(57)【要約】  本発明は、管（２２）を突切りし、その端面を平削りするための処理機械（１）、および、管（２２）を突切りおよび平削りするための方法に関する。処理機械は、機械加工されるべき管（２２）のための第１の締め付けデバイスと、機械加工されるべき管（２２）のための第２の締め付けデバイスと、突切り工具（１４）を受け入れるための工具ホルダ（１３）と、平削り工具（１６）を受け入れるための工具ホルダ（１５）とを有し、第１の工具ホルダおよび第２の工具ホルダ（１３、１５）は、モータによって駆動されて回転軸（９）を中心として回転することができ、少なくとも第１の締め付けデバイスまたは第２の締め付けデバイスは、モータによって駆動されて、第１の工具ホルダおよび第２の工具ホルダ（１３、１５）の回転軸（９）に平行な方向において動かされ得、少なくとも第１の工具ホルダ（１３）は、モータによって駆動されて、回転軸（９）に垂直な方向に前進され得、第１の工具ホルダおよび第２の工具ホルダ（１３、１５）は、工具ホルダ（１３、１５）内に受け入れられ得る工具（１４、１６）が、第１の締め付けデバイスと第２の締め付けデバイスとの間で、機械加工されるべき管（２２）と係合され得るように設置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管（２２）を突切りし、その端面を平削りするための処理機械（１）であって、前記処理機械は、
機械加工されるべき管（２２）のための第１の締め付けデバイスと、
前記機械加工されるべき管（２２）のための第２の締め付けデバイスと、
突切り工具（１４）を受け入れるための第１の工具ホルダ（１３）と、
平削り工具（１６）を受け入れるための第２の工具ホルダ（１５）とを有し、
前記第１の工具ホルダ（１３）および前記第２の工具ホルダ（１５）は、モータによって駆動されて回転軸（９）を中心として回転することができ、
少なくとも前記第１の締め付けデバイスまたは前記第２の締め付けデバイスは、モータによって駆動されて、前記第１の工具ホルダ（１３）および前記第２の工具ホルダ（１５）の前記回転軸（９）に平行な方向において動かされ得、
少なくとも前記第１の工具ホルダ（１３）は、モータによって駆動されて、前記回転軸（９）に垂直な方向に前進され得、
前記第１の工具ホルダ（１３）および前記第２の工具ホルダ（１５）は、前記工具ホルダ（１３、１５）内に受け入れられ得る前記工具が、前記第１の締め付けデバイスと前記第２の締め付けデバイスとの間で、前記機械加工されるべき管（２２）と係合され得るように設置される、処理機械（１）。
【請求項２】
好ましくは共通の駆動部によって駆動される前記第１の工具ホルダ（１３）および前記第２の工具ホルダ（１５）は、同じ角速度で回転し、周方向において互いから一定の分離を有するように、前記回転軸（９）を中心として回転可能に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の処理機械（１）。
【請求項３】
好ましくは共通の駆動部によって駆動される前記第１の工具ホルダ（１３）および前記第２の工具ホルダ（１５）は、前記回転軸（９）に垂直な方向において同じ前進速度で前進され得ることを特徴とする、請求項１または２に記載の処理機械（１）。
【請求項４】
前記第１の工具ホルダ（１３）および前記第２の工具ホルダ（１５）は、周方向において互いから少なくとも９０°、好ましくは約１８０°の角度だけ分離されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の処理機械（１）。
【請求項５】
前記第１の工具ホルダ（１３）は突切り工具（１４）に接続されており、前記第２の工具ホルダ（１５）は平削り工具（１６）に接続されており、前記突切り工具（１４）を有する前記第１の工具ホルダ（１３）および前記平削り工具（１６）を有する前記第２の工具ホルダ（１５）は、前記回転軸（９）に垂直な方向において測定したとき、前記工具ホルダが前記機械加工されるべき管（２２）へと前進するときに、最初に前記突切り工具（１４）が前記機械加工されるべき管（２２）と係合して、その後にのみ、前記平削り工具（１６）が前記機械加工されるべき管（２２）と係合するように構成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の処理機械（１）。
【請求項６】
前記処理機械（１）は、液体ＣＯ２のための少なくとも１つのノズル（２０）を有する冷却デバイスを備え、前記ノズル（２０）は、前記デバイスの動作中、液体ＣＯ２が管（２２）と工具との間の係合の周辺で、前記機械加工されるべき管（２２）を冷却するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の処理機械（１）。
【請求項７】
前記第２の工具ホルダ（１５）が、第１の切削刃および第２の切削刃を有する平削り工具に接続され、前記第２の工具ホルダ（１５）および前記平削り工具（１６）は、前記第１の切削刃が突切りされた前記管（２２）の第１の管部分（２３）の端面と係合することができ、前記第２の切削刃が突切りされた前記管（２２）の第２の管部分（２４）の端面と係合することができるように構成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の処理機械（１）。
【請求項８】
前記処理機械は制御ユニットを備え、前記制御ユニットは、前記処理機械（１）が、動作中、前記回転軸（９）を中心として前記第１の工具ホルダ（１３）および前記第２の工具ホルダ（１５）を回転させるステップと、
前記回転軸（９）に垂直な方向において少なくとも前記第１の工具ホルダ（１３）を前進させるステップと、回転中、前記管（２２）を突切りする目的で、
前記第１の締め付けデバイスと前記第２の締め付けデバイスとの間の距離が増大するように、前記回転軸（９）に平行な方向において、少なくとも前記第１の締め付けデバイスまたは前記第２の締め付けデバイスを動かすステップと、
突切りされた前記管（２２）の第１の管部分（２３）の端面（２５、２６）を平削りするために、前記回転軸（９）に平行な第１の方向において、前記第１の締め付けデバイスに対する少なくとも前記第２の工具ホルダ（１５）の間の相対運動を生成するステップと、
突切りされた前記管（２２）の第２の管部分（２４）の端面（２５、２６、２７）を平削りするために、前記第１の方向と反対の第２の方向において、前記第２の締め付けデバイスに対する少なくとも前記第２の工具ホルダ（１５）の間の相対運動を生成するステップと
を実施するように、前記処理機械（１）を制御するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の処理機械（１）。
【請求項９】
前記制御ユニットは、動作中、前記処理機械（１）が、
前記第１の工具ホルダ（１３）が前記回転軸（９）に垂直な方向において前進している間、前記第２の工具ホルダ（１５）を同じ方向において前進させるステップと、
前記管（２２）を機械加工するために、前記第２の工具ホルダ（１５）内に受け入れられている平削り工具（１６）を前記管（２２）と係合するステップとをさらに実行するように、前記処理機械（１）を制御するように構成されていることを特徴とする、請求項８に記載の処理機械（１）。
【請求項１０】
第１の締め付けデバイスを用いて管（２２）の第１の管部分（２３）を締め付けるステップと、
第２の締め付けデバイスを用いて前記管（２２）の第２の管部分（２４）を締め付けるステップと、
機械加工されるべき前記管（２２）の対称軸と一致する回転軸（９）を中心として突切り工具（１４）を回転させるステップと、
前記第１の締め付けデバイスと前記第２の締め付けデバイスとの間で、前記突切り工具（１４）を前記回転軸（９）に垂直な方向において前記管（２２）に向かって前進させるステップと、
第１の管部分（２３）および第２の管部分（２４）が形成されるように、前記突切り工具（１４）を前記管（２２）と係合させて前記管（２２）を突切りするステップと、
突切りされた前記管（２２）の前記第１の管部分（２３）および前記第２の管部分（２４）を互いから離して動かすステップと、
前記回転軸（９）を中心として平削り工具（１６）を回転させるステップと、
前記第１の管部分（２３）および前記平削り工具（１６）を互いに対して、前記回転軸（９）に平行な方向において互いに向けて動かすステップと、
前記平削り工具（１６）を前記第１の管部分（２３）の前記端面と係合させて前記第１の管部分（２３）の前記端面を平削りするステップと、
前記第２の管部分（２４）および前記平削り工具（１６）を互いに対して、前記回転軸（９）に平行な方向において互いに向けて動かすステップと、
前記平削り工具（１６）を前記第２の管部分（２４）の端面と係合させて前記第２の管部分（２４）の前記端面を平削りするステップと
によって、管（２２）を突切りし、その端面を平削りするための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管を突切りし、その端面を平削りするための処理機械、および、管を突切りおよび平削りするための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
管の製造において、特に圧延または抽伸によって、完成した管は、何らかの時点において長さ調整されなければならない。この管の長さ調整は一般的に、突切りと称される。管が突切りされると、上記管は２つの管部分に分割される。
【０００３】
多くの用途のために、仕上がった、長さ調整された各管部分の端面が、高い表面品質および平面性を有することが必要である。管の端面の表面品質、特に平面性に関する特定の仕様が、後に円周溶接によって互いに接続されることになる管部分に対して設定される。
【０００４】
仕上げ圧延または抽伸が完了した後、すなわち、内径および／または外径が必要とされる公称サイズまで低減した後、管は、最初は第１の機械の中で圧延機の外部で突切りされ、次いで、それらの端面の端部が機械仕上げされる。
【０００５】
仕上がった管が圧延機から取り除かれた後、既知の方法ではいくつかの別個の作業ステップが必要であるという点で、既知の方法は不利であることが分かっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
対照的に、本発明の目的は、経済的に、仕上がった管を長さ調整して、これを機械仕上げすることを可能にする処理機械および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、本発明によれば、管を突切りし、その端面を平削りするための処理機械によって達成され、処理機械は、機械加工されるべき管のための第１の締め付けデバイスと、機械加工されるべき管のための第２の締め付けデバイスと、突切り工具を受け入れるための工具ホルダと、平削り工具を受け入れるための工具ホルダとを有し、第１の工具ホルダおよび第２の工具ホルダは、モータによって駆動されて回転軸を中心として回転することができ、少なくとも第１の締め付けデバイスまたは第２の締め付けデバイスは、モータによって駆動されて、第１の工具ホルダおよび第２の工具ホルダの回転軸に平行な方向において動かされ得、少なくとも第１の工具ホルダは、モータによって駆動されて、回転軸に垂直な方向に前進され得、第１の工具ホルダおよび第２の工具ホルダは、工具ホルダ内に受け入れられ得る工具が、第１の締め付けデバイスと第２の締め付けデバイスとの間で、機械加工されるべき管と係合され得るように設置される。
【０００８】
そのような設計の処理機械は、単一の機械において経済的に、管の突切りおよびその端面の平削りを実行することを可能にし、一実施形態における上記機械は、圧延機または抽伸機に一体化され得る。
【０００９】
第１の工具ホルダおよび第２の工具ホルダの回転軸はまったく同じ回転軸であり、この回転軸は、機械の動作中、好ましくは、機械加工されるべき管の対称軸と一致することが理解される。この目的のために、特に、締め付けデバイスは、機械加工されるべき管の対称軸が工具ホルダの回転軸と一致するように、機械加工されるべき管を締め付けるように構成され、対称軸が工具ホルダの回転軸と一致するようになる。
【００１０】
「回転軸に平行または垂直な方向」という表現が本出願において使用されるとき、この方向は、機械加工されるべき管の対称軸に垂直または平行な方向と等価であることが理解される。その上、本出願の意味において、「回転軸に平行または垂直な方向」という表現が使用されるとき、平行または垂直からのわずかなずれが、管を機械加工するのに必要とされる許容誤差の範囲内で可能であることが理解される。
【００１１】
本発明による処理機械の機能およびその選択的特徴をよりよく理解することを可能にするために、上記機械は、処理機械を用いて実行することができる本発明による方法を参照して説明される。
【００１２】
事実、上述した目的は、方法によって達成され、当該方法は、第１の締め付けデバイスを用いて管の第１の管部分を締め付けるステップと、第２の締め付けデバイスを用いて管の第２の管部分を締め付けるステップと、機械加工されるべき管の対称軸と一致する回転軸を中心として突切り工具を回転させるステップと、第１の締め付けデバイスと第２の締め付けデバイスとの間で、突切り工具を対称軸に垂直な方向において管に向かって前進させるステップと、第１の管部分および第２の管部分が形成されるように、突切り工具を管と係合させて管を突切りするステップと、突切りされた管の第１の管部分および第２の管部分を互いから離して動かすステップと、回転軸を中心として平削り工具を回転させるステップと、第１の管部分および平削り工具を互いに対して、回転軸に平行な方向において互いに向けて動かすステップと、平削り工具を第１の管部分の端面と係合させて第１の管部分の端面を平削りするステップと、第２の管部分および平削り工具を互いに対して、回転軸に平行な方向において互いに向けて動かすステップと、平削り工具を第２の管部分の端面と係合させて第２の管部分の端面を平削りするステップとを含む。
【００１３】
ここで、本発明にとって、第１の管部分の端面の平削りまたは第２の管部分の端面の平削りのいずれが最初に行われるかは重要ではない。
【００１４】
いずれも第１の締め付けデバイスまたは第２の締め付けデバイスを用いた機械加工されるべき管の第１の管部分および第２の管部分の締め付けは、機械加工中、最初に管全体を、その後、互いから分離された第１の管部分および第２の管部分をロックする役割を果たす。第１の締め付けデバイスおよび第２の締め付けデバイスのうちの少なくとも一方はモータによって駆動され、回転軸に平行な方向に動かされ得るため、締め付けデバイスは、管の突切りが完了した後、第１の管部分および第２の管部分の管端部を互いから離して動かして、第１の管部分および第２の管部分の端面の後続の機械仕上げのための空間を空けることを可能にする。
【００１５】
その上、一実施形態において、モータ駆動締め付けデバイスは、工具ホルダ自体が軸方向に前進する必要なしに、軸方向、すなわち、工具ホルダの回転軸に平行な方向において、機械加工されるべき管および面削り工具の相対的な前進運動を生成することを可能にする。
【００１６】
２つの締め付けデバイスが工具ホルダの回転軸に平行なモータ駆動運動を可能にする場合、第１の締め付けデバイス内に受け入れられている第１の管部分と平削り工具との間、および、第２の締め付けデバイス内に受け入れられている第２の管部分と平削り工具との間で相対的な前進運動が実行され得る。
【００１７】
回転軸に平行な方向における２つの締め付けデバイスのモータ駆動部に加えて、またはそれに代えて、第２の工具ホルダはまた、平削り工具を受け入れるために、回転軸に平行な方向における直線運動のための駆動部をも備えることができる。
【００１８】
したがって、本出願によれば、「回転軸に平行な方向における管部分の端面に向かう平削り工具の前進」という表現が使用される場合、この前進は、回転軸に平行な第２の工具ホルダのモータ駆動部によって、または、機械加工されるべき管を回転軸に平行に動かすことによってのいずれかで達成され得る。
【００１９】
処理機械の動作中、第１の工具ホルダ上に受け入れられている突切り工具は、回転軸を中心として回転され、同時に、回転軸に対して垂直な方向、すなわち、半径方向において、突切りされることになる管に向かって前進される。このタイプの２つへの切削の結果として、２つの相互に独立した管部分が得られ、そのうち第１の管部分は第１の締め付けデバイス内に締め付けられ、第２の管部分は第２の締め付けデバイス内に締め付けられる。
【００２０】
突切り後、２つの締め付けデバイスの間の距離を変更することによって、２つの管部分は、平削り工具を導入するためにそれらの端面の間に十分な空間が開かれるように、互いから引き離される。
【００２１】
２つの管部分の端面を平削りするために、平削り工具は、回転軸を中心として回転され、同時に、回転軸に平行な方向において、所望に応じて第１の管部分もしくは第２の管部分のいずれかの端面に向けて、または他方では、同時に第１の管部分および第２の管部分の端面に対して前進される。この工程において、平削り工具は端面と係合し、管部分の端面が平削りされる。最後に、他方の管部分の端面について平削りが繰り返される。
【００２２】
第１の管部分および第２の管部分の端面の同時の平削りは好ましくは、２つの締め付けデバイスが同時に前進運動することによって、平削り工具に対する第１の管部分および第２の管部分の相対位置が変化することにおいて達成されることが理解される。そのような実施形態において、工具ホルダは、それらの回転軸に平行な方向においては静止し得る。
【００２３】
本発明の一実施形態において、第１の工具ホルダおよび第２の工具ホルダは、同じ角速度で回転し、周方向において互いから一定の距離にあるように、回転軸を中心として回転可能であるように設置される。そのような実施形態において、第１の工具ホルダおよび第２の工具ホルダの回転運動が、単一の共通の駆動部によって達成されることが可能である。
【００２４】
本発明の追加の実施形態において、第１の工具ホルダおよび第２の工具ホルダは、回転軸に垂直な方向において同じ前進速度で前進され得る。そのような実施形態はまた、有利には、２つの工具ホルダの前進運動のための単一の共通の駆動部を用いて実装されてもよい。
【００２５】
特に、２つの工具ホルダは、単一の機械要素または基部支持体上に受け入れられ得、ここで、それらの工具ホルダは、周方向において、少なくとも９０°、好ましくは約１８０°の角度で互いから分離される。
【００２６】
第１の工具ホルダおよび第２の工具ホルダがいずれも共通の駆動部によって、回転方向および任意選択的に前進方向において駆動される場合、かつ、第１の工具ホルダが突切り工具に接続されており、第２の工具ホルダが平削り工具に接続されている場合、突切り工具を有する第１の工具ホルダおよび平削り工具を有する第２の工具ホルダは、回転軸に垂直な方向において測定したとき、工具ホルダが機械加工されるべき管へと前進するときに、最初に突切り工具が機械加工されるべき管と係合して、その後にのみ、平削り工具が機械加工されるべき管と係合するように構成されることが有利である。
【００２７】
この構成は、２つの突切りされた、すなわち、相互に分離された２つの管部分の端面の平削りは、突切り後にしか行うことができないという論理に従う。
【００２８】
端面の平削りに加えて、第２の工具ホルダ上に受け入れられ得る平削り工具は、少なくとも１つの管部分の端面の面取りに使用することができる。この目的のために、工具ホルダ内に受け入れられる工具の、回転軸からの半径方向距離は好ましくは、突切り工具が管または２つの管部分と係合している間に、平削り工具が２つの管部分と係合するように選択される。
【００２９】
本発明の一実施形態において、突切り工具が第１の工具ホルダ内に受け入れられる。
【００３０】
本出願の意味における突切り工具は、たとえば、画定された切削刃を用いて機械加工するための切削プレートまたは切削インサートである。突切り工具として、特に回転切削工具がよく適している。
【００３１】
本発明の一実施形態において、平削り工具が第２の工具ホルダ内に受け入れられる。
【００３２】
本発明の一実施形態において、平削り工具は、切削プレートまたは切削インサート、好ましくは、画定された切削刃を用いて機械加工するための割り出し可能切削プレートである。
【００３３】
一実施形態において、平削り工具は、上面および下面ならびに上面と下面との間に延伸する側面を有する。ここで、下面は取り付け面として使用され、内蔵状態において、工具ホルダの対応する面と係合する。いずれも側面と上面との間にある２つの対向する刃が、そのような切削工具の切削刃を形成する。工具は、平削り工具のワークピースとの係合時、上面が工具の切削面を形成するように、工具ホルダ上に受け入れられる。一実施形態において、上面または切削面は、凹状湾曲を有する。
【００３４】
本発明の一実施形態において、処理機械は、液体ＣＯ２のための少なくとも１つのノズルを有する冷却デバイスを備え、ノズルは、デバイスの動作中、液体ＣＯ２が管と工具との間の係合の周辺で、機械加工されるべき管を冷却および潤滑するように構成されている。冷却デバイスは、ノズルに加えて、対応するライン構成および液体ＣＯ２の供給源ならびに対応する関連調整デバイスをも備えるか、またはそれらをも備えることができることが理解される。
【００３５】
驚くべきことに、ＣＯ２を用いた冷却は、工具とワークピース、すなわち、管または管部分との間の潤滑をも達成し、これによって、管部分の端面の表面品質が最適化されることになる。それゆえ、一実施形態において、ＣＯ２に加えてさらに潤滑剤を供給する必要はない。
【００３６】
本発明の一実施形態において、第２の工具ホルダが、第１の切削刃および第２の切削刃を有する平削り工具に接続され、第２の工具ホルダおよび平削り工具は、第１の切削刃が突切りされた管の第１の管部分の端面と係合することができ、第２の切削刃が突切りされた管の第２の管部分の端面と係合することができるように構成されている。
【００３７】
このように、まったく同じ第２の工具ホルダ内に受け入れられている同じ平削り工具を使用して、突切りされた管の相互に対向する端面の端部を機械仕上げすることができる。有利には、２つの端面のこの機械仕上げは、ここでは同時に行うことができる。
【００３８】
本発明の一実施形態において、処理機械は加えて、制御ユニットを備え、制御ユニットは、処理機械が、回転軸を中心として第１の工具ホルダおよび第２の工具ホルダを回転させるステップと、回転軸に垂直な方向において少なくとも第１の工具ホルダを前進させるステップと、回転中、管を突切りする目的で、第１の締め付けデバイスと第２の締め付けデバイスとの間の距離が増大するように、回転軸に平行な方向において、少なくとも第１の締め付けデバイスおよび第２の締め付けデバイスを動かすステップと、突切りされた管の第１の管部分の端面を平削りするために、回転軸に平行な第１の方向において、第１の締め付けデバイスに対する少なくとも第２の工具ホルダの間の相対運動を生成するステップと、突切りされた管の第２の管部分の端面を平削りするために、第１の方向と反対の第２の方向において、第２の締め付けデバイスに対する少なくとも第２の工具ホルダの間の相対運動を生成するステップとを実施するように、処理機械の動作を制御するように構成されている。
【００３９】
要約すると、制御ユニットはしたがって、動作中、処理機械が本発明による方法を実行するように、処理機械を制御するように構成されている。
【００４０】
ここで、制御ユニットは有利には、一実施形態において、２つの管部分の２つの端面が同時に平削りされるように、第１の締め付けデバイスおよび第２の締め付けデバイスに対する第２の工具ホルダの相対運動を同時に生成するように構成されている。
【００４１】
一実施形態において、制御ユニットは、動作中、処理機械が、第１の工具ホルダが回転軸に垂直な方向において前進している間、第２の工具ホルダを同じ方向において前進させるステップと、同時に、第１の工具ホルダによって受け入れられている突切り工具および第２の工具ホルダによって受け入れられている平削り工具を突切りされるべき管と係合するステップとをさらに実行するように、処理機械を制御するようにさらに構成されている。
【００４２】
本発明の追加の利点、特徴および応用可能性が、一実施形態の以下の説明および関連図面を参照して明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明による処理機械の概略側面図である。
【図２】管が中で締め付けられている、図１の処理機械の概略側面図である。
【図３】突切り中の図１および図２の処理機械の概略側面図である。
【図４】管部分が離して動かされているときの、図１〜図３の処理機械の概略側面図である。
【図５】平削り工具が挿入されているときの、図１〜図４の処理機械の概略側面図である。
【図６】管部分の端面を平削りしている間の、図１〜図５の処理機械の概略側面図である。
【図７】第１の管部分の端面の平削りが完了した後の、図１〜図６の処理機械の概略側面図である。
【図８】第２の管部分の端面の機械加工に移行するときの、図１〜図７の処理機械の概略側面図である。
【図９】第２の管部分の端面を平削りしているときの、図１〜図８の処理機械の概略側面図である。
【図１０】第２の管部分の端面の機械加工が完了した後の、図１〜図９の処理機械の概略側面図である。
【図１１】工具が後退した後の、図１〜図１０の処理機械の概略側面図である。
【図１２】管部分の締め付けを解いた後の、図１〜図１１の処理機械の概略側面図である。
【図１３】平削り工具の一実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図面において、同一の参照符号は同一の要素を示す。
【００４５】
図１は、管を突切りし、突切りの結果として生成される分離された管部分の端面を平削りするための、本発明による処理機械１の一実施形態の概略側面図を示す。
【００４６】
図示されている実施形態において、処理機械１は、機械１内で管が機械加工されるための第１の締め付けデバイスおよび第２の締め付けデバイスとして使用される、締め付けシリンダ２および取り出しデバイス３を備える。取り出しデバイス３は工具ホルダの回転軸９に平行な方向５においてモータ４を用いて動かされ得、また締め付けシリンダ２も同じく、回転軸９に平行な方向５において駆動部６を用いて動かされ得る。その上、処理機械１は、基部支持体７を用いて回転軸９を中心としてモータ駆動部８によって回転され得るように構成される。
【００４７】
基部支持体７は実質的に、円筒スリーブ１０と、スリーブ１０から実質的に回転軸９に垂直に、すなわち、半径方向に突出する２つのアーム１１、１２とから構成される。アーム１１、１２は、周方向において互いから１８０°だけ分離される、すなわち、アームはスリーブ１０の対向する両側に配置される。アーム１１、１２の各々は工具ホルダを保持する。
【００４８】
ここで、アーム１１に取り付けられている工具ホルダ１３を、下記において第１の工具ホルダと称する。突切り工具１４はそれ自体、上記工具ホルダに交換可能に接続される。本出願の意味において、平削り工具１６を受け入れられている第２の工具ホルダ１５は、第２のアーム１２上に配置される。２つの工具ホルダ１３、１５はリニアガイド１７、１８を介してアーム１１または１２に接続される。このように、工具ホルダ１３、１５またはそれらの工具ホルダに接続されている工具１４、１６は、半径方向において、すなわち、回転軸９に垂直な方向において、締め付けデバイス２、３内に受け入れられ得る管へと前進され得る。
【００４９】
図示されている実施形態において、２つのリニアアジャスタ１７、１８が、適切なギアボックスを介して同じモータ１９によって駆動される。
【００５０】
したがって、ここで図示されている本発明による処理機械の明確な実施形態は、２つの回転運動が同じモータ８によって生成されるため、２つの工具１４、１６が同じ角速度で、互いから一定距離分離して回転することを可能にする。加えて、２つの工具１４、１６は管へと同時に同じ前進速度で前進される。回転軸９からの２つの工具１４、１６の距離の差のみが、いずれの時点において２つの工具１４、１６のうちのいずれがワークピース、すなわち、管と係合するかを決定づける。
【００５１】
本発明による機械加工デバイスは加えて、供給ライン２１を介してＣＯ２備蓄に接続されているノズル２０を備え、それによって、ワークピースは、機械加工中に係合領域において冷却され得る。冷却に使用される液体ＣＯ２は、ワークピース、すなわち管と工具との間の潤滑にも使用され、特に２つの分離した管部分の端面の表面品質を大幅に改善する。
【００５２】
ここで、本発明による突切りおよび平削り工程全体を示す図２〜図１２を参照して、本発明による機械加工デバイス１の機能および動作を説明する。ここで、図２〜図１２は、動作中の本発明による機械加工デバイスの時間的に連続した瞬間観察を示す。
【００５３】
ここで、よりよく概観するために、デバイス１の、それぞれの工程段階の説明に必要とされる要素のみが、図２〜図１２において参照符号を与えられている。
【００５４】
図２において、突切りされるべき管２２が機械加工デバイス１内に受け入れられる。上記管は、取り出しデバイス３、およびまた締め付けシリンダ２内に受け入れられ、締め付けられる。工具１４および１６がその中に受け入れられる２つの工具ホルダ１３、１５は、駆動モータ８によって駆動されて、一定の角速度で、管２２、または、回転軸９と一致するその対称軸を中心として回転する。
【００５５】
２つの工具１４、１６を半径方向に、すなわち、回転軸９に向かって前進させることによって、最初に、突切り工具１４が、図３に示すように管と係合し、突切り工具１４が管２２を２つに切断し、それによって、上記管は第１の管部分２３および第２の管部分２４に分割される。
【００５６】
突切り工具１４がまだ管またはその部分２３、２４と係合したままである間に、平削り工具１６がすでにそれらと係合し、それらを保持している。
【００５７】
突切り工程全体の間であるが、第１の管部分２３の端面２５または第２の管部分２４の端面２６、すなわち、管の突切りによって生成される端面の後の平削りの間でもあるときに、ＣＯ２がノズル２０を通じて突切り領域内の管２２、２３、２４へと流れる。突切りが完了した、すなわち、管２２が２つに切断された後、突切りによって生成された２つの管部分２３、２４が、図４に示すように、急に互いから離して動かされ、または開離される。この開離は、締め付けデバイス２、３をそれらのモータ駆動部６、４を用いて反対方向に動かすことによって行われる。結果として、端面２５、２６の間の距離が増大し、それによって、平削り工具１６が、２つの管部分２３、２４の間の間隙内に挿入され得る。
【００５８】
平削り工具１６の管部分２３および２４の間の間隙内への挿入は、モータ駆動部１９によって平削り工具を半径方向にさらに前進させることによって行われる。管部分２３および２４の間の間隙内への挿入は、図５に示されている。
【００５９】
その後、次いで管部分２３および２４の端面２６、２７が平削りされる。この最終的な機械加工は図６〜図１１に見てとれる。
【００６０】
工具ホルダ１３、１５は、それらの回転軸または管の対称軸に平行な方向における前進運動のためのリニアドライブを備えないため、管部分２３または２４に対する平削り工具１６の必要とされる前進運動は、締め付けユニット２、３の能動モータ駆動運動によって生成され、管部分２３、２４の端面は、平削り工具１６が端面と係合するまで、かつ、端面のそれぞれの機械加工が完了するまで、平削り工具１６に向けて動かされる。
【００６１】
図６は第２の管部分２４の端面の機械加工を示し、取り出しデバイス３がモータ４によって駆動されて平削り工具１６へと動かされ、それによって、平削り工具は第２の管部分２４の端面２６と係合し、この端面を平削りする。第２の管部分２４の端部の機械加工が完了した後、図７に示すように、上記部分は平削り工具１６から再び後退する。
【００６２】
図示されている実施形態において、平削り工具１６は、ひし形割り出し可能切削プレートであり、割り出し可能切削プレートの２辺上には切削刃がある。割り出し可能切削プレートの切削刃は相互にずれて、半径方向、すなわち、工具の回転軸に垂直な方向に配置されているため、第２の管部分２４の端面２６の機械加工の後、第２の切削刃が第１の管部分２３の端面２７と係合することができるように、平削り工具１６を回転軸に向かう方向に再び前進させる必要がある。平削り工具１６を半径方向において再び前進させた後の状態が図８に示されている。
【００６３】
後続の段階において、第１の締め付けデバイス２内に締め付けられた第１の管部分２３が次いで、駆動部６を用いて平削り工具１６へと前進され、それによって、平削り工具１６が第１の管部分２３の端面２７と係合して上記端面を平削りする。第１の管部分２３の端面の平削りが図９に示されている。
【００６４】
第１の管部分２３の端面の平削りが完了した後、２つの管部分２３、２４が再び離して動かされ（図１０参照）、それによって、図１１に示すように、工具１４、１６を２つの管部分２３、２４の間の間隙から取り除くための空間ができる。
【００６５】
最後に、図１２に示すように、２つの管部分２３、２４が解放され、第１の管部分２３がデバイスを通じて動かされている間に、取り出しデバイス３を有する第２の管部分２４がデバイス１から取り外され、それによって、次いで、選択された長さが測定された後、管２３が再び突切りされ得る。
【００６６】
図６および図９の表現に対して代替的に、２つの管部分２３、２４の端面２５、２６の平削りはまた同時に行われてもよく、２つの管部分２３、２４のための２つの締め付けデバイスは、第２の工具ホルダ１５へと同時に前進されてもよい。
【００６７】
図１３において、第２の工具ホルダ１５内に受け入れられ得る平削り工具１６の一実施形態が示されている。平削り工具１６は、２つの管部分の管端部を切削するための２つの切削刃２７、２８を有する割り出し可能切削インサートである。動作中、切削インサート１６は、第１の切削刃２７がこれに先立って突切りされた第１の管部分の管端部を機械加工することができ、第２の切削刃２８がこれに先立って突切りされた管の第２の管部分を機械加工することができるように、第２の工具ホルダ上に受け入れられる。工具１６は、第２の工具ホルダ上に切削インサート１６を受け入れるための中央取り付け孔２９を有する。切削インサートは、第２の工具ホルダ１５に対する取り付け面として使用される下面または底面３０と、下面３０を上面３３に接続する側面３１、３２とをさらに有する。上面３３は、図示されている実施形態においては凹状設計を有する。切削インサート１６は、管端部の機械加工中、上面３３が、切り屑がその上で流れ落ちる切り屑面として使用されるように、第２の工具ホルダ上に受け入れられ得る。
【００６８】
原開示の目的のために、本明細書、図面および特許請求の範囲から当業者に明らかであるように、すべての特徴は、たとえそれらが特定の追加の特徴に関連してのみ記載されていたとしても、組み合わせが明示的に除外されておらず、または、技術的要素が組み合わせを不可能もしくは無意味なものにするのでないことを条件として、個々に、また本明細書に開示されている他の特徴または特徴群との任意の組み合わせにおいて、組み合わせることができることを指摘しておく。本明細書を簡潔に、また読みやすくするためにのみ、特徴のすべての考えられる組み合わせの包括的で明示的な提示は、本明細書には与えられていない。
【００６９】
図面および先行する説明において本明細書を詳細に図示および説明してきたが、この図示および説明は、例に過ぎず、特許請求の範囲によって画定されるような保護範囲の限定ではないと考えられる。本発明は、開示されている実施形態に限定されない。
【００７０】
図面、本明細書および添付の特許請求の範囲から、開示されている実施形態の逸脱が、当業者には明らかである。特許請求の範囲において、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という単語は、他の要素またはステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は複数形を除外するものではない。特定の特徴が複数の異なる特許請求項において特許請求されているというだけの事実は、それらの組み合わせを除外するものではない。特許請求の範囲内の参照符号は、保護範囲を限定するようには意図されていない。
【符号の説明】
【００７１】
１    処理機械
２    締め付けシリンダ
３    取り出しデバイス
４、６、８、１９    モータ
５    回転軸に平行な方向
７    基部支持体
９    回転軸
１０    円筒スリーブ
１１、１２    アーム
１３    第１の工具ホルダ
１４    突切り工具
１５    第２の工具ホルダ
１６    平削り工具
１７、１８    リニアガイド／アジャスタ
２０    ノズル
２１    供給ライン
２２    管
２３    第１の管部分
２４    第２の管部分
２５、２６    端面
２７、２８    切削刃
２９    取り付け孔
３０    底面
３１、３２    側面
３３    切削面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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