DE10022383C2 - Vorrichtung zum Aufziehen von Dichtungsringen auf Rohrenden - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Aufziehen von Dichtungsringen auf Rohrenden.

Im Apparatebau, aber auch in der Kraftfahrzeugtechnik, ist die Herstellung von Verrohrungen der unterschiedlichsten Systeme erforderlich. Bereits im Kraftfahrzeugbereich sind Rohranlagen für die Bremsflüssigkeit, aber auch für die Lenkflüssigkeit einer Servolenkung erforderlich. Hierbei ist die Flüssigkeit oftmals durch eine längere Rohrleitung zu führen, die aus konstruktiven Gründen aus mehreren Rohrabschnitten zusammengesetzt wird. Dabei ist zwischen je zwei benachbarten Rohrabschnitten eine stabile Verbindung zu schaffen, was zumeist mittels einer Verschraubung bewirkt wird, und darüber hinaus muss für eine Abdichtung der Stoßstelle Sorge getragen werden. Letzteres erfolgt üblicherweise durch Einlegen eines Dichtungsringes zwischen die Mantelflächen der ineinandergesteckten Rohrenden, wobei der Dichtungsring vor dem Zusammenbau auf das Rohrende geringeren Durchmessers aufgezogen wird, bis er dort bspw. an einem rundumlaufenden Bund oder einer sonstigen, radialen Erweiterung anliegt.

Dieses Aufziehen von gummielastischen Dichtringen (meistens sog. O-Ringe) erfolgt derzeit manuell, indem auf das betreffende Rohrende ein Dorn mit einer konkav sich erweiternden Mantelfläche aufgesetzt wird, sodann wird auf das verjüngte Ende dieses Dornes der betreffende Dichtungsring aufgelegt und anschließend unter Zuhilfenahme einer Hülse über den konkav sich erweiternden Dornbereich auf das Rohrende geschoben. Hierbei kann sich eine Person einer entsprechend geformten Hülse bedienen, deren Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des verjüngten Dornendes entspricht, und die bspw. einen oder mehrere Längsschlitze aufweist, so dass sie sich beim Überstreifen über den konkaven Bereich des Dornes aufweiten kann. Sobald der Dichtungsring auf dem Rohrende plaziert ist, kann mit der aufgrund ihrer elastischen Aufweitung auf dem Dorn festklemmenden Hülse der Dorn aus dem Rohrende entnommen werden, und sodann werden Dorn und Hülse voneinander entfernt, um für einen nächsten Arbeitsgang einen weiteren Dichtungsring zwischen diesen Elementen einfügen zu können. Diese manuelle Vorgehensweise ist äußerst zeitraubend und aufgrund der manuellen Fertigung äußerst kostenintensiv. Sie kann jedoch derzeit nicht automatisiert werden, da es nicht möglich ist, den Dorn an einer Halterung zu befestigen, weil beim Aufziehvorgang der Dichtungsring an der gesamten Mantelseite des Dorns entlangrollen muss, so dass eine Halterung hier störend wäre.

Eine ähnliche Vorrichtung, die allerdings zum Einlegen eines geschlitzten und dadurch spannbaren Sicherungsrings in die Ringnut eines Profilkörpers verwendet wird, ist der deutschen Offenlegungsschrift 16 03 927 zu entnehmen. Bei dieser vorbekannten Anordnung ist die Hülse allerdings radial nicht aufweitbar. Außerdem ist dort der Dorn vollständig von der Hülse umgeben und muß zum Einlegen eines Sicherungsrings jedes mal von diesem vollständig entfernt und nach Überstreifen des Rings über den Dorn oder Einlegen desselben in die leere Hülse wieder in die Hülse eingeführt werden. Die Vielzahl der dafür notwendigen Handgriffe, insbesondere das notwendige "Einfädeln" des Dorns in die Hülse, lassen das Aufziehen von Ringen auf Rohrenden mit einem derartigen Werkzeug als äußerst mühevolles Unterfangen erscheinen.

Ähnliche Nachteile hat die aus dem US-Patent 3,030,700 vorbekannte Vorrichtung, die ebenfalls dem Einlegen von Sicherungsringen in die Ringnut eines Profilkörpers dient. Auch dort wird die Aufstreifhülse nur während des Aufziehvorgangs über den Dorn geschoben, nachdem der konische Dorn mit einem Fortsatz an seinem dickeren Ende an der Stirnseite des betreffenden Profilkörpers zentrierend angesetzt und ein gewellter Sicherungsring über dessen verjüngtes Ende gestreift wurde. Sodann wird mit der Aufstreifhülse, die zu diesem Zweck auch maschinell angetrieben sein kann, der geschlitzte und dadurch aufweitbare Sicherungsring über den konischen Bereich des Dorns hinweg auf den Profilkörper geschoben. Anschließend wird zwar - ggf. maschinell - die Aufstreifhülse wieder zurückgezogen, der Dorn verbleibt jedoch an dem Profilkörper oder wird allenfalls durch einen Reibschluß von der Aufstreifhülse mitgenommen. Jedenfalls muß er anschließend entweder von dem Profilkörper oder der Aufstreifhülse gelöst werden, um den nächsten Sicherungsring aufstecken zu können. Dieser Vorgang wie auch das anschließende Aufstecken des Dorns auf den nächsten Profilkörper muß manuell erfolgen und ist daher sehr zeitraubend. Eine zweite, die Aufstreifhülse umgebende Führungshülse kommt niemals mit dem Dorn in Berührung und ist daher nicht in der Lage, diese manuellen Handhabungen in irgendeiner Form zu erleichtern.

Auch die deutschen Offenlegungsschriften 35 26 768 und 35 33 674 zeigen keine praktischeren Lösungen. Im Gegenteil, diese Vorerfinder gelangen durch Verzicht auf einen Dorn einerseits zu einer mechanisch äußerst aufwendigen Anordnung (DE-OS 35 26 768) und andererseits zu einem Verfahren mit komplexen, weil lotrecht zueinander gerichteten Bewegungsabläufen, das deshalb kaum automatisierbar ist (DE-OS 35 33 674).

Aus den Nachteilen des beschriebenen Stands der Technik resultiert das die Erfindung initiierende Problem, eine Vorrichtung zum Aufziehen von Dichtungsringen auf Rohrenden zu schaffen, welche eine maschinelles Arbeiten mit möglichst geringem konstruktiven Aufwand erlaubt.

Die Lösung dieses Problems gelingt mit einer Vorrichtung zum Aufziehen von Dichtungsringen auf Rohrenden, welche folgende Elemente umfaßt:

• a) einen zumindest teilweise konischen Dorn, dessen verbreitertes Ende an dem Rohrende an- oder eingesetzt wird, und auf dessen verjüngten Ende der Dichtungsring aufstreifbar ist,
• b) eine auf den Dorn von dessen verjüngtem Ende her aufschiebbaren Hülse, deren vorderes, aufspreizbares Ende den Dichtungsring an dem konischen Dorn entlang bis auf das Rohrende schiebt, und
• c) ein den Dorn und die Hülse mantelseitig umgebendes Element zum Halten dieser Teile in koaxialer Ausrichtung, das von dem Dorn lösbar ist.

Der erfindungsgemäße Halter vereinigt in sich mehrere Funktionen: Einerseits dient er dazu, eine Relativausrichtung zwischen Dorn und Aufziehhülse herzustellen, so dass letztere durch ein Antriebselement exakt in Längsrichtung des Dornes auf diesen aufgeschoben werden kann, andererseits ist der Halter von dem Dorn lösbar, um dadurch dem Dichtungsring während des Aufziehvorgangs eine Bewegung entlang der gesamten, konischen Mantelfläche des Dorns zu erlauben. Hierbei ist "lösbar" nicht in dem Sinne einer vollständigen Separierung beider Teile zu verstehen, vielmehr genügt es bereits, wenn die aneinanderliegenden Mantelflächen von Dorn und Halter voneinander abgehoben werden, um Raum für den Durchtritt des Dichtungsrings zu schaffen. Indem andererseits der Dorn vorzugsweise innerhalb des Halters verbleibt, nachdem der Dichtungsring auf das Rohrende aufgeschoben und dieses sodann entfernt worden ist, kann er zusätzlich eine Haltefunktion ausüben, so dass es ausreichend ist, wenn der erfindungsgemäße Halter an einem Anlagenteil ggf. in einer oder mehreren Richtungen beweglich festgelegt wird. Es verbleiben Schnittstellen zu insgesamt drei äußeren Elementen: Dem Rohrende, einem Dichtungsring und einem Antriebsmittel für die Relativverschiebung der Hülse gegenüber dem Dorn bzw. dem erfindungsgemäßen Halter. Sofern das Rohrende und der Dichtungsring von außen zugeführt werden und das Antriebsmittel für die Hülse eine Bewegung relativ zu dem Halter auszuführen in der Lage ist, kann letzterer an einem Maschinenchassis od. dgl. unverrückbar festgelegt werden. Es ergibt sich insgesamt eine sehr einfache und daher wenig störanfällige Anordnung, die dennoch das maschinelle und damit schnelle Aufziehen von Dichtungsringen auf Rohrenden erlaubt.

Es hat sich als günstig erwiesen, dass der Halter einen seitlichen Schlitz zum Einlegen eines Dichtungsringes zwischen den Dorn und die zurückgezogene Hülse aufweist. Diese Maßnahme erleichtert die Handhabung der erfindungsgemäßen Halterung, da zum Einlegen eines Dichtungsrings weder der Dorn noch die Aufziehhülse aus dem Halter entnommen werden müssen und daher ständig koaxial ausgerichtet bleiben.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Halter wenigstens einen von seinem vorderen Ende ausgehenden und bis in den Bereich der Hülse reichenden Schlitz aufweist, der eine Aufweitung des Halters während des Aufweitens des Dichtungsrings erlaubt. Indem solchermaßen dem Halter zumindest in dessen vorderen, den Dorn umschließenden Bereich ein radialer Freiheitsgrad der Bewegung erteilt ist, lässt sich mit geringstem Aufwand ein den Dorn umgebender Spalt schaffen, durch welchen der Dichtungsring über diesen hinweg bis auf das Rohrende aufgeschoben werden kann.

Die Erfindung läßt sich dahingehend weiterbilden, dass der Halter im Bereich seines vorderen Endes an seiner Innenseite eine vorzugsweise nutförmige Vertiefung zur Aufnahme des verbreiterten Dornendes aufweist. Diese den Dorn in dessen Bereich maximaler radialer Erstreckung umgebende Nut ist in der Lage, den Dorn kraftschlüssig zu fixieren, insbesondere während des Einlegens bzw. Zuführens eines neuen Rohrendes.

Weitere Vorzüge lassen sich erzielen, indem der Halter im Bereich seines vorderen Endes an seiner Innenseite einen dem Dornumfang entsprechenden Innenquerschnitt aufweist. Dieser Bereich sollte entsprechend dem Dorn konisch ausgebildet sein mit dessen konischem Bereich entsprechender, radialer Erstreckung und einem entsprechenden Öffnungswinkel, so dass sich während der reinen Haltephase die Innenfläche des Halters vollflächig an dem konischen Bereich des Dorns anlegen kann und dabei diesen stabilisiert, auch wenn beim Zuführen eines weiteren Rohres bspw. infolge einer minimalen Verkantung axiale Kräfte auf den Dorn einwirken.

Ferner sieht die Erfindung vor, dass sich der Innenumfang des Halters etwa ab dem konischen Bereich des Dornes radial von dessen Radius etwa bis auf den Außenradius der Hülse erweitert. Diese Erweiterung soll als Anlauffläche für die innerhalb des Halters axial verschiebliche Hülse dienen, deren Vorderkante bei einer entsprechenden Vorschubbewegung in diesem Bereich an den Innenumfang des Halters anstößt und diesen sodann radial aufweitet, um einen den Dorn umgebenden Ringspalt zum Durchtritt des Dichtungsringes zu erzeugen.

Vorzugsweise ist die Erweiterung stetig, d. h. ohne Stufen. Solchenfalls kann die radiale Aufspreizbewegung des Halters gleichmäßig und somit äußerst sanft erfolgen, so dass auch nach einer Vielzahl von Aufziehvorgängen das elastische Material des Halters nicht ermüdet und deshalb ein Brechen der Halterfedern ausgeschlossen werden kann.

Eine konstruktive Optimierung ist dadurch möglich, dass sich der Innenumfang des Halters in seinem vorderen Bereich etwa konisch erweitert. Bei einer derartigen Bemessung ist die Aufspreizbewegung des Halters nunmehr proportional zu der Vorschubbewegung der Aufziehhülse, so dass die Geschwindigkeit des Aufweitvorgangs und damit die Belastung des Materials in dem Halter durch die Vorschubgeschwindigkeit eines Betätigungselements eingestellt werden kann.

Die Erfindung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass sich der Innenumfang des Halters in seinem rückwärtigen Bereich etwa torusförmig erweitert, und zwar entsprechend dem innersten, an die Torus-Grundebene anschließenden Oberflächenbereich eines Torusrings. Dieser Torusring bildet sozusagen einen Wulst am Beginn des konischen Bereichs des Innenumfangs des Halters, und dieser kann mit einem in komplementärer oder sonstiger Form zurückspringenden Kantenbereich der Hülse zusammenwirken, um während der Einleitung des Halteraufweitevorgangs einen großflächigen Kontakt zwischen Halterinnen- und Hülsenaußenseite zu schaffen, so dass während dieser Phase, in der insbesondere bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten aufgrund der Massenträgheitskräfte ein erhöhter Druck zwischen den aneinander gleitenden Elementen auftritt, dieser Druck großflächig verteilt wird und dadurch Verschleißerscheinungen minimiert werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung erfährt die Erfindung dadurch, dass der Halter an seinem rückwärtigen Ende eine Öffnung für ein die Hülse nach vorne schiebendes Element aufweist. Sofern diese Öffnung denselben Querschnitt wie der gesamte, rückwärtige Bereich des Halters aufweist, so bietet sie darüber hinaus die Möglichkeit eines besonders einfachen Zusammenbaus, indem die Hülse von diesem rückwärtigen Ende her in den Halter eingeschoben werden kann.

Dem Erfindungsgedanken folgend kann die Hülse an ihrer Vorderkante eine äußere Anfasung aufweisen, deren Neigungswinkel gleich oder größer dem Öffnungswinkel der konischen Erweiterung des Innenumfangs des Halters ist. Diese Anfasung bildet sozusagen das Pendant zu dem sich nach rückwärts erweiternden Innenumfang des Halters. Indem der Neigungswinkel der Anfasung dem Öffnungswinkel der konischen Erweiterung des Halterungshohlraums entspricht oder größer als dieser ist, kann der vordere Bereich der Anfasung nahezu reibungsfrei an der Halterungsinnenseite entlanggleiten, so dass ein Verkanten und damit ein übermäßiger Verschleiß der beteiligten Elemente ausgeschlossen ist.

Eine bevorzugte Bemessungsregel lautet dahingehend, dass die radiale Erstreckung der Anfasung etwa gleich oder größer der radialen Erstreckung der etwa torusförmigen Erweiterung des Innenumfangs des Halters sein sollte. Sofern zu Beginn des konischen Bereichs an dem Innenumfang des Halters ein torusförmiger Wulst vorgesehen ist, so ist dieser der besonderen Gefahr eines verstärkten Verschleißes ausgesetzt. Dem kann jedoch begegnet werden, indem die Anfasung um ein ausreichendes Maß nach innen zu der Längsachse des Halters hin fortgesetzt ist, so dass die vorderste Kante dieser Anfasung jedenfalls radial innerhalb des torusförmigen Wulstes liegt.

Ferner kann die Hülse an ihrer vorderen Stirnseite nach innen gewölbt sein. Diese Wölbung bildet sozusagen eine Art Mulde, in der der Dichtungsring vorübergehend eintaucht, und dadurch ist die Gefahr eines Entlangstreifens desselben an der Innenseite des Halters völlig ausgeschlossen. Darüber hinaus erfährt auch die erfindungsgemäße Hülse während ihres Weges entlang des konisch sich erweiternden Dornes eine radiale Aufweitung, und hierbei verändert sich die Topologie der Hülsenstirnseite, welche von der ursprünglich muldenförmigen Gestalt sich zu einer etwa ebenen Erstreckung verformt, so dass beim Aufschieben auf das Rohrende sich optimale Voraussetzungen ergeben. Insbesondere kann der vorderste Hülsenbereich, sofern er den konischen Dornbereich überschritten hat, wieder geringfügig nach innen federn und sodann auf dem Endbereich des Rohrs entlanggleiten.

Die Funktionalität der Hülse wird weiterhin dadurch gesteigert, dass dieselbe wenigstens einen von ihrem vorderen Ende ausgehenden Schlitz aufweist, der eine Aufweitung der Hülse während des Aufweitens des Dichtungsrings erlaubt. Die oben bereits angesprochene, radiale Aufweitung der Aufziehhülse wird ermöglicht durch vorzugsweise mehrere, über ihren Umfang verteilt angeordnete Längsschlitze in dem vorderen Mantelbereich der Hülse. Die zwischen diesen Längsschlitzen verbleibenden Mantelbereiche sind nur an dem rückwärtigen Hülsenende miteinander verbunden, so dass starke Relativverformungen an ihren freien Enden bei minimalen Spannungen innerhalb der Federlasche selbst erreicht werden können.

Bevorzugt ist innerhalb der Hülse ein Abdrückorgan angeordnet, welches diese im kräftefreien Zustand von dem Dorn wegdrückt. Diesem Abdrückorgan ist vor allem die Aufgabe übertragen, den Dorn an Ort und Stelle zu halten bzw. gegen das Rohrende zu drücken, wenn die Aufziehhülse nach dem vollständigen Aufschieben des Dichtungsrings wieder zurückgezogen wird. Nachdem die Federlaschen der Halterung infolge der zurückweichenden Aufziehhülse wieder nach innen schwingen, kann die an deren Innenseite im Bereich der vorderen Halterungsstirnseite eingeformte Nut den Dorn wieder ergreifen und festhalten.

Eine besonders wirkungsvolle Anordnung ergibt sich, wenn das Abdrückorgan als in axialer Richtung abgefederter Stempel ausgebildet ist. Diese Federung erlaubt dem Abdrückorgan eine Relativverschiebung gegenüber der Aufziehhülse und dennoch die ständige Ausübung einer den Dorn nach vorne pressenden Druckkraft.

Zur konstruktiven Vereinfachung kann die Federung des Stempels als diesen wendelförmig umgebende Feder ausgebildet sein, die sich an einer stirnseitigen Erweiterung des Stempels einerseits und an dem Hülsenboden oder einem darin eingeschobenen Druckorgan andererseits abstützt. Ein schaftartiger Fortsatz an der Rückseite des Abdrückstempels dient zur koaxialen Ausrichtung der Spiraldruckfeder mit dem Abdrückorgan und wirkt daher einem Verkanten dieser Elemente entgegen.

Die Betriebssicherheit läßt sich dadurch erhöhen, dass der Stempel innerhalb der Hülse durch einen nach innen vorspringenden Wulst gehalten wird. Damit der Abdrückstempel in vollständig entspanntem Zustand der Spiraldruckfeder nicht nach vorne aus der Aufziehhülse herausrutschen kann, bspw. während des Einlegens eines neuen Dichtungsrings, verjüngt sich der den Abdrückstempel umgebende Hohlraum innerhalb der Aufziehhülse zu deren vorderen Ende hin, bspw. konisch oder nach einer bspw. kuppelförmigen Wölbung, oder aber auch in Form eines torusförmig nach innen vorspringenden Wulstes. Die Geometrie dieses Verjüngungswulstes kann nahezu beliebig gewählt werden und ist nahezu ausschließlich durch die Spritzgußform zur Herstellung der Aufziehhülse bestimmt.

Bevorzugt kann der Wulst durch eine kontinuierliche Verjüngung der Hülsenausnehmung zu deren vorderen Ende hin gebildet sein. Eine derartige, kontinuierliche Verjüngung bietet herstellungstechnische Vorteile, da mangels einer Hinterschneidung in axialer Richtung die Hülse nach Öffnen einer Form in axialer Richtung aus derselben herausgeschoben werden kann.

Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, dass der Dorn an seinem vorderen und/oder rückwärtigen Ende einen zylindrischen Ansatz zum Einstecken in ein Rohrende oder zur Aufnahme eines Dichtungsrings aufweist. Diese Fortsätze dienen der Zentrierung der mit dem Dorn in Kontakt tretenden Elemente, nämlich eines Rohres einerseits und des darauf aufzuschiebenden Dichtrings andererseits.

Weitere Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Sprengdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die zusammengebaute Vorrichtung nach Anspruch 1 in an einem Rohende angesetztem Zustand zu Beginn des Aufziehvorgangs;

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung während des Aufweitens des Dichtungsringes; sowie

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Aufstreifen des aufgeweiteten Dichtungsrings auf das Rohrende.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 dient zum Aufziehen von vorzugsweise torusförmigen, gummielastischen Dichtungsringen 2 auf die Enden 3 von Rohren 4, vorzugsweise bis zu einem als Anschlag dienenden, rundumlaufenden Bund 5. Damit ein Dichtungsring 2 auf einem Rohrende 3 festsitzt, ist der Innendurchmesser des ungedehnten Dichtungsrings 2 etwas kleiner als der Außendurchmesser des Rohrendes 3, so dass der Dichtungsring 2 während des Aufziehens gedehnt werden muss.

Dies wird anhand eines Dornes bewirkt, der einen rückwärtigen Zylinderfortsatz 7 zum zentrierenden Einführen in das Rohrende 3 aufweist sowie einen daran anschließenden, konischen Bereich 8, dessen erweitertes Ende 9 etwa dem Außendurchmesser des Rohrendes 3 entspricht oder etwas größer als dieser ist, während das verjüngte Ende 10 des konischen Bereichs 8 einen kleineren Durchmesser aufweist als der Innendurchmesser des ungedehnten Dichtungsrings 2. An dem verjüngten Ende 10 des konischen Bereichs 8 schließt sich ein zu letzterem koaxialer, zylindrischer Fortsatz 11 an, der an seinem freien Ende eine Anfasung 12 aufweist, so dass der Dichtungsring 2 bequem auf den Fortsatz 11 und von dort auf den konischen Bereich 8 aufgefädelt werden kann.

Letzteres wird mit einer Hülse 13 bewerkstelligt, deren Aufbau deutlicher aus der längsgeschnittenen Darstellung nach Fig. 2 hervorgeht. Die Hülse 13 hat eine zylindermantelförmige Außenfläche 14, die einen Hohlraum 15 umschließt, der zu einer Stirnseite 16 hin offen ist. Von dieser offenen Stirnseite 16 her wird die Mantelfläche 14 auf etwa 2/3 der Länge der Hülse von mehreren, bei dem in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiel von vier zu ihrer Längsachse parallelen Schlitzen 17 unterteilt in eine entsprechende Anzahl von Federn 18, die nur mit ihrem Fußbereich 19 und über den anschließenden Bereich 20 der Hülse 13 zusammenhängen. Der Durchmesser der Öffnung 21 in der Stirnseite 16 der Hülse 13 entspricht etwa dem Außendurchmesser des zylindrischen Fortsatzes 11 des Dorns 6 oder zumindest dem Durchmesser des angefasten Bereichs 12, so dass die Hülse 13 ggf. unter Aufspreizung der aus einem elastischen Material, bspw. Kunststoff gefertigten Federlaschen 18 auf den zylindrischen Bereich 11 und anschließend auf den konischen Bereich 8 des Dorns 6 aufgeschoben werden kann.

Sofern hierbei zunächst ein Dichtungsring 2 auf den zylindrischen Fortsatz 11 des Dorns 6 aufgefädelt wurde, so schiebt die Stirnseite 16 der Hülse 13 diesen Dichtungsring 2 vor sich her über den zylindrischen Dornbereich 11 und anschließend über den konischen Dornbereich 8 und schließlich auf das Rohrende 3, wo er sodann beim Zurückziehen der Hülse 13 aufgrund seiner elastischen Federkraft verbleibt. Damit der Dichtungsring 2 hierbei auf der Dornoberfläche entlang rollen kann, ist die Stirnseite 16 der Hülse 13 in der Umgebung der Außnehmung 21 nach Art einer konkaven Wölbung, jedoch vorzugsweise kegelförmig 22 nach innen geneigt, was auch eine zusätzliche Zentrierung der Hülse 13 bewirkt.

Damit die Hülse 13 beim Zurückziehen leichtgängig von dem erweiterten konischen Bereich 8 des Dorns 6 zurückgleitet, befindet sich in ihrem Inneren 15 ein axial verschiebbarer Abdrückstempel 23, dessen Kopf 24 etwa dem Innendurchmesser des Hohlraums 15 entspricht, während sein rückwärtig daran anschließender Schaftbereich 25 demgegenüber verjüngt ist. Dieser Schaft 25 dient als Führung für eine demselben umgebende Spiraldruckfeder 26, welche sich auf der vorderen Stirnfläche 27 einer in eine rückwärtige Ausnehmung 28 der Hülse 13 eingeschobenen und dort festgeklemmten Betätigungsstange 29 abstützt. Dieser Abdrückstempel 23 hat die Aufgabe, beim Zurückziehen der Hülse 13 mittels der Betätigungsstange 29 den Dorn 6 in dessen vorderer Position zu halten, damit die Hülse 13 von dem zylindrischen Ende 11 desselben herabgleitet und die Möglichkeit eröffnet wird, einen weiteren Dichtungsring 2 auf den zylindrischen Bereich 11 aufzufädeln.

Da während dem Zurückziehen der Hülse 13 oder anschließend das Rohr 4 von dem Dorn 6 entfernt und durch ein anderes Rohr 4 ersetzt werden muss, so muss der nun von der Hülse 13 getrennte Dorn 6 vorübergehend gehalten werden. Hierzu dient eine Haltevorrichtung 30, die ebenfalls eine etwa hülsenförmige Grundgestalt aufweist. Ihre Länge entspricht jedoch etwa der Summe aus der Dornlänge und der Länge der Aufziehhülse 13, und aufgrund ihrer Innenabmessungen ist sie in der Lage, sowohl den Dorn 6 als auch die Hülse 13 konzentrisch zu umschließen. Hierbei findet der Dorn 6 innerhalb des vorderen Bereichs 31 des hülsenförmigen Halters 30 Platz, während die Aufziehhülse 13 in dessen rückwärtigem Bereich 32 aufgenommen wird.

Deshalb entspricht der Innendurchmesser des Halters 30 in dem rückwärtigen Bereich 32 dem Außendurchmesser der Aufziehhülse 13. Da der Dorn 6 einen demgegenüber verjüngten Querschnitt aufweist, verringert sich der Innenumfang des Halters 30 in dessen vorderen Bereich 31, damit er seine Haltefunktion gegenüber dem Dorn 6 ausüben kann. Die Innenfläche des Halters 30 gliedert sich in diesem, vorderen Bereich 31 in mehrere, bei der dargestellten Ausführungsform fünf aneinandergrenzende Abschnitte:
In einem ersten, an die vordere Stirnseite 33 anschließenden Bereich 34 entspricht der Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Rohrendes 3, so dass dieses bequem um einige mm in den Halter 30 eingesetzt werden kann.

Daran schließt sich eine rundumlaufende, nutförmige Vertiefung 35 in der Innenfläche an, deren Durchmesser etwas größer ist als der breiteste Durchmesser an dem erweiterten Ende 9 des konischen Dornbereichs 8. Dadurch, dass dieser Dornbereich 9 etwas größer ist als der Durchmesser des Rohrendes 3, wird der Dorn 6 an seiner schulterartigen Absetzung 36 zwischen dem rückwärtigen Einsteckende 7 und dem konischen Bereich 8 von dem solchermaßen nach innen vorspringenden Bereich 34 des Halters 30 hintergriffen und dadurch beim Abziehen eines Rohres 4 in dem Halter 30 zurückgehalten.

Auf die nutförmige Vertiefung 35 folgt ein konischer Bereich 37 der Halterinnenfläche, dessen Öffnungswinkel und radiale Erstreckung mit den entsprechenden Größen des konischen Bereichs 8 des Dornes 6 übereinstimmen, wenn dessen schulterartige Absetzung 36 an der Abstufung zwischen dem nach innen vorspringenden Bund 34 und der nutartigen Vertiefung 35 in der Halterinnenfläche anliegt. Durch diese aneinanderliegenden, konischen Fläche 8, 37 ist der Dorn 6 in der Position nach Fig. 2 fixiert.

Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, so ist auch der Halter 30 von seinem vorderen Ende 33 her mit mehreren, vorzugsweise vier über seinen Umfang gleichförmig verteilten Längsschlitzen 38 versehen, welche sich bis nahe an den rückwärtigen Bereich 32 des Halters 30 erstrecken. Da außerdem der Halter 30 aus einem begrenzt elastischen Kunststoff gefertigt ist, können sich die zwischen den Längsschlitzen 38 verbleibenden Federlaschen 39 unter Verbiegung innerhalb ihres Fußbereichs 40 nach außen biegen. Dadurch ist es möglich, dass zwischen den in der Position der Fig. 2 aneinanderliegenden, konischen Flächen 8, 37 ein ringförmiger Spalt geschaffen wird, durch den der Dichtungsring 2 hindurchgleiten kann. Wie den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist, wird das Aufspreizen der Federlaschen 39 durch das Vorschieben 41 der Aufziehhülse 13 bewirkt. Zu diesem Zweck ist anschließend an den konischen Bereich 37 der Innenfläche 42 des Halters eine sich entgegen der Vorschubrichtung 41 erweiternde "Anlauframpe" 43 vorgesehen, an der die Vorderkante der Hülse 13 entlanggleitet.

Damit hierbei kein Verklemmen auftreten kann, ist die äußere Umfangskante der Stirnseite 16 der Hülse 13 angefast 44 mit einem Öffnungswinkel, der größer ist als der Öffnungswinkel des konischen Anlauframpenbereichs 43. Die Anfasung 44 ist dabei derart bemessen, dass der verbleibende, die Öffnung 21 umgebende Bereich der Hülsenstirnseite 22 eine größere, radiale Erstreckung aufweist als ein Querschnitt durch den aufzuschiebenden Dichtungsring 2.

Schließlich ist zwischen dem sich zum rückwärtigen Ende 32 hin öffnenden, konischen Bereich 43 und dem zylindrischen Bereich der Halterinnenfläche 42 ein torusringsegmentförmiger Bereich 45 vorgesehen, der auch als an der Innenseite des konischen Bereichs 43 angeformter, nach innen vorspringender Wulst mit kreissegmentförmigem Querschnitt aufgefast werden kann, wie die Fig. 2 bis 4 zeigen. Infolge diese Wulstes wird die Aufspreizbewegung des Halters 30 eingeleitet von einem großflächigen Kontakt zwischen dem angefasten Kantenbereich der Aufziehhülse 13 und dem entsprechenden Wulst 45, so dass die Flächendruckbelastung der gegeneinander verschobenen Teile 13, 30 minimal ist und auch bei einer Realisierung desselben aus Kunststoff und vielmaligem Aneinandergleiten keine Verschleißerscheinungen auftreten.

Dadurch ist es möglich, nach Einlegen eines Dichtungsrings 2 durch einen quer zur Längsrichtung des Halters 30 verlaufenden Schlitz 46 in dessen Mantelfläche durch Vorschieben 41 der Hülse 13 mittels der Betätigungsstange 29 die Federlaschen 39 auseinanderzudrücken und dadurch einen Durchgangsbereich für den entlang des konischen Bereichs 8 des Dornes 6 vorgeschobenen Dichtungsring 2 zu schaffen, der solchermaßen bis über dessen radial erweiterten Ende 9 und sodann auf das Rohrende 3 geschoben wird (vgl. Fig. 3, 4).

Hat der Dichtungsring 2 seine vorgesehene Position, bspw. in Anlage mit dem rundumlaufenden Bund 5, erreicht, wird die Betätigungsstange 29 nun wieder zurückgezogen, wobei der Abdrückstempel 23 den Dorn 6 fest gegen das Rohrende 3 gepreßt hält. Wird die Hülse 13 weiter zurückgezogen, verliert ihre Außenfläche 14 und anschließend auch die Anfasung 44 den Kontakt mit den nach innen vorspringenden Abschnitten 34, 37, 43, 45 der Halterinnenfläche 42. Dabei können die Federlaschen 39 wieder nach innen in die Position gemäß Fig. 2 federn, wo die Abstufung 36 des Dorns 6 sodann von der Kante zwischen den aneinandergrenzenden Bereichen 34, 35 der Halterinnenfläche 42 hintergriffen und dadurch festgehalten wird, wenn das Rohr 4 abgezogen wird. Während des Aufschiebens eines neuen Rohrs 4 halten die aneinanderliegenden, konischen Bereiche 8, 37 den Dorn 6 in dessen Position, so dass sein rückwärtiges Ende 7 in das Rohrende 3 eingeführt wird und dort eine Zentrierung erfährt. Nachdem ein weiterer Dichtungsring 2 durch den Schlitz 46 eingeführt und koaxial zu dem Dorn 6 plaziert ist, kann durch abermaliges Betätigen 41 der Vorschubstange 29 der nächste Aufziehvorgang durchgeführt werden.

Bei der Haltevorrichtung 30 handelt es sich vorzugsweise um ein Kunststoffspritzgußteil, da dieses einerseits eine hohe Biegbarkeit aufweist und andererseits ohne größere Schwierigkeiten in der gewünschten Form hergestellt werden kann. Allerdings zeigt Kunststoff bei dem häufigen Auf- und Zubiegen der vorderen Stirnseiten bei jedem Aufschiebevorgang eines Dichtungsrings 2 relativ schnell Ermüdungserscheinungen, welche dazu führen können, dass die elastische Rückstellkraft des Kunststoffmaterials nachläßt und beim Zurückfedern der vordere Bereich 31 der Haltevorrichtung 30 nicht mehr vollständig in seine Ausgangslage zurückkehrt. Diese hätte den Nachteil, dass der Dorn 6 möglicherweise nicht optimal umgriffen und gehalten würde und sich daher beim Wechseln des zu bearbeitenden Rohrs 4 verlagern könnte.

Um dies zu vermeiden, kann in dem mittleren Bereich der Haltevorrichtung 30 eine diese auf einem Winkel von etwa 270° umgebende Muffe 47 vorgesehen sein, welche in axialer Richtung der Haltevorrichtung 30 zwischen deren radial erweiterten, rückwärtigen Bereich 32 und dem ebenfalls radial erweiterten, vorderen Bereich 31 verschiebbar ist. Wird diese Muffe 47, welche vorzugsweise aus Metall gefertigt ist, nach vorne geschoben, so biegt sie die vorderen Enden 31 der Haltevorrichtung 30 zusammen und sorgt dadurch für einen festen Halt des Dorns 6. Da die Muffe 47 geschlitzt ist, kann eine die Dichtungsringe 2 dem seitlichen Schlitz 46 an der Haltevorrichtung 30 zuführende Vorrichtung unmittelbar an den Schlitz 46 angesetzt werden, ohne dass sie beim Vorschieben der Muffe 47 zurückgezogen werden müßte. Hierdurch wird die Betätigung der erfindungsgemäßen Aufziehvorrichtung 1 weiter vereinfacht.

Claims (20)

1. Vorrichtung (1) zum Aufziehen von Dichtungsringen (2) auf Rohrenden (3), mit:

• a) einem zumindest teilweise konischen Dorn (6), dessen verbreitertes Ende (9) an dem Rohrende (3) an- oder eingesetzt wird, und auf dessen verjüngtem Ende (10) der Dichtungsring (2) aufstreifbar ist,
• b) einer auf den Dorn (6) von dessen verjüngtem Ende (10) her aufschiebbaren Hülse (13), deren vorderes, aufspreizbares Ende (16) den Dichtungsring (2) an dem konischen Dorn (6) entlang bis auf das Rohrende (3) schiebt, und
• c) einem den Dorn (6) und die Hülse (13) mantelseitig umgebenden Element (30) zum Halten dieser Teile (6, 13) in koaxialer Ausrichtung, das von dem Dorn (6) lösbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (30) einen seitlichen Schlitz (46) zum Einlegen eines Dichtungsringes (2) zwischen den Dorn (6) und die zurückgezogene Hülse (13) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (30) wenigstens einen von seinem vorderen Ende (33) ausgehenden und bis in den Bereich der Hülse (13) reichenden Schlitz (38) aufweist, der eine Aufweitung des Halters (30) während des Aufweitens des Dichtungsrings (2) erlaubt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (30) im Bereich seines vorderen Endes (33) an seiner Innenseite (42) eine vorzugsweise nutförmige Vertiefung (35) zur Aufnahme des verbreiterten Dornendes (9) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (30) im Bereich seines vorderen Endes (33) an seiner Innenseite (42) einen dem Dornumfang (8) entsprechenden Innenquerschnitt (37) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Innenumfang (42) des Halters (30) etwa ab dem konischen Bereich (8) des Dornes (6) radial von dessen Radius etwa bis auf den Außenradius der Hülse (13) erweitert (43).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung (43) stetig, d. h. ohne Stufen, ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Innenumfang (42) des Halters (30) in seinem vorderen Bereich (43) etwa konisch erweitert.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Innenumfang (42) des Halters (30) in seinem rückwärtigen Bereich (45) etwa torusförmig erweitert, und zwar entsprechend dem innersten, an die Torus-Grundebene anschließenden Oberflächenbereich eines Torusrings.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (30) an seinem rückwärtigen Ende eine Öffnung für ein die Hülse (13) nach vorne schiebendes (41) Element (29) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (13) an ihrer Vorderkante eine äußere Anfasung (44) aufweist, deren Neigungswinkel gleich oder größer dem Öffnungswinkel der konischen Erweiterung (43) des Innenumfangs (42) des Halters (30) ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Erstreckung der Anfasung (44) etwa gleich oder größer der radialen Erstreckung der etwa torusförmigen Erweiterung (45) des Innenumfangs (42) des Halters (30) ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (13) an ihrer vorderen Stirnseite (22) nach innen gewölbt ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (13) wenigstens einen von ihrem vorderen Ende (22) ausgehenden Schlitz (17) aufweist, der eine Aufweitung der Hülse (13) während des Aufweitens des Dichtungsrings (2) erlaubt.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Hülse (13) ein Abdrückorgan (23) angeordnet ist, welches diese im kräftefreien Zustand von dem Dorn (6) wegdrückt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdrückorgan (23) als in axialer Richtung abgefederter Stempel ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Federung des Stempels (23) als diesen wendelförmig umgebende Feder (26) ausgebildet ist, die sich an einer stirnseitigen Erweiterung (24) des Stempels (23) einerseits und an dem Hülsenboden oder einem darin eingeschobenen Druckorgan (29) andererseits abstützt.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (23) innerhalb der Hülse (13) durch einen nach innen vorspringenden Wulst gehalten wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Wulst durch eine kontinuierliche Verjüngung der Hülsenausnehmung (15) zu deren vorderen Ende (22) hin gebildet ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (6) an seinem vorderen und/oder rückwärtigen Ende (9, 10) einen zylindrischen Ansatz (7, 11) zum Einstecken in ein Rohrende (3) oder zur Aufnahme eines Dichtungsrings (2) aufweist.