ТРУБОРЕЗ
PIPE CUTTER

Данное изобретение касается трубореза с признаками ограничительной части пункта 1, соответственно, пункта 2 формулы изобретения.
Из EP 1166927 A1 известно устройство для снятия оксидного слоя с цилиндрических предметов. Для этого зачистная (лущильная) головка выполнена охватывающей винтовой привод. Для грубой настройки защелкивающийся фиксатор должен выводиться из зацепления со шпинделем. Из JP 2015-016544 A известен труборез, который должен, однако, рассматриваться в отношении установочного элемента. Этот настроечный элемент содержит винтовой привод. Из GB 2333732 A известен аппарат, который может быть предназначен как для резки труб, так и для снятия оксидного слоя с труб. Он имеет в целом только C-образную форму. Переставляться может лишь собственно режущий инструмент.
Исходя из представленного выше уровня техники данное изобретение ставит перед собой задачу разработки трубореза указанного вначале рода, в частности, имеющего преимущества в плане удобства в обращении (манипулировании).
Эта задача решается прежде всего предметом независимого пункта 1 формулы изобретения, причем за счет того, что зацепной элемент образован на установочном элементе, а также может перемещаться с установочным элементом относительно приемной части, причем установочный элемент удерживается в нижней части в пазовой направляющей с геометрическим замыканием, однако, с возможностью перемещения, и этот труборез независимо от положения перемещения установочного элемента сохраняет свой внешний контур в плане своей длины в продольной протяженности и рассматриваемой относительно нее поперечной протяженности (протяженность по ширине).
Далее, эта задача решается предметом пункта 2 формулы изобретения, причем за счет того, что зацепной элемент образован на установочном элементе, а также он может перемещаться с установочным элементом относительно приемной части, причем предусмотрено трапецеидальное выполнение поперечного сечения зубьев (зубатого венца) как зацепного элемента, так и приемной части, соответственно, наружной резьбы, вследствие чего в направлении уменьшения ширины раскрытия имеется преодолеваемая фиксация, тогда как в направлении, противоположном направлению перемещения, преодоление невозможно вследствие расположения плеч рычага зацепного элемента.
Труборезы известны, в частности, из области установки сантехнического оборудования и из области строительства трубопроводов. С помощью такого трубореза предпочтительным образом круговым резом по меньшей мере одним окружным отрезным ножом можно предпочтительно без снятия стружки разрезать отрезок трубы, например, из мягкой стали, нержавеющей стали v2a, чугуна, латуни или же из термопластического полимерного материала. При этом активный элемент может представлять собой профилированный клинообразный закаленный отрезной круг, состоящий, например, из быстрорежущей стали, при необходимости из твердого сплава.
Далее, для быстрой, соответственно, грубой настройки ширины раскрытия известно умышленное деблокирование установочного элемента из обычно фиксированного состояния, для чего служащий для фиксации зацепной элемент освобождается для ручного управления.
Такой труборез известен, например, из US 3,100,934 A. Показанный и описанный там труборез имеет возможность грубой установки для грубой настройки ширины раскрытия между установочным элементом и контропорой.
С учетом вышеописанного уровня техники техническая задача заключается в том, чтобы улучшить труборез рассматриваемого вида, в частности, в плане удобства обращения с ним.
Согласно первому изобретательскому замыслу, предлагается одно возможное решение задачи для трубореза, которое ориентировано на то, что указанный зацепной элемент выполнен на установочном элементе и может перемещаться с этим установочным элементом относительно приемной части.
В результате предложенного выполнения обеспечивается удобное обращение с труборезом. Расположение зацепного элемента на установочном элементе позволяет управление (обращение с) труборезом одной рукой также и в ходе перестановки, в частности, грубой настройки при снятии фиксации. Этот зацепной элемент может быть удобно расположен, например, может приводиться в действие большим пальцем руки, причем при необходимости, что тоже предпочтительно, с помощью приводимого в действие зацепного элемента можно воздействовать на установочный элемент для его предпочтительного перемещения.
Перемещение установочного элемента, что тоже предпочтительно, может представлять собой линейное скользящее смещение.
При снятии фиксации вследствие срабатывания зацепного элемента этот зацепной элемент может перемещаться вместе с установочным элементом относительно предпочтительно неподвижной приемной части.
Кроме того, в результате предложенных решений обеспечено, что независимо от положения перемещения установочного элемента относительно рабочей головки внешние ограничения трубореза - например, со ссылкой на проекцию трубореза на плоскость, перпендикулярную направлению перемещения установочного элемента - по существу, не изменяются. Таким образом, в целом обеспечивается удобство в пользовании (в обращении) труборезом, независимо от положения перемещения установочного элемента. Предпочтительно при этом в любом положении перемещения установочного элемента указанный зацепной элемент может быть удобно доступен. Так, при обычном охватывании используемой в качестве захватной области нижней части трубореза согласно одному предпочтительному варианту выполнения, установочный элемент при соответствующем предпочтительном приведении в действие зацепной части большим пальцем руки может перемещаться по всему возможному пути перемещения без необходимости перехватывания.
Согласно одному предпочтительному варианту выполнения, приемная часть может быть образована на шпиндельной части, установленной в нижней части неподвижно относительно движения в направлении продольной оси приемной части. Такая шпиндельная часть для этого может иметь, например, с внешней стороны стенки профилирование, например, в форме наружной резьбы, для взаимодействия с соответствующим ответным профилированием зацепного элемента.
При этом шпиндельная часть может быть также установлена поворотно вокруг ее продольной оси, которая может быть ориентирована одинаково с продольной осью приемной части, для точной настройки ширины раскрытия. В частности, в связи с этим взаимодействующая с зацепным элементом приемная часть может быть представлена наружной резьбой, выполненной со стороны боковой поверхности шпиндельной части. Соответственно, в положении фиксации вследствие поворотного смещения шпиндельной части вокруг продольной оси этой шпиндельной части может предприниматься точная настройка ширины раскрытия за счет того, что установочный элемент с помощью зацепного элемента, находящегося в зацеплении с наружной резьбой шпиндельной части, перемещается со сдвигом.
Для поворота шпиндельной части на нижней части, например, с концевой стороны, обращенно от контропоры, может быть предусмотрена рукоятка. Вследствие того, что шпиндельная часть выполнена неподвижной в направлении продольной оси приемной части и в направлении продольной оси этой шпиндельной части в нижней части, согласно одному предпочтительному варианту выполнения, может также получиться неподвижное, соответственно, в этом направлении расположение рукоятки, воздействующей на шпиндельную часть.
Установочный элемент может удерживаться в захватной области и/или в нижней части с геометрическим замыканием, однако, с возможностью перемещения. В связи с этим для установочного элемента может быть предусмотрена направляющая в виде салазок или же паза. Благодаря этому, в частности, допускается линейное перемещение установочного элемента.
Также этот установочный элемент может быть размещен с возможностью перемещения между упором на рабочей головке и упором на нижней части. Упор на нижней части при этом может определять (что также предпочтительно) максимальную возможную ширину раскрытия рабочей головки. Упор на рабочей головке может определять наименьшую ширину раскрытия, причем формирующий этот упор, предпочтительно взаимодействующий с установочным элементом участок рабочей головки, обращенный от контропоры, может быть выполнен связанным (согласованным) с переходящей в нижнюю часть областью рабочей головки.
Еще большее удобство в обращении может быть достигнуто за счет того, что указанный установочный элемент с помощью пружины предварительно напряжен в положение упора на нижней части. Так, благодаря этому, соответственно, может быть задано предварительное упругое напряжение установочного элемента в направлении наибольшей ширины раскрытия рабочей головки. Перемещение установочного элемента, в частности, его сдвиговое перемещение для уменьшения ширины раскрытия, соответственно, происходит против возвратного усилия пружины.
В результате достигается тот предпочтительный эффект, что перемещенный установочный элемент после снятия фиксации вследствие срабатывания зацепного элемента автоматически перемещается обратно в направлении положения упора на нижней части, или что это движение обратного перемещения, которое запускается пользователем в результате воздействия на установочный элемент, поддерживается силой пружины.
В частности, удобное в обращении быстрое перемещение установочного элемента в направлении уменьшения ширины раскрытия рабочей головки может обеспечиваться тем, что может преодолеваться фиксация в направлении уменьшения ширины раскрытия. Так, это быстрое перемещение в направлении уменьшения ширины раскрытия может также происходить без активного снятия фиксации, только в результате соответствующего срабатывания зацепного элемента за счет того, что, согласно одному варианту выполнения, этот установочный элемент один нагружается в направлении скольжения. Указанный зацепной элемент для этого может быть выполнен так, чтобы взаимодействующая с приемной частью область допускала переход через указанное положение фиксации по меньшей мере в одном направлении перемещения. Это может быть достигнуто за счет соответствующего выполнения, например, формы поперечного сечения создающих фиксацию элементов зацепной части и/или приемной части, кроме того, при необходимости это может быть обеспечено также лишь за счет соответствующего расположения, например, поворотного расположения зацепного элемента на установочном элементе.
Кроме того, указанный зацепной элемент может быть предварительно напряжен в указанное положение зацепления. Для этого может быть предусмотрена пружина, которая давит на зацепной элемент в направлении фиксации с приемной частью. Снятие фиксации происходит в результате воздействия на зацепной элемент, в этом случае, соответственно, с преодолением силы пружины. При быстром перемещении вследствие перехода через фиксацию тоже происходит перемещение зацепного элемента против силы этой пружины.
Согласно одному предпочтительному варианту выполнения, на установочном элементе может быть выполнен, например, режущий элемент (что также предпочтительно) в форме отрезного ножа, в частности, в форме закаленного режущего диска, а контропора может быть выполнена на неподвижной части рабочей головки. Эта контропора может быть образована посредством одного или нескольких направляющих роликов, которые в состоянии использования соприкасаются с разрезаемой трубой по касательной. В порядке альтернативы указанная контропора может быть также образована одним или несколькими режущими элементами.
В еще одном альтернативном варианте выполнения этот режущий элемент может быть расположен на контропоре, а установочный элемент может нести на себе, например, вышеописанные направляющие ролики.
Ниже данное изобретение рассматривается более подробно с привлечением прилагаемых чертежей, на которых проиллюстрирован лишь один пример выполнения. На чертежах показано следующее.
Фиг. 1 - вид в перспективе трубореза рассматриваемого вида, в положении максимальной ширины раскрытия рабочей головки;
Фиг. 2 - его вид сбоку;
Фиг. 3 - его вид сзади;
Фиг. 4 - вид трубореза снизу;
Фиг. 5 - труборез, вид сбоку по Фиг. 2 при схематичном изображении процесса резания;
Фиг. 6 - сечение по линии VI - VI на Фиг. 4;
Фиг. 7 - в увеличенном масштабе область VII на Фиг. 6;
Фиг. 8 - соответствующее Фиг. 7 изображение, однако, со снятием фиксации;
Фиг. 9 соответствующий Фиг. 6 вид в разрезе, однако, при уменьшенной по сравнению с Фиг. 6 шириной раскрытия рабочей головки.
Представлен и описан, сначала со ссылкой на Фиг. 1, труборез 1 для нарезания отрезков 2 труб.
Труборез 1 имеет прежде всего и, по существу, одну С-образную рабочую головку 3. Одна полка С-образной рабочей головки 3 формирует расположенную с концевой стороны контропору 4 по отношению к всему труборезу 1, тогда как противолежащая полка рабочей головки 3, по существу, образована перемещаемым сдвигом установочным элементом 5.
Перемычка С-образной головки, соединяющая упомянутые полки, соответственно, контропору 4 с установочным элементом 5, выходит за пределы С-формы для создания нижней части 7, которая одновременно образует захватную область 6.
Получающийся в рабочей головке 3 С-просвет 8 образует рабочую область, в которой может размещаться отрезаемый отрезок 2 трубы (ср. Фиг. 6 и Фиг. 9).
Указанная полка рабочей головки 3 вместе с примыкающей нижней частью 7 определяет продольную протяженность L трубореза 1, причем связанная с этим величина продольной протяженности может кратной, например, соответствовать двойной - тройной поперечной протяженности трубореза 1, рассматриваемой поперек продольной.
Указанный установочный элемент 5 может перемещаться линейно, по существу, в направлении продольной протяженности L на нижней части 7, соответственно, на захватной области 6. Для этого может быть предусмотрена (что также предпочтительно) направляющая 9 в виде салазок или паза.
С концевой стороны, которая обращена к просвету 8, установочный элемент 5 несет на себе режущий элемент 10 в форме режущего диска, выполненного предпочтительно из твердого сплава. Режущий элемент 10 размещен на установочном элементе 5 с возможностью свободного вращения вокруг ориентированной перпендикулярно направлению r перемещения установочного элемента 5 поворотной оси 11 с геометрической осью x.
Проходящая вокруг оси x в форме окружности режущая кромка 12 режущего инструмента 10 в любом положении перемещения установочного элемента 5 выступает за определяющую указанный просвет 8 рабочей головки 3 краевую кромку в этот просвет 8.
Определяющая просвет 8 краевая кромка рабочей головки 3, как можно видеть на изображениях, может быть выполнена в форме круговой линии.
В направлении r перемещения противоположно режущему элементу 10 в показанном примере выполнения на образованной неподвижной на рабочей головке 3 контропоре 4 предусмотрено множество направляющих роликов 13. В показанном примере выполнения установлены четыре таких направляющих ролика 13. Они могут быть выполнены одинаково, каждый с соответствующей поворотной осью 14 и геометрической осью y, которые проходят предпочтительно параллельно поворотной оси 11 с геометрической осью x режущего инструмента 10.
В частности, геометрические оси y направляющих роликов 13 могут быть расположены на круговой линии с центром окружности, задаваемым контуром просвета 8.
Как, в частности, можно видеть на изображениях Фиг. 6 и Фиг. 7, между режущей кромкой 12 режущего инструмента 10 и обращенными к ним поверхностями направляющих роликов 13, которые в процессе резания прилегают, по существу, по касательной к поверхности трубчатой части 2, получается ширина w раскрытия, по существу, соответствующая диаметру наружной окружности отрезаемой трубчатой части 2. Эта ширина w раскрытия может изменяться вследствие перемещения установочного элемента 5 с режущим элементом 10.
В нижней части, кроме того, размещена шпиндельная часть 15. Ее геометрическая продольная ось z проходит, по существу, в направлении продольной протяженности L, кроме того, предпочтительно ориентирована одинаково с направлением r перемещения установочного элемента 5.
Шпиндельная часть 15 с одного конца, обращенного к рабочей головке 3, может удерживаться в чашеобразном отверстии 16 рабочей головки 3 с возможностью вращения. Соответственно, эта шпиндельная часть 15 может поворачиваться вокруг своей продольной оси z, однако, неподвижна в направлении продольной протяженности L трубореза 1, соответственно, в направлении продольной оси z.
Конец шпиндельной части 15, противоположный размещенному в чашеобразном отверстии 16 концу, может выводиться наружу через обращенный от контропоры 4 конец нижней части. На этом конце со шпиндельной частью 15 может быть без возможности проворота соединена поворотная ручка 17. Эта поворотная ручка 17 служит рукояткой для поворотного перемещения шпиндельной части 15.
Указанная шпиндельная часть 15 с внешней стороны стенки имеет наружную резьбу 18, предпочтительно типа трапецеидальной резьбы. Эта шпиндельная часть 15, соответственно, может представлять собой ходовой винт.
Наружная резьба 18 может служить приемной частью 19 в качестве части фиксирующего устройства 20. Другой частью этого фиксирующего устройства 20 может быть зацепной элемент 21.
Зацепной элемент 21 сначала и, по существу, сформирован как рычажная часть, которая установлена с возможностью поворота вокруг поворотной оси 22 с геометрической осью u. Эта поворотная ось 22 (что также предпочтительно) может удерживаться в установочном элементе 5, причем указанный зацепной элемент 21 может перемещаться сдвигом вместе с установочным элементом 5 в направлении r перемещения.
Указанная геометрическая ось u (что также предпочтительно) может быть ориентирована одинаково с геометрическими осями x и y режущего элемента 10 и направляющих роликов 13.
Зацепной элемент 21 формирует управляющий (манипуляционный) конец 23. Он выступает наружу через вырез 24 по типу окна за выполненную, по существу, плоской управляющую (манипуляционную) поверхность 25 установочного элемента 5.
Указанный управляющий конец 23 по отношению к обращенной от поворотной оси 22 рычажной части зацепного элемента 21 может иметь снабженный зубьями участок 26, с системой множества зацепных выступов 27, которые в отношении продольного сечения, в котором продольная ось z представлена как линия, по своей форме поперечного сечения и по расстояниям между ними подогнаны под наружную резьбу 18 шпиндельной части 15, соответственно, под представляемую ей приемную часть 19.
Снабженный зубьями участок 26, если смотреть от просвета 8, может быть выполнен по другую сторону от поворотной оси 22, соответственно, от геометрической оси u, тогда как относящийся к нему управляющий конец 23, если смотреть из просвета 8, может быть расположен перед поворотной осью 22.
Указанный зацепной элемент 21 предварительно подпружинен в положение зацепления согласно Фиг. 6 и Фиг. 7. Для этого, как показано, может быть предусмотрена пружина 28, например, цилиндрическая пружина, которая одним концом опирается на нижнюю часть 7, а другим концом с нижней стороны давит на управляющий конец 23 зацепного элемента 21. За счет получающегося эффекта рычага снабженный зубьями участок 26 нагружается в направлении положения зацепления с приемной частью 19, соответственно, с наружной резьбой 18.
Снятие положения зацепления возможно, соответственно, лишь путем поворотного смещения зацепного элемента 21 против силы пружины 28.
Установочный элемент 5 может перемещаться между двумя положениями упора, причем одно положение упора, определяющее наибольшую ширину w раскрытия, может быть задано упором 29 на нижней части 7, причем к этому упору 29 может прижиматься установочный элемент 5.
Другое положение упора может определять наименьшую ширину w раскрытия, при необходимости ширина w раскрытия может соответствовать нулю, причем это положение упора может быть задано прилеганием режущей кромки 12 режущего инструмента 10 к поверхности или к поверхностям одного или нескольких направляющих роликов 13.
Установочный элемент 5 может быть подпружинен в направлении к определяющему наибольшую ширину w раскрытия упору 29. Для этого может быть предусмотрена пружина 30, например, как и показано, цилиндрическая пружина растяжения, которая одним концом расположена на нижней части 7, а другим концом воздействует на консоль 31 установочного элемента 5.
Перемещение установочного элемента 5 в направлении r перемещения для уменьшения ширины w раскрытия, соответственно, происходит с преодолением силы пружины 5, которая при снятии блокирующего воздействия в фиксирующем устройству 20 отжимает установочный элемент 5 последовательно в направлении упора 29. Благодаря этому может обеспечиваться почти автоматическое возвратное перемещение установочного элемента 5 после снятия блокировки.
Таким простым образом создается труборез 1, который позволяет осуществлять как точную настройку, так и грубую установку ширины w раскрытия. Точная настройка осуществляется при поворотном срабатывании/приведении шпиндельной части 15. Зацепной элемент 21, находящийся с ней в зацеплении, за счет винтового перемещения шпиндельной части 15 выполняет линейное перемещение в направлении r перемещения или встречно направлению r перемещения, причем ширина w раскрытия может быть изменена вследствие вовлечения установочного элемента 5 в движение через поворотную ось 22 зацепного элемента 21.
Такая точная настройка производится, в частности, в ходе схематично представленного на Фиг. 5 процесса резания, при котором за счет поворота всего трубореза 1 вокруг геометрической оси v трубчатой части осуществляется отделение этой трубчатой части 2, причем режущая кромка 12 режущего инструмента 10, вращаясь вокруг оси v, врезается в материал стенки трубчатой части, причем режущий элемент 10 вследствие соответствующего поворотного смещения шпиндельной части 15 с помощью поворотной ручки 17 постепенно врезается дальше в стенку трубчатой части. Так, рассматриваемая точная настройка, соответственно, подналадка режущего инструмента 10 производится после каждого или после каждого второго или третьего оборота трубореза 1 до тех пор, пока трубчатая часть 2, соответственно, ее стенка не будет разрезана полностью.
Установочный элемент 5 может один двигаться посредством шпиндельной части 15 по всему возможному пути перемещения. Однако, оказалось, что в плане удобства обращения лучше подводить установочный элемент 5, в частности, режущий элемент 10, к отрезаемой трубчатой части 2 путем грубой настройки. Необходимый для этого путь перемещения неизбежно зависит от диаметра трубчатой части 2 и от исходного положения установочного элемента 5.
Также для возвратного перемещения в направлении расположенного со стороны нижней части упора 29 может использоваться грубая установка, что также предпочтительно.
Для этого может приводиться в действие зацепной элемент 21 в области управляющего конца 23, вследствие чего происходит снятие блокировки между снабженным зубьями участком 26 и приемной частью 19, соответственно, наружной резьбой 18. С помощью приводимого в действие зацепного элемента 21 и при необходимости с опорой приводящего этот зацепной элемент 21 в действие, например, большого пальца руки на управляющую поверхность 25 указанный установочный элемент 5 с режущим элементом 10 и с зацепным элементом 21 перемещается сдвигом по направляющей 9 в виде паза в направлении r перемещения или встречно направлению r перемещения. По завершении этого перемещения и отмене воздействия на зацепной элемент 21 снова получается положение блокировки между зацепным элементом 21 и приемной частью 19, из которого далее может осуществляться точная настройка вследствие поворота шпиндельной части 15.
Если смотреть в направлении r перемещения, т.е. в направлении перемещения, уменьшающего ширину w раскрытия, то снабженный зубьями участок 26 зацепного элемента 21 как бы вовлекается в движение следуя за поворотной осью 22 зацепного элемента 21. Благодаря предпочтительно трапецеидальной форме поперечного сечения указанных зубьев как зацепного элемента 21, так и приемной части 19, соответственно, наружной резьбы 18 может получиться фиксация, преодолеваемая в направлении уменьшения ширины w раскрытия. Так, для уменьшения ширины w раскрытия путем грубой установки может происходить перемещение установочного элемента 5 без активного нагружения зацепного элемента 21, только за счет сдвигового нагружения установочного элемента 5 через его управляющую поверхность 25.
В направлении, противоположном направлению r перемещения, такой переход вследствие расположения плеч рычага зацепного элемента 21 предпочтительно невозможен.
В результате предложенного выполнения получается труборез 1, который предпочтительным образом может обслуживаться одной рукой, это, в частности, справедливо в отношении грубой установки, соответственно, сдвигового смещения установочного элемента 5.
Далее, преимущество в обращении достигается в том, что труборез 1 независимо от положения перемещения установочного элемента 5 сохраняет свой внешний контур, в частности, в отношении своей длины в продольной протяженности L и своей рассматриваемой поперек нее поперечной протяженности (протяженность по ширине). Этот труборез 1, таким образом, может проходить, соответственно, в любом положении установочного элемента внутри остающейся постоянной огибающей поверхности воображаемой, обтягивающей труборез 1 оболочки H. Этот труборез 1, таким образом, предпочтительно в любом положении установочного элемента требует одинакового рабочего пространства вокруг отделяемой трубчатой части.
Перечень ссылочных позиций
1 труборез
2 трубчатая часть
3 рабочая головка
4 контропора
5 установочный элемент
6 захватная область
7 нижняя часть
8 отверстие
9 пазовая направляющая
10 режущий элемент
11 поворотная ось
12 режущая кромка
13 направляющий ролик
14 поворотная ось
15 шпиндельная часть
16 чашеобразное отверстие
17 поворотная ручка
18 наружная резьба
19 приемная часть
20 фиксирующее устройство
21 зацепной элемент
22 поворотная ось
23 управляющий конец
24 вырез
25 управляющая поверхность
26 участок с зубьями
27 зацепной выступ
28 пружина
29 упор
30 пружина
31 консоль
r направление перемещения
u ось
v ось трубчатой части
w ширина раскрытия
x ось
y ось
z продольная ось
H оболочка
L продольная протяженность.