Verfahren zur Herstellung von Kunststoffrohren mit mindestens an einem Ende auf eine bestimmte Länge erhöhtem Wandquerschnitt und Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffrohren, welche mindestens an einem Ende auf eine bestimmte Länge einen erhöhten Wandquerschnitt aufweisen, wobei zunächst ein Rohrstrang aus einem Extruder extrudiert wird, der Rohrstrang im Abstand von der Extrusionsöffnung durch Kühlung verfestigt wird, mittels einer am verfestigten Bereich des Rohrstranges angreifenden Abzugsvorrichtung weggeführt wird und schliesslich der Rohrstrang in Einzelrohre der gewünschten Länge zertrennt wird.
Bei der Verbindung von Rohren, vor allem von Kunststoffrohren treten insofern Schwierigkeiten auf, als in der Regel ein Ende jedes Rohrstückes aufgeweitet werden muss oder beispielsweise zum Aufbringen von Gewinden eine Verdickung der Rohrenden erforderlich ist. Wird in ersterem Falle das Rohr von seinem Normaldurchmesser nachträglich auf den erhöhten Durchmesser einer Einschiebemuffe für das anschliessende Rohr aufgeweitet und werden in dem aufgeweiteten Teil gar noch Ringsicken vorgesehen, die zur Aufnahme von Dichtungsringen dienen, so haben die aufgeweiteten Teile gegenüber den Rohrteilen normalen Durchmessers eine entsprechend geringere Wanddicke. Dies ist äusserst nachteilig, da die Teile grösseren Durchmessers sogar erhöhte Wanddicke benötigen, sollen sie mit dem gleichen Druck belastet werden wie der nicht aufgeweitete Teil des Rohres.
Die auftretenden Schwierigkeiten hat man dadurch zu beseitigen versucht, dass man vor dem Aufweiten über das entsprechende Rohrende in der bei der Geschützfabrikation üblichen Weise ein Ringrohr aufschrumpfte.
Eine welche Lösung ist jedoch sehr unbefriedigend, da sie teuer und umständlich in der Herstellung ist und darüber hinaus eine sehr genaue Berechnung erforderlich ist, wenn die auftretenden Spannungen auf das innere und äussere Rohr gleichmässig verteilt werden sollen. In der Regel sind jedoch die Toleranzen bei Kunststoffrohren so gross, dass die errechneten Werte gar nicht eingehalten werden können. Man hat sich auch geholfen, dass man die dünnere Wanddicke an den Muffenenden der Rohre beliess und den Höchstdruck entsprechend niedrig ansetzte. Dieses Vorgehen läuft auf einen grossen Materialverbrauch hinaus, da die Gesamtlänge der Rohre, die normalerweise 5 Meter und mehr beträgt, entsprechend überdimensioniert ist.
Die Mängel der bekannten Extrusionsverfahren, die auf (im mathematischen Sinne) zylindrische Profile beschränkt sind, und vor allem der bisher üblichen extrudierten Rohre werden entsprechend der Erfindung in äusserst einfacher und radioneller Weise dadurch beseitigt, dass beim Extrudieren in Intervallen, welche dem gewünschten Abstand der Bereiche mit erhöhtem Wandquerschnitt entsprechen, das Verhältnis der Geschwindigkeit, mit welcher der Rohrstrang aus der Öffnung des Extruders herausgedrückt wird, zu der Geschwindigkeit, mit welcher die Abzugsvorrichtung den bereits verfestigten Be reich des Rohrstrangs weitertransportiert, erhöht wird, und zwar jeweils während eines Zeitraumes, welcher der gewünschten Länge des Bereichs mit erhöhtem Wandquerschnitt entspricht, und dass der extrudierte Rohrstrang vor der Abkühlung kalibriert wird.
Vorteilhaft wird der aus dem Extruder austretende Rohrstrang durch eine gekühlte Kalibrierbüchse geführt ; das Stauchen erfolgt dann in dieser Büchse. In diesem Fall sitzt die erhaltene Verdickung innen. Das Stauchen kann z. B. dadurch erfolgen, dass der Rohrstrang von einer dem Extruder nachgeschalteten Abziehvorrichtung mit konstanter Geschwindigkeit abgezogen wird und kurzzeitig während des Austretens der entsprechenden Strangteile aus dem Extruder die Ausbringung des letzteren erhöht wird. Das Stauchen wird jedoch besonders vorzugsweise durch zeitweiliges Verringern der Geschwindigkeit der dem Extruder nachgeschalteten Abzugsvorrichtung für den fertigen Rohrstrang bewirkt.
Soll die Verdickung des Rohrstrangs aussen sitzen, so wird dieser vorteilhaft über einem Kalibrierdorn gestaucht.
Während des Stauchens in einer Kalibrierbüchse wird vorteilhaft im Innern des Rohrstrangs ein hub er druck, beispielsweise durch zugeführte Pressluft, aufrechterhalten, der das Rohr an die Kalibrierbüchse andrückt. Eine besondere Einrichtung hierfür ist nicht erforderlich, da in der Regel bereits die Erzeugung eines glatten Rohrstranges unter zumindest im Bereich der Kalibrierbüchse herrschendem innerem Überdruck erfolgt.
Nach dem Stauchen kann der fertige Rohrstrang im Bereich der Verdickungen zertrennt werden, worauf diese, wie an sich bekannt, auf den gewünschten Durchmesser und das gewünschte Profil aufgeweitet werden können.
Die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens erfolgt vorteilhaft mittels einer Vorrichtung, welche einen Extruder, eine diesem nachgeschaltete Kalibriereinrichtung, eine dieser nachgeordneten Kühlvorrichtung für den Strang und eine Abzugsvorrichtung umfasst und erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass die Abziehvorrichtung mit einer automatisch wirkenden Einrichtung versehen ist, welche in den gewünschten Abständen die Abziehgeschwindigkeit periodisch verringert, so dass in oder auf der Kalibriervorrichtung während der Zeit verringerter Geschwindigkeit eine Stauchung des Rohrstranges auftritt.
Die Kalibriervorrichtung ist vorteilhaft eine den aus dem Extruder austretenden Rohrstranges umgebende wassergekühlte Buchse.
Zweckmässig ist eine Leitung für ein Druckgas, vorzugsweise Luft, vorgesehen, durch welche im Inneren des in der Buchse befindlichen Teiles des Rohrstranges ein diesen an die Buchse anpressender überdruck erzeugt wird'.
Es sind jedoch bei Kunststoffrohren weiter noch Vergrösserungen des Innendurchmessers erforderlich, wenn die Rohre mittels Muffensteckverbindungen aneinandergefügt werden sollen, bei denen jeweils ein Rohrende zu einer Muffe aufgeweitet wird, in welche das nicht aufgeweitete Ende des anderen Rohres eingeschoben wird. Die Muffe muss nämlich noch mit einer zusätzlichen Sicke versehen werden, welche einen Dichtungsring aufnimmt.
In diesem Fall und auch in anderen Fällen hat man bisher die Aufweitungen dadurch erzeugt, dass man das vorübergehend erweichte Rohrende in eine äussere, die Aussenform der Aufweitung bestimmende Matrize einbrachte und in das Rohrende ein Druckmedium, zum Beispiel Luft, einführte, durch welches die erweichte Rohrwandung an die Innenfläche der Matrize angeschmiegt wurde. Dadurch lässt sich zwar die Aussenform sehr genau bestimmen, aber nicht die Innenform, die vom plastischen Fliessverhalten des Rohrmaterials abhängt. Aber gerade auf die genaue Einhaltung der Innenform der Aufweitungen kommt es entscheidend an, da die Abdichtung der Rohrverbindung und auch die Führung des Einschubrohrendes in der Muffe entscheidend davon abhängt, dass Muffendurchmesser und Sickendurchmesser sowie Sickenform genau eingehalten werden.
Auch ist es wesentlich, dass die Wanddicke der Sicke im Rohr nicht gegenüber den übrigen Rohrwandungen zu stark abfällt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung wird vorteilhaft so weitergefährt, dass das; Rohrende in plastischem Zustand auf einen formveränderlichen, die gewünschte Innenform der Aufweitungen aufweisenden Kern aufgezogen und über diesem verfestigt wird, worauf der Kern unter Verformung, insbesondere unter Zerlegung, aus dem Rohrende entfernt wird. Selbstverständlich kann gemäss dem Relativitätsprinzip der Mechanik genauso gut der Kern in das Rohrende hineingeschoben werden, oder beide Teile können gleichzeitig aufeinanderbewegt werden.
Wie entsprechende Versuche zeigten, ist es überraschenderweise möglich, das plastisch gemachte Rohrende ohne wesentliche Zusammenstauchungen über den sich erweiternden Kern zu schieben, wobei das Rohrende sich hinter zum Rohrende hin wieder verjüngenden Teilen des Kernes ebenfalls wieder verjüngt. Wesentliche Stauchungen des plastischen Rohrendes treten hierbei nicht auf. Die geringfügige Stauchung, die unter Umständen auftreten kann, kann sogar erwünscht sein, da hierdurch die Wand verdünnung, die bei der Durchmesservergrösserung des Rohrendes auftritt, ganz oder teilweise ausgeglichen wird.
Bei der Aufweitung werden vorteilhaft die sich zum Rohrende hin verjüngenden Aufweitungsbereiche des Rohres mittels einer von aussen angreifenden Vorrichtung an den Kern angeschmiegt und/oder kalibriert. Auf diese Weise ist nochmals eine eventuell gewünschte Korrektur der Wanddicke möglich. Auch kann so die Stirnfläche des Rohres mitgeformt werden, so dass sie genau in einer Normalebene zur Rohrachse liegt. Sie kann auch ein bestimmtes Profil erhalten, beispielsweise gerundet werden.
Vorteilhaft erfolgt das Aufschieben des Rohrendes auf den Kern mit Hilfe eines Gleitmittels, vorzugsweise von Ö1. Vorteilhaft wird der Kern vor dem Überschieben des Rohrendes angewärmt, um eine vorzeitige Verfestigung des Rohrendes zu verhindern.
Das beschriebene Verfahren erlaubt es, die Anschlussmuffen von Rohrenden mit einer bislang nicht gekannten Mass- und Formgenauigkeit herzustellen.
Eine bevorzugte Ausführung einer Vorrichtung zur Durchführung des Aufweitens ist gekennzeichnet durch eine Haltevorrichtung für das zu bearbeitende Rohr, einen axial vor dem Zentrum dieser Haltevorrichtung angeordneten formveränderlichen Kern, eine Einrichtung zum axialen Verschieben von Kern und Rohrhaltevorrichtung gegeneinander sowie eine Einrichtung, um den Kern in eine Form zu bringen, in der dieser aus dem verformten Rohrende herausgezogen werden kann.
Vorteilhaft ist zur äusseren Kalibrierung und/oder Anschmiegung des Rohrendes an den Kern ein axial über das Rohrende schiebbarer, innen entsprechend profilierter Zylinder vorgesehen.
Vorteilhaft sind hydraulische Bewegung & einrich- tungen für die Rohrhaltevorrichtung, den profilierten Zylinder und die Verformung des Kerns vorgesehen.
Vorteilhaft umfasst der Kern zumindest im Bereich der sich zum Rohrende hin verengenden Aufweitung oder Aufweitungen eine Mehrzahl von Seg deuten, die axial und radial gegeneinander bewegbar sind. Vorteilhaft bestehen die Segmente aus zwei Segmentgruppen, die zahnartig ineinandergreifen, wobei, in einer Normalebene zur Achse des Kerns gesehen, die Segmente der einen Gruppe sich zur Achse hin verjüngen, während die der anderen Gruppe von aussen nach innen zumindest und vorzugsweise ihre Breite beibehalten.
Vorteilhaft sitzt an einer in das Rohr einführbaren, den Kern tragenden Stange eine gegebenenfalls die Rohraufweitung mitformende Verdickung, an welcher die sich zur Achse hin verjüngenden Segmente mit ihren, dem Rohrende abgewandten Enden in Radialebenen der Achse bewegbar angeordnet, vorzugsweise schwenkbar angelenkt sind.
Nachfolgend sind anhand der schematischen Zeichnungen vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 zeigt das Stauchen eines Rohrstranges.
Fig. 2 zeigt in grösserem Massstab den in der Kalibrierbüchse befindlichen Teil des Rohrstranges während des Verdickens.
Fig. 3 zeigt in übertriebener Darstellung in der oberen Hälfte das Muffenende eines Kunststoffrohres nach dem Stande der Technik und in der unteren Hälfte ein nach der vorliegenden Erfindung hergestelltes Muffenende.
Fig. 4 zeigt das Stauchen eines Vierkantrohres mit aussen befindlichen Querrippen über einem Dorn.
Fig. 5 zeigt eine beispielsweise Vorrichtung zur Aufweitung von Rohrenden teilweise im Schnitt nach der Aufweitung des Rohrendes vor dem Auseinanderfahren von Kern und Rohrende.
Fig. 6 zeigt den Schnitt III-III in Fig. 5.
Fig. 7 zeigt die Vorrichtung gemäss Fig. 5 nach dem Auseinanderfahren von Kern und Rohrende.
Fig. 8 zeigt in grösserem Massstab einen Längsschnitt durch den in dem fertig aufgeweiteten Rohrende befindlichen Kern der Vorrichtung nach Fig. 5 bis 7, wobei noch der Kalibrier- und Anschmiegungszylinder über dem Rohrende sitzt. Dieser Schnitt entspricht dem Schnitt IV-IV in Fig. 9.
Fig. 9 zeigt den Schnitt V-V in Fig. 8.
Fig. 10 zeigt einen Schnitt ähnlich Fig. 9, jedoch bei zerlegtem Kern, so dass das Rohrende vom Kern abgezogen werden kann.
Zunächst sei an Hand von Fig. 4 das Stauchen eines Vierkantrohres mit Querrippen beschrieben.
In diser Figur stellt 81 die Austrittsöffnung eines Extruders dar. Diese Öffnung ist vierkantig und besitzt im Innern einen kleinen vierkantigen Kern 82, so dass aus dem Extruder ein Vierkantrohr extrudiert wird. Nach vorn ist der Kern zu einem Kalibrierdorn 83 verlängert.
Hinter dem Kern kann eine Kühlvorrichtung für den austretenden Strang, beispielsweise in Form einer Brause 84, vorgesehen sein. Noch weiter im Abstand vom Extruder ist eine Abziehvorrichtung 85 vorgesehen, welche aus federnd gelagerten, vom Getriebe 86 angetriebenen Rollen 87 besteht. Die federnde Lagerung der Rollen 87 soll es den Rollen ermöglichen, über die im Abstand im Hohlprofil vorgesehenen Verdickungen 88 hinweg zu steigen, so dass diese das Abziehen des profilierten Stranges 89 nicht verhindern.
Das Getriebe 86 zeichnet sich durch einen stufenweise arbeitenden Steuermechanismus aus, welcher entsprechend den gewünschten Abständen der Verdickungen 88 von dem Rohrstrang 89 die Geschwindigkeit der Abziehvorrichtung 86 verringert. Auf diese Weise tritt, wenn die Abziehgeschwindigkeit verringert ist, mehr Werkstoff aus der Extruderdüse 81 aus, als abgezogen wird. Dadurch staucht sich dieser Werkstoff zu einem Wulst, der die Verdickung darstellt. In der Zeichnung ist die Vorrichtung gerade in einem Zustand dargestellt, in welchem die Abziehvorrichtung wieder auf die normale Abziehgeschwindigkeit heraufgeschaltet wurde und die Erzeugung einer Verdickung gerade beendet ist.
Nun sei an Hand von Fig. 1 bis 3 die Erfindung an Hand der Erzeugung von runden Kunststoffrohren mit zur Muffe aufgeweiteten Enden beschrieben, der in der Verdickung der Rohrwand vor dem Aufweiten besteht.
In Fig. 1 ist links schematisch das Stirnende eines Extruders 71 gezeigt, in dessen Öffnung sich ein Kern 72 befindet, so dass aus der Öffnung ein rundes Kunsttoffrohr 79, z. B. aus Polyvinylchlorid, ausgepresst wird, dessen Wanddicke durch die Differenz der Durchmesser der Extruderöffnung und des Kerns 72 bestimmt wird. An den Extruder schliesst sich eine hohle Büchse 73 an, in welcher Kühlwasser zirkuliert.
Im Abstand von der Kalibrierbüchse 73 ist ein Kühlwasserbad 74 vorgesehen, welches das aus der Kalibrierbüchse 73 austretende Rohr fertig abkühlt, so dass dieses Rohr nunmehr von einer Abzugsvorrichtung, welche mit der gleichen Geschwindigkeit arbeitet, mit der das Rohr aus dem Extruder gepresst wird, erfasst und abgezogen werden kann. Die Abzugsvorrichtung besteht im Ausführungsbeispiel aus sternförmig angeordneten Rollen 75, welche das Rohr weiter fördern. Erfindungsgemäss ist an der nicht näher dargestellten bekannten Antriebseinrichtung für die Abzugsvorrichtung eine automatische Steuereinrichtung 76 vorgesehen, welche in gewünschten Zeitabständen die Geschwindigkeit der Abzugsvorrichtung verringert. Diese Steuereinrichtung ist nicht näher beschrieben, da jeder Fachmann eine solche ohne weiteres herstellen kann.
Es sei hierzu nur beispielsweise auf die vielfältigen Steuereinrichtungen an automatischen Drehbänken, insbesondere bei Mehrspindelautomaten, hingewiesen.
Mit einer solchen Vorrichtung kann, so lange die Steuereinrichtung 76 nicht im Betrieb oder nicht benutzt ist, in üblicher Weise ein Rohrstrang hergestellt werden, so dass hierzu keine weiteren Erläuterungen erforderlich sind.
Durch die Steuerungseinrichtung wird jedoch nun in zeitlichen Abständen die Abzugsgeschwindigkeit um einen bestimmten Prozentsatz, beispielsweise 20 %, verringert. Da aber nicht gleichzeitig die Menge des aus dem Extruder austretenden Kunststoffes verringert wird, entsteht während des Betriebes mit verringerter Abzugsgeschwindigkeit durch Zusammenstauchen unmittelbar hinter der Austrittsöffnung des Extruders ein Rohrstück mit entsprechend vergrösserter Wanddicke, wie dies in Fig. 2 genauer dargestellt ist. Beginnt nun die Abzugsvorrichtung wieder mit normaler Geschwindigkeit zu laufen, so schliesst sich an das Rohrstück mit erhöhter Wanddicke wieder ein Rohrteil normaler Wanddicke an.
Im Bereich der Kalibrierbüchse 73 kann dabei eine Einrichtung vorgesehen sein, welche beispielsweise mittels Pressluftzufuhr durch den Kern 72 hindurch im Inneren des erzeugten Rohrstranges einen Über- druck aufrechterhält.
Der in der oben beschriebenen Art erzeugte Rohrstrang wird nun an den gewünschten Stellen - normalerweise wird das jeweils am Ende einer Verdickung sein - in einzelne Rohrstücke zerschnitten. Die gestauchten Enden werden dann, wenn sie beispielsweise zu Muffenenden vergrösserten Durchmessers erweitert werden sollen, unter Erwärmung in eine Matrize eingebracht, wo sie in an sich bekannter Weise auf den gewünschten Durchmesser und die gewünschte Form aufgeweitet werden. Auf diese Weise können insbesondere Rohre mit erweiterten Muffenenden, in welche Rohrenden normalen Durchmessers eingeschoben werden sollen, hergestellt werden. Beim Aufweiten kann im gleichen Arbeitsgang im Muffenende eine bekannte Ringrille erzeugt werden, welche zur Aufnahme eines Dichtungsringes dient.
Die Aufweitung geht nur so weit, dass im aufgeweiteten Ende ein gegenüber dem übrigen Rohrteil erhöhter Wandquerschnitt vorliegt. Ein derart erzeugtes Muffenende 77 ist in der unteren Hälfte von Fig. 3 dargestellt, während deren obere Hälfte ein solches Muffenende 78 gemäss dem Stand der Technik zeigt.
In ähnlicher Weise kann das Rohrende auch z. B. in einer Matrize aufgeweitet werden, welche mit einem Innengewinde versehen ist, so dass das Rohrende ein verstärktes Aussengewinde tragendes Ende erhält. Stauchung und Matrize müssen dabei so bemessen sein, dass nach der Bearbeitung in der Matrize der Rohrinnendurchmesser im Bereich des verdickten Endes etwa gleich dem normalen Rohrdurchmesser ist.
Analog kann auch ein aufgeweitetes Rohrende unter Einbringung einer inneren Patrize mit Gewinde versehen werden.
Der beschriebene erfindungsgemässe Stauchvorgang ist besonders für die Verarbeitung von Kunststoff geeignet.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 5 bis 10 die Aufweitung eines Rohrendes zur Einschubmuffe beschrieben, wobei auch in diesen Fällen die Aufweitung eines Rohrendes nur so weit gehen darf, dass das aufgeweitete Ende einen gegenüber dem übrigen Rohrteil erhöhten Wandquerschnitt aufweist.
Es wird zunächst auf die Fig. 5 bis 7 Bezug genommen.
Die zugehörige Vorrichtung umfasst im wesentlichen eine Haltevorrichtung 1 für das am Ende aufzuweitende Rohr sowie den Kern 2, den Kalibrierund Anschmiegungszylinder 3 und die Bewegungsvorrichtung 4 für Kern und Zylinder.
Die Haltevorrichtung besitzt auf Stangen 5 axial verschiebbar gelagert Spannbacken 6, die mittels eines hydraulisch betätigten Spannzylinders 7 das am Ende aufzuweitende Rohr 8 erfassen können.
Die beiden Spannbacken 6 werden von Blechen 9 und 10 getragen, die um die Achse 11 gegeneinander verschwenkbar sind. Zur axialen Verschiebung der Spannbacken und des von diesen gehaltenen Rohres dient ein Hydraulikzylinder 12, welcher mittels einer Stange 13 an den Blechen 9 der Spannbacken angreift.
Eine am Vorrichtungsrahmen 14 befestigte Stange 15 trägt den Kern 2. Zur Zerlegung des Kerns 2 dient ein Hydraulikzylinder 18, der mittels eines innerhalb der Stange 15 geführten Stabes in später genauer zu erläuternder Weise den Kern so weit zerlegt, dass das ausgeweitete Rohrende von ihm abgezogen werden kann. Der Kalibrier- und Anschmiegungszylinder 3 ist auf der Stange 15 geführt und wird von dem Hydraulikzylinder 16 axial bewegt. Zu diesem Zweck sitzt an der Schubstange 17 des Hydraulikzylinders 16 eine Scheibe 19, welche mittels zweier Stangen 20 am Kalibrier- und Anschmiegungszylinder 3 angreift.
Im Ausführungsbeispiel soll ein zur Muffe aufgeweitetes Rohrende erzeugt werden, welches eine Ringsicke 21 aufweist. Zu diesem Zweck wird die Vorrichtung zunächst in eine Lage gebracht, in welcher der Kern 2 geschlossen ist, der Zylinder 3 jedoch nach links in die in Fig. 7 gezeigte Lage gefahren ist. Nun wird das aufzuweitende Rohr 8 in die Spannvorrichtung eingespannt und sein Ende zunächst mit der nur schematisch angedeuteten Heizvorrichtung 22 auf die thermoplastische Erweichungstemperatur des zum Beispiel aus Polyvinylchlorid bestehenden Rohres 8 erwärmt. Der Kern wurde vorher aussen mit einem Gleitmittel, z. B. Ö1, geschmiert. Nun wird das Rohr auf den Kern zu gefahren, wobei sich das Ende des Rohres, dessen Wanddicke bereits gegenüber der Wanddicke des übrigen Rohres verdickt ist, über den Kern schiebt.
Das plastische Material des Rohrendes übersteigt dabei, da es noch eine gewisse Elastizität hat, den Ringwulst 23 des Kernes und schmiegt sich auch danach wieder dem sich links vom Ringwulst verengenden Kern 2 an. Nun wird der Zylinder 3 auf das Rohrende zu gefahren, so dass er mit seiner entsprechend ausgebildeten Innenfläche den links von der im Rohrende erzeugten Sicke 21 befindlichen Teil des Rohres kalibriert und gegebenenfalls an den Kern anschmiegt. Diese Anschmiegung sorgt in erster Linie dafür, dass der in Fig. 10 mit x bezeichnete Bereich der Muffeninnenfläche selbst bei sehr stark gekrümmter Form genau an den Kern angeschmiegt wird.
Hat so das Rohrende die gewünschte Aufweitung und Profilierung erhalten, so wird mittels der schematisch angedeuteten, aus einer Berieselungsanlage bestehenden Kühlvorrichtung 24 der nicht vom Zylinder 3 bedeckte Teil des verformten Rohrendes berieselt und durch die damit verbundene Abkühlung wieder verfestigt. Nun wird der Zylinder 3 nach links gefahren und ebenfalls der von ihm bisher bedeckt gewesene Teil des Rohrendes durch Berie selung verfestigt.
Im Anschluss hieran wird mittels des Hydraulikzylinders 18 in später zu beschreibender Weise der Kern zerlegt, so dass das Rohr mittels des Hydraulikzylinders 12 vom Kern abgezogen werden kann.
Nun kann das nächste Rohrende in der gleichen Weise aufgeweitet und profiliert werden.
Nachfolgend wird an Hand der Fig. 8-10 der Aufbau und die Wirkungsweise des Kernes beschrie : ben.
In Fig. 8 ist der Zylinder 3, um seine Innenform besser darstellen zu können, gezeigt. Er ist mit Gewindelöchern 25 versehen, in welchen die Stangen 20 eingeschraubt sind. Für das Verständnis der Zerlegung des Kerns ist er jedoch ohne Bedeutung.
Der Kern wird, wie bereits oben erläutert, von der Stange 15 getragen. Am Ende der Stange 15 ist, mittels einer Passfeder 26 gegen Verdrehung gesichert, die Kernverdickung 27 befestigt. Diese wird von der Mutter 28 auf dem verjüngten Teil 29 der Stange 15 gehalten. Die Verdickung 27 besteht aus einem Grundkörper 30, auf welchem mittels Schrauben 31 eine Buchse 32 befestigt ist. Die Buchse 32 ragt, mit ihrem Ringbund 33 die Mutter 28 umgebend, zu Führungszwecken noch ein Stück in den nicht aufzuweitenden Bereich des Rohres hinein, welches in Fig. 8-10 im fertig aufgeweiteten Zustand eingezeichnet ist. Der Grundkörper 30 besitzt auf seinem Umfang gleichmässig verteilt im Abstand voneinander sechs Ausklinkungen 34 (Fig. 5), in welchen Segmente 35 um Achsen 36 schwenkbar gelagert sind.
Diese Segmente 35 haben, wie aus Fig. 9 ersichtlich, in Normalebenen zur Kernachse Segmentprofil im geometrischen Sinn.
Dieses Profil weisen sie allerdings nur in dem Bereich auf, in dem sie mit den Segmenten 37 in Berührung kommen. In ihrem in Fig. 8 und 9 weiter rechts gelegenen Teil weisen sie aus Fertigungsgründen Rechteckprofil auf, was ihre Lagerung in den Ausklinkungen 34 des Grundkörpers 30 erleichtert.
Auf der Stange 15 mittels des Stabes 16 axial verschiebbar ist ein mit jedem der sechs Segmente 37 zugeordneten Ausklinkungen 39 und 40 versehener Steuer- und Haltezylinder 41 gelagert. Die Verbindung des Stabes 16 mit dem Steuer und Haltezylinder 41 erfolgt mittels des Stiftes 42, welcher durch Langlöcher 43 der Stange 15 ragt. Mittels seiner nicht ausgeklinkten Flächen 44 hält der Zylinder 41 die Segmente 35 in ihrer in Fig. 8 und 9 gezeigten äusseren Lage. Diese Lage ist nach aussen hin durch die Anschlagflächen 46 eines ringförmigen Kerngliedes 47 begrenzt, welche an den entsprechenden Flächen der Segmente 35 bei zusammenge fahrenem Kern anliegen. Das Kernglied 47 besteht aus einem Ringkörper 48, der mit einem äusseren Bund 49 einen zweiten, ebenfalls zum Kernglied gehörenden Ringkörper 50 teilweise überragt.
Die Ringkörper 48 und 50 sind mit Schrauben 51 verbunden. Der Ringkörper 50 weist 6 Ausklinkungen 52 auf. In jeder dieser Ausklinkungen ist um die Achse 53 schwenkbar ein Segment 37 gelagert. Die Segmente 37 weisen, wie aus Fig. 9 ersichtlich, parallel zueinander verlaufende Seitenflächen 54 auf, so dass sie noch, während sie zwischen den Segmenten 35 sind, nach innen verschwenkt werden können.
Ihre äusserste Lage wird durch Anliegen ihrer Flächen 55 an entsprechenden Flächen des Steuer- und Haltegliedes sowie durch Anliegen ihrer Flächen 56 an entsprechenden Flächen des Grundkörpers 30 definiert. Die Segmente 37 sind mit Fingern 58 versehen, welche mit entsprechenden Flächen 59 der Ausklinkungen 39 des Steuer- und Haltegliedes 41 zusammenwirken können.
Nachfolgend wird das Auseinanderfahren des Kern aus der in Fig. 8 gezeigten Lage in die in Fig. 10 gezeigte Lage beschrieben. Zu diesem Zweck wird der Stab 16 und das mit ihm verbundene Steuerund Halteglied nach links bewegt, so weit es die Langlöcher 43 der Stange 15 zulassen. Bei dieser Bewegung schlägt zunächst die Fläche 59 gegen die Finger 58 der Segmente 37 an und verschwenkt diese nach innen in die in Fig. 10 gezeigte Lage.
Beim Weitergleiten des Gliedes 41 nach links kommen schliesslich die mit den Flächen 56 zusammenwirkenden Flächen der Segmente 37 mit den Flächen 60 der Ausklinkungen 40 in der in Fig. 10 gezeigten Lage in Eingriff. Nun nimmt das Glied 41 durch Angreifen an den Segmenten 37 auch das Kernglied 47 mit, welches axial frei bewegbar auf dem Umfang des Steuer- und Haltezylinders 41 gelagert ist. Die, wie oben beschrieben, nach innen verschwenkten Segmente 37 überragen in ihrer in Fig. 10 gezeigten Lage die Einhüllende des zylindrischen Kernteils nicht, so dass sie aus dem aufgemufften Rohrende herausgezogen werden können.
Beim Nachlinksfahren des Steuer- und Haltezylinders 41 hat dessen Fläche 44 zugleich den Segmenten 35 die Verschwenkung nach innen freigegeben, so dass diese beim Abziehen des Rohres vom Kern nach rechts unter dem Einfluss der von der Rohrwand ausgeübten Kräfte in die in Fig. 10 gezeigte Lage verschwenkt werden können.
Ist das Rohr abgezogen, so wird mittels des Stabes 16 das Steuer- und Halteglied 41 wieder nach rechts geschoben, wobei es zunächst die Segmente 35 wieder in ihre nach aussen geschwenkte Lage bewegt. Beim weiteren Nachrechtsverschieben des Gliedes 41 heben die Flächen 65 der Ausklinkungen 40 die Segmente 37 an und lassen deren Flächen 55 auf die Flächen 66 aufgleiten, so dass auch diese Segmente wieder an ihre äussere Lage kommen. Da das Steuer- und Halteglied bei ganz zusammengefahrenem Kern mit seinen Flächen 67 gegen die entsprechenden Flächen des Ringkörpers 48 drückt, wird durch weitere Übermittlung dieses Drucks der ganze Kern fest in seiner Lage zusammengehalten.
Nun kann ein neues Rohrende aufgeschoben werden.
Der Vollständigkeit halber sei bemerkt, dass die Segmente 37 nur der bequemeren Bezeichnung halber ebenfalls als Segmente bezeichnet sind, obwohl sie in mathematischem Sinn natürlich nicht als solche angesprochen werden können.
Wenn erforderlich, kann der Kern vor dem Überschieben des Rohrendes angewärmt werden, um eine vorzeitige Verfestigung des Rohrendes zu verhindern.
Zur leichteren Überschaubarkeit ist in den Fig. 5 und 10 jeweils nur eines der Segmente 35 und 37 eingezeichnet. Diese beiden Figuren zeigen im wesentlichen nur das, was tatsächlich in der Schnittebene zu sehen ist. Ein Teil der hinter der Schnittebene liegenden, an sich ebenfalls sichtbaren Kanten ist der Übersichtlichkeit halber weggelassen.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Es sind vielmehr die verschie densten Abwandlungen möglich.
Process for the production of plastic pipes with at least one end increased wall cross-section to a certain length and device for
Implementation of the procedure
The invention relates to a method and a device for the production of plastic pipes, which have an increased wall cross-section at least at one end over a certain length, wherein first a pipe string is extruded from an extruder, the pipe string is solidified at a distance from the extrusion opening by cooling, by means of a pull-off device acting on the solidified area of the pipe string and finally the pipe string is cut into individual pipes of the desired length.
When connecting pipes, especially plastic pipes, difficulties arise insofar as one end of each pipe section usually has to be widened or, for example, the pipe ends need to be thickened to apply threads. If, in the former case, the pipe is subsequently expanded from its normal diameter to the increased diameter of an insertion sleeve for the adjoining pipe and if ring beads are provided in the expanded part to accommodate sealing rings, the expanded parts have a normal diameter compared to the pipe parts correspondingly smaller wall thickness. This is extremely disadvantageous, since the parts of larger diameter even require increased wall thickness if they are to be loaded with the same pressure as the non-expanded part of the pipe.
Attempts have been made to eliminate the difficulties that arise by shrinking an annular barrel over the corresponding barrel end in the manner customary in gun manufacture before expanding.
Which solution is very unsatisfactory because it is expensive and cumbersome to manufacture and, moreover, a very precise calculation is required if the stresses that occur are to be evenly distributed between the inner and outer tubes. As a rule, however, the tolerances for plastic pipes are so large that the calculated values cannot be maintained at all. It was also helpful to leave the thinner wall thickness at the socket ends of the pipes and to set the maximum pressure correspondingly low. This procedure results in a large amount of material being used, as the total length of the pipes, which is normally 5 meters and more, is correspondingly oversized.
The deficiencies of the known extrusion processes, which are limited to (in the mathematical sense) cylindrical profiles, and above all of the extruded tubes customary up to now, are eliminated according to the invention in an extremely simple and radional manner in that when extruding at intervals that correspond to the desired distance of the Corresponding to areas with increased wall cross-section, the ratio of the speed at which the pipe string is pushed out of the opening of the extruder to the speed at which the haul-off device transports the already solidified area of the pipe string is increased, in each case during a period of time which corresponds to the desired length of the area with increased wall cross-section, and that the extruded pipe string is calibrated before cooling.
The pipe string emerging from the extruder is advantageously passed through a cooled calibration sleeve; the upsetting then takes place in this sleeve. In this case, the thickening obtained sits on the inside. The upsetting can e.g. B. be done in that the tubing is withdrawn at a constant speed from a withdrawal device downstream of the extruder and the output of the latter is increased briefly while the corresponding strand parts emerge from the extruder. The upsetting is, however, particularly preferably effected by temporarily reducing the speed of the take-off device for the finished pipe string, which is connected downstream of the extruder.
If the thickening of the pipe string is to be located on the outside, it is advantageously compressed over a calibration mandrel.
During the upsetting in a calibration sleeve, a stroke is advantageously maintained in the interior of the pipe string, for example by supplied compressed air, which presses the pipe against the calibration sleeve. A special device is not required for this, since a smooth pipe string is usually already being produced under an internal overpressure at least in the area of the calibration sleeve.
After upsetting, the finished pipe string can be severed in the area of the thickenings, whereupon, as is known per se, these can be expanded to the desired diameter and the desired profile.
The method according to the invention is advantageously carried out by means of a device which comprises an extruder, a calibration device connected downstream of this, a cooling device for the strand downstream of this and a draw-off device and is characterized according to the invention in that the draw-off device is provided with an automatically operating device, which in periodically reduces the withdrawal speed at the desired intervals, so that a compression of the pipe string occurs in or on the calibration device during the period of reduced speed.
The calibration device is advantageously a water-cooled bushing that surrounds the pipe string emerging from the extruder.
A line for a compressed gas, preferably air, is expediently provided, by means of which an overpressure is generated in the interior of the part of the pipe string located in the socket, which presses it against the socket.
In the case of plastic pipes, however, further enlargements of the inner diameter are necessary if the pipes are to be joined by means of socket connectors, in which one pipe end is widened to form a socket into which the non-widened end of the other pipe is inserted. The sleeve has to be provided with an additional bead that accommodates a sealing ring.
In this case and also in other cases, the widenings have hitherto been produced by introducing the temporarily softened pipe end into an outer die that determines the external shape of the widening and introducing a pressure medium, for example air, into the pipe end, through which it is softened The pipe wall was nestled against the inner surface of the die. This allows the external shape to be determined very precisely, but not the internal shape, which depends on the plastic flow behavior of the pipe material. But the exact adherence to the internal shape of the widenings is crucial, since the sealing of the pipe connection and the guidance of the insertion pipe end in the socket depend on the socket diameter and bead diameter and bead shape being precisely adhered to.
It is also essential that the wall thickness of the bead in the pipe does not drop too much compared to the other pipe walls.
The method according to the invention is advantageously continued so that the; Pipe end in the plastic state is pulled onto a shape-changeable core having the desired inner shape of the widenings and solidified over this, whereupon the core is removed from the pipe end with deformation, in particular with decomposition. Of course, according to the relativity principle of mechanics, the core can just as easily be pushed into the pipe end, or both parts can be moved towards one another at the same time.
As corresponding tests have shown, it is surprisingly possible to push the plasticized pipe end over the expanding core without significant compression, the pipe end also tapering again behind parts of the core which taper again towards the pipe end. Significant compression of the plastic pipe end does not occur here. The slight compression that can occur under certain circumstances can even be desirable, since this completely or partially compensates for the thinning of the wall, which occurs when the diameter of the pipe end increases.
During the widening, the widening areas of the pipe tapering towards the pipe end are advantageously nestled and / or calibrated against the core by means of a device that engages from the outside. In this way, any desired correction of the wall thickness is possible again. The end face of the pipe can also be shaped in this way so that it lies exactly in a plane normal to the pipe axis. It can also be given a specific profile, for example rounded.
The pipe end is advantageously pushed onto the core with the aid of a lubricant, preferably oil. The core is advantageously heated before the pipe end is pushed over, in order to prevent premature solidification of the pipe end.
The method described makes it possible to manufacture the connecting sleeves of pipe ends with a previously unknown dimensional and shape accuracy.
A preferred embodiment of a device for carrying out the expansion is characterized by a holding device for the pipe to be processed, a shape-changeable core arranged axially in front of the center of this holding device, a device for axially displacing the core and pipe holding device against each other and a device to convert the core into a To bring form in which it can be pulled out of the deformed pipe end.
Advantageously, for the external calibration and / or the fitting of the pipe end to the core, a cylinder which can be pushed axially over the pipe end and has a corresponding profile on the inside is provided.
Hydraulic movement and devices are advantageously provided for the pipe holding device, the profiled cylinder and the deformation of the core.
The core advantageously comprises, at least in the region of the widening or widenings that narrow towards the pipe end, a plurality of Seg which can be moved axially and radially relative to one another. Advantageously, the segments consist of two groups of segments that intermesh tooth-like, with the segments of one group tapering towards the axis, seen in a plane normal to the axis of the core, while those of the other group at least and preferably maintain their width from the outside to the inside.
Advantageously, on a rod that can be inserted into the tube and carries the core, there is a thickening that optionally forms the tube widening, on which the segments tapering towards the axis are arranged, preferably pivotably, with their ends facing away from the tube end in radial planes of the axis.
Advantageous exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the schematic drawings.
Fig. 1 shows the upsetting of a pipe string.
Fig. 2 shows on a larger scale that part of the pipe string located in the calibration sleeve during the thickening.
Fig. 3 shows an exaggerated representation in the upper half of the socket end of a plastic pipe according to the prior art and in the lower half a socket end produced according to the present invention.
Fig. 4 shows the upsetting of a square tube with external transverse ribs over a mandrel.
5 shows an example of a device for expanding pipe ends, partly in section after the pipe end has been expanded and before the core and pipe end are moved apart.
FIG. 6 shows the section III-III in FIG. 5.
FIG. 7 shows the device according to FIG. 5 after the core and pipe end have moved apart.
8 shows, on a larger scale, a longitudinal section through the core of the device according to FIGS. 5 to 7 which is located in the completely expanded pipe end, with the calibration and nesting cylinder still sitting over the pipe end. This section corresponds to section IV-IV in FIG. 9.
FIG. 9 shows the section V-V in FIG. 8.
FIG. 10 shows a section similar to FIG. 9, but with the core dismantled so that the pipe end can be pulled off the core.
First, the upsetting of a square tube with transverse ribs will be described with reference to FIG.
In this figure, 81 represents the outlet opening of an extruder. This opening is square and has a small square core 82 inside, so that a square tube is extruded from the extruder. The core is extended to the front to form a calibration mandrel 83.
A cooling device for the emerging strand, for example in the form of a shower 84, can be provided behind the core. At a further distance from the extruder, a pulling device 85 is provided, which consists of spring-mounted rollers 87 driven by the gearbox 86. The resilient mounting of the rollers 87 is intended to enable the rollers to climb over the thickened areas 88 provided at a distance in the hollow profile, so that these do not prevent the profiled strand 89 from being pulled off.
The gearbox 86 is characterized by a step-wise control mechanism which reduces the speed of the pulling device 86 in accordance with the desired spacings between the thickenings 88 and the pipe string 89. In this way, when the withdrawal speed is reduced, more material emerges from the extruder nozzle 81 than is withdrawn. This compresses this material into a bead that represents the thickening. In the drawing, the device is currently shown in a state in which the pulling device has been switched back up to the normal pulling speed and the generation of a thickening has just ended.
The invention will now be described with reference to FIGS. 1 to 3 with reference to the production of round plastic pipes with ends widened to form a socket, which consists in the thickening of the pipe wall prior to widening.
In Fig. 1, the front end of an extruder 71 is shown schematically on the left, in the opening of which there is a core 72, so that a round plastic pipe 79, z. B. from polyvinyl chloride, the wall thickness of which is determined by the difference between the diameter of the extruder opening and the core 72. A hollow sleeve 73 connects to the extruder, in which cooling water circulates.
A cooling water bath 74 is provided at a distance from the calibration sleeve 73, which cools the pipe emerging from the calibration sleeve 73 so that this pipe is now captured by a take-off device which operates at the same speed as the pipe is pressed out of the extruder and can be deducted. In the exemplary embodiment, the pull-off device consists of rollers 75 arranged in a star shape, which further convey the pipe. According to the invention, an automatic control device 76 is provided on the known drive device (not shown in detail) for the pull-off device, which reduces the speed of the pull-off device at desired time intervals. This control device is not described in more detail since any person skilled in the art can easily produce one.
In this regard, reference should only be made to the various control devices on automatic lathes, especially in multi-spindle machines.
With such a device, as long as the control device 76 is not in operation or not in use, a pipe string can be produced in the usual way, so that no further explanations are required in this regard.
However, the control device now reduces the withdrawal speed by a certain percentage, for example 20%, at time intervals. However, since the amount of plastic emerging from the extruder is not reduced at the same time, a pipe section with a correspondingly increased wall thickness is created during operation at a reduced take-off speed by compressing directly behind the outlet opening of the extruder, as shown in more detail in FIG. If the take-off device now begins to run again at normal speed, a pipe part of normal wall thickness is again attached to the pipe section with increased wall thickness.
In the area of the calibration sleeve 73, a device can be provided which maintains an overpressure in the interior of the pipe string produced, for example by means of a supply of compressed air through the core 72.
The pipe string produced in the manner described above is now cut into individual pipe pieces at the desired points - normally this will always be at the end of a thickening. The upset ends are then, if they are to be widened, for example, to socket ends of enlarged diameter, placed under heating in a die, where they are widened in a manner known per se to the desired diameter and the desired shape. In this way, in particular pipes with enlarged socket ends, into which pipe ends of normal diameter are to be inserted, can be produced. When expanding, a known ring groove can be created in the socket end in the same operation, which is used to accommodate a sealing ring.
The widening only goes so far that the widened end has an increased wall cross-section compared to the rest of the pipe part. A socket end 77 produced in this way is shown in the lower half of FIG. 3, while its upper half shows such a socket end 78 according to the prior art.
In a similar way, the pipe end can also, for. B. be expanded in a die, which is provided with an internal thread, so that the pipe end receives a reinforced external thread bearing end. The upsetting and the die must be dimensioned in such a way that, after processing in the die, the inside diameter of the pipe in the area of the thickened end is approximately equal to the normal pipe diameter.
Similarly, a widened pipe end can also be provided with a thread by introducing an inner male mold.
The upsetting process according to the invention described is particularly suitable for processing plastic.
The widening of a pipe end to form the insertion socket is described below with reference to FIGS. 5 to 10, whereby in these cases too the widening of a pipe end may only go so far that the widened end has a wall cross-section that is increased compared to the rest of the pipe part.
Reference is first made to FIGS. 5 to 7.
The associated device essentially comprises a holding device 1 for the tube to be expanded at the end as well as the core 2, the calibration and conforming cylinder 3 and the movement device 4 for the core and cylinder.
The holding device has clamping jaws 6 which are mounted axially displaceably on rods 5 and which can grasp the pipe 8 to be expanded at the end by means of a hydraulically operated clamping cylinder 7.
The two clamping jaws 6 are carried by metal sheets 9 and 10, which can be pivoted relative to one another about the axis 11. For the axial displacement of the clamping jaws and the tube held by them, a hydraulic cylinder 12 is used, which engages the metal sheets 9 of the clamping jaws by means of a rod 13.
A rod 15 fastened to the device frame 14 carries the core 2. A hydraulic cylinder 18 is used to dismantle the core 2, which by means of a rod guided within the rod 15 dismantles the core to such an extent that the expanded pipe end is pulled away from it can be. The calibration and nestling cylinder 3 is guided on the rod 15 and is moved axially by the hydraulic cylinder 16. For this purpose, a disk 19 is seated on the push rod 17 of the hydraulic cylinder 16 and engages the calibration and nesting cylinder 3 by means of two rods 20.
In the exemplary embodiment, a pipe end widened to form a socket is to be produced which has an annular bead 21. For this purpose, the device is first brought into a position in which the core 2 is closed, but the cylinder 3 has moved to the left into the position shown in FIG. The pipe 8 to be expanded is now clamped in the clamping device and its end is first heated to the thermoplastic softening temperature of the pipe 8 made of polyvinyl chloride, for example, with the heating device 22, which is only indicated schematically. The core was previously outside with a lubricant, e.g. B. Ö1, lubricated. The tube is now moved towards the core, the end of the tube, the wall thickness of which is already thickened compared to the wall thickness of the rest of the tube, being pushed over the core.
The plastic material of the pipe end, since it still has a certain elasticity, exceeds the annular bead 23 of the core and then also hugs the core 2, which narrows to the left of the annular bead. The cylinder 3 is now moved towards the end of the pipe so that it calibrates the part of the pipe located to the left of the bead 21 created in the pipe end with its correspondingly designed inner surface and, if necessary, hugs the core. This nestling primarily ensures that the region of the inner sleeve surface designated by x in FIG. 10 is nestled exactly against the core even if the shape is very strongly curved.
Once the pipe end has received the desired widening and profiling, the part of the deformed pipe end not covered by the cylinder 3 is sprinkled by means of the schematically indicated cooling device 24 consisting of a sprinkler system and solidified again by the cooling associated therewith. Now the cylinder 3 is moved to the left and the part of the pipe end that was previously covered by it is also solidified by sprinkling.
Following this, the core is dismantled by means of the hydraulic cylinder 18 in a manner to be described later, so that the tube can be pulled off the core by means of the hydraulic cylinder 12.
Now the next pipe end can be expanded and profiled in the same way.
The structure and mode of operation of the core is described below with reference to FIGS. 8-10: ben.
In Fig. 8, the cylinder 3 is shown in order to better represent its internal shape. It is provided with threaded holes 25 into which the rods 20 are screwed. However, it is of no importance for understanding the decomposition of the core.
As already explained above, the core is carried by the rod 15. The thickened core 27 is fastened to the end of the rod 15, secured against rotation by means of a feather key 26. This is held by the nut 28 on the tapered part 29 of the rod 15. The thickening 27 consists of a base body 30 on which a socket 32 is attached by means of screws 31. The bushing 32, with its collar 33 surrounding the nut 28, protrudes a little further into the non-widening area of the pipe for guidance purposes, which is shown in the fully expanded state in FIGS. 8-10. The base body 30 has six notches 34 (FIG. 5), evenly distributed around its circumference, at a distance from one another, in which segments 35 are mounted pivotably about axes 36.
As can be seen from FIG. 9, these segments 35 have a segment profile in the geometric sense in planes normal to the core axis.
However, they only have this profile in the area in which they come into contact with the segments 37. In their part located further to the right in FIGS. 8 and 9, they have a rectangular profile for manufacturing reasons, which facilitates their storage in the notches 34 of the base body 30.
A control and holding cylinder 41 provided with each of the six segments 37 associated with notches 39 and 40 is mounted on the rod 15, axially displaceable by means of the rod 16. The rod 16 is connected to the control and holding cylinder 41 by means of the pin 42 which protrudes through elongated holes 43 in the rod 15. By means of its non-notched surfaces 44, the cylinder 41 holds the segments 35 in their outer position shown in FIGS. 8 and 9. This position is limited to the outside by the stop surfaces 46 of an annular core member 47, which bear against the corresponding surfaces of the segments 35 when the core is moved together. The core member 47 consists of an annular body 48 which, with an outer collar 49, partially protrudes over a second annular body 50, which also belongs to the core member.
The ring bodies 48 and 50 are connected with screws 51. The ring body 50 has 6 notches 52. A segment 37 is mounted in each of these notches so as to be pivotable about the axis 53. As can be seen from FIG. 9, the segments 37 have side surfaces 54 running parallel to one another, so that they can be pivoted inward while they are still between the segments 35.
Their outermost position is defined by their surfaces 55 resting on corresponding surfaces of the control and holding element and by their surfaces 56 resting on corresponding surfaces of the base body 30. The segments 37 are provided with fingers 58 which can interact with corresponding surfaces 59 of the notches 39 of the control and holding element 41.
The moving apart of the core from the position shown in FIG. 8 into the position shown in FIG. 10 is described below. For this purpose, the rod 16 and the control and holding element connected to it are moved to the left as far as the elongated holes 43 of the rod 15 allow. During this movement, the surface 59 first strikes the fingers 58 of the segments 37 and pivots them inward into the position shown in FIG.
When the link 41 slides further to the left, the surfaces of the segments 37 which interact with the surfaces 56 finally come into engagement with the surfaces 60 of the notches 40 in the position shown in FIG. By engaging the segments 37, the member 41 now also takes along the core member 47, which is mounted on the periphery of the control and holding cylinder 41 so that it can move freely axially. The inwardly pivoted segments 37, as described above, do not project beyond the envelope of the cylindrical core part in their position shown in FIG. 10, so that they can be pulled out of the socketed pipe end.
When the control and holding cylinder 41 moves to the left, its surface 44 has at the same time released the segments 35 to pivot inward, so that when the pipe is pulled from the core to the right, under the influence of the forces exerted by the pipe wall, they move into the position shown in FIG can be pivoted.
Once the pipe is pulled off, the control and holding member 41 is pushed to the right again by means of the rod 16, initially moving the segments 35 back into their outwardly pivoted position. When the link 41 is moved further to the right, the surfaces 65 of the notches 40 lift the segments 37 and let their surfaces 55 slide onto the surfaces 66 so that these segments also come back to their outer position. Since the control and holding element presses with its surfaces 67 against the corresponding surfaces of the annular body 48 when the core is completely retracted, the entire core is held together firmly in its position by further transmission of this pressure.
A new pipe end can now be pushed on.
For the sake of completeness, it should be noted that the segments 37 are also designated as segments for the sake of more convenient designation, although they naturally cannot be addressed as such in a mathematical sense.
If necessary, the core can be heated before the pipe end is pushed over to prevent premature solidification of the pipe end.
For the sake of clarity, only one of the segments 35 and 37 is shown in FIGS. 5 and 10. These two figures essentially only show what can actually be seen in the sectional plane. Some of the edges that are also visible behind the cutting plane have been omitted for the sake of clarity.
The invention is not restricted to the examples described. Rather, the most diverse variations are possible.