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Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug zur Herstellung einer Ringnut an der Innenseite eines
Rohres aus in plastischen Zustand bringbaren, z. B. thermoplastischen Kunststoff, mit einem koaxial zu einem Dorn angeordneten, aus keilförmigen Segmenten gebildeten Nutformring, wobei Segmente mit nach innen konvergierenden Keilflächen mit Segmenten abwechseln, deren Keilflächen nach innen divergieren.
Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art stösst die Herstellung besonders tiefer Sicken auf
Schwierigkeiten. Nach Anformung der Ringsicke müssen die Segmente unter das Dornniveau abgesenkt werden, um ein unbehindertes Abziehen der Muffe zu gewährleisten. Die maximal mögliche radiale
Abmessung der Formsegmente und somit die maximal mögliche Tiefe der Sicke ist daher im wesentlichen bestimmt durch Dornhalbmesser, Segmentform und Formringkonstruktion.
Für die Herstellung besonders tiefer Sicken scheiden daher von vornherein Formringkonstruktionen aus, bei welchen die Segmente beim Einziehen in der zur Dornachse normalen Formringebene verbleiben, da dort fast ausschliesslich Dornhalbmesser und Segmentform die maximal mögliche Sickentiefe bestimmen und somit maximale Sickentiefen von lediglich bis zu etwa 15% des Rohrinnenhalbmesser erreicht werden können.
Bessere Ergebnisse sind erzielbar mit Formringkonstruktionen, bei welchen jedes zweite Segment aus der Formringebene unter gleichzeitigem Einziehen herausgeschwenkt wird. Mit Bezug auf die Herstellung tiefer Sicken, d. h. solcher mit einer Sickentiefe von etwa bis zu 25% des Rohrinnenhalbmessers hat diese
Konstruktion jedoch den Nachteil, dass immer längere Schwenkhebel erforderlich werden bzw. zufolge der gekrümmten Verschiebewege überhaupt ein erhöhter Platzbedarf vorliegt.
Im Hinblick auf die Herstellung tiefer Sicken, lassen jene Formringkonstruktionen der eingangs genannten Art die besten Ergebnisse erwarten, bei welchen sowohl die Segmente der einen als auch der andern Art aus der Formringebene ausbringbar sind. Bei den bekannten Konstruktionen dieser Bauart erfolgt dies durch Verschiebung der Segmente längs gerader Bahnen, die jeweils längs der Mantellinie einer von zwei koaxialen, gegengleich liegenden Kegelmantelflächen verläuft. Die Segmente weisen jedoch bei den Werkzeugen dieser Bauart Prismenform auf, sind also räumlich geformt, was ausserordentlich aufwendig ist.
Ferner ist die Anordnung dort so getroffen, dass die Segmente in allen Bewegungslagen, insbesondere auch im endgültig eingezogenen Zustand, in gegenseitigen Flächenkontakt verbleiben, was naturgemäss die Radialerstreckung der Segmente und somit die Sickentiefe begrenzt.
Aufgabe der Erfindung ist es somit ein Werkzeug der letztgenannten Art so weiterzubilden, dass im eingezogenen Zustand der bei den bekannten Werkzeugen beide Segmente aufnehmende Ringraum lediglich Segmente der einen Art aufnimmt.
Ausgehend von einem Formwerkzeug der eingangs genannten Art, wird dies gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die Segmente mit nach innen konvergierenden Keilflächen in Richtung senkrecht zur Dornachse, die Segmente mit nach innen divergierenden Keilflächen hingegen parallel zur Dornachse auf zur Dornachse geneigten Flächen verschiebbar geführt sind, so dass sie nach bzw. beim Absenken unter die Dornfläche unter Abhebung von den andern Segmenten aus der Ebene des Nutformringes ausbringbar sind.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, dass die zur Dornachse parallele Führung durch einen mit dem Dorn koaxialen Fortsatz gebildet ist, auf welchem die Segmente mit nach innen divergierenden Keilflächen unter Zwischenschaltung eines Schlittens verschiebbar sind, die zur Dornachse geneigte Führung durch eine Schrägfläche, vorzugsweise eine Kegelfläche des Dorns gebildet ist, wobei jedes Segment mit nach innen divergierenden Keilflächen stirnseitig eine der Neigung der Schrägfläche entsprechende Abschrägung aufweist.
Hiedurch wird erreicht, dass die Segmente mit nach innen divergierenden Keilflächen beim Einschieben zunächst längs der Kegelfläche nach innen gleiten, hiebei die andern Segmente unter der Wirkung von Federn gegen diese gepresst sind und sich längs ihrer radialen Führungen gleichfalls nach innen schieben.
Läuft die stirnseitige Schrägfläche der Segmente von der Kegelmantelfläche ab, so ist die Verstellbewegung nicht beendet, die Segmente werden längs des mit der Dornachse koaxialen Fortsatzes weiter in axialer Richtung verstellt, hiebei mit den andern Segmenten ausser Kontakt und aus der Formringebene bzw. aus dem den Formring aufnehmenden Ringraum ausgebracht. Da nunmehr die gesamte Radialerstreckung des Ringraumes für die Aufnahme der ausschliesslich radial geführten andern Segmente zur Verfügung steht, brauchen diese dann, wenn die Axialverschiebung der Segmente mit nach innen
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divergierenden Keilflächen einsetzt noch nicht zur Gänze eingezogen sein bzw. ihre tiefste Stellung erreicht haben, sie können vielmehr dann noch weiter nach innen verschoben werden.
Zweckmässig setzen die Segmente mit nach innen divergierenden Keilflächen verschiebbar auf einem antreibbaren Schlitten, der Zungen aufweist, auf welchen die Segmente mit nach innen konvergierenden Keilflächen dann aufsitzen, wenn die Elemente mit nach innen divergierenden Keilflächen von der Kegelmantelfläche ablaufen. Bei der Axialverschiebung letzterer Elemente gleiten dann die Elemente mit nach innen konvergierenden Keilflächen von diesen Zungen ab, wodurch sie um einen vorgegebenen Betrag weiter abgesenkt werden können. Solcherart ist es möglich die Radialerstreckung des den Formring aufnehmenden Ringraumes zur Gänze als Verschiebeweg für die Segmente der einen Art zu gewinnen.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Werkzeuges an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 einen. Längsschnitt längs Linie I-I der Fig. 3 durch ein Werkzeug mit eingezogenen Formringsegmenten, Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt jedoch mit ausgeschobenen Segmenten und Fig. 3 das Werkzeug im Querschnitt längs Linie III-III der Fig. 2 unter teilweiser Weglassung angeschnittener Teile.
Mit-l und 2-- ist der Dorn bezeichnet, über welchen das mit der Sicke auszubildende Kunststoffrohr aufgeschoben wird. Das Kunststoffrohr selbst sowie Klemmbacken sind der Übersichtlichkeit wegen nicht gezeigt.
Der Sickenformring --3-- besteht aus Elementen --4-- mit nach innen konvergierenden Keilflächen
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Segment mit einer Abschrägung --10-- ausgebildet. Die Abschrägungen--9 und 10--sind zur Dornachse geneigt, auf ihre Funktion wird nachstehend noch ausführlich eingegangen werden. Mit--8-ist der eigentliche Sickenformteil der Segmente bezeichnet.
Die Segmente --4-- sind in dem Ringraum --12-- längs radialer Führungen --1-- des Dorns --1 bzw. 2-- verschiebbar. Jedes Segment --4-- wird von einer Blattfeder --14-- gegen das Dorninnere gepresst gehalten. --15-- ist ein Widerlager für die Feder --14-- am Segment --4, 16-- die mit dem Dorn feste Verankerung für die Feder --14--.
Am Dorn--l-ist ein koaxialer Fortsatz --17-- festgelegt auf dem längs Gleit- bzw. Führungskeile --18--, ein Schlitten --19-- axial verschiebbar ist. Dieser Schlitten trägt sämtliche Segmente --5-- in entsprechender Winkelversetzung, wobei jedes Segment jeweils längs zur Dornachse geneigten Führungen - des Schlittens frei verschiebbar ist. Diese Gleitführungen können z. B. in Form einer T-förmigen Feder, die in einer komplementären Nut gleitet, ausgebildet sein.
Jedem Segment --4-- ist eine mit dem Schlitten --19-- einstückige Zunge --21-- zugeordnet, die an ihrem vorderen oberen Ende eine der Abschrägung --10-- des Segments --4-- entsprechende Schrägfläche - aufweist. Die Zungen --21-- überragen in axialer Richtung die Segmente --5--.
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Neigung jener der Flächen --9-- entspricht und die an in Verlängerung der Segmente --5-- angeordneten und mit dem Dorn-l-festen --1-- festen Teilen --23-- ausgebildet sind. Bei den Teilen --23-- kann es sich um gesonderte jeweils einem Segment vorgeordnete Teile handeln, oder aber um einen einzigen Teil, in welchen die für die Unterbringung der Segmente --5-- und den ihnen zugehörigen Teilen erforderlichen Räume ausgearbeitet sind.
Bei den Flächen --9 bzw. 24-- kann es sich entweder um ebene oder gekrümmte Flächen handeln. Vorzugsweise sind die Flächen-24-- als Kegelmantelflächen und die Flächen - hiezu komplementär ausgebildet.
Der Neigungswinkel Ci der Flächen --24-- kann, ebenso wie der Neigungswinkel ss der Führungen --20--, in einem Bereich zwischen 15 bis 60 liegen. Das gegenseitige Grössenverhältnis von Ci zu ss wird etwa durch die Muffenform insbesondere aber durch die Forderung nach insgesamt kleinster Verschiebewege bestimmt sein.
Das Ausfahren des Sickenformringes erfolgt durch Antrieb des Schlittens, wozu vorliegendenfalls ein Gestänge --25-- dient. Hiebei kann es sich z. B. um die Kolbenstange eines nicht dargestellten Zylinder-Kolbenaggregates handeln.
Ausgehend von der in Fig. 1 gezeigten Endlage wird beim Verschieben des Schlittens in Richtung des
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beim weiteren Verschieben des Schlittens das Segment --4-- gegen die Wirkung der Feder --14-- hochgehoben u. zw. um einen Betrag, welcher der radialen Dicke der Zungen --21-- entspricht. Das Mass mit welchem die Zungen --21-- die Segmente --5-- überragen ist an sich beliebig, jedoch muss stets sichergestellt sein, dass dann, wenn --9-- die Schrägfläche --24-- berührt, das Segment --4-- bereits sicher auf der Zunge sitzt. Zweckmässig ist die Anordnung so getroffen, dass dieser sichere Sitz bereits beim Eintritt des Segmentes --5-- in den Ringraum --12-- erreicht ist.
Die Segmente --4-- nehmen dann eine Zwischenstellung ein, in der sie zur Mitnahme durch die längs --24-- hochgleitenden Segmente bereit sind. Bei diesem Hochgleiten sind die Segmente in den Führungen --20-- höhenverstellbar gehalten ; die
Segmente --4-- sind durch die Federn --14-- gegen die Segmente --5-- gepresst und werden von diesen radial nach aussen verschoben. Fig. 2 zeigt die Endlage der Segmente in welcher sie zu dem Sickenformring zusammengesetzt sind. In den Teil --23-- eingearbeitete Räume --31, 32-- nehmen jeweils den Sitz --33-- des Elementes --5--, die Räume --34-- jeweils eine Zunge --21-- auf. Die Endlage der Segmente kann in verschiedenster Weise vorgegeben werden, so z.
B. durch die Anschläge --35-- oder durch den in Fig. 1 und 2 strichliert angedeuteten Anschlag --36--.
Das Einziehen der Segmente erfolgt durch Antrieb des Schlittens entgegen der durch-30- angedeuteten Pfeilrichtung, wobei zunächst die Segmente --5-- längs --24-- abgleiten und die Segmente - zufolge der Feder--14--mit ersteren in Flächenberührung gehalten werden. Kommen die Flächen - 9 und 24-- ausser Eingriff, so sitzen die Segmente auf --33-- auf und werden sodann vom Schlitten --19-- in axialer Richtung mitgenommen. Die Segmente --4-- sitzen auf den Zungen --21-- auf und verbleiben solange in dieser Zwischenstellung bis sie längs der Fläche --22-- abgleiten, hiedurch in radialer Richtung noch tiefer eingeschoben und endgültig unter das Dornniveau zu liegen kommen.
Die Begrenzung für die Einschiebebewegung stellt die Fläche --37-- dar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Formwerkzeug zur Herstellung einer Ringnut an der Innenseite eines Rohres aus in plastischem Zustand bringbaren, z. B. thermoplastischen Kunststoff, mit einem koaxial zu einem Dorn angeordneten, aus keilförmigen Segmenten gebildeten Nutformring, wobei Segmente mit nach innen konvergierenden Keilflächen mit Segmenten abwechseln, deren Keilflächen nach innen divergieren, dadurch ge- k e n n z e i c h n e t, dass die Segmente (4) mit nach innen konvergierenden Keilflächen (6) in Richtung senkrecht zur Dornachse, die Segmente (5) mit nach innen divergierenden Keilflächen (7) hingegen parallel zur Dornachse auf zur Dornachse geneigten Flächen (24 bzw. 20) verschiebbar geführt sind, so dass sie nach bzw.
beim Absenken unter die Dornfläche unter Abhebung von den andern Segmenten (4) aus der Ebene des Nutformringes ausbringbar sind.
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