedeutet, dass die Schälmesser 3 eine radial gerichtete Zustellbewegung auf den Schlauch hin ausführen. Insbesondere kommt es bei der Überlagerung mit der Vorschubbewegung des Schlauches dazu, dass jeweils die Schälmesser 3 in radialer Richtung schräg zur Achse des Aufnahmedorns X-X in den Schlauch eindringen. Die Schälmesser 3 tauchen so federnd bis auf die Drahtoberfläche der Armierung ein, wobei unabhängig von vorhandenen Schlauchtoleranzen eine saubere und wiederholgenaue Entfernung des Schlauchobergummis erzielt werden kann. Der Schlauchobergummi kann abgetragen werden, ohne dass die Klinge der Schälmesser 3 jedoch das obere Drahtgeflecht berührt oder gar beschädigt.
Sobald eine vorgesehene Schällänge auf dem Schlauchende erreicht ist, was beispielsweise dadurch angezeigt werden kann, dass die zunächst nur tangential wirkende Anschlagnase 7a an einem nicht dargestellten Längenbegrenzungsanschlag des Basisteils 4 axial zur Anlage kommt, ist der Schälvorgang abgeschlossen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel, sondern umfaßt auch durch die Ansprüche umfassten Ausführungen. So kann, wie bereits erwähnt, die Zahl der Haltearme 2 und Schälmesser 3 oder deren Form variieren, ohne dass der Rahmen der Erfindung, verlassen wird.
Ferner kann der Fachmann die Erfindung in geeigneter Weise ergänzen. So hat das oben beschriebene Mitrotieren des Axialanschlages 7 mit dem Dornabschnitt 1c zur Folge, dass der Axialanschlag 7 sich gegenüber dem feststehenden, an ihm anliegenden Schlauchende unter Reibung verdreht, was zu unerwünschten Verschleißerscheinungen führen kann. Dem kann jedoch dadurch entgegengewirkt werden, dass die entsprechende Anlagefläche 7b des Axialanschlages 7 für den Schlauch aus einem sehr reibungsarmen Material, wie PTFE, gefertigt wird oder dass ein nicht mit dem Axialanschlag 7 mitrotierendes, gleitend oder rollend am Axialanschlag 7 befestigtes, zusätzliches Anlageteil für das Schlauchende vorgesehen wird.
Was das vorstehend beschriebene Verfahren betrifft, so wird diesem - wie bereits erwähnt - ebenfalls eine erfinderische Bedeutung beigemessen. Neben der anfänglichen Messerpositionierung werden dabei insbesondere die folgenden Merkmale als besonders relevant angesehen:
Bezugszeichen
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