CN102574259B - 管的端部的制备工具及相关方法 - Google Patents

Abstract

描述了用于产生涂层管的适于接纳压接配件的区域的各种系统、工具和方法。所述系统、工具和方法也可以用于变形涂层或未涂层的管的否则不适于密封地接合压接配件的区域，使得在管和压接配件之间能形成可靠的和不泄漏的密封。

Description

管的端部的制备工具及相关方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年3月11日提交的、序列号为61/312,697和2009年8月18日提交的、序列号为61/234,781的美国专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及用于使管的端部变形以使该管的端部适于接纳配件的工具、工具系统和相关方法。本发明尤其涉及用于制备管的端部的便携式工具。

背景技术

许多类型的管都不适于接纳压接型配件(press type fitting)。一种这种类型的管是典型地用在管道和压力应用中并且典型地被称作“黑管(blackpipe)”的钢管。黑管是碳钢管，典型地沿着它的外表面包括黑色涂层。在ASTM A53中详细列出了黑管。

黑管典型地不适于压接配件，因为它的外表面具有各种表面缺陷，包括通常在管的制造和加工期间产生的轴向划痕、钳口痕迹、“拉链线”缺陷，以及与黑色涂层相关联的粗糙和不一致的表面特性。这些和其它表面不规则使得在管和压接在其上的配件之间建立可靠的和有效的密封是困难的。而且，相对于它的外直径来说，在美国制造和销售的黑管典型地展现出相对大的偏差。所有这些因素已经阻碍了用于制备用于接纳用于涂层管并且尤其是黑管的压接配件的管的端部的实际的和有效的策略。

而且，有多种用来切割钢管的普通方法，诸如研磨切断锯、硬质合金锯、细齿往复锯或便携式带锯或移动轮式管切割器，例如。这些方法中的每一种在切割之后都在管的端部上产生毛刺，当插入到压接型配件中时其能切割密封。因此，存在对于用于制备管的端部的工具、工具系统和方法的显著需求。

发明内容

本发明涉及用于解决与前面的系统、方法和执行相关的困难和缺点的某些工具、系统和技术，所述工具、系统和技术用于制备管的端部或端部区域以使所述管能与压接配件一起使用。

本发明涉及用于便利地和有效地制备管或其它工件的端部区域使得所述区域然后能接收和密封地接合压接配件的各种工具、系统和方法。本发明尤其涉及制备涂层钢管诸如黑管的端部，然而不被限定到这种应用。

本发明提供与执行这些管的端部的制备的便携式装置相关的工具、系统和方法。可以预期得到，本发明也可用于与执行所指出的管的端部的制备的固定的、然而可移动的装置相关的工具、系统和方法。

在一个方面，本发明提供一种工件端部制备工具，其包括具有前面、后板和在它们之间延伸的侧壁的壳体。所述壳体限定可从限定在所述前面中的工件开口触及的大体中空内部。所述工具也包括布置在所述壳体的中空内部内的前板。所述前板附接到所述壳体。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间延伸的居中布置的孔。所述工具也包括布置在所述壳体的中空内部内并且可释放地附接到其上的研磨组件。所述研磨组件限定至少一个暴露在所述壳体的中空内部内的研磨表面。所述工具也包括布置在所述壳体的中空内部内的多个辊。各辊都被安装到所述壳体并且定向成相对于所述壳体的纵轴线成从大约10°到大约30°的角度。

在另一方面，本发明提供一种工件端部制备工具，其包括限定一纵轴线、一开口前面、一后面和一在它们之间延伸的圆周壁的大体上圆柱形壳体。所述圆周壁限定内周面。所述内周面和所述后壁共同限定一可从所述开口前面触及的中空内部。所述工具也包括布置在所述壳体的中空内部内的研磨组件。所述研磨组件包括沿着所述圆周壁的内周面延伸的研磨构件。所述研磨构件与所述后壁等距离地间隔开。所述研磨构件包括散布在固定到网布衬背的基底中的研磨颗粒。所述工具也包括从所述壳体的后壁向后延伸的轴。所述轴与所述壳体的纵轴线共线地延伸。

在进一步的方面，本发明提供一种工件端部制备工具，其包括具有前面、后板和在它们之间延伸的侧壁的壳体。所述壳体限定可从限定在所述前面中的工件开口触及的大体中空内部。所述工具也包括布置在所述壳体的中空内部内的前板。所述前板附接到所述壳体。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间延伸的居中布置的孔。并且，所述工具包括布置在所述壳体的中空内部内的多个辊，各辊与所述壳体安装在一起并且定向成相对于所述壳体的纵轴线成从大约10°到大约30°的角度。

在再另一方面，本发明提供一种制备工件的端部以沿着工件的端部暴露新生外表面区域的方法。所述方法包括提供包括限定一纵轴线、一开口前面、一后壁和一在它们之间延伸的圆周壁的圆柱形壳体的工具。所述壳体限定一可从所述前面触及的中空内部。所述工具进一步包括布置在所述壳体的中空内部内的研磨组件。所述研磨组件限定沿着所述圆周壁的内周面延伸的研磨表面。所述方法也包括通过所述壳体的开口前面插入工件的端部并且将工件的端部插到所述壳体的中空内部中直到所述端部接触所述壳体的后壁。所述方法进一步包括使所述工件的外表面与所述研磨表面的一部分相接触同时维持所述工件的端部和所述壳体的后壁之间的接触。并且，所述方法额外地包括相对于所述工件移动所述工具以因此通过所述工件的外表面和所述研磨表面之间的接触而沿着所述工件的外区域暴露一新生外表面。优选地，通过围绕所述壳体的纵轴线转动所述工具而执行所述工具的移动。

而且，在再另一方面，本发明提供一种用于制备工件的端部的方法。所述方法包括提供包括壳体、前板、研磨组件和多个辊的工具，所述壳体限定可从限定在所述壳体的前面中的工件开口触及的大体中空内部，所述前板布置在所述壳体内并且所述前板限定一前向面和一居中布置的孔，所述研磨组件布置在所述壳体内并且所述多个辊布置在所述壳体内。所述方法也包括将被制备的工件的端部插入在工具的中空内部中。并且，所述方法包括移动所述工具和所述工件中的至少一个同时使所述工件与所述工具相接触，以因此改变所述工件的端部。

如同将认识到的那样，在不脱离本发明的情况下，本发明能具有其它的和不同的实施方式并且它的几个细节能在多个方面进行修改。因此，附图和描述将被认为是示例性的而不是限制性的。

附图说明

图1是根据本发明的优选实施方式的工具的透视图，示出了它的与钻和管一起的使用。

图2是图1中所示的工具和管的侧视图。

图3是图1中所示的工具和管的前视图。

图4是图1的工具的后视图。

图5是沿图3中的线A-A截取的图1的工具的示意性的局部横截面图，示出了处于用于去除掉管的涂层的第一位置的管。

图6是沿图3中的线A-A截取的图1的工具的示意性的局部横截面图，示出了处于用于去除掉管的外侧直径的毛刺的第二位置的管。

图7是沿图3中的线B-B截取的图1的工具的示意性的局部横截面图。

图8是用在图3中所示的工具中的辊端的优选构造的详细图。

图9示出了根据本发明的、优选实施方式的工具和管在用于去除掉管的涂层的优选实施方式的方法期间的四个不同阶段的不同布置。

图10是根据本发明的、图1的优选实施方式的工具在用于去除掉管的涂层的另一优选实施方式的方法期间的前视图。

图11是根据本发明的、图1的优选实施方式的工具在用于去除管的毛刺的另一优选实施方式的方法期间的前视图。

图12是用在图1的优选实施方式的工具中的某些部件的透视的、部分分解的示意图。

图13是根据本发明的、与钻和管一起使用的另一优选实施方式的工具的透视图。

图14是图13中所示的工具、钻和管的前视图。

图15是沿图14中的线C-C截取的，图13的优选实施方式的工具在不附连到钻的情况下的示意性的局部横截面图。

图16是沿图14中的线D-D截取的、图13的优选实施方式的示意性的局部横截面图。

图17示出了在使用图13的工具去毛刺操作期间的示意性的局部横截面图。

图18是在使用工具之前的管的端部的示意性的横截面图。

图19是在使用工具之前的图18的管的端部的示意性的详细端视图。

图20是在使用了优选实施方式的工具之后的管的端部的示意性的详细端视图。

图21是示意性的局部横截面图，示出了使用另一优选实施方式的工具的去毛刺操作。

图22是再另一优选实施方式的工具的去毛刺操作的示意性的局部横截面图。

图23是根据本发明的另一优选实施方式的工具的示意性的局部横截面图。

图24是根据本发明的另一优选实施方式的示意性的局部横截面图。

图25示出了使用优选的工具制备的管的端部区域。

图26是根据本发明的、在管的端部的制备期间与手持式转动动力源，例如钻相接合的另一优选实施方式的工具的透视图。

图27是图26中所示的工具、钻和管的端部的前视图。

图28是沿图27中的线E-E截取的工具的详细的横截面示意图，示出了它的与钻的接合以及相对于管的端部的定位。

图29是根据本发明的、与手持式转动动力源诸如钻相接合的另一优选实施方式的工具的透视图。

图30是与管结合示出的图29中所示的工具和钻的前视图。

图31是沿图30中的线F-F截取的工具、钻和管的局部的横截面示意图。

图32是根据本发明的、与手持式转动动力源诸如钻相接合的另一优选实施方式的工具的透视图。

图33是与管相结合的、图32中所示的工具和钻的前视图。

图34是沿图33中的线G-G截取的工具、钻和管的局部的横截面示意图。

图35是根据本发明的、与手持式转动动力源诸如钻相接合的另一优选实施方式的工具的透视图。

图36是与管和真空源一起示出的、图35中所示的工具和钻的前视图。

图37是沿图36中的线H-H截取的工具、钻、管和真空源的局部的横截面示意图。

具体实施方式

根据本发明，提供多种工具、系统和相关方法，用于便利地和有效地使管，诸如黑管的端部区域变形，使得所述区域能接纳和接收后续的接合到其上的压接配件。多种系统和相关方法在现场能被有效地执行并且能被用在新的管道应用中或者能被用在修理或改进现有管道系统中。

总体上，本发明提供执行一种或多种下述操作的工具：(i)从管的外部区域去除掉有效量的涂层，诸如黑涂层，和(ii)从管的端部区域去除掉任何毛刺或向外伸展的凸起。本发明以多种不同的方式实现这些操作(i)-(ii)中的每一个。尽管这里主要参考制备用于压接密封应用的黑管来描述本发明，但是将会理解，本发明的应用将不被限定到黑管。通常，具有使压接配件密封不可行或不可能的涂层和/或外表面的任何管都是本发明的候选者。术语“黑管”如同这里所使用的那样指未电镀的钢管，其典型地包括黑色涂层。而且，尽管主要参考制备管的端部或端部区域描述本发明，将会认识到，本发明不被限定到管。相反，使用这里所描述的各种工具、系统和方法能制备或以其它方式修改几乎任何类型的工件。而且，也将会理解，本发明不被限定到制备用于压密封应用或用于接纳这种配件的管。相反，期望本发明和它的各种实施方式是可用在多种其它应用中的并且是与其它类型的配件和硬件相关联的。

本发明的另一特征是许多优选实施方式的系统和方法能同时执行或在一个紧接另一个之后立即执行操作(i)-(ii)的能力。这导致显著地节省时间和成本。也可以预期得到，操作(i)-(ii)中的一个或两个能与另一操作相结合并且可能能进一步与切割或切断应用相结合。

在将注意力转移到本发明的优选实施方式的系统和方法之前，回顾一下由本发明去除掉的目标管的涂层的类型是有益的。

管涂层

多种涂层和涂层系统典型地被应用到管，并且尤其是管的外表面。如同前面所指出的那样，管的外部上的涂层的存在通常阻碍或至少妨碍使压接配件附接到和密封地接合到涂层管上。

各种类型的保护涂层在过去已经被应用到管以防止腐蚀。最初，保护涂层由油脂或油组成，但是这种类型的涂层的效果有限。随后，应用了溶剂型涂层，其中涂层材料被溶解在有机溶剂中。在涂层溶液应用到物品之后，溶剂或载体被蒸发掉以提供稳固的和相对不含油脂的涂层。也已经使用了水基涂层。热固性聚合物树脂涂层也已经被用作了保护涂层。热熔浸液也已经被用来在铁制物品上提供保护涂层。过去所使用的另一种类型的涂层是可喷射的热熔涂层。总体上，外涂层的类型包括醇酸树脂、环氧树脂、富锌材料、弹性氨基甲酸乙酯以及其它多涂层系统。塑料能用来涂覆不锈钢管并且因此使不锈钢管的腐蚀的可能性最小化。典型的塑料涂层系统典型地由三层组成，即：钢管的表面上的熔结环氧树脂(FBE)，粘接剂和由聚乙烯或聚丙烯制成的顶部涂层。在美国专利5,074,913；5,106,415；和5,348,575中提供了管涂层材料的额外的细节和背景信息。

黑管上的黑涂层典型地是应用到管道的外直径的涂层组合物。一种可购买到的已知组合物是威士伯公司(Valspar Corporation)的产品型号为WLA0133的产品，其依照它的材料安全数据页(Material Safety Data Sheet)是黑水性涂层。WLA0133被指定为涂料产品，包括所有树脂，提供所期望的黑色的碳黑，以及各种溶剂和改性剂。另一种可购买到的黑涂层是俄亥俄州(OH)的扬斯敦(Youngstown)的Mahoning Paint Corp.产品型号为L-4042-E的LF Clear High Solids Pipe Coating。这种涂层包括分散在烃溶剂和各种矿物油精中的树脂。在应用一种或多种合适的黑涂层并且至少部分地干燥了涂层之后，透明顶涂层典型地被应用到黑涂层上。

典型地，管涂层具有从大约0.001英寸到大约0.010英寸的总厚度。然而，本发明用来去除掉的涂层的厚度能大于或小于这些厚度。

优选实施方式的系统、工具和方法

根据本发明，已经开发了用于合适地制备用于后续的压接配件的管的端部的各种优选的系统，即工具系统。术语“压接配件”如同这里所使用的那样指能围绕外直径，典型地沿着管的端部或端部区域，接合并且通过围绕配件施加径向压缩力能密封地接合到管的任何类型的配件。典型地，围绕位于相对于管的端部的期望区域和位置处的配件施加压缩力。所述压缩力使所述配件变形并且典型地使配件的一个或多个密封元件或其它部件变形以将配件密封地接合到管的端部。能通过多种工具和技术施加压缩力。然而，优选的技术是与专门设计的冲压钳相结合，使用液压操作的、电动的冲压工具诸如RIDGIDRP330-B，RP330-C，或RP210-B冲压工具。

根据本发明，已经开发了多种型式的容易地和有效地去除掉外涂层并且制备用于接纳配件的管表面的工具。这些工具中的大多数也包括用于从管的端部区域快速地和容易地去除掉毛刺或其它金属的或不想要的颗粒的机构。各种优选实施方式的工具都是便携式的、轻量的和便于使用的。

如同本领域中已知的那样，管的端部典型地包括非常难以去除掉的毛刺。如果这些毛刺不被去除掉或者不被再成形以去除掉尖锐边缘，那么在配件被插入到管的端部中时毛刺能损坏压接型配件中的O型环。毛刺能由使用硬质合金的刀片切断锯的干切割产生。毛刺也能由用研磨切断锯的切割产生。然而，将会认识到，任何切割方法都能产生不同程度的毛刺。术语“毛刺”或“多个毛刺”如同这里所使用的那样不限于由切割引起的沿着管的端部的不良材料凸起。相反，该术语广泛地指接近管的端部的任何材料碎片或向外延伸的区域。

图1-12示出了根据本发明的、与转动动力源诸如便利的手持式钻30结合使用的优选实施方式的工具100。工具100用来制备管10的端部或端部部分。在这里所描述的许多附图中，用虚线示出了管或管的一些部分。虚线用来更好地示出根据本发明的优选工具和系统。图2示出了工具100和管10。为了清楚已经省略了钻30。工具100优选包括用于接合转动动力源诸如钻30的轴120或其它构件。图3是工具100的前视图，示出了工具的大体中空内部。取决于要在管上所执行的操作，用虚线示出的管10被设置在工具内的多个位置中的其中一个中。一个或多个紧固件诸如这里更详细地描述的螺钉118可以是可从工具内部触及的。图4是工具100的后视图，示出了后面112和从其延伸的轴120。与螺钉118接合的一个或多个紧固件119可以是可沿着后面触及的，如同这里所描述的那样。

参考图5，工具100包括限定后面112和相反指向的前面114的壳体110。前面114限定工件开口116，该工件开口116的尺寸被设置成容纳或接纳插入到工具100的中空内部区域中的管的端部，诸如管10的端部。

工具100也包括优选为从壳体110的后面112延伸的轴120。轴120的尺寸和构造被设置成与转动装置诸如前面所指出的钻30的动力卡盘相接合。优选地，轴具有六边形的横截面。优选地，轴沿着壳体的纵轴线延伸。围绕轴转动工具，并且因此，工具的转动轴线和壳体的纵轴线优选为是彼此共线的。在图5中用A_R示出了转动轴线。

工具100也包括前板130和与前板130向后间隔开的后板140。优选地，前板130被布置在限定于壳体110中的中空内部内。前板130限定居中定位的主孔132，该孔大到足以接纳待去除毛刺的管的端部。两个板130、140彼此间隔开并且优选为彼此平行地定向。而且，两个板130、140优选为横向于壳体110的纵轴线A_R地定向。

工具100也包括在板130和140之间延伸的多个辊150。辊150被可转动地接纳在和支撑在限定在板130和140中的次孔内。这样，前板130限定多个次孔134或辊接纳区域。并且，后板140限定多个次孔144或辊接纳区域。尽管优选实施方式的工具包括多个辊，优选为使用大约三个到大约六个辊并且最优选为使用四个辊。辊150优选为彼此等距离地间隔开并且围绕工具100的纵轴线和转动轴线A_R对称地设置。

工具100也包括研磨组件160，该研磨组件160包括一个或多个布置在壳体110的内中空区域内的研磨构件162。优选地，研磨构件162位于壳体110的前面114和前板130之间。研磨构件162提供向内指向的研磨表面164。优选地，提供沿着研磨构件162的不同地指向的，举例来说相反地指向的面用于将研磨构件162可释放地附接到壳体110。如同参考附图将理解的那样，研磨构件162当被设置在工具100内时，优选为呈环的形式。如同这里更详细地描述的那样，研磨构件162具有独特的优选结构和构造，由此促进研磨表面164和管的外表面之间的接触。在尤其优选型式的工具100中，研磨构件162被提供在包括可变形构件166的研磨组件160中，所述可变形构件166优选为是被附接到壳体110的内周面的泡沫环。优选地，泡沫被粘附地结合到工具的壳体的内面。提供与泡沫环的可释放接合的层165被提供在泡沫的向内指向的暴露面上。层165进而保持和支撑挠性研磨构件162。这样，提供可释放接合的层165优选为被布置在研磨构件162和可变形构件166之间。提供研磨构件162和泡沫环166之间的可释放的接合的层165的一个例子是钩和环材料层，在本领域中也被称作维可牢搭扣(Velcro)。这里更详细地描述这些方面。

工具100和它的多个部件的尺寸、形状和构造被设置成接纳待去除毛刺和/或具有被去除掉外涂层的区域的管的端部。这样，沿着壳体110的前面114限定的开口116和由前板130限定的主开口132都大于由工具100制备的管的最大直径。典型地，开口116大于限定在前板130中的主开口132，然而，本发明不被限定到这种特定构造。优选地，两个开口116、132彼此同心地对准。而且，最优选地，两个开口116、132也与工具100的转动轴线A_R同心地对准。

优选地，研磨构件162当被布置在和设置在工具壳体110的内部内时，限定一内跨度。“内跨度”如同这里所使用的那样指从研磨表面164上的第一位置延伸到研磨表面164上的与第一位置直接相对(directly across)的第二位置的尺寸。在图5中这个内跨度被示为跨度S。优选地，工具和它们的部件被构造为使得所述内跨度S大于前板130中的主孔132的直径或最大跨度。而且，当沿着平行于壳体的纵轴线的线测量时，研磨构件162与前板130等距离地间隔开通常是优选的。

辊150分别由前板130和后板140可转动地支撑，使得各辊相对于工具100的转动轴线A_R(参见图5)或纵轴线倾斜地延伸。而且，没有辊150围绕平行于彼此的轴线转动。优选地，辊如同图5中所示的那样地定向，其中各辊被设置为相对于工具100的转动轴线A_R成角度X，如同图5中所示的那样。尽管本发明包括多种范围的角度X，优选为角度X为从大约10°到大约30°，并且最优选为大约15°。将会理解，本发明包括具有定位为成小于10°和大于30°的角度的辊的工具。沿着组装后的工具的横截面得到角度X的这些值，诸如图5中所示的那样。横截面将所关注的辊一分为二并且也与工具的转动轴线A_R相交。

辊150可以被以多种不同的构造可转动地支撑在工具100的内部内。而且，可以提供多种形状、构造和组件的辊本身。在图5中所示的实施方式中，各辊包括居中布置的辊轴152，辊体154围绕所述辊轴152设置。辊轴152能包括多种端部构造以支撑所述轴并且将所述轴接合到工具内部内的部件诸如前板130和后板140。例如，在某些型式的工具中，辊轴152被构造为具有两个沿着前端的碾磨过的平面，其接合前板130中的狭槽式孔。在图8中最好地示出了这中构造。图8是详细图，示出了前板130中的接纳辊轴152的前端的次孔134的优选构造。辊轴152的优选的碾磨过的端部构造是明显的。这种构造阻碍辊轴152的转动。将注意力转向图5，通过后板140中的接纳孔144和次孔134之间的关系维持辊轴152相对于工具或壳体的转动轴线A_R的正确的角度方位，所述次孔134如同所指出的那样优选为是前板130中的狭槽。能将润滑剂应用到辊轴152和辊体154的接触表面之间。也可以预期，干润滑膜或涂层能被提供在轴152或辊体154的内孔上。

优选实施方式的工具的尺寸和构造被设置成接收和接纳如下的管的端部。也就是说，尽管优选工具的壳体的内侧直径可以显著地大于感兴趣的管的外直径，但是，相对于感兴趣的管的大小，优选为工具壳体的内侧直径在如同下面的表1中所阐述的那样的尺寸范围内：

表1：工具壳体相对于管尺寸的优选内直径

钢管	名义管外直径(英寸)	工具内直径(英寸)	内直径/外直径比值
				1/2”管	.840	2.315	2.76∶1
3/4”管	1.050	2.315	2.20∶1
				1”管	1.315	2.315	1.76∶1

1-1/4”管	1.660	3.375	2.03∶1
				1-1/2”管	1.900	3.375	1.78∶1
2”管	2.375	3.375	1.42∶1

最优选地，工具壳体的内直径根据表1中所指出的比值对应于感兴趣的管的外直径。优选地，比值的范围为从大约1.4∶1到大约2.8∶1，并且通常为从大约1.2∶1到大约3.0∶1。然而，将会认识到，本发明不以任何方式限制到这些特定比值。因此，本发明包括比值显著地大于3.0∶1的工具和工具壳体的使用。表1也示出了仅用两个不同大小的工具能用来处理相对宽范围的管尺寸，诸如从0.5英寸到2英寸的管。然而，将会理解，本发明包括使用单个工具或者三个或更多个不同大小的工具以容纳这种范围的管尺寸。

工具100的壳体110能由多种材料形成并且能以多种构造提供。优选地，壳体110是由聚合物材料注塑模制而成的单件式壳体。然而，将会认识到，本发明包括使用其它材料，包括金属和复合材料。

壳体110可以任选地包括用来减少在工具100的内部内产生的颗粒和灰尘的量的向前延伸的圆周壳体部分。通常，当沿着平行于工具100的转动轴线A_R的线从研磨组件160的指向前的侧部区域测时，这个灰尘延伸部延伸大约0.5英寸到大约2英寸或更多。这里提供额外型式的和实施方式的容纳机构的细节。

图6示出了工具100和设置在工具内的在经历毛刺去除或抛光操作时的管10。在这种构造中，管10相对于壳体110同心地设置，使得两者的纵轴线优选为彼此共同延伸。管10延伸通过前板130中的居中限定的主孔132。在执行辊抛光或去毛刺操作时，诸如通过接合在管钳(未示出)内，管10保持固定。然而，也能诸如通过动力转动驱动器诸如可从Ridge Tool买到的RIDGIDmodel 300动力驱动器转动管。也能使用其它类似的动力驱动器。管端面11并且尤其是，管的紧邻端面11的外周区域与辊150相接触，如同所示的那样。在工具100动力地转动的同时管10是固定不动的并且维持管端面11和辊150之间的接触，毛刺或其它向外延伸的凸起被去除掉或者基本上去除掉，由此使得管的端部光滑。在这里所描述的所有的工具实施方式中，优选为辊的外表面比感兴趣的管的外表面更硬。这样，辊可以包括被渗碳或者以其它方式硬化的外表面，使得辊的硬度大于管的硬度，所述管如同所指出的那样典型地是钢。

图7示出了工具100和设置在壳体110的内部内同时在进行管涂层去除操作时的管10。在这种构造中，具有纵轴线A_P的管被定向成大体上平行于壳体的转动轴线A_R，但是与其间隔开。图7将工具的转动轴线A_R和管的纵轴线A_P之间的这个距离示为距离Q。将会认识到，管优选为被设置成使得它的纵轴线A_P平行于或基本上平行于工具的转动轴线A_R。管10与工具100的转动轴线径向地间隔开使得接触发生在(i)管10的外表面的区域和研磨构件162的面164之间，和(ii)管10的端面11和前板130的向前指向的面之间。结合图9提供了管涂层去除操作的进一步的描述。如同在图7中所示的那样，当处于这种构造时，接触发生在管的端部11和前板130之间。因此，前板130可以由耐磨材料制成和/或接纳耐磨涂层。前板130用作管10在进行图7和9中所示的操作时的止挡件。图7也示出了紧固件构造，其中前面所指出的螺钉118穿过限定在前板130中的锥形间隙孔，以允许螺钉118的头部从前板130的前表面稍微向凹入并且接合前面所指出的紧固件119，所述紧固件119能是保持在限定在后板140中的六边形凹槽中的六角螺母。

图9示意性地示出了用于制备管10的外表面区域的优选技术。当将管保持固定诸如保持在管钳(未示出)中是最便利的时，执行图9中所描述的技术。在这种方法中，管10大体上是不动的或者被以其它方式保持固定不动。工具100安装到传统的手钻(未示出)中并且启动钻马达使钻卡盘的轴线和工具100的轴线以优选为在从大约1500到大约3000RPM的范围内的速度转动。这个轴线是转动轴线A_R。然而，将会理解，优选方法包括小于或大于这个范围的转动速度。工具100被接合到待制备的管10的端部上。工具100然后以非常慢的速度，诸如小于大约10RPM，围绕管的轴线A_P环行(orbit)，如同在图9中所示的那样，同时钻卡盘以大约1500到大约3000RPM的速度转动。端部制备操作在位置I处开始，在位置I时，相对于钻马达卡盘的轴线，也就是轴线A_R，管10在的6点钟位置。在钻卡盘逆时针(当朝着钻的卡盘端观看时)转动的情况下，整个钻组件然后在顺时针方向上(当朝着钻的卡盘端观察时)转动通过位置II、III和IV。工具100围绕管10环行的方向在图9中被示为方向J。当工具100围绕管10环行时，工具100的中心线(也对应于工具100的转动轴线A_R)围绕管10沿着圆形路径行进。圆形轨迹在图9中被示为路径13。这允许研磨面164在沿着管的外表面延伸的圆周带内接触管10的整个周边。这个操作典型地围绕管10连续进行三到五个完整环行以从圆周带内的钢管完全去除掉黑涂层。根据这个优选的技术，将会认识到，钻和工具100围绕管10的环行方向J在与工具100在它被钻马达转动时的转动方向K相反。

图10示出了使用优选实施方式的工具100从管10的外表面去除掉涂层区域的可选方法。在这个可选方法中，管10围绕它的纵轴线A_P转动同时工具同时围绕工具壳体的纵轴线A_R转动并且管10被保持在相对于工具10的如同图10中所示的位置处。优选地，工具100的转动方向与管的转动方向相反。在图10中用相反指向的箭头G和H示出了这种优选的构造。能使用动力转动驱动器便利地转动管10，所述动力转动驱动器可以提供有螺纹机械或者与螺纹机械结合使用。优选的动力驱动器是RIDGIDModel 300 PowerDrive。优选地，管以相对慢的速度转动，诸如从大约10到大约50RPM，并且优选为大约38RPM。在这个操作期间，操作员将径向力F施加到工具100以促使工具的研磨构件162接触管10的外表面。为了确保管涂层的相对于距离管的端部的距离的正确区域被去除掉，工具100也被保持以维持管的端部诸如前面所指出的端面11和前板130之间的接触。

图11示出了使用优选实施方式的工具100去除掉管10的端面11的毛刺或者抛光管10的端面11的可选方法。在这个可选方法中，诸如通过使用前面所指出的动力驱动器，管10围绕它的纵轴线转动。管10的纵轴线A_P与工具100的转动轴线A_R重合。在这个方法中，管的端部被插入在工具100内，如同在图6中所示的那样。管10被保持或者以其它方式定位成使得管的纵轴线与壳体的纵轴线重合或者共同延伸。工具100优选为围绕它的纵轴线转动。优选地，管的转动方向和壳体的转动方向彼此相反。工具100在方向N上转动。优选地，管在方向M上以相对慢的速度转动，诸如从大约10到大约50RPM，并且最优选为大约38RPM。操作员将轴向力施加到管的端部并且辊150围绕缓慢地转动的管10的转动动作促进辊的抛光操作。

图12是处于它们的如同安装后的环类形状的协变(compliant)泡沫层166和研磨构件162的示意性的分解的组装图。术语“协变”如同这里所使用的那样指的是布置在研磨构件162和工具壳体(未示出)之间的材料，当被施加在管的端部的制备操作期间遭遇的载荷或力时，其是可压缩的或可变形的。在去除掉导致压缩或变形的载荷或力之后，协变材料返回到它的初始形状或基本上返回到它的初始形状。这种导致协变材料的压缩或变形的载荷或力的例子是由操作员在建立管和研磨构件之间的接触时施加到管的径向力。泡沫层166优选为是沿着它的内面具有“钩”材料层165b的可变形的、协变泡沫材料带。泡沫层166的外面167结合到或者以其它方式附接到工具壳体的圆周内壁。研磨构件162包括沿着它的外面具有“环”材料层165a的材料带。优选地，材料165a和165b组成前面所描述的层165，其提供泡沫环166和研磨构件162之间的可释放的接合。研磨面164沿着研磨构件162的内面延伸。将会理解，可以颠倒钩材料和环材料的布置。

尽管多种材料能用作可变形构件166，其优选为是泡沫材料，优选为是从大约0.0625英寸到大约0.5英寸，并且更优选为大约0.25英寸厚的协变泡沫，其中在它的外面上具有双面带型粘接物，用来提供到工具壳体的内面的永久粘接。尽管泡沫构件优选为粘接地结合到壳体的内面，将会认识到，能使用多种其它附接技术，诸如螺钉、夹子、或者使用其它机械紧固件。

研磨构件162优选为由永久地结合到重载网布(scrim)衬背的研磨材料形成。术语“网布”如同这里所使用的那样指网状纤维层，其典型地由无纺纤维的集合形成。当使用可释放地接合的钩和环材料时网布层可以用作“环”材料。对于某些应用，当使用无纺研磨产品时，使用可变形的层或协变层不是必须的。优选地，具有相对高的硬度的粒状或颗粒状形式的研磨材料被分散和保持在基底或基质中。基底或基质被结合或固定到网布衬背。研磨构件的最终暴露面或外表面由一系列凸起和凹部组成，其中高硬度材料组成凸起。这种材料布置在向内指向的线、刚毛或其它构件的布置上是优选的，如同本领域中已知的那样。当用在这里所描述的优选实施方式的工具中的研磨构件过渡磨损时，能在不需要额外的工具的情况下用新的研磨构件容易地和便利地替换研磨构件。研磨材料在本领域中是众所周知的并且是可广泛地买到的。优选的研磨材料的例子包括但不限于，永久地结合到重载网布衬背的氧化铝颗粒研磨颗粒或碳化硅颗粒。

如同所指出的那样，多种研磨材料能用在研磨组件中和/或能用于研磨构件。尽管研磨带诸如包含研磨面的薄衬背材料带能用在多种应用中并且尤其是与协变层或可变形层结合使用，对于某些应用来说，将相对厚的无纺研磨材料用作研磨构件是最优选的。当使用这种无纺的研磨材料时，因为构件的整个厚度(当结合在如同这里所描述的工具中时在径向方向上测量)组成研磨材料，构件具有相对长的寿命。当研磨构件的暴露的研磨面磨损时，沿着暴露面展现出新的研磨区域。对于由无纺研磨材料形成的环形研磨构件来说，当构件磨损时，由于使用工具，所以连续地暴露持续更新的研磨面，例如在从管的外直径去除掉涂层时。当内跨度(例如图5中的跨度S)随着研磨构件的磨损而增加时，研磨构件仍是可使用和起作用的。环形研磨构件能继续被使用，仅仅受到它的剩余厚度的限制。使用无纺研磨材料的另一个好处是这种材料具有相对大的空隙并且因此大体上可抵抗研磨动作受到收集在研磨面上或内的碎屑和颗粒的“堵塞”或损失。

图13-17示出了根据本发明的、与转动动力源诸如便利的手持式钻30结合使用的另一优选实施方式的工具200。图13是工具200、钻30和管10的透视图。图14是各种部件的前视图。参考图15，工具200包括限定后面212和相反指向的前面214的壳体210。优选地，前面214包括向内锥形部分214a，其径向向内延伸用以促进灰尘和颗粒的收集。前面214限定工件开口216，其尺寸被设置成容纳或接纳插入到工具200的中空内部区域中的管的端部，诸如管10的端部。工具200也包括优选为从壳体210的后面212延伸的轴220。轴220的尺寸和构造被设置成与转动装置诸如前面所指出的钻30的动力卡盘相接合。工具200也包括前板230和与前板230向后地间隔开的后板240。优选地，前板230被布置在限定于壳体210中的中空内部内。前板230限定居中定位的孔，其大到足以接纳待去除毛刺的管的端部。两个板彼此间隔开并且优选为被定向成彼此平行。工具200也包括在板230和240之间延伸的多个辊250。辊250被限定在板230和240中的孔可转动地接纳和支撑。尽管本发明包括多个辊，但是优选为使用大约三个到大约六个辊并且最优选为使用四个辊。辊优选为彼此等距离地间隔开并且围绕工具200的纵轴线和转动轴线对称地设置。工具的纵轴线和转动轴线优选为彼此共线。

工具200也包括布置在壳体210的内中空区域内的一个或多个研磨构件260。优选地，研磨构件260位于壳体210的前面214和前板230之间。研磨构件260提供向内指向的研磨表面262。如同这里更详细地描述的那样，研磨构件260的特征在于特别优选的结构和构造，由此促进研磨表面262和管的外表面之间的接触。

工具200和它的各种部件的尺寸、形状和构造被设置成接纳待去除毛刺和/或具有被去除掉的外涂层的区域的管的端部。这样，沿着壳体210的前面214限定的开口216和由前板230限定的开口都大于由工具200制备的管的最大直径。典型地，开口216大于限定在前板230中的开口，然而，本发明不被限定于这种特定构造。优选地，两个开口彼此同心地对准。

辊250分别由前板230和后板240可转动地支撑，使得辊相对于工具200的转动轴线倾斜地延伸。也就是说，没有辊250围绕彼此平行的轴线转动。优选地，辊如同图15中所示的那样地定向，其中辊被设置成相对于工具200的转动轴线A_R成角度X，如同图15中示出的那样。尽管本发明包括宽范围的角度X，优选为角度X为从大约10°到大约30°，并且更优选为大约15°。将会理解，本发明包括具有定位为成小于10°和大于30°的角的辊的工具。

工具200的另一个优选方面是辊250的端部的构造。如同在图15中所示的那样，通过使辊250的前端252形成有会聚的侧壁，并且使辊250的后端254形成有发散的侧壁，通过相对于板230、240的平面横向定向的钻孔操作能形成限定在前板230和后板240中的接纳孔。这样，能避免相对昂贵的钻孔过程，在这种钻孔过程中接纳孔被形成为相对于板230、240的平面成小于90°的角。可以预期得到，在辊和孔之间的接触面处也能使用轴承或辊端。轴承的代表性的例子包括套筒型、带凸缘的套筒型或滚动元件型。

图16示出了工具200的另一澄清图，示出了前板230和后板240如何附接到壳体210和如何通过多个壳体螺钉218彼此间隔开的一种可选构造。在这种可选构造中，螺钉218或其它紧固件被插入到限定于后板240中、沿着后板240的后面可触及的孔中。螺钉218向前延伸到前板230中的对应的并且相对准的螺纹孔中。这是与前面参考图4和7所描述的构造相反的，在前面所描述的构造中内螺钉118被向后地插入到前板130的前面中并且沿着后板140的后面与六角螺母119或其它紧固件相接合。

结合图17-20描述用于管的端部的制备方法的毛刺去除部分的工具200的使用和操作。图17示出了通过插入具有一个或多个从端部12延伸的毛刺14(参见图18和19)的管10的端部12而使用工具200的典型操作。诸如通过夹持到管钳(未示出)中，管10保持固定不动以防止转动。管10然后被插入到工具200的中空内部区域中，直到它的端部12接触多个辊250的外表面。工具200然后围绕转动轴线A_R转动，诸如通过在轴220处与钻(未示出)相接合。工具200通过手的作用被压靠在管10的端部12上以因此经由倾斜辊250将轴向力分量和径向力分量施加到管端上。当工具200围绕固定管10转动时，从管的端部12向外延伸的任何毛刺14被去除掉或者被重新形成，如同在图20中详细地示意性地示出的那样。

图21示出了根据本发明的另一优选实施方式的工具300。在这个实施方式中，工具300包括辊350，各辊具有如下所述的特定构造。辊350的代表性的优选构造如下。辊350限定接近辊350的前端352的第一圆柱形端351。辊350也限定与第一圆柱形端351相反的第二圆柱形端355，第二端355接近辊350的后端354。在第一圆柱形端351和第二圆柱形端355之间的位置处，辊350限定至少一个，并且优选为两个围绕辊延伸的下凹区域诸如下凹环S和下凹环T。辊的在第一圆柱形端351和下凹环S之间延伸的外弧形表面提供用于第一管尺寸的去毛刺表面。辊的在环S和T之间延伸的外弧形表面提供用于与第一管尺寸不同的第二管尺寸的另一去毛刺表面。将会认识到，能包括任何数量的去毛刺表面以适合各种标准的外侧管直径。优选地，沿着辊350的在凹部S和T之间的外圆周表面限定上凸区域353。并且因此，辊的在上凸区域353和下凹环T之间的外弧形表面提供的去毛刺表面所用于的管的直径小于由端部351和环S之间的辊区域去毛刺的管的直径。与特定几何形状或辊构造无关，因为更小的角，例如大约10°，改进了辊的抛光性，所以减小接触区域中的辊的有效角通常是优选的。优选实施方式的工具在不需要增加工具的轴向长度的情况下提供小的接触角。将会认识到，本发明包括多种形状和构造的辊350并且不以任何方式限定到图21中所示的特定形状。工具300的其它方面与前面所描述的工具100和200相同。

例如，图22示出了另一优选实施方式的工具400，其包括多个具有再另一轮廓构造的辊450。辊450能各自被构造成沿着与其接触的管10的远端12施加弧形或弯曲外边缘。将会认识到，多种构造能用于辊450以产生多种构造的管的端部。工具400的额外的方面与前面所描述的工具100和200相同。

如同所指出的那样，许多工具包括结合在工具壳体的中空内部内的研磨构件。例如，工具300包括在图21中大体上被示为360的研磨组件。并且，工具400包括在图22中被示为460的研磨组件。优选地，研磨组件包括沿着一个或多个研磨构件的面暴露的有效量的研磨材料和沿着研磨构件的相反地指向的面暴露的网布衬背。在钩和环材料的组合中，网布是可与传统的钩材料可释放地接合的。网布层优选为被布置在研磨构件的面或面部分上。将会认识到，本发明包括其它形式的网布和网布类材料，只要它们提供研磨构件到工具壳体的固定保持，而且也提供研磨构件和壳体之间的可释放的接合。

图23示出了具有与前面所描述的工具相类似的部件，诸如壳体510和辊550的再另一优选实施方式的工具500。工具500的显著特征是提供了可压缩的或可变形的材料区域或层575，在去除掉导致压缩或变形的载荷或力之后，其返回到它的原始形状或基本上返回到它的原始形状。如同前面所指出的那样，这个特性在这里被称作材料是“协变的”。这种协变材料并且能用作层575的例子包括各种泡沫材料。因为在管涂层去除过程期间即使在管的轴线与工具的纵轴线和/或转动轴线之间无意地引入了小角度，它也允许研磨构件550沿着研磨构件的整个宽度保持与管相接触，因此协变泡沫衬背提供显著的好处。如同在图23中所示的那样，协变层575被布置在壳体510的内面和研磨构件560之间。最优选地，钩和环构件层或区域570被提供在研磨构件560和协变层575之间。协变层575能以多种不同方式被固定到壳体510的内面。然而，优选为用粘接剂固定层575。

通过沿着管的外表面去除掉感兴趣的区域中的任何涂层诸如黑涂层，工具500也能用来制备用于接纳压接配件的管的外表面区域。对于这种操作，管10被插入在工具500的大体中空内部内，同时被定位成使得研磨构件560的暴露的外面562接触管的外表面的区域，同时管10的端部12与前板530的前面534相接触。在这个位置处，将会认识到，管10的纵轴线A_P与工具500的转动轴线A_R大体上径向间隔开并且平行于工具500的转动轴线A_R。如同前面所解释的那样，当工具500动力地转动时，工具围绕固定管10环行，同时维持管的端部12和板530的面534之间的接触。这确保在与管的端部12合适地间隔开并且宽度尺寸适于容纳压接配件的圆周区域内或带内从管的外表面去除掉黑涂层或其它不期望的材料或表面。

图24示出了根据本发明的再另一优选实施方式的工具600。工具600包括壳体610、多个辊650、协变层675、布置在其上的研磨构件660、以及布置在研磨构件660和协变层675之间的钩和环材料层670。研磨构件660限定暴露的向内指向的研磨表面662。工具600的显著特征是使用各辊650的圆柱形状的端部区域652和654。这样，与使用前面所描述的发散的和会聚的端部部分诸如辊250的，也就是，在图15中示出的端部254和252相反，工具600的辊650使用具有恒定半径的圆周端部区域。由于辊650的端部部分652、654的这种端部构造，以及各辊650相对于工具600的转动轴线的倾斜定向，限定在前板630和后板640中的接纳孔相对于这些板的定向平面倾斜。这样，尤其是，对于各辊650，接纳孔632被限定在前板630中并且对应的接纳孔642被限定在后板640中。孔632的尺寸和方位被设置成可支撑地接纳辊650的前端652。并且孔642的尺寸和方位被设置成接纳辊650的后端654。各孔632和642被形成为彼此相对准并且相对于工具的转动轴线成相同的角地延伸。这个角在图15中被标注为角X。在工具的所有实施方式中，在与辊端相接合的各孔或接纳区域中优选为包括轴承。这种轴承的例子包括但不限于套筒轴承或滚动元件轴承。

另一优选实施方式的工具包括壳体、布置在其中的研磨构件、前板和后板，大体上如前面所描述的那样。工具不包括辊，而是相反包括大体上在板之间延伸并且定向成相对于工具的转动轴线倾斜的多个切割刀片。优选地，这个角度与结合图15中的工具100所描述的角度X相同。优选地，壳体的内后部部分被形成为包括一组狭槽或者各自的尺寸被设置成接纳和支撑可滑动地布置在其中的切割刀片。通过将管插入在工具的中空内部内，工具用来在管的端部上执行去毛刺操作。管必须被保持固定，诸如通过使用管钳(未示出)或类似装置。管的端部与多个切割刀片相接触。当将工具轴向地推到管上时，工具围绕它的轴转动由此刀片去除掉或者重新成形从管的端部延伸的任何毛刺。

图25示意性地示出了通过各种优选实施方式的工具制备后的管10a。尤其是，管10a分别限定了外表面14a和远端12a。在将工具合适地用在管10a的端部区域上之后，在图25中沿着管10a的外表面14a限定制备后的区域16a。制备后的区域16a优选为呈现围绕管10a的圆周延伸的圆周带的形式。在许多例子中，制备后的区域16a与管的远端12a被未制备的、原始区域18a间隔开，如同在图25中所示的那样。将会理解，本发明的工具能用来形成延伸到管的远端12a的制备后的区域，诸如16a。

如同这里更详细地解释的那样，对于配件将被压接到管的端部上的许多应用来说，优选为配件位于距离管的端部的特定距离处。取决于管的大小，尤其是应用，并且也可以取决于配件和配件制造商的特定类型，这个距离典型地变化。这样，为了适应这种配件，必须使沿着管的外部的制备后的区域，例如图25中所示的制备后的区域16a位于距离管的端部12a的某一对应距离处。

根据本发明，工具的尺寸被设置成使得研磨构件和前板的前面之间的距离对应于配件将要定位的距离管的端部的期望距离。参考图25，这个距离是区域16a和管的端部12a之间的距离。根据本发明，一致地和容易地沿着管形成与管的端部适当地间隔开的制备后的区域的便利方法是使管的端部与前板的前面接触。这样，当使用具有前面所描述的任何壳体的工具时，不必须沿着管测量或者以其它方式选择性地定位工具。相反，操作员必须做的所有工作是使管的端部与工具的前板的前面相接触。一旦处于这种放置中，研磨构件合适地定位在沿着管的正确位置处并且与管的端部正确地间隔开。这样，在这里所描述的许多优选工具中，当沿着平行于壳体的纵轴线的线测量时，(i)研磨表面和/或研磨组件和(ii)前板之间的距离相等。

在某些型式的工具中，工具壳体可以被形成为使得研磨组件或者它的研磨表面和前板之间的距离是可选择性地调节的。典型地，调节机构呈现机械组件的形式。例如，壳体能包括位于研磨组件和前板之间的伸缩式机构。优选地，调节机构能使壳体伸展或收缩。这允许调节研磨构件和壳体的内部内的部件诸如其前板/或后板或面之间的距离。用户然后能选择性地调节工具使得研磨表面和前板之间的距离对应于应用和配件的特定需求。尤其是，可以预期得到，用户可能希望调节距离管或工件的端部的距离，在该处形成接纳配件的暴露的圆周区域或带，其如同将理解的那样。

沿着管的表面制备用于接纳一个或多个配件的区域时另一考虑因素是所制备的区域的宽度。参考图25，这是区域16a的宽度。特定宽度可以取决于一个或多个因素诸如管的尺寸、应用、配件、配件类型和配件厂商。然而，对于几乎所有的应用，这个尺寸是大约0.5英寸±0.0625英寸。因此，优选为研磨构件具有对应于这个尺寸的宽度，也就是大约0.5英寸。然而，将会认识到，本发明包括小于或大于这个值的宽度。

本发明也提供主要用于去除掉管或工件的外表面区域并且不用于从管的端部去除掉毛刺或其它凸起的各种工具。尤其是，在这个方面，另一优选实施方式的工具与转动动力源，例如钻接合，并且最终的系统设置为制备管的端部区域。工具包括限定后面和相反地指向的前面的壳体。壳体也包括限定外面和相反地指向的内面的圆周壁。工具进一步包括向后延伸的轴。如同前面参考工具所描述的那样，工具也包括后安装构件，前安装构件或盖板，并且研磨构件布置在它们之间并且是可从工具的内部区域触及的。研磨构件限定内边缘，用于接触待制备的管的区域。

在优选型式的这个工具中，后安装构件与壳体一体地形成。此外，多个销被附接到后安装构件。此外，工具包括沿着壳体的后壁的止挡板。尤其是，止挡板被附接到壳体的后壁的前面并且用作用以接触管的端部的磨损表面。当壳体由塑料形成时，尤其期望使用止挡板。工具包括用于管涂层去除的机构，但是不包括用于从管的端部去除掉令人讨厌的毛刺的机构。这样，优选的工具不包括多个辊。

图26-28示出了这种工具的例子。这些附图示出了与转动动力源，例如钻90相接合，并且最终系统设置为制备管10b的端部区域的另一优选实施方式的工具710。图27是前视图，示出了工具710、钻90和管10b。图28更详细地示出了工具710。工具710包括壳体720。壳体720大体上包括向后延伸的轴740。工具710也包括后安装构件750、前安装构件或盖板760，以及布置在它们之间的研磨构件780。壳体720的后安装构件750包括限定外面732和相反地指向的内面734的圆周壁730。工具710进一步包括向后延伸的轴740。研磨构件780限定用于接触待制备的管10a的区域16a的内边缘782，例如并且如同在图25中所示的那样。图28示出了无纺研磨材料形式的研磨构件780。当使用这种材料时，典型地不需要使用如同这里的前面所描述的那样的协变层。

在这个优选型式的工具710中，杯形后安装构件750整体地形成。此外，多个销770被附接到后安装构件750并且用来将盖板760和研磨构件780安装到其上。尤其是，止挡板744被附接到壳体720的后壁的前面726并且用作用于接触管的端部的磨损表面。当壳体720由塑料形成时，尤其期望使用止挡板。

图29-31示出了根据本发明的另一优选实施方式的工具810。工具810与转动动力源诸如钻90结合使用并且用来制备管10a的区域(参见图30和31)，如同前面所解释的那样。在这个实施方式中，工具810不使用诸如前面所描述的研磨构件660、780和其它的那样的整体式或单个研磨构件。相反，工具810使用围绕工具的内部间隔开的多个研磨片或部件880。参考图30和31，示出了多个研磨片880。图31是横过图30的线F-F截取的工具810的示意性的横截面图。工具810类似于前面所描述的工具并且包括壳体820、轴840、用于接触管的端部的止挡板844，和用于接合多个研磨构件880的销870。

各研磨构件880优选为呈现长方形或正方形的件的形式。各研磨构件880限定朝着工具810的内部指向的研磨面881。面881，如同将会认识到的那样，当被放置在工具810内时用来接触管。研磨构件880的特征是研磨面881是平的或者至少基本上是平的。

图32-34示出了根据本发明的另一优选实施方式的工具910。附图示出了与钻90和管10a(参见图32-34)相结合的工具910。工具910类似于前面所描述的工具，并且尤其是工具810。然而，不是使用具有平的研磨面的多个研磨构件，工具910使用限定弧形研磨面981，并且尤其是具有凹入的下凹研磨表面的多个研磨构件980。总体上，工具910包括壳体920、用于接合到钻90的轴940、止挡板944，和用于保持研磨构件980的多个销970。

参考图33和34，工具910包括围绕工具910的壳体920的内部间隔开并且朝着工具910的壳体920的内部指向的多个弧形研磨构件980。各弧形研磨构件980的特定形状取决于围绕壳体920的内部布置的构件的数量，并且可能取决于其它因素诸如管的大小。然而，使用总共三(3)个构件980，这样各构件被成形为延伸大约120°大体上是优选的。各构件980的凹入面用作用于接触管的研磨面981。

另一优选实施方式的工具大体上与前面所解释的相同并且包括壳体、轴、整体形成的后安装构件、前安装构件、一个或多个销、以及一个或多个研磨构件。工具也包括限定铰(reaming)表面的铰刀附件。铰刀附件优选为布置在壳体的中空内部内并且优选为与壳体的内部的前面接触。铰刀附件限定圆锥形的铰表面，其尺寸和方位被设置成接纳管的端部。铰表面包括从管的端部去除掉毛刺或其它缺陷的机构。典型地，铰表面可以包括一系列间隔开的脊和/或齿，或者可以使用研磨材料。铰刀附件优选为接合到轴使得当钻转动轴时，铰刀附件也转动。

可以预期得到，市场上可买到的手动铰刀能被修改或者能以其它方式被结合在工具中并且用作前面所描述的铰刀机构。也可以预期得到，壳体的直径可能需要被增大以容纳铰刀机构。

图35-37示出了根据本发明的再另一优选实施方式的工具。工具1010大体上与前面所描述的相同并且与钻90和管10a(参见图36和37)一起示出。工具1010包括壳体1020、轴1040、后安装构件1050、前安装构件1060、一个或多个紧固件1070、和研磨构件1080。

如同在图37中最好地示出的那样，工具1010也包括任选的罩壳1094，其大体上包围或者基本上包围工具1010。罩壳1094包括用于诸如使用罩连接件1096连接到真空源、真空系统或其它空气过滤操作，大体上被表示为1097的连接机构。罩壳1094，当连接到空气过滤系统时，是尤其可用于去除掉在管的制备操作期间可以被产生或者以其它方式释放到环境中的空气带来的颗粒或其它污染物的。工具包括一个或多个围绕轴1040放置的轴承组件1098，使得当钻90操作并且研磨构件1080转动时，罩壳1094可独立于这种转动并且不转动。将会认识到，罩连接件1096也可以用作操作者的手把持部。

前面所指出的任何工具都能使用任选的罩。罩被沿着罩的安装面附接到工具的前安装板或类似部件。罩也包括向前延伸的壁。优选地，壁向内倾斜。使用这种定向的壁更好地收集由管的制备操作产生的颗粒和其它碎屑。此外，罩优选为包括用于连接到真空系统或其它空气过滤操作的机构，如同前面所解释的那样。

除了罩壳之外或者替代罩壳，在使用工具期间，各种优选实施方式的工具也可以使用特定构造的工具壳体前面以促进灰尘、碎屑和其它颗粒的收集和/或保持。例如，工具壳体能包括一个或多个延伸超过壳体定位在研磨组件处的位置的壳体部分。在图5中示出了这种构造的例子，其中壳体110包括大体上平行于壳体的纵轴线地从研磨组件朝着组成壳体的前面114的远边缘伸出的相对长的圆周延伸部。而且，壳体可以包括壳体前面构造，其中当它从研磨组件延伸到组成壳体的前面的变窄的开口时，壳体是圆锥形的或者伪圆锥形的(pseudo-conical)。在图15中示出了这种构造的例子，其中壳体210包括向内锥形的大体上由214a表示的区域。

然而，将会理解，不以任何方式将本发明限定到具有灰尘捕获机构的工具。例如，本发明也包括没有任何延伸部或壳体部分的壳体，否则这些延伸部或壳体部分从研磨组件轴向或基本上轴向地延伸。例如，本发明包括这样的工具的实施方式，其中研磨组件被布置的紧邻工具壳体的前面或开口。

本发明包括前面所描述的所有工具的型式，其中变形优选型式不包括工具内部内的研磨组件或任何研磨构件。这样，在说明没有研磨构件或研磨组件时，可以参考这里所指出的任何附图。

多种动力转动驱动器可以被用作钻，也就是，转动动力源。优选的钻是手枪型手持式的、电动便携式钻，可以名称RIDGID型号R5013买到。型号R5013的特征是辅助把手组件能从钻拆卸掉。然而，将会认识到，只要它提供足够的速度和转矩，能使用几乎所有类型的钻。在装置的操作期间，对于涂层去除过程(i)或去毛刺过程(ii)，工具优选为以从大约1500到大约3000RPM的速度转动。然而，将会理解，本发明包括使用大于或小于这些速度的转速。对于材料去除操作来说，更高的速度通常是优选的。

除了前面所提供的描述，大体上使用如下所述的优选的工具。得到将被制备或以其它方式承受工具的研磨动作的管或其它物体并且将其固定在安装件或其它保持组件中。可替换地，管可以处于安装好的状态，并且因此不需要安装件或其它保持组件。将被制备的管的端部设置成使得用户能自由地触及端部区域并且围绕管的端部区域自由地移动工具和转动动力源。工具与转动动力源相接合，其如同前面所指出的那样能是手持式电动钻。用户识别管的端部区域，并且工具沿着那个区域合适地设置。对于沿着管的外表面的这些区域，管的端部被插入在壳体的内部区域内，使得研磨构件的内面能与其相接触。而且，管材料的远端被带到与前板的前面相接触，所述前板用作机械止挡并且因此将研磨构件定位成距离待制备的管的端部的合适距离。当处于这个位置时，将会认识到，管的纵轴线和工具的纵轴线大体上彼此不共线，并且相反彼此间隔开并且彼此平行。一旦被合适地设置好了，转动动力源工作以因此转动工具和靠在管的所期望的区域上的研磨构件的暴露的边缘。然后使工具围绕管环行，使得围绕管的圆周延伸的整个预期区域承受工具的研磨动作。这个过程中研磨构件的暴露表面去除掉管的外表面上的任何涂层，因此制备用于接纳一个或多个配件的管。

优选的工具也能用来执行沿着管的远端的去毛刺操作。对于这种操作，管的端部被插入到工具的大体中空内部中直到管的端部接触位于工具内的辊或切割刀片。在这种操作中，管的纵轴线和工具的转动轴线优选为彼此共线。诸如通过与工具的轴相接合的钻转动工具，同时将工具轴向地压靠在管的端部上。工具继续转动直到毛刺已经被充分地去除掉或者重新成形。

将会认识到，研磨操作或去毛刺操作能在另一个之前或之后执行。

将会理解，这里所描述的任何优选实施方式的一个或多个特征能与优选实施方式的一个或多个其它特征或方面相结合。

通过这个技术的未来的应用和开发，许多其它好处将无疑变得是显而易见的。

这里所指出的所有专利、申请和文章因此整体以引用的方式被结合到这里。

如同这里的上面所描述的那样，本发明解决与前面的类型的装置相关联的许多问题。然而，将会认识到，本领域技术人员在不脱离本发明的原理和范围的情况下可以对在这里为了解释本发明的本质而描述和示出的零件的细节、材料和布置进行各种变化。

Claims (56)

1.一种工件端部制备工具，包括： 

壳体，具有前面、后板和在所述前面和所述后板之间延伸的侧壁，所述壳体限定大体中空内部，能从限定在所述前面中的工件开口进入所述中空内部； 

布置在所述壳体的中空内部内的前板，所述前板附接到所述壳体，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间延伸的居中布置的孔； 

布置在所述壳体的中空内部内并且可释放地附接到其上的研磨组件，所述研磨组件限定暴露在所述壳体的中空内部内的至少一个研磨表面；和 

布置在所述壳体的中空内部内的多个辊，各辊均与所述壳体安装在一起并且定向成相对于所述壳体的纵轴线成从10°到30°的角度。 

2.如权利要求1所述的工件端部制备工具，其中所述研磨组件包括具有第一面和不同地定向的第二面的研磨构件，所述第一面包括用于将所述研磨构件可释放地附接到所述壳体的机构，并且所述第二面提供所述至少一个研磨表面。 

3.如权利要求1所述的工件端部制备工具，其中所述研磨组件包括布置在所述研磨表面和所述壳体的内部之间的协变层。 

4.如权利要求3所述的工件端部制备工具，其中所述协变层包括泡沫聚合物材料。 

5.如权利要求1所述的工件端部制备工具，其中所述研磨组件包括无纺研磨材料。 

6.如权利要求1所述的工件端部制备工具，其中所述研磨组件包括具有研磨颗粒的研磨构件。 

7.如权利要求1所述的工件端部制备工具，其中所述多个辊的数量为2到6 个辊。 

8.如权利要求1所述的工件端部制备工具，其中各辊被定向为成15°的角度。 

9.如权利要求1所述的工件端部制备工具，其中所述壳体包括从所述壳体的后板延伸的轴，所述轴适于与手持式钻相接合。 

10.如权利要求1所述的工件端部制备工具，其中所述壳体的侧壁限定内周面，所述内周面至少部分地限定所述壳体的中空内部，所述研磨表面沿着所述内周面延伸并且被定向为朝向所述壳体的纵轴线。 

11.如权利要求10所述的工件端部制备工具，其中所述研磨表面限定所述壳体的中空内部内的内跨度，所述内跨度从所述研磨表面上的第一位置延伸到所述研磨表面上的与所述第一位置直接相对的第二位置，所述内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.如权利要求1所述的工件端部制备工具，其中当沿着平行于所述壳体的纵轴线的线测量时，所述研磨表面与所述前板等距离地间隔开。 

13.如权利要求12所述的工件端部制备工具，其中所述前板和所述研磨表面之间的距离是可调节的。 

14.如权利要求13所述的工件端部制备工具，其中所述距离是通过所述壳体包括的位于所述前板和所述研磨组件之间的伸缩式机构而可调节的。 

15.如权利要求1所述的工件端部制备工具，其中所述研磨组件包括多个研磨构件，各研磨构件可释放地附接到所述壳体的内部，并且各研磨构件提供被定向为朝向所述壳体的纵轴线的研磨表面。 

16.如权利要求15所述的工件端部制备工具，其中各研磨表面是平面的。 

17.如权利要求15所述的工件端部制备工具，其中各研磨表面是弧形的。 

18.如权利要求1所述的工件端部制备工具，其中所述研磨组件沿着所述壳体的侧壁的内面设置并且布置在所述壳体的前面和所述前板之间。 

19.如权利要求1所述的工件端部制备工具，其中所述工具进一步包括： 

与所述壳体相关联以在所述工具的使用期间促进收集和保持灰尘、颗粒和碎屑中的至少一种的容纳机构。 

20.如权利要求19所述的工件端部制备工具，其中所述容纳机构包括罩壳。 

21.如权利要求19所述的工件端部制备工具，其中所述容纳机构包括延伸超过所述研磨组件所定位的位置的壳体部分。 

22.如权利要求21所述的工件端部制备工具，其中所述壳体部分是圆周部分并且轴向地延伸超过所述研磨组件。 

23.如权利要求21所述的工件端部制备工具，其中所述壳体部分是圆锥形部分并且在接近所述研磨组件的位置处从所述壳体径向向内延伸。 

24.一种工件端部制备工具，包括： 

大体上圆柱形壳体，其限定纵轴线、开口前面、后壁和在所述开口前面和所述后壁之间延伸的圆周壁，所述圆周壁限定内周面，所述内周面和所述后壁共同限定能从所述开口前面进入的中空内部； 

布置在所述壳体的中空内部内的研磨组件，所述研磨组件包括沿着所述圆周壁的内周面延伸并且与所述后壁等距离地间隔开的研磨构件，所述研磨构件包括散布在固定到网布衬背的基底中的研磨颗粒和与所述壳体的纵轴线大体平行并固定的内边缘；和 

从所述壳体的后壁向后延伸的轴，所述轴与所述壳体的纵轴线共线地延伸。 

25.如权利要求24所述的工件端部制备工具，其中所述研磨组件包括布置在所述研磨构件和所述壳体的圆周壁之间的挠性且协变构件。 

26.如权利要求25所述的工件端部制备工具，其中所述协变构件包括泡沫聚合物材料。 

27.如权利要求25所述的工件端部制备工具，其中所述研磨组件进一步包括用于将所述研磨构件可释放地附接到所述协变构件的机构。 

28.如权利要求24所述的工件端部制备工具，其中所述研磨组件包括多个研磨构件，各研磨构件可释放地附接到所述圆周壁的内周面，并且各研磨构件提供被定向为朝向所述壳体的纵轴线的研磨表面。 

29.如权利要求28所述的工件端部制备工具，其中各研磨表面是平面的。 

30.如权利要求28所述的工件端部制备工具，其中各研磨表面是弧形的。 

31.如权利要求24所述的工件端部制备工具，其中所述研磨构件包括无纺研磨材料。 

32.如权利要求24所述的工件端部制备工具，其中所述工具进一步包括： 

与所述壳体相关联以在所述工具的使用期间促进收集和保持灰尘、颗粒和碎屑中的至少一种的容纳机构。 

33.如权利要求32所述的工件端部制备工具，其中所述容纳机构包括罩壳。 

34.如权利要求32所述的工件端部制备工具，其中所述容纳机构包括延伸超过所述研磨组件所定位的位置的壳体部分。 

35.如权利要求34所述的工件端部制备工具，其中所述壳体部分是圆周部分并且轴向地延伸超过所述研磨组件。 

36.如权利要求34所述的工件端部制备工具，其中所述壳体部分是圆锥形部分并且在接近所述研磨组件的位置处从所述壳体径向向内延伸。 

37.一种工件端部制备工具，包括： 

具有前面、后板和在所述前面和所述后板之间延伸的侧壁的壳体，所述壳体限定能从限定在所述前面中的工件开口进入的大体中空内部； 

布置在所述壳体的中空内部内的前板，所述前板附接到所述壳体，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间延伸的居中布置的孔；和 

布置在所述壳体的中空内部内的多个辊，各辊与所述壳体安装在一起并且定向为相对于所述壳体的纵轴线成从10°到30°的角度。 

38.如权利要求37所述的工件端部制备工具，其中所述多个辊的数量为2到6个辊。 

39.如权利要求37所述的工件端部制备工具，其中各辊被定向为成15°的角度。 

40.如权利要求37所述的工件端部制备工具，其中所述壳体包括从所述壳体的后板延伸的轴，所述轴适于与手持式钻相接合。 

41.一种用于制备工件的端部以沿着所述工件的外区域暴露新生外表面的方法，所述方法包括： 

提供包括圆柱形壳体的工具，所述圆柱形壳体限定纵轴线、开口前面、后壁和在所述开口前面和所述后壁之间延伸的圆周壁，所述壳体限定能从所述前面进入的中空内部，所述工具进一步包括布置在所述壳体的中空内部内的研磨组件，所述研磨组件限定沿着所述圆周壁的内周面延伸的研磨表面； 

通过所述壳体的开口前面插入工件的端部并且将工件的端部插到所述壳体的中空内部中直到所述端部接触所述壳体的后壁； 

使所述工件的外表面与所述研磨表面的一部分相接触同时维持所述工 件的端部和所述壳体的后壁之间的接触； 

相对于所述工件移动所述工具以由此通过所述工件的外表面和所述研磨表面之间的接触而沿着所述工件的外区域暴露新生外表面。 

42.如权利要求41所述的方法，其中通过围绕所述工具的壳体的纵轴线转动所述工具而进行所述工具的移动。 

43.如权利要求42所述的方法，进一步包括： 

提供转动动力源； 

使所述工具与所述转动动力源相接合； 

启动所述转动动力源以由此相对于所述工件转动所述工具。 

44.如权利要求43所述的方法，其中所述转动动力源是手持式钻。 

45.如权利要求41所述的方法，其中所述工件是管。 

46.如权利要求42所述的方法，进一步包括： 

使所述工具围绕所述工件环行。 

47.如权利要求41所述的方法，其中所述壳体包括用于伸展或收缩所述壳体以由此调节所述研磨组件和所述后壁之间的距离的机构，所述方法进一步包括： 

伸展或收缩所述壳体，使得所述研磨组件和所述后壁之间的距离对应于从所述工件的端部到所述新生外表面的期望距离。 

48.一种用于制备工件端部的方法，所述方法包括： 

提供包括壳体、前板、研磨组件和多个辊的工具，所述壳体限定能从限定在所述壳体的前面中的工件开口进入的大体中空内部，所述前板布置在所述壳体内并且所述前板限定前向面和居中布置的孔，所述研磨组件布置在所述壳体内并且所述多个辊布置在所述壳体内； 

将待制备的工件的端部插入在所述工具的中空内部中；和 

移动所述工具和所述工件中的至少一个同时使所述工件与所述工具相接触，由此改变所述工件的端部。 

49.如权利要求48所述的方法，其中所述壳体包括用于伸展或收缩所述壳体以由此调节所述研磨组件和所述前板之间的距离的机构，所述方法进一步包括： 

伸展或收缩所述壳体，使得所述研磨组件和所述前板之间的距离对应于距离所述工件的端部的期望距离。 

50.如权利要求48所述的方法，其中所述工件是管并且所述方法用于制备所述工件的端部以接纳围绕所述管的圆周区域的配件，所述方法进一步包括： 

使所述管的端部与所述前板的前向面相接触同时也使所述管的圆周区域与所述研磨组件相接触。 

51.如权利要求50所述的方法，其中通过转动所述工具进行移动操作。 

52.如权利要求51所述的方法，其中围绕所述工具的纵轴线转动所述工具。 

53.如权利要求51所述的方法，其中使所述工具围绕所述管环行。 

54.如权利要求48所述的方法，其中所述工件是管并且所述方法用于从所述管的端部去除掉毛刺，所述方法进一步包括： 

使所述管的端部延伸通过限定在所述前板中的孔；和 

使所述管的端部与所述多个辊相接触。 

55.如权利要求54所述的方法，其中通过转动所述工具进行移动操作。 

56.如权利要求55所述的方法，其中围绕所述工具的纵轴线转动所述工具。