Die Erfindung betrifft eine Entschichtungsvorrichtung zur Entfernung einer Beschichtung auf einem Rohr. Die Erfindung betrifft außerdem eine Rohrbearbeitungsanlage mit einer Entschichtungsvorrichtung. Eine gattungsgemäße Entschichtungsvorrichtung ist aus der KR 2014 0122 473 A1 bekannt.
Bei der Herstellung von Bauteilen aus geformten Rohren werden vielfach auch beschichtete Rohre eingesetzt. Zur Herstellung von Leitungen für Rahmenheizungen, Verdampfer oder Verflüssigungseinrichtungen werden z.B. verzinkte Rohre verwendet, die an verschiedenen Bearbeitungsstationen getrennt, gebogen, geprägt und auf andere Weise bearbeitet werden. Da die Rohre vielfach auch gelötet werden müssen und die Beschichtung den ordnungsgemäßen Lötvorgang beeinträchtigen kann, wird die Beschichtung an den Lötstellen in der Regel entfernt. Dies kann z.B. durch eine spanabhebende Bearbeitung mit definierter oder undefinierter Schneide erfolgen. Bei einer spanabhebenden Bearbeitung der Rohre entstehen jedoch üblicherweise kleine Rillen oder Kerben, durch welche die Festigkeit der Rohre beeinträchtigt werden kann. Außerdem weisen die Rohre in der Regel Unrundheiten auf, wodurch z.B. beim Abdrehen oder einer anderen spanabhebenden Bearbeitung die Gefahr besteht, dass neben der Beschichtung auch Material des Rohres abgetragen wird. Dies kann zu unerwünschten Schwächungen der Rohrwandung führen.
Die DE 40 41 539 A1 offenbart eine Entschichtungsvorrichtung zum "Schälen" von Rohren mit rotierenden Werkzeugen, wie z.B. Stirnfräsern oder Topfschleifscheiben, wobei hier das Werkzeug auf einem um das Rohr rotierenden Werkzeugkopf angebracht ist und um seine eigene Längsachse drehbar ist. Hierbei ist jedoch nur der Werkzeugkopf angetrieben.
Die US 1998 755 A1 sowie die DE 2043 101 A1 zeigen weitere Entschichtungsvorrichtungen.
Eine aus der KR 2014 0122 473 A1 bekannte Entschichtungsvorrichtung zum Bürsten von rohrförmigen, gebogenen Aluminiumteilen enthält zwei Abtragselemente und eine angetriebene Drehscheibe mit einem Verstellmechanismus zur Verstellung des Abstands zwischen den Abtragelementen. Die Abtragselemente sind sowohl um ihre eigenen Längsachsen als auch um eine Mittelachse des rohrförmigen Aluminiumteils drehbar und parallel zur Drehachse der Drehscheibe versetzt angeordnet. Der Verstellmechanismus ist dabei so ausgeführt, dass die Abtragselemente in kreisabschnittsförmigen Langlöchern festsetzbar gelagert sind. Eine Anpassung an einen veränderlichen Rohrdurchmesser während des Betriebs der Entschichtungsvorrichtung ist dabei nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Entschichtungsvorrichtung und eine Rohrbearbeitungsanlage mit einer solchen Entschichtungsvorrichtung zu schaffen, die eine vereinfachte Verstellung der Abtragselemente ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch eine Entschichtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Rohrbearbeitungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Entschichtungvorrichtung sind in einem Gehäuse mehrere z.B. in Form einer Bürste ausgebildete Abtragelemente sowohl um ihre eigene Längsachse als auch um eine Mittelachse des innerhalb des Gehäuses angeordneten Rohrs drehbar angeordnet. Die um ihre Längsachse rotierenden Abtragelemente werden um das Rohr herumbewegt, so dass die Beschichtung auf dem gesamten Umfang des Rohrs auf besonders effektive Weise und materialschonend entfernt werden kann. Die Abtragelemente sind an einer innerhalb des Gehäuses drehbar gelagerten und durch einen Motor angetriebenen Drehscheibe sowohl um ihre eigene Längsachse als auch um eine Mittelachse des innerhalb des Gehäuses angeordneten Rohres drehbar angeordnet. Über den Motor wird nicht nur die Drehscheibe, sondern über ein Getriebe auch die mehreren Abtragelemente zur Drehung um ihre Längsachse angetrieben. Der Verstellmechanismus ist in dem Gehäuse vorgesehen und weist eine auf einem Führungsrohr axial verstellbar geführte Hülse mit einem Konus auf, der mit konischen Stützrollen zur radialen Verstellung der Abtragelemente zusammenwirkt.
In dem Gehäuse können z.B. zwei gegenüberliegende oder mehrere in Umfangsrichtung gleichwinklig beabstandete Abtragelemente angeordnet sein.
In einer vorteilhaften Ausführung kann die Drehscheibe von dem Motor über einen Riemen oder ein anderes Getriebe angetrieben sein.
Das Getriebe kann z.B. als Planetengetriebe mit einem am Gehäuse angeordneten stationären Zahnrad und einem mit diesem kämmenden umlaufenden Zahnrad zum Antrieb eines mit der Drehscheibe umlaufenden Antriebsrads ausgebildet ist. Das Antriebsrad kann zweckmäßigerweise über einen Riemen mit den mehreren Abtragelementen zu deren Drehung um seine Längsachse verbunden sein.
Die Drehscheibe kann vorzugsweise mehrere radial verstellbare Schieber tragen, in denen jeweils ein Abtragelement über eine Antriebswelle drehbar gelagert ist.
Der Antrieb der Abtrageelemente ist bei Verstellung derselben vorteilhaft nachführbar ausgestaltet. Dies kann beispielsweise in Form eines mit einem Riemenspanner versehenen Riementriebs erfolgen. Dadurch kann ein entsprechender Riemenumfang bei variierendem Abstand von Riemenscheiben weitestgehend konstant gehalten werden.
Zweckmäßigerweise kann an dem Gehäuse außerdem eine Haltevorrichtung zur Halterung des Rohres während der Entschichtung angeordnet sein.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Rohrbearbeitungsanlage mit einer vorstehend beschriebenen Entschichtungsvorrichtung, einem der Entschichtungsvorrichtung vorgeordneten Richt- und Vorschubaggregat, einem der Entschichtungsvorrichtung nachgeordneten Trenn- und Endenbearbeitungsaggregat und einer dem Trenn- und Endenbearbeitungsaggregat nachgeordneten Positioniereinrichtung zur Verschiebung und Halterung eines abgetrennten Rohrabschnitts. An dem Träger sind außerdem Biegeaggregate zur Biegung des durch die Positioniereinrichtung verschobenen Rohrabschnitts angeordnet. Mit einer derartigen Rohrbearbeitungsanlage können die in einem ersten Schritt gerichteten, entschichteten, getrennten und an ihren Enden bearbeiten Rohre in einem zweiten Schritt gebogen werden, während gleichzeitig an einem nachfolgenden Rohr das Richten, Entschichten, Trennen und Endenbearbeiten durchgeführt wird. Auf diese Weise kann eine besonders kompakte, schnelle und flexible Produktionsanlage geschaffen werden, mit der z.B. im Takt, abwechseln Ober- und Unterteile vom Rahmenheizleitungen hergestellt und direkt danach paarweise montiert werden können.
Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Entschichtungsvorrichtung in einer Perspektivansicht;
- Figur 2
- einen Längschnitt der Entschichtungsvorrichtung von Figur 1;
- Figur 3
- einen Querschnitt der Entschichtungsvorrichtung von Figur 1;
- Figur 4
- einen weiteren Längschnitt der Entschichtungsvorrichtung von Figur 1;
- Figur 5
- einen weiteren Längschnitt der Entschichtungsvorrichtung von Figur 1 und
- Figur 6
- eine schematische Darstellung einer Rohrbearbeitungsanlage in einer Draufsicht.
Die in Figur 1 schematisch dargestellte Entschichtungsvorrichtung 1 ist zur Entfernung einer Beschichtung auf einem Rohr 2 konzipiert. Hierzu enthält die Entschichtungsvorrichtung 1 ein Gehäuse 3, in dem zwei - hier als Bürsten ausgebildete - gegenüberliegende Abtragelemente 4 und 5 sowohl um ihre eigene Längsachse 6 bzw. 7 als auch gemeinsam um eine Mittelachse 8 des innerhalb des Gehäuses 3 angeordneten Rohrs 2 drehbar angeordnet sind. Die beiden um ihre Längsachsen 6 und 7 rotierenden und an dem Rohr 2 anliegenden bürstenartigen Abtragelemente 4 und 5 werden um die Längsachse 8 des Rohrs 2 gedreht, wodurch die Beschichtung auf dem gesamten Umfang des Rohrs 2 ohne Drehung des Rohrs 2 entfernt werden kann. Die Abtragelemente 4 und 5 können z.B. als Draht- oder Lamellenbürsten aus einem zur Entfernung der Beschichtung geeigneten, abrasiven Material ausgeführt sein.
Wie aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, sind die beiden Abtragelemente 4 und 5 an einer innerhalb des Gehäuses 3 drehbar gelagerten und durch einen Motor 9 über einen Riemen 10 drehbar angetriebenen Drehscheibe 11 angeordnet. Die beiden Abtragelemente 4 und 5 sind an der um das Rohr 2 rotierenden Drehscheibe 11 parallel versetzt zur Drehachse der Drehscheibe 11 angeordnet. Der Riemen 10 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Zahnriemen ausgebildet. An der als Zahnscheibe ausgeführten Drehscheibe 11 sind zwei gegenüberliegende, radial verstellbare Schieber 12 und 13 angebracht. In den radial verstellbaren Schiebern 12 und 13 sind die beiden Abtragelemente 4 und 5 über jeweils eine Antriebswelle 14 und 15 drehbar gelagert. Die beiden Schieber 12 und 13 sind über Führungen 16 und 17 radial verschiebbar in der Drehscheibe 11 geführt. Sie werden über Federn 18 radial nach innen gedrückt und können über einen im Folgenden noch näher erläuterten Verstellmechanismus entgegen der Kraft der Federn 18 radial nach außen verstellt und dadurch auseinander bewegt werden.
In den Figuren 1 und 2 ist erkennbar, dass die Drehscheibe 11 über axiale Verbindungsbolzen 19 mit einem durch ein Kreuzrollenlager an einer hinteren Stirnwand 20 des Gehäuses 3 drehbar gelagerten Stützring 21 verbunden ist. Dadurch wird die Lagerung der Drehscheibe 11 mit den daran angeordneten Abtragelementen 4 und 5 zusätzlich stabilisiert. Innerhalb des Stützrings 21 ist an der hinteren Stirnwand 20 der Gehäuses 3 außerdem ein zum Stützring 21 koaxiales Zahnrad 22 über Schrauben 23 fixiert. Das mit einer Stirnverzahnung versehene, stationäre Zahnrad 22 dient als Sonnenrad eines Planetengetriebes zur Drehung der beiden Abtragelemente 4 und 5 um deren Längsachsen 6 und 7.
Aus den Figuren 1 und 2 ist auch ersichtlich, dass auf den von den Abtragelementen 4 und 5 abgewandten hinteren Enden der Antriebswellen 14 jeweils eine Riemenscheibe 24 und 25 befestigt ist. Zur Drehung der beiden Abtragelemente 4 und 5 um ihre Längsachsen 6 bzw. 7 sind die beiden als Zahnriemenscheiben ausgeführten Riemenscheiben 24 und 25 gemäß Figur 3 über einen hier als Zahnriemen ausgeführten Riemen 26 mit einem Antriebsrad 27 verbunden.
Aus der Schnittansicht von Figur 4 geht hervor, dass das Antriebsrad 27 auf einer Antriebswelle 28 sitzt, die über Lager 29 und 30 in der Drehscheibe 11 und einem mit der Drehscheibe 11 fest verbundenen hülsenförmigen Lagerteil 31 gelagert ist. Das Lagerteil 31 ist zur Drehachse der Drehscheibe 11 versetzt angeordnet. Auf dem zur hinteren Stirnwand 20 des Gehäuses 3 gewandeten freien Ende der Antriebswelle 28 ist ein mit der Verzahnung des stationären Zahnrads 22 kämmendes Zahnrad 32 befestigt. Das als Planetenrad dienende Zahnrad 32 wälzt sich bei der Drehung der Drehscheibe 11 auf dem als Sonnerad fungierenden stationären Zahnrad 22 ab, so dass durch die Drehung der Drehscheibe 11 auch das Antriebsrad 27 und über den Riemen 26 sowie die beiden Riemenscheiben 24 und 25 auch die beiden Abtragelemente 4 und 5 um deren Längsachsen 6 und 7 gedreht werden.
Der Riemen wird über einen Riemenspanner 61 auf Spannung gehalten. Dadurch kann auch bei Verstellung des Abstandes der Riemenscheiben 24, 25 durch Verstellung der Schieber 12, 13 der Riemenumfang im Wesentlichen konstant gehalten werden.
In Figur 4 ist auch erkennbar, dass innerhalb des Gehäuses 3 zwischen dem Zahnrad 22 und der Drehscheibe 11 ein mit einer Durchgangsöffnung 33 für das Rohr 2 versehenes zentrales Führungsrohr 34 angeordnet ist. Auf dem zur Drehscheibe 11 gewandten freien Ende des an der hinteren Stirnwand 20 des Gehäuses 3 abgestützten Führungsrohrs 34 ist die Drehscheibe 11 über ein Lager 35 drehbar gelagert. Auf dem Führungsrohr 34 ist eine mit einem Konus 36 versehene Hülse 37 axial verstellbar geführt.
Die auf dem Führungsrohr 34 axial verstellbar geführte Hülse 37 mit dem Konus 36 stellt einen Teil des in Figur 5 gezeigten Verstellmechanismus zur radialen Verstellung der beiden Abtragelemente 4 und 5 dar. Der Konus 36 der Hülse 37 liegt an zwei konischen Druckstücken 38 und 39 an, die an den beiden Schiebern 12 und 13 angeordnet sind. Dies ist auch in Figur 3 gezeigt. Durch eine axiale Verstellung der Hülse 37 in Richtung der Abtragelemente 4 und 5 können die beiden konischen Druckstücke 38 und 39 radial nach außen und damit auch die Abtragelemente 4 und 5 über die beiden Schieber 12 und 13 auseinander bewegt werden. Wird die Hülse 37 dagegen zurückgezogen, können sich die beiden Abtragelemente 4 und 5 aufgrund der Federn 18 wieder nach innen in Richtung des Rohrs 2 bewegen. Dadurch kann der Abstand zwischen den Abtragelementen 4 und 5 eingestellt und der Anpressdruck der Abtragelemente 4 und 5 an das Rohr 2 angepasst werden.
Wie aus den Figuren 4 und 5 hervorgeht, ist die mit dem Konus 36 versehene Hülse 37 über eine Klaue 40 und eine Stange 41 verschiebbar. Die Stange 41 ist durch einen Motor 42 über einen Exzenterantrieb mit einer Exzeterbuchse 43 und eine mit einem Exzenterzapfen 44 versehene Welle 45 verschiebbar.
An einer vorderen Stirnwand 46 des Gehäuses 3 ist außerdem eine in Figur 1 dargestellte Haltevorrichtung 47 zur Halterung des Rohrs 2 während der Entschichtung angeordnet. Die Haltevorrichtung 47 enthält zwei klappbare Haltearme 48 und 49, durch die das Rohr 2 gegriffen werden kann.
In der Figur 6 ist eine Rohrbearbeitungsanlage in einer Draufsicht gezeigt. Die Rohrbearbeitungsanlage enthält einen horizontalen Träger 50, auf dem die vorstehend beschriebene Entschichtungsvorrichtung 1 und weitere Bearbeitungsaggregate angeordnet sind. Der Entschichtungsvorrichtung ist ein Richt- und Vorschubaggregat 51 zum Vorschieben und Richten des auf einem Rohrspeicher 52 bereitgestellten Rohrs 2 vorgeordnet. Von dem Richt- und Vorschubaggregat 52 wird das Rohr von dem Rohrspeicher 52 abgezogen, gerichtet und zu der Entschichtungsvorrichtung 1 transportiert. In der Entschichtungsvorrichtung 1 wird dann die Rohrbeschichtung des noch nicht getrennten Rohr 2 mittels der umlaufenden Abtragelemente 4 und 5 entfernt. In einem der Entschichtungsvorrichtung 1 nachgeordneten Trenn- und Endenbearbeitungsaggregat 53 wird dann das Rohr 2 getrennt und die Enden des Rohrs 2 werden aufgeweitet und kalibriert.
An dem Träger 50 ist außerdem eine dem Trenn- und Endenbearbeitungsaggregat 53 nachgeordnete Positioniereinrichtung mit mehreren Greif- und Halteelementen 54, 55 und 56 angeordnet. Durch die Positioniereinrichtung mit den Greif- und Halteelementen 54, 55 und 56 kann der zuvor getrennte und noch nicht gebogene Rohrabschnitt quer nach hinten um z.B. 30 mm versetzt und mittig geklemmt werden. Durch zwei auf dem Träger 50 verschiebbar angeordnete Biegeaggregate 57 und 58 kann der abgetrennte Abschnitt des Rohrs 2 von beiden Außenseiten her in einer Vertikalebene gebogen werden, wobei die beiden Biegeaggregate 57 und 58 immer weiter nach innen verfahren. Durch zwei weitere Biegeaggregate 59 und 60 kann das Rohr dann gefasst, angehoben und in der Horizontalebene gebogen werden. Gleichzeitig mit den Biegevorgängen am abgetrennten Abschnitt des Rohrs 2 kann ein neuer Rohrabschnitt gerichtet, entschichtet, getrennt und kalibriert werden.
Bezugszeichenliste
- 1
- Entschichtungsvorrichtung
- 2
- Rohr
- 3
- Gehäuse
- 4
- Erstes Abtragelement
- 5
- Zweites Abtragelement
- 6
- Erste Längsachse
- 7
- Zweite Längsachse
- 8
- Mittelachse
- 9
- Motor
- 10
- Riemen
- 11
- Drehscheibe
- 12
- Erster Schieber
- 13
- Zweiter Schieber
- 14
- Erste Antriebswelle
- 15
- Zweite Antriebswelle
- 16
- Erste Führung
- 17
- Zweite Führung
- 18
- Feder
- 19
- Verbindungsbolzen
- 20
- Hintere Stirnwand
- 21
- Stützring
- 22
- Zahnrad
- 23
- Schraube
- 24
- Erste Riemenscheibe
- 25
- Zweite Riemenscheibe
- 26
- Riemen
- 27
- Antriebsrad
- 28
- Antriebswelle
- 29
- Lager
- 30
- Lager
- 31
- Lagerteil
- 32
- Zahnrad
- 33
- Durchgangsöffnung
- 34
- Führungsrohr
- 35
- Lager
- 36
- Konus
- 37
- Hülse
- 38
- Erstes Druckstück
- 39
- Zweites Druckstück
- 40
- Klaue
- 41
- Stange
- 42
- Motor
- 43
- Exzenterbuchse
- 44
- Exzenterzapfen
- 45
- Welle
- 46
- Vordere Stirnwand
- 47
- Haltevorrichtung
- 48
- Erster Haltearm
- 49
- Zweiter Haltearm
- 50
- Träger
- 51
- Richt- und Vorschubaggregat
- 52
- Drahtspeicher
- 53
- Trenn- und Endenbearbeitungsaggregat
- 54
- Greif- und Halteelement
- 55
- Greif- und Halteelement
- 56
- Greif- und Halteelement
- 57
- Biegeaggregat
- 58
- Biegeaggregat
- 59
- Biegeaggregat
- 60
- Biegeaggregat
- 61
- Riemenspanner