專利名稱：管的端部的制備工具及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于使管的端部變形以使該管的端部適于接納配件的工具、工具系統(tǒng)和相關(guān)方法。本發(fā)明尤其涉及用于制備管的端部的便攜式工具。
背景技術(shù)：
許多類型的管都不適于接納壓接型配件(press type fitting)。一種這種類型的管是典型地用在管道和壓カ應(yīng)用中并且典型地被稱作“黑管(black pipe)”的鋼管。黑管是碳鋼管，典型地沿著它的外表面包括黒色涂層。在ASTM A53中詳細(xì)列出了黑管。黑管典型地不適于壓接配件，因為它的外表面具有各種表面缺陷，包括通常在管的制造和加工期間產(chǎn)生的軸向劃痕、鉗ロ痕跡、“拉鏈線”缺陷，以及與黒色涂層相關(guān)聯(lián)的粗糙和不一致的表面特性。這些和其它表面不規(guī)則使得在管和壓接在其上的配件之間建立可靠的和有效的密封是困難的。而且，相對于它的外直徑來說，在美國制造和銷售的黑管典型地展現(xiàn)出相對大的偏差。所有這些因素已經(jīng)阻礙了用于制備用于接納用于涂層管并且尤其是黑管的壓接配件的管的端部的實際的和有效的策略。而且，有多種用來切割鋼管的普通方法，諸如研磨切斷鋸、硬質(zhì)合金鋸、細(xì)齒往復(fù)鋸或便攜式帶鋸或移動輪式管切割器，例如。這些方法中的每ー種在切割之后都在管的端部上產(chǎn)生毛刺，當(dāng)插入到壓接型配件中時其能切割密封。因此，存在對于用于制備管的端部的工具、工具系統(tǒng)和方法的顯著需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于解決與前面的系統(tǒng)、方法和執(zhí)行相關(guān)的困難和缺點的某些工具、 系統(tǒng)和技木，所述工具、系統(tǒng)和技術(shù)用于制備管的端部或端部區(qū)域以使所述管能與壓接配件一起使用。本發(fā)明涉及用于便利地和有效地制備管或其它エ件的端部區(qū)域使得所述區(qū)域然后能接收和密封地接合壓接配件的各種工具、系統(tǒng)和方法。本發(fā)明尤其涉及制備涂層鋼管諸如黑管的端部，然而不被限定到這種應(yīng)用。本發(fā)明提供與執(zhí)行這些管的端部的制備的便攜式裝置相關(guān)的工具、系統(tǒng)和方法。 可以預(yù)期得到，本發(fā)明也可用于與執(zhí)行所指出的管的端部的制備的固定的、然而可移動的裝置相關(guān)的工具、系統(tǒng)和方法。在ー個方面，本發(fā)明提供一種エ件端部制備工具，其包括具有前面、后板和在它們之間延伸的側(cè)壁的殼體。所述殼體限定可從限定在所述前面中的エ件開ロ觸及的大體中空內(nèi)部。所述工具也包括布置在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的前板。所述前板附接到所述殼體。所述前板限定一前向面、一相反地定向的后面和在所述前向面和所述后面之間延伸的居中布置的孔。所述工具也包括布置在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)并且可釋放地附接到其上的研磨組件。所述研磨組件限定至少ー個暴露在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的研磨表面。所述工具也包括布置在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的多個輥。各輥都被安裝到所述殼體并且定向成相對于所述殼體的縱軸線成從大約10°到大約30°的角度。在另一方面，本發(fā)明提供一種エ件端部制備工具，其包括限定一縱軸線、ー開口前面、一后面和ー在它們之間延伸的圓周壁的大體上圓柱形殼體。所述圓周壁限定內(nèi)周面。所述內(nèi)周面和所述后壁共同限定一可從所述開ロ前面觸及的中空內(nèi)部。所述工具也包括布置在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的研磨組件。所述研磨組件包括沿著所述圓周壁的內(nèi)周面延伸的研磨構(gòu)件。所述研磨構(gòu)件與所述后壁等距離地間隔開。所述研磨構(gòu)件包括散布在固定到網(wǎng)布襯背的基底中的研磨顆粒。所述工具也包括從所述殼體的后壁向后延伸的軸。所述軸與所述殼體的縱軸線共線地延伸。在進(jìn)ー步的方面，本發(fā)明提供一種エ件端部制備工具，其包括具有前面、后板和在它們之間延伸的側(cè)壁的殼體。所述殼體限定可從限定在所述前面中的エ件開ロ觸及的大體中空內(nèi)部。所述工具也包括布置在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的前板。所述前板附接到所述殼體。所述前板限定一前向面、一相反地定向的后面以及在所述前向面和所述后面之間延伸的居中布置的孔。并且，所述工具包括布置在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的多個輥，各輥與所述殼體安裝在一起并且定向成相對于所述殼體的縱軸線成從大約10°到大約30°的角度。在再另一方面，本發(fā)明提供一種制備エ件的端部以沿著工件的端部暴露新生外表面區(qū)域的方法。所述方法包括提供包括限定一縱軸線、ー開口前面、一后壁和ー在它們之間延伸的圓周壁的圓柱形殼體的工具。所述殼體限定一可從所述前面觸及的中空內(nèi)部。所述工具進(jìn)ー步包括布置在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的研磨組件。所述研磨組件限定沿著所述圓周壁的內(nèi)周面延伸的研磨表面。所述方法也包括通過所述殼體的開口前面插入エ件的端部并且將エ件的端部插到所述殼體的中空內(nèi)部中直到所述端部接觸所述殼體的后壁。所述方法進(jìn)ー步包括使所述エ件的外表面與所述研磨表面的一部分相接觸同時維持所述エ件的端部和所述殼體的后壁之間的接觸。并且，所述方法額外地包括相對于所述エ件移動所述工具以因此通過所述エ件的外表面和所述研磨表面之間的接觸而沿著所述エ件的外區(qū)域暴露一新生外表面。優(yōu)選地，通過圍繞所述殼體的縱軸線轉(zhuǎn)動所述工具而執(zhí)行所述工具的移動。而且，在再另一方面，本發(fā)明提供一種用于制備エ件的端部的方法。所述方法包括提供包括殼體、前板、研磨組件和多個輥的工具，所述殼體限定可從限定在所述殼體的前面中的エ件開ロ觸及的大體中空內(nèi)部，所述前板布置在所述殼體內(nèi)并且所述前板限定一前向面和一居中布置的孔，所述研磨組件布置在所述殼體內(nèi)并且所述多個輥布置在所述殼體內(nèi)。所述方法也包括將被制備的エ件的端部插入在工具的中空內(nèi)部中。并且，所述方法包括移動所述工具和所述エ件中的至少ー個同時使所述エ件與所述工具相接觸，以因此改變所述エ件的端部。如同將認(rèn)識到的那樣，在不脫離本發(fā)明的情況下，本發(fā)明能具有其它的和不同的實施方式并且它的幾個細(xì)節(jié)能在多個方面進(jìn)行修改。因此，附圖和描述將被認(rèn)為是示例性的而不是限制性的。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的工具的透視圖，示出了它的與鉆和管一起的使用。圖2是圖1中所示的工具和管的側(cè)視圖。圖3是圖1中所示的工具和管的前視圖。圖4是圖1的工具的后視圖。圖5是沿圖3中的線A-A截取的圖1的工具的示意性的局部橫截面圖，示出了處于用于去除掉管的涂層的第一位置的管。圖6是沿圖3中的線A-A截取的圖1的工具的示意性的局部橫截面圖，示出了處于用于去除掉管的外側(cè)直徑的毛刺的第二位置的管。圖7是沿圖3中的線B-B截取的圖1的工具的示意性的局部橫截面圖。圖8是用在圖3中所示的工具中的輥端的優(yōu)選構(gòu)造的詳細(xì)圖。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的、優(yōu)選實施方式的工具和管在用于去除掉管的涂層的優(yōu)選實施方式的方法期間的四個不同階段的不同布置。圖10是根據(jù)本發(fā)明的、圖1的優(yōu)選實施方式的工具在用于去除掉管的涂層的另ー 優(yōu)選實施方式的方法期間的前視圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明的、圖1的優(yōu)選實施方式的工具在用于去除管的毛刺的另ー優(yōu)選實施方式的方法期間的前視圖。圖12是用在圖1的優(yōu)選實施方式的工具中的某些部件的透視的、部分分解的示意圖。圖13是根據(jù)本發(fā)明的、與鉆和管一起使用的另ー優(yōu)選實施方式的工具的透視圖。圖14是圖13中所示的工具、鉆和管的前視圖。圖15是沿圖14中的線C-C截取的，圖13的優(yōu)選實施方式的工具在不附連到鉆的情況下的示意性的局部橫截面圖。圖16是沿圖14中的線D-D截取的、圖13的優(yōu)選實施方式的示意性的局部橫截面圖。圖17示出了在使用圖13的工具去毛刺操作期間的示意性的局部橫截面圖。圖18是在使用工具之前的管的端部的示意性的橫截面圖。圖19是在使用工具之前的圖18的管的端部的示意性的詳細(xì)端視圖。圖20是在使用了優(yōu)選實施方式的工具之后的管的端部的示意性的詳細(xì)端視圖。圖21是示意性的局部橫截面圖，示出了使用另ー優(yōu)選實施方式的工具的去毛刺操作。圖22是再另一優(yōu)選實施方式的工具的去毛刺操作的示意性的局部橫截面圖。圖23是根據(jù)本發(fā)明的另ー優(yōu)選實施方式的工具的示意性的局部橫截面圖。圖M是根據(jù)本發(fā)明的另ー優(yōu)選實施方式的示意性的局部橫截面圖。圖25示出了使用優(yōu)選的工具制備的管的端部區(qū)域。圖沈是根據(jù)本發(fā)明的、在管的端部的制備期間與手持式轉(zhuǎn)動動力源，例如鉆相接合的另ー優(yōu)選實施方式的工具的透視圖。
圖27是圖沈中所示的工具、鉆和管的端部的前視圖。圖觀是沿圖27中的線E-E截取的工具的詳細(xì)的橫截面示意圖，示出了它的與鉆的接合以及相對于管的端部的定位。圖四是根據(jù)本發(fā)明的、與手持式轉(zhuǎn)動動力源諸如鉆相接合的另ー優(yōu)選實施方式的工具的透視圖。圖30是與管結(jié)合示出的圖四中所示的工具和鉆的前視圖。圖31是沿圖30中的線F-F截取的工具、鉆和管的局部的橫截面示意圖。圖32是根據(jù)本發(fā)明的、與手持式轉(zhuǎn)動動力源諸如鉆相接合的另ー優(yōu)選實施方式的工具的透視圖。圖33是與管相結(jié)合的、圖32中所示的工具和鉆的前視圖。圖34是沿圖33中的線G-G截取的工具、鉆和管的局部的橫截面示意圖。圖35是根據(jù)本發(fā)明的、與手持式轉(zhuǎn)動動力源諸如鉆相接合的另ー優(yōu)選實施方式的工具的透視圖。圖36是與管和真空源一起示出的、圖35中所示的工具和鉆的前視圖。圖37是沿圖36中的線H-H截取的工具、鉆、管和真空源的局部的橫截面示意圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明，提供多種工具、系統(tǒng)和相關(guān)方法，用于便利地和有效地使管，諸如黑管的端部區(qū)域變形，使得所述區(qū)域能接納和接收后續(xù)的接合到其上的壓接配件。多種系統(tǒng)和相關(guān)方法在現(xiàn)場能被有效地執(zhí)行并且能被用在新的管道應(yīng)用中或者能被用在修理或改進(jìn)現(xiàn)有管道系統(tǒng)中。總體上，本發(fā)明提供執(zhí)行ー種或多種下述操作的工具(i)從管的外部區(qū)域去除掉有效量的涂層，諸如黑涂層，和(ii)從管的端部區(qū)域去除掉任何毛刺或向外伸展的凸起。本發(fā)明以多種不同的方式實現(xiàn)這些操作(i)-(ii)中的每ー個。盡管這里主要參考制備用于壓接密封應(yīng)用的黑管來描述本發(fā)明，但是將會理解，本發(fā)明的應(yīng)用將不被限定到黑管。通常，具有使壓接配件密封不可行或不可能的涂層和/或外表面的任何管都是本發(fā)明的候選者。術(shù)語“黑管，，如同這里所使用的那樣指未電鍍的鋼管，其典型地包括黒色涂層。 而且，盡管主要參考制備管的端部或端部區(qū)域描述本發(fā)明，將會認(rèn)識到，本發(fā)明不被限定到管。相反，使用這里所描述的各種工具、系統(tǒng)和方法能制備或以其它方式修改幾乎任何類型的エ件。而且，也將會理解，本發(fā)明不被限定到制備用于壓密封應(yīng)用或用于接納這種配件的管。相反，期望本發(fā)明和它的各種實施方式是可用在多種其它應(yīng)用中的并且是與其它類型的配件和硬件相關(guān)聯(lián)的。本發(fā)明的另ー特征是許多優(yōu)選實施方式的系統(tǒng)和方法能同時執(zhí)行或在一個緊接另ー個之后立即執(zhí)行操作(i)-(ii)的能力。這導(dǎo)致顯著地節(jié)省時間和成本。也可以預(yù)期得到，操作(i)-(ii)中的ー個或兩個能與另ー操作相結(jié)合并且可能能進(jìn)ー步與切割或切斷應(yīng)用相結(jié)合。在將注意力轉(zhuǎn)移到本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的系統(tǒng)和方法之前，回顧ー下由本發(fā)明去除掉的目標(biāo)管的涂層的類型是有益的。管涂層
多種涂層和涂層系統(tǒng)典型地被應(yīng)用到管，并且尤其是管的外表面。如同前面所指出的那樣，管的外部上的涂層的存在通常阻礙或至少妨礙使壓接配件附接到和密封地接合到涂層管上。各種類型的保護(hù)涂層在過去已經(jīng)被應(yīng)用到管以防止腐蝕。最初，保護(hù)涂層由油脂或油組成，但是這種類型的涂層的效果有限。隨后，應(yīng)用了溶劑型涂層，其中涂層材料被溶解在有機溶劑中。在涂層溶液應(yīng)用到物品之后，溶劑或載體被蒸發(fā)掉以提供穩(wěn)固的和相對不含油脂的涂層。也已經(jīng)使用了水基涂層。熱固性聚合物樹脂涂層也已經(jīng)被用作了保護(hù)涂層。熱熔浸液也已經(jīng)被用來在鐵制物品上提供保護(hù)涂層。過去所使用的另ー種類型的涂層是可噴射的熱熔涂層。總體上，外涂層的類型包括醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、富鋅材料、彈性氨基甲酸乙酯以及其它多涂層系統(tǒng)。塑料能用來涂覆不銹鋼管并且因此使不銹鋼管的腐蝕的可能性最小化。典型的塑料涂層系統(tǒng)典型地由三層組成，即鋼管的表面上的熔結(jié)環(huán)氧樹脂 (FB^，粘接劑和由聚乙烯或聚丙烯制成的頂部涂層。在美國專利5，074，913 ；5, 106,415 ； 和5，348，575中提供了管涂層材料的額外的細(xì)節(jié)和背景信息。黑管上的黑涂層典型地是應(yīng)用到管道的外直徑的涂層組合物。ー種可購買到的已知組合物是威士伯公司(Valspar Corporation)的產(chǎn)品型號為WLA0133的產(chǎn)品，其依照它的材料安全數(shù)據(jù)頁(Material Safety Data Sheet)是黑水性涂層。WLA0133被指定為涂料產(chǎn)品，包括所有樹脂，提供所期望的黒色的碳黑，以及各種溶劑和改性劑。另ー種可購買到的黑涂層是俄亥俄州(OH)的揚斯敦aoungstown)的Mahoning Paint Corp.產(chǎn)品型號為 L-4042-E的LF Clear High Solids Pipe Coating。這種涂層包括分散在烴溶劑和各種礦物油精中的樹脂。在應(yīng)用ー種或多種合適的黑涂層并且至少部分地干燥了涂層之后，透明頂涂層典型地被應(yīng)用到黑涂層上。典型地，管涂層具有從大約0. 001英寸到大約0. 010英寸的總厚度。然而，本發(fā)明用來去除掉的涂層的厚度能大于或小于這些厚度。優(yōu)選實施方式的系統(tǒng)、工具和方法根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)開發(fā)了用于合適地制備用于后續(xù)的壓接配件的管的端部的各種優(yōu)選的系統(tǒng)，即工具系統(tǒng)。術(shù)語“壓接配件”如同這里所使用的那樣指能圍繞外直徑，典型地沿著管的端部或端部區(qū)域，接合并且通過圍繞配件施加徑向壓縮カ能密封地接合到管的任何類型的配件。典型地，圍繞位于相對于管的端部的期望區(qū)域和位置處的配件施加壓縮力。所述壓縮力使所述配件變形并且典型地使配件的ー個或多個密封元件或其它部件變形以將配件密封地接合到管的端部。能通過多種工具和技術(shù)施加壓縮力。然而，優(yōu)選的技術(shù)是與專門設(shè)計的沖壓鉗相結(jié)合，使用液壓操作的、電動的沖壓工具諸如RIDGID RP330-B， RP330-C,或 RP210-B 沖壓工具。根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)開發(fā)了多種型式的容易地和有效地去除掉外涂層并且制備用于接納配件的管表面的工具。這些工具中的大多數(shù)也包括用于從管的端部區(qū)域快速地和容易地去除掉毛刺或其它金屬的或不想要的顆粒的機構(gòu)。各種優(yōu)選實施方式的工具都是便攜式的、輕量的和便于使用的。如同本領(lǐng)域中已知的那樣，管的端部典型地包括非常難以去除掉的毛刺。如果這些毛刺不被去除掉或者不被再成形以去除掉尖鋭邊緣，那么在配件被插入到管的端部中時毛刺能損壞壓接型配件中的0型環(huán)。毛刺能由使用硬質(zhì)合金的刀片切斷鋸的干切割產(chǎn)生。毛刺也能由用研磨切斷鋸的切割產(chǎn)生。然而，將會認(rèn)識到，任何切割方法都能產(chǎn)生不同程度的毛刺。術(shù)語“毛刺”或“多個毛刺”如同這里所使用的那樣不限于由切割引起的沿著管的端部的不良材料凸起。相反，該術(shù)語廣泛地指接近管的端部的任何材料碎片或向外延伸的區(qū)域。圖1-12示出了根據(jù)本發(fā)明的、與轉(zhuǎn)動動力源諸如便利的手持式鉆30結(jié)合使用的優(yōu)選實施方式的工具100。工具100用來制備管10的端部或端部部分。在這里所描述的許多附圖中，用虛線示出了管或管的ー些部分。虛線用來更好地示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選工具和系統(tǒng)。圖2示出了工具100和管10。為了清楚已經(jīng)省略了鉆30。工具100優(yōu)選包括用于接合轉(zhuǎn)動動力源諸如鉆30的軸120或其它構(gòu)件。圖3是工具100的前視圖，示出了工具的大體中空內(nèi)部。取決于要在管上所執(zhí)行的操作，用虛線示出的管10被設(shè)置在工具內(nèi)的多個位置中的其中ー個中。一個或多個緊固件諸如這里更詳細(xì)地描述的螺釘118可以是可從工具內(nèi)部觸及的。圖4是工具100的后視圖，示出了后面112和從其延伸的軸120。與螺釘 118接合的一個或多個緊固件119可以是可沿著后面觸及的，如同這里所描述的那樣。參考圖5，工具100包括限定后面112和相反指向的前面114的殼體110。前面 114限定エ件開ロ 116，該エ件開ロ 116的尺寸被設(shè)置成容納或接納插入到工具100的中空內(nèi)部區(qū)域中的管的端部，諸如管10的端部。工具100也包括優(yōu)選為從殼體110的后面112延伸的軸120。軸120的尺寸和構(gòu)造被設(shè)置成與轉(zhuǎn)動裝置諸如前面所指出的鉆30的動カ卡盤相接合。優(yōu)選地，軸具有六邊形的橫截面。優(yōu)選地，軸沿著殼體的縱軸線延伸。圍繞軸轉(zhuǎn)動工具，并且因此，工具的轉(zhuǎn)動軸線和殼體的縱軸線優(yōu)選為是彼此共線的。在圖5中用Ak示出了轉(zhuǎn)動軸線。工具100也包括前板130和與前板130向后間隔開的后板140。優(yōu)選地，前板130 被布置在限定于殼體110中的中空內(nèi)部內(nèi)。前板130限定居中定位的主孔132，該孔大到足以接納待去除毛刺的管的端部。兩個板130、140彼此間隔開并且優(yōu)選為彼此平行地定向。 而且，兩個板130、140優(yōu)選為橫向于殼體110的縱軸線Ak地定向。工具100也包括在板130和140之間延伸的多個輥150。輥150被可轉(zhuǎn)動地接納在和支撐在限定在板130和140中的次孔內(nèi)。這樣，前板130限定多個次孔134或輥接納區(qū)域。并且，后板140限定多個次孔144或輥接納區(qū)域。盡管優(yōu)選實施方式的工具包括多個輥，優(yōu)選為使用大約三個到大約六個輥并且最優(yōu)選為使用四個輥。輥150優(yōu)選為彼此等距離地間隔開并且圍繞工具100的縱軸線和轉(zhuǎn)動軸線Ak對稱地設(shè)置。工具100也包括研磨組件160，該研磨組件160包括ー個或多個布置在殼體110的內(nèi)中空區(qū)域內(nèi)的研磨構(gòu)件162。優(yōu)選地，研磨構(gòu)件162位于殼體110的前面114和前板130 之間。研磨構(gòu)件162提供向內(nèi)指向的研磨表面164。優(yōu)選地，提供沿著研磨構(gòu)件162的不同地指向的，舉例來說相反地指向的面用于將研磨構(gòu)件162可釋放地附接到殼體110。如同參考附圖將理解的那樣，研磨構(gòu)件162當(dāng)被設(shè)置在工具100內(nèi)吋，優(yōu)選為呈環(huán)的形式。如同這里更詳細(xì)地描述的那樣，研磨構(gòu)件162具有獨特的優(yōu)選結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，由此促進(jìn)研磨表面164 和管的外表面之間的接觸。在尤其優(yōu)選型式的工具100中，研磨構(gòu)件162被提供在包括可變形構(gòu)件166的研磨組件160中，所述可變形構(gòu)件166優(yōu)選為是被附接到殼體110的內(nèi)周面的泡沫環(huán)。優(yōu)選地，泡沫被粘附地結(jié)合到工具的殼體的內(nèi)面。提供與泡沫環(huán)的可釋放接合的層165被提供在泡沫的向內(nèi)指向的暴露面上。層165進(jìn)而保持和支撐撓性研磨構(gòu)件162。這樣，提供可釋放接合的層165優(yōu)選為被布置在研磨構(gòu)件162和可變形構(gòu)件166之間。提供研磨構(gòu)件162和泡沫環(huán)166之間的可釋放的接合的層165的ー個例子是鉤和環(huán)材料層， 在本領(lǐng)域中也被稱作維可牢搭扣(Velcro)。這里更詳細(xì)地描述這些方面。工具100和它的多個部件的尺寸、形狀和構(gòu)造被設(shè)置成接納待去除毛刺和/或具有被去除掉外涂層的區(qū)域的管的端部。這樣，沿著殼體110的前面114限定的開ロ 116和由前板130限定的主開ロ 132都大于由工具100制備的管的最大直徑。典型地，開ロ 116 大于限定在前板130中的主開ロ 132，然而，本發(fā)明不被限定到這種特定構(gòu)造。優(yōu)選地，兩個開ロ 116、132彼此同心地對準(zhǔn)。而且，最優(yōu)選地，兩個開ロ 116、132也與工具100的轉(zhuǎn)動軸線Ak同心地對準(zhǔn)。優(yōu)選地，研磨構(gòu)件162當(dāng)被布置在和設(shè)置在工具殼體110的內(nèi)部內(nèi)吋，限定一內(nèi)跨度?！皟?nèi)跨度”如同這里所使用的那樣指從研磨表面164上的第一位置延伸到研磨表面164 上的與第一位置直接相對(directly across)的第二位置的尺寸。在圖5中這個內(nèi)跨度被示為跨度S。優(yōu)選地，工具和它們的部件被構(gòu)造為使得所述內(nèi)跨度S大于前板130中的主孔 132的直徑或最大跨度。而且，當(dāng)沿著平行于殼體的縱軸線的線測量吋，研磨構(gòu)件162與前板130等距離地間隔開通常是優(yōu)選的。輥150分別由前板130和后板140可轉(zhuǎn)動地支撐，使得各輥相對于工具100的轉(zhuǎn)動軸線Ακ(參見圖5)或縱軸線傾斜地延伸。而且，沒有輥150圍繞平行于彼此的軸線轉(zhuǎn)動。 優(yōu)選地，輥如同圖5中所示的那樣地定向，其中各輥被設(shè)置為相對于工具100的轉(zhuǎn)動軸線Ak 成角度X，如同圖5中所示的那樣。盡管本發(fā)明包括多種范圍的角度X，優(yōu)選為角度X為從大約10°到大約30°，并且最優(yōu)選為大約15°。將會理解，本發(fā)明包括具有定位為成小于 10°和大于30°的角度的輥的工具。沿著組裝后的工具的橫截面得到角度X的這些值，諸如圖5中所示的那樣。橫截面將所關(guān)注的輥一分為ニ并且也與工具的轉(zhuǎn)動軸線Ak相交。輥150可以被以多種不同的構(gòu)造可轉(zhuǎn)動地支撐在工具100的內(nèi)部內(nèi)。而且，可以提供多種形狀、構(gòu)造和組件的輥本身。在圖5中所示的實施方式中，各輥包括居中布置的輥軸152，輥體154圍繞所述輥軸152設(shè)置。輥軸152能包括多種端部構(gòu)造以支撐所述軸并且將所述軸接合到工具內(nèi)部內(nèi)的部件諸如前板130和后板140。例如，在某些型式的工具中， 輥軸152被構(gòu)造為具有兩個沿著前端的碾磨過的平面，其接合前板130中的狹槽式孔。在圖8中最好地示出了這中構(gòu)造。圖8是詳細(xì)圖，示出了前板130中的接納輥軸152的前端的次孔134的優(yōu)選構(gòu)造。輥軸152的優(yōu)選的碾磨過的端部構(gòu)造是明顯的。這種構(gòu)造阻礙輥軸152的轉(zhuǎn)動。將注意力轉(zhuǎn)向圖5，通過后板140中的接納孔144和次孔134之間的關(guān)系維持輥軸152相對于工具或殼體的轉(zhuǎn)動軸線Ak的正確的角度方位，所述次孔134如同所指出的那樣優(yōu)選為是前板130中的狹槽。能將潤滑劑應(yīng)用到輥軸152和輥體IM的接觸表面之間。也可以預(yù)期，干潤滑膜或涂層能被提供在軸152或輥體154的內(nèi)孔上。優(yōu)選實施方式的工具的尺寸和構(gòu)造被設(shè)置成接收和接納如下的管的端部。也就是說，盡管優(yōu)選工具的殼體的內(nèi)側(cè)直徑可以顯著地大于感興趣的管的外直徑，但是，相對于感興趣的管的大小，優(yōu)選為工具殼體的內(nèi)側(cè)直徑在如同下面的表1中所闡述的那樣的尺寸范圍內(nèi)表1 工具殼體相對于管尺寸的優(yōu)選內(nèi)直徑
權(quán)利要求
1.一種工件端部制備工具，包括殼體，具有前面、后板和在所述前面和所述后板之間延伸的側(cè)壁，所述殼體限定大體中空內(nèi)部，能從限定在所述前面中的工件開口進(jìn)入所述中空內(nèi)部；布置在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的前板，所述前板附接到所述殼體，所述前板限定前向面、相反地定向的后面以及在所述前向面和所述后面之間延伸的居中布置的孔；布置在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)并且可釋放地附接到其上的研磨組件，所述研磨組件限定暴露在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的至少一個研磨表面；和布置在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的多個輥，各輥均與所述殼體安裝在一起并且定向成相對于所述殼體的縱軸線成從大約10°到大約30°的角度。
2.如權(quán)利要求1所述的工件端部制備工具，其中所述研磨組件包括具有第一面和不同地定向的第二面的研磨構(gòu)件，所述第一面包括用于將所述研磨構(gòu)件可釋放地附接到所述殼體的機構(gòu)，并且所述第二面提供所述至少一個研磨表面。
3.如權(quán)利要求1所述的工件端部制備工具，其中所述研磨組件包括布置在所述研磨表面和所述殼體的內(nèi)部之間的協(xié)變層。
4.如權(quán)利要求3所述的工件端部制備工具，其中所述協(xié)變層包括泡沫聚合物材料。
5.如權(quán)利要求1所述的工件端部制備工具，其中所述研磨組件包括無紡研磨材料
6.如權(quán)利要求1所述的工件端部制備工具，其中所述研磨組件包括具有研磨顆粒的研磨構(gòu)件。
7.如權(quán)利要求1所述的工件端部制備工具，其中所述多個輥的數(shù)量為2到6個輥。
8.如權(quán)利要求1所述的工件端部制備工具，其中各輥被定向為成大約15°的角度。
9.如權(quán)利要求1所述的工件端部制備工具，其中所述殼體包括從所述殼體的后板延伸的軸，所述軸適于與手持式鉆相接合。
10.如權(quán)利要求1所述的工件端部制備工具，其中所述殼體的側(cè)壁限定內(nèi)周面，所述內(nèi)周面至少部分地限定所述殼體的中空內(nèi)部，所述研磨表面沿著所述內(nèi)周面延伸并且被定向為朝向所述殼體的縱軸線。
11.如權(quán)利要求10所述的工件端部制備工具，其中所述研磨表面限定所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的內(nèi)跨度，所述內(nèi)跨度從所述研磨表面上的第一位置延伸到所述研磨表面上的與所述第一位置直接相對的第二位置，所述內(nèi)跨度大于由所述前板限定的所述居中布置的孔的最大跨度。
12.如權(quán)利要求1所述的工件端部制備工具，其中當(dāng)沿著平行于所述殼體的縱軸線的線測量時，所述研磨表面與所述前板等距離地間隔開。
13.如權(quán)利要求12所述的工件端部制備工具，其中所述前板和所述研磨表面之間的距離是可調(diào)節(jié)的。
14.如權(quán)利要求13所述的工件端部制備工具，其中所述距離是通過所述殼體包括的位于所述前板和所述研磨組件之間的伸縮式機構(gòu)而可調(diào)節(jié)的。
15.如權(quán)利要求1所述的工件端部制備工具，其中所述研磨組件包括多個研磨構(gòu)件，各研磨構(gòu)件可釋放地附接到所述殼體的內(nèi)部，并且各研磨構(gòu)件提供被定向為朝向所述殼體的縱軸線的研磨表面。
16.如權(quán)利要求15所述的工件端部制備工具，其中各研磨表面是平面的。
17.如權(quán)利要求15所述的工件端部制備工具，其中各研磨表面是弧形的。
18.如權(quán)利要求1所述的工件端部制備工具，其中所述研磨組件沿著所述殼體的側(cè)壁的內(nèi)面設(shè)置并且布置在所述殼體的前面和所述前板之間。
19.如權(quán)利要求1所述的工件端部制備工具，其中所述工具進(jìn)一步包括與所述殼體相關(guān)聯(lián)以在所述工具的使用期間促進(jìn)收集和保持灰塵、顆粒和碎屑中的至少一種的容納機構(gòu)。
20.如權(quán)利要求19所述的工件端部制備工具，其中所述容納機構(gòu)包括罩殼。
21.如權(quán)利要求19所述的工件端部制備工具，其中所述容納機構(gòu)包括延伸超過所述研磨組件所定位的位置的殼體部分。
22.如權(quán)利要求21所述的工件端部制備工具，其中所述殼體部分是圓周部分并且軸向地延伸超過所述研磨組件。
23.如權(quán)利要求21所述的工件端部制備工具，其中所述殼體部分是圓錐形部分并且在接近所述研磨組件的位置處從所述殼體徑向向內(nèi)延伸。
24.一種工件端部制備工具，包括大體上圓柱形殼體，其限定縱軸線、開口前面、后壁和在所述開口前面和所述后壁之間延伸的圓周壁，所述圓周壁限定內(nèi)周面，所述內(nèi)周面和所述后壁共同限定能從所述開口前面進(jìn)入的中空內(nèi)部；布置在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的研磨組件，所述研磨組件包括沿著所述圓周壁的內(nèi)周面延伸并且與所述后壁等距離地間隔開的研磨構(gòu)件，所述研磨構(gòu)件包括散布在固定到網(wǎng)布襯背的基底中的研磨顆粒；和從所述殼體的后壁向后延伸的軸，所述軸與所述殼體的縱軸線共線地延伸。
25.如權(quán)利要求24所述的工件端部制備工具，其中所述研磨組件包括布置在所述研磨構(gòu)件和所述殼體的圓周壁之間的撓性且協(xié)變構(gòu)件。
26.如權(quán)利要求25所述的工件端部制備工具，其中所述協(xié)變構(gòu)件包括泡沫聚合物材料。
27.如權(quán)利要求25所述的工件端部制備工具，其中所述研磨組件進(jìn)一步包括用于將所述研磨構(gòu)件可釋放地附接到所述協(xié)變構(gòu)件的機構(gòu)。
28.如權(quán)利要求M所述的工件端部制備工具，其中所述研磨組件包括多個研磨構(gòu)件， 各研磨構(gòu)件可釋放地附接到所述圓周壁的內(nèi)周面，并且各研磨構(gòu)件提供被定向為朝向所述殼體的縱軸線的研磨表面。
29.如權(quán)利要求觀所述的工件端部制備工具，其中各研磨表面是平面的。
30.如權(quán)利要求觀所述的工件端部制備工具，其中各研磨表面是弧形的。
31.如權(quán)利要求M所述的工件端部制備工具，其中所述研磨構(gòu)件包括無紡研磨材料。
32.如權(quán)利要求M所述的工件端部制備工具，其中所述工具進(jìn)一步包括與所述殼體相關(guān)聯(lián)以在所述工具的使用期間促進(jìn)收集和保持灰塵、顆粒和碎屑中的至少一種的容納機構(gòu)。
33.如權(quán)利要求32所述的工件端部制備工具，其中所述容納機構(gòu)包括罩殼。
34.如權(quán)利要求32所述的工件端部制備工具，其中所述容納機構(gòu)包括延伸超過所述研磨組件所定位的位置的殼體部分。
35.如權(quán)利要求34所述的工件端部制備工具，其中所述殼體部分是圓周部分并且軸向地延伸超過所述研磨組件。
36.如權(quán)利要求34所述的工件端部制備工具，其中所述殼體部分是圓錐形部分并且在接近所述研磨組件的位置處從所述殼體徑向向內(nèi)延伸。
37.一種工件端部制備工具，包括具有前面、后板和在所述前面和所述后板之間延伸的側(cè)壁的殼體，所述殼體限定能從限定在所述前面中的工件開口進(jìn)入的大體中空內(nèi)部；布置在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的前板，所述前板附接到所述殼體，所述前板限定前向面、相反地定向的后面以及在所述前向面和所述后面之間延伸的居中布置的孔；和布置在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的多個輥，各輥與所述殼體安裝在一起并且定向為相對于所述殼體的縱軸線成從大約10°到大約30°的角度。
38.如權(quán)利要求37所述的工件端部制備工具，其中所述多個輥的數(shù)量為2到6個輥。
39.如權(quán)利要求37所述的工件端部制備工具，其中各輥被定向為成大約15°的角度。
40.如權(quán)利要求37所述的工件端部制備工具，其中所述殼體包括從所述殼體的后板延伸的軸，所述軸適于與手持式鉆相接合。
41.一種用于制備工件的端部以沿著所述工件的外區(qū)域暴露新生外表面的方法，所述方法包括提供包括圓柱形殼體的工具，所述圓柱形殼體限定縱軸線、開口前面、后壁和在所述開口前面和所述后壁之間延伸的圓周壁，所述殼體限定能從所述前面進(jìn)入的中空內(nèi)部，所述工具進(jìn)一步包括布置在所述殼體的中空內(nèi)部內(nèi)的研磨組件，所述研磨組件限定沿著所述圓周壁的內(nèi)周面延伸的研磨表面；通過所述殼體的開口前面插入工件的端部并且將工件的端部插到所述殼體的中空內(nèi)部中直到所述端部接觸所述殼體的后壁；使所述工件的外表面與所述研磨表面的一部分相接觸同時維持所述工件的端部和所述殼體的后壁之間的接觸；相對于所述工件移動所述工具以由此通過所述工件的外表面和所述研磨表面之間的接觸而沿著所述工件的外區(qū)域暴露新生外表面。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其中通過圍繞所述工具的殼體的縱軸線轉(zhuǎn)動所述工具而進(jìn)行所述工具的移動。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，進(jìn)一步包括 提供轉(zhuǎn)動動力源；使所述工具與所述轉(zhuǎn)動動力源相接合；啟動所述轉(zhuǎn)動動力源以由此相對于所述工件轉(zhuǎn)動所述工具。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)動動力源是手持式鉆。
45.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述工件是管。
46.如權(quán)利要求42所述的方法，進(jìn)一步包括 使所述工具圍繞所述工件環(huán)行。
47.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述殼體包括用于伸展或收縮所述殼體以由此調(diào)節(jié)所述研磨組件和所述后壁之間的距離的機構(gòu)，所述方法進(jìn)一步包括伸展或收縮所述殼體，使得所述研磨組件和所述后壁之間的距離對應(yīng)于從所述エ件的端部到所述新生外表面的期望距離。
48.一種用于制備エ件端部的方法，所述方法包括提供包括殼體、前板、研磨組件和多個輥的工具，所述殼體限定能從限定在所述殼體的前面中的エ件開ロ進(jìn)入的大體中空內(nèi)部，所述前板布置在所述殼體內(nèi)并且所述前板限定前向面和居中布置的孔，所述研磨組件布置在所述殼體內(nèi)并且所述多個輥布置在所述殼體內(nèi)；將待制備的エ件的端部插入在所述工具的中空內(nèi)部中；和移動所述工具和所述エ件中的至少ー個同時使所述エ件與所述工具相接觸，由此改變所述エ件的端部。
49.如權(quán)利要求48所述的方法，其中所述殼體包括用于伸展或收縮所述殼體以由此調(diào)節(jié)所述研磨組件和所述前板之間的距離的機構(gòu)，所述方法進(jìn)ー步包括伸展或收縮所述殼體，使得所述研磨組件和所述前板之間的距離對應(yīng)于距離所述エ件的端部的期望距離。
50.如權(quán)利要求48所述的方法，其中所述エ件是管并且所述方法用于制備所述エ件的端部以接納圍繞所述管的圓周區(qū)域的配件，所述方法進(jìn)ー步包括使所述管的端部與所述前板的前向面相接觸同時也使所述管的圓周區(qū)域與所述研磨組件相接觸。
51.如權(quán)來要求50所述的方法，其中通過轉(zhuǎn)動所述工具進(jìn)行移動操作。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其中圍繞所述工具的縱軸線轉(zhuǎn)動所述工具。
53.如權(quán)利要求51所述的方法，其中使所述工具圍繞所述管環(huán)行。
54.如權(quán)利要求48所述的方法，其中所述エ件是管并且所述方法用于從所述管的端部去除掉毛刺，所述方法進(jìn)ー步包括使所述管的端部延伸通過限定在所述前板中的孔；和使所述管的端部與所述多個輥相接觸。
55.如權(quán)利要求M所述的方法，其中通過轉(zhuǎn)動所述工具進(jìn)行移動操作。
56.如權(quán)利要求55所述的方法，其中圍繞所述工具的縱軸線轉(zhuǎn)動所述工具。
全文摘要
描述了用于產(chǎn)生涂層管的適于接納壓接配件的區(qū)域的各種系統(tǒng)、工具和方法。所述系統(tǒng)、工具和方法也可以用于變形涂層或未涂層的管的否則不適于密封地接合壓接配件的區(qū)域，使得在管和壓接配件之間能形成可靠的和不泄漏的密封。
文檔編號B24B23/00GK102574259SQ201080047030
公開日2012年7月11日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日
發(fā)明者B.A.米切爾, P.W.格雷斯, R.M.巴拉克斯凱, R.R.鮑爾斯 申請人:艾默生電氣公司