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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein schnell zusammensetzbares Rohraufweitgerät, insbesondere ein schnell zusammensetzbares Rohraufweitgerät mit einem Paar von Festhalteaussparungen, das einfach und schnell zusammensetzbar ist, leicht auswechselbare Bauteile umfasst und eine einfache Konstruktion aufweist.
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Stand der Technik
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Herkömmliche Strukturen von handbetätigten Rohraufweitgeräten sind aus den Druckschriften
DE 299 12 996 U1 ,
EP 0 133 952 A1 und
US 2006/0117827 A1 bekannt.
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11 zeigt ein herkömmliches Rohraufweitgerät
90, wie es beispielsweise auch in der Druckschrift
US 2006/0117827 A1 erwähnt ist oder im Wesentlichen aus der Druckschrift
US 2 892 480 A bekannt ist. Ein solches herkömmliches Rohraufweitgerät
90 umfasst üblicherweise eine Basis
91, eine Gewindestange
92, einen Rohrhalter
93 und ein Rohraufweitelement
94. Der Rohrhalter
93 weist ein Regulierteil
931, eine Mehrzahl von Haltekanälen
932 und ein Schienenteil
933 auf, wobei die Basis
91 verschiebbar am Schienenteil
933 angeordnet ist und durch das Regulierteil
931 an der Bewegung beschränkt wird. Die Basis
91 weist ein Gewindeloch
911 auf, in dem die Gewindestange
92 angeordnet ist. Das Rohraufweitelement
94 ist an einem Ende der Gewindestange
92 montiert.
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Beim Rohraufweitgerät 90 wird zuerst ein vorbestimmtes Rohrelement 70 in den Haltekanal 932 eingesetzt, dessen Abmessung durch das Regulierteil 931 so reguliert wird, dass das vorbestimmte Rohrelement 70 durch das Regulierteil 931 befestigt wird.
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Schließlich wird die Gewindestange 92 ins Gewindeloch 911 eingeschraubt, wobei sich das Rohraufweitelement 94 durch die Rotation der Gewindestange 92 in Richtung des Haltekanals 932 vorwärts bewegt, um das vorbestimmte Rohrelement 70 aufzuweiten.
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Zum Auswechseln des Rohraufweitelements 94 des herkömmlichen Rohraufweitgeräts 90 muss das Regulierteil 931 locker gedreht und abgenommen werden, damit die Basis 91 aus dem Schienenteil 933 herausgeschoben werden kann, um die Basis 91 vom Rohrhalter 93 zu trennen. Auf diese Weise erfolgt das Auswechseln des Rohraufweitelements 94, wobei die Handhabung des Rohraufweitgeräts 90 unpraktisch und die Demontage des Rohraufweitelements 94 zeit- und kraftaufwendig ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schnell zusammensetzbares Rohraufweitgerät zu schaffen, das einfach und schnell zusammensetzbar ist, leicht auswechselbare Bauteile umfasst und eine einfache Konstruktion aufweist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein schnell zusammensetzbares Rohraufweitgerät mit den Merkmalen nach Anspruch 1, das folgendes umfasst:
- ein Rohraufweitelement, das ein erstes Montageteil und ein Betriebsende umfasst;
- eine erste Basis, die ein Schubkrafterzeugungsteil und ein Schnellfesthalteteil umfasst, wobei das Schubkrafterzeugungsteil ein Rotationsteil und ein zweites Montageteil aufweist, wobei sich das zweite Montageteil durch die Rotation des Rotationsteils axial verschiebt und dem Verbinden mit dem ersten Montageteil des Rohraufweitelements dient, wobei das Schnellfesthalteteil mit einem Paar Festhalteaussparungen versehen ist, die jeweils eine Öffnungsrichtung aufweisen, wobei die Öffnungsrichtungen der beiden Festhalteaussparungen im Wesentlichen gegeneinander verlaufen;
- einen Rohrhalter, der ein Blockpaar, einen Haltekanal und einen Betriebsraum aufweist, wobei der Haltekanal dem Halten eines vorbestimmten Rohrelements dient und mit dem Betriebsraum kommuniziert; und
- eine zweite Basis, die ein Positionierteil, ein Regulierteil und ein Paar Gegenstücke, ein Durchgangsloch und ein Paar Begrenzungsteile aufweist, wobei das Positionierteil dem Anordnen des Rohrhalters dient, wobei mittels des Regulierteils der Abstand zwischen den beiden Blöcken des Blockpaars reguliert wird, um weiterhin die Abmessung zwischen dem Haltekanal und dem Betriebsraum zu verstellen, wobei die Gegenstücke mit den Festhalteaussparungen zusammenpassen, die Begrenzungsteile jeweils am oberen Ende der Gegenstücke angeordnet sind, das Schnellfesthalteteil eine Festhalte- und eine Freilassstellung aufweist, wobei, wenn sich das Schnellfesthalteteil in der Festhaltestellung befindet, stehen die Festhalteaussparungen mit den Gegenstücken in Kontakt, wobei durch die Begrenzung der Begrenzungsteile die erste und die zweite Basis zusammengesetzt werden und wenn sich das Schnellfesthalteteil in der Freilassstellung befindet, werden die Festhalteaussparungen und die Gegenstücke voneinander getrennt, so dass die erste und die zweite Basis voneinander getrennt werden können.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen schnell zusammensetzbaren Rohraufweitgeräts.
- 2 zeigt eine schematische Darstellung des ersten Schritts des Rohraufweitens gemäß der Erfindung.
- 3 zeigt eine schematische Darstellung des zweiten Schritts des Rohraufweitens gemäß der Erfindung.
- 4 zeigt eine schematische Darstellung des dritten Schritts des Rohraufweitens gemäß der Erfindung.
- 5 zeigt eine schematische Darstellung des vierten Schritts des Rohraufweitens gemäß der Erfindung.
- 6 zeigt eine schematische Darstellung des fünften Schritts des Rohraufweitens gemäß der Erfindung.
- 7 zeigt eine schematische Darstellung des sechsten Schritts des Rohraufweitens gemäß der Erfindung.
- 8A zeigt eine schematische Darstellung des ersten Rohraufweitvorgangs gemäß der Erfindung.
- 8B zeigt eine schematische Darstellung des zweiten Rohraufweitvorgangs gemäß der Erfindung.
- 9 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
- 10A zeigt eine zweite schematische Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
- 10B zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Betätigung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
- 10C zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Betätigung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
- 11 zeigt eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Rohraufweitgeräts.
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Wege der Ausführung der Erfindung
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Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Jedoch soll die Erfindung nicht auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt werden.
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Gemäß 1 umfasst das erfindungsgemäße Rohraufweitgerät folgendes: ein Rohraufweitelement 10, das ein erstes Montageteil 11 und ein Betriebsende 12 umfasst;
eine erste Basis 20, die ein Schubkrafterzeugungsteil 21 und ein Schnellfesthalteteil 22 umfasst, wobei das Schubkrafterzeugungsteil 21 ein Rotationsteil 211 und ein zweites Montageteil 212 aufweist, wobei sich das zweite Montageteil 212 durch die Rotation des Rotationsteils 211 axial verschiebt und dem Verbinden mit dem ersten Montageteil 11 des Rohraufweitelements 10 dient, wobei das Schnellfesthalteteil 22 mit einem Paar von Festhalteaussparungen 221 versehen ist, die jeweils eine Öffnungsrichtung aufweisen, wobei die Öffnungsrichtungen der beiden Festhalteaussparungen 221 im Wesentlichen gegeneinander verlaufen;
einen Rohrhalter 30, der ein Blockpaar 31, einen Haltekanal 32 und einen Betriebsraum 33 aufweist, wobei der Haltekanal 32 dem Halten eines vorbestimmten Rohrelements 70 dient und mit dem Betriebsraum 33 kommuniziert; und
eine zweite Basis 40, die ein Positionierteil 41, ein Regulierteil 42 und ein Paar von Gegenstücken 43, ein Durchgangsloch 44 und ein Paar von Begrenzungsteilen 45 aufweist, wobei das Positionierteil 41 dem Anordnen des Rohrhalters 30 dient, wobei mittels des Regulierteils 42 der Abstand zwischen den beiden Blöcken des Blockpaars 31 reguliert wird, um weiterhin die Abmessung zwischen dem Haltekanal 32 und dem Betriebsraum 33 zu verstellen, wobei die Gegenstücke 43 mit den Festhalteaussparungen 221 zusammenpassen, die Begrenzungsteile 45 jeweils am oberen Ende der Gegenstücke 43 angeordnet sind und das Schnellfesthalteteil 22 eine Festhalte- und eine Freilassstellung P1, P2 aufweist, wobei, wenn sich das Schnellfesthalteteil 22 in der Festhaltestellung P1 befindet, die Festhalteaussparungen 221 mit den Gegenstücken 43 in Kontakt stehen, wobei durch die Begrenzung der Begrenzungsteile 45 die erste und die zweite Basis 20, 40 zusammengesetzt werden und wenn sich das Schnellfesthalteteil 22 in der Freilassstellung P2 befindet, werden die Festhalteaussparungen 221 und die Gegenstücke 43 voneinander getrennt, so dass die erste und die zweite Basis 20, 40 voneinander getrennt werden können.
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Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aus 1 umfasst das Schubkrafterzeugungsteil 21 ein durchgehendes Gewindeloch 213, und das Rotationsteil 211 weist eine Gewindestange 211A auf, die länger als das Gewindeloch 213 ausgebildet, im durchgehenden Gewindeloch 213 verschraubt und mit dem zweiten Montageteil 212 verbunden ist. Durch Drehen des Rotationsteils 211 wird die Gewindestange 211A mitbewegt und dreht sich im durchgehenden Gewindeloch 213, um das zweite Montageteil 212 zum axialen Verschieben zu veranlassen. Das heißt, dass das Rohraufweitelement 10, wenn es mit dem zweiten Montageteil 212 verbunden ist, sich mit dem zweiten Montageteil 212 axial verschieben kann.
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Zum Einsatz des erfindungsgemäßen Rohraufweitgeräts wird zunächst ein vorbestimmtes Rohrelement 70 (z. B. ein Kupferrohr) in den Haltekanal 32 eingesetzt, wobei der Abstand zwischen den beiden Blöcken des Blockpaars 31 mittels des Regulierteils 42 so reguliert wird, dass das vorbestimmte Rohrelement 70 im Haltekanal festgehalten wird, wie in 2 und 3 gezeigt. Weiter ist in 4 und 5 gezeigt, dass die erste Basis 20 um einen gewissen Winkel so gedreht wird, dass sich die Schnellfesthalteaussparungen 22 zwischen die Gegenstücken 43 verschieben und somit in die Freilassstellung P2 kommen, wobei das Rohraufweitelement 10 durch das Durchgangsloch 44 hindurch geführt wird. Wie in 6 gezeigt, wird die erste Basis 20 um ca. 90° gedreht, und die Schnellfesthalteaussparungen 22 werden in die Festhaltestellung P1 gebracht, so dass die Festhalteaussparungen 221 mit den Gegenstücken 43 in Kontakt kommen und dadurch festgehalten werden. Des Weiteren werden die erste und die zweite Basis 20, 40 durch die Begrenzung des Begrenzungsteils 45 zusammengesetzt. Wie in 7 gezeigt, wird anschließend das Rotationsteil 211 derart gedreht, dass das Rohraufweitelement 10 in Richtung des vorbestimmten Rohrelements 70 vorwärts bewegt wird, um das vorbestimmte Rohrelement 70 aufzuweiten. Wenn sich das Rohraufweitelement 10 von einer ersten Stellung P11 auf eine zweite Stellung P12 verschiebt, wie in 8A und 8B gezeigt, wird das Ende des vorbestimmten Rohrelements 70, welches durch das Betriebsende 12 des Rohraufweitelements 10 gedrückt wird, im Betriebsraum 33 nach außen aufgeweitet, so dass der Rohrdurchmesser vergrößert wird.
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Aus der obigen Beschreibung lässt sich feststellen, dass zum Zusammensetzen der ersten und der zweiten Basis 20, 40 lediglich die erste Basis 20 auf einen b Winkel gedreht werden muss. Danach werden die Schnellfesthalteaussparungen 22 auf die Freilassstellung P2 gebracht. Schließlich wird die erste Basis 20 um ca. 90° gedreht, wodurch die erste und die zweite Basis 20, 40 zusammengesetzt wird. Das heißt, dass das Zusammensetzen der ersten und der zweiten Basis 20, 40 bloß durch einmaliges Drehen vollendet wird.
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Wie in 9 gezeigt, kann am distalen Ende der Festhalteaussparungen 221 jeweils eine Erhebung 221A (z. B. eine bogenförmige Erhebung bzw. Buckel) angeordnet sein, wobei die Erhebungen 221A verhindern, dass sich die Festhalteaussparungen 221 von den Gegenstücken 43 lösen, nachdem die Festhalteaussparungen 221 und die Gegenstücke 43 in Kontakt gekommen sind und einander festhalten.
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Die 10A, 10B und 10C zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei am Schubkrafterzeugungsteil 21 ein Kanal 214, ein Kolben mit kleinem Durchmesser 215 und ein Kolben mit großen Durchmesser 216 vorgesehen sind. Der Kanal 214 umfasst einen Gewindelochabschnitt 214A, einen Lochabschnitt mit kleinem Durchmesser 214B, einen Ölaufbewahrungsraum 214C und einen Lochabschnitt mit großem Durchmesser 214D, wobei der Kolben mit kleinem Durchmesser 215 verschiebbar im Lochabschnitt mit kleinem Durchmesser 214B angeordnet ist. Der Ölaufbewahrungsraum 214C ist mit Öl 60 voll befüllt. Der Kolben mit großen Durchmesser 216 ist verschiebbar im Lochabschnitt mit großem Durchmesser 214D angeordnet, wobei ein Ende des Kolbens mit großen Durchmesser 216 mit dem Öl 60 in Kontakt steht, während zwischen dem anderen Ende des Kolbens mit großen Durchmesser 216 und dem distalen Ende des Lochabschnitts mit großem Durchmesser 214D ein Federelement 216A angeordnet ist. Wenn das Rotationsteil 211 derart gedreht wird, dass die Gewindestange 211A den Kolben mit kleinem Durchmesser 215 verschiebt, wird das Öl 60 im Ölaufbewahrungsraum 214C den Kolben mit großen Durchmesser 216 drücken und verschieben, um das zweite Montageteil 212 zu verschieben. Wenn das Rotationsteil 211 derart gedreht wird, dass die Gewindestange 211A in die Gegenrichtung des Kolbens mit großen Durchmesser 216 zurücktritt, wird der Kolben mit großen Durchmesser 216 durch die Federkraft des Federelements 216A den Kolben mit großem Durchmesser 216 auf eine vorgesehene Stellung zurückschieben. Wenn der Benutzer zum Eindrehen der Gewindestange 211A das Rotationsteil 211 durch Krafteinwirkung dreht, wie in 10C gezeigt, wird sich das vordere Ende der Gewindestange 211A nach vorne bewegen, den Kolben mit kleinem Durchmesser 215 berühren und denselben von einer dritten Stellung P13 auf eine vierte Stellung P14 verschieben, wodurch das Öl 60 im Ölaufbewahrungsraum 214C den Kolben mit großen Durchmesser 216 drückt, so dass sich der Kolben mit großen Durchmesser 216 von einer fünften Stellung P15 auf eine sechste Stellung P16 verschiebt, um das Rohraufweitelement 10 nach vorne zu verschieben, um die Rohröffnung des vorbestimmten Rohrelements 70 zu verformen. Umgekehrt wird zum Ausdrehen das Rotationsteil 211 in Gegenrichtung so gedreht, dass das vordere Ende der Gewindestange 211A zurücktritt, so dass der Zustand aus 10C auf den Zustand aus 10B verändert wird.
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Genau gesagt liegt dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung das Pascal-Prinzip zugrunde. Durch Einwirkung eines bestimmten Drucks auf den Kolben mit kleinem Durchmesser 215 ergibt sich eine gleiche Zunahme des Drucks auf den Kolben mit großen Durchmesser 216. Hier ergibt sich der Druck dadurch, dass die Wirkungskraft durch die Krafteinwirkungsfläche geteilt wird. Auf diese Weise ist möglich, dass eine verhältnismäßig kleinere Wirkungskraft auf den Kolben mit kleinem Durchmesser 215 ausgeübt wird, der aber dem eine größere Fläche aufweisende Kolben mit großen Durchmesser 216 eine größere Wirkungskraft ausgibt.
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Wie aus 10A, 10B, 10C ersichtlich, weist das zweite Ausführungsbeispiel einen Stutzen 80 auf, und das Schubkrafterzeugsteil 21 umfasst einen Gleitabschnitt 217, ein erstes Sperrteil 218 und ein zweites Sperrteil 219. Der Stutzen 80 weist eine Gelenkverbindung 81 und einen Sperrstift 82 (in der Zeichnung sind zwei Sperrstifte 82 beispielsweise dargestellt, wobei wenigstens ein Sperrstift 82 ausreicht) auf, wobei die Gelenkverbindung 81 mit dem Rotationsteil 211 gelenkig verbunden ist, wobei der Sperrstift 82 zwischen dem ersten und dem zweiten Sperrteil 218, 219 angeordnet ist, so dass sich der Stutzen 80 auf dem Rotationsteil 217 verschieben kann, wobei der Verschiebungsbereich durch das erste und das zweite Sperrteil 218, 219 begrenzt wird. Somit kann der Stutzen 80 den axialen Verschiebungsbereich des Rotationsteils 211 beschränken, um zu verhindern, dass das Rotationsteil 211 aus dem Gewindelochabschnitt 241A herausgedreht wird und dadurch runterfällt.
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Beim Herausdrehen wird das Rotationsteil 211 in Gegenrichtung so gedreht, dass das vordere Ende der Gewindestange 211A zurücktritt, wobei der Zustand aus 10C auf den Zustand aus 10B verändert wird. Wird das Rotationsteil 211 weiter herausgedreht, so sperrt der Sperrstift 82 des Stutzens 80 die Oberfläche des ersten Sperrteils 218, wodurch die erste Basis 20 und der Stutzen 80 kurzzeitig wie einstückig betrachtet werden können. Dabei wird die erste Basis 20 gleichzeitig in Gegenrichtung um 90° ausgedreht, wodurch die Schnellfesthalteteile 22 gemeinsam herausgedreht und dadurch gelöst werden (der Zustand aus 6 wird auf den Zustand aus 5 verändert) . Da der Verschiebungsbereich des Sperrstifts 82 durch das erste und das zweite Sperrteil 218, 219 begrenzt wird, werden die Gewindestange 211A und der Stutzen 80 nicht aus dem Gewindelochabschnitt 214A herausgedreht und fallen dadurch runter.
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Gegenüber dem Stand der Technik weist die vorliegende Erfindung folgende Vorteile auf:
- 1. Einfache und schnelle Demontage: Zum Aufbauen eines herkömmlichen Rohraufweitgeräts 90 muss die Gewindestange 92 verschraubt werden, um mit der Basis 91 verbunden zu werden, wobei die Demontage unpraktisch und zeitaufwendig ist. Durch die Anordnung des Paars von Festhalteaussparungen 221 und des Paars von Gegenstücken 43 kann das Verbinden bzw. Trennen der ersten und der zweiten Basis 20, 40 durch einmaliges Drehen erfolgen.
- 2. Leichtes Auswechseln der Bauteile: Zum Auswechseln des Rohraufweitelements 94 des herkömmlichen Rohraufweitgeräts 90 muss zuerst ein Regulierteil 931 aufgedreht und abgenommen werden, um die Basis 91 aus dem Schienenteil 933 herausschieben zu können, damit die Basis 91 vom Rohrhalter 93 getrennt wird, wobei die Handhabung des Rohraufweitgeräts 90 unpraktisch und die Demontage des Rohraufweitelements 94 zeit- und kraftaufwendig ist. Und
- 3. Einfache Konstruktion: Mittels der einfachen Bauteile wie die Festhalteaussparungen 221 und die Gegenstücke 43 lässt sich das Rohraufweitgerät schnell abbauen.
