DE19636424A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Konturen in der Wandung eines Hohlprofiles - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Konturen in der Wandung eines Hohlprofiles durch Verformung und Ausprägung der Wandung mittels eines innerhalb des Hohlprofiles angeordneten Innenkonturstückes und eines gegenüberliegend dazu, außerhalb des Hohlprofiles angeordneten Außenkonturstückes, wobei mindestens eines der Konturstücke, über axial bewegbare Stellmittel eingeleitet, eine Radialbewegung ausführt.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist durch die DE 43 22 902 A1 bekannt geworden. Sie besteht aus einer Anzahl flacher, ringförmiger, unter sich gleicher, übereinanderliegender und getrennter Elemente, die so angeordnet werden, daß sie den zu verformenden Bereich eines Rohres umschließen, wobei jedes dieser Elemente sich seinerseits aus mindestens zwei gleichen und unabhängigen Teilen in Form eines Kreisabschnitts zusammensetzt, die gleichzeitig und unter Einwirkung eines axial wirkenden Stellmittels in radialer Richtung zwischen zwei Endstellungen verstellt werden können. Durch die Radialbewegung werden die Elemente in eine Lage bewegt in der sie die Rohrwände an eine im Innern des Rohres angeordnete und ebenfalls mehrteilige Gegenform anlegen. Das axial bewegbare Stellmittel ist als mit Schrägkanten versehender Ring ausgebildet. Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist deren immenser konstruktiver Aufwand, der sich noch dadurch erhöht, daß dem axial beweglichen Stellmittel ein in der Offenlegungsschrift im einzelnen nicht erläuterter Antrieb zugeordnet werden muß, um die zum Verformen des Rohres notwendigen hohen Kräfte aufzubringen.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung zum Herstellen von Konturen in der Wandung eines Hohlprofiles dergestalt weiterzubilden, daß ein konstruktiv einfacher Aufbau und damit verbunden auch eine leichte Handhabung das Ergebnis sind.

Dies gelingt erfindungsgemäß, wenn die Vorrichtung die weiteren Merkmale nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufweist.

Dabei ist es an sich bekannt (Gebrauchsmuster 295 00 403.7), achsparallel drehbar gelagerte Innen- bzw. Außenkonturstücke vorzusehen. Über Aufbau und Funktionsweise des diesen außerdem zugeordneten Antriebes ist im Gebrauchsmuster nichts ausgesagt.

Durch die bei der Erfindung eingesetzte Kraft- und/oder Wegeübersetzung ist es möglich, die Vorrichtung als manuell zu bedienendes Handwerkzeug einzusetzen, so daß der Einsatz von Hilfsenergien (elektrisch/hydraulisch) unterstützend zwar möglich und denkbar, aber nicht unbedingt erforderlich ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen im einzelnen beansprucht. Die damit einhergehenden Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Bei der zugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine teilgeschnittene Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles unter Verwendung von Rollen als Innenkonturstücke,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel unter Verwendung von Kegelrollen als Innenkonturstücke und

Fig. 3 eine schematisierte Ansicht eines letzten Ausführungsbeispieles mit einer weiteren Wegeübersetzung.

Die Darstellung in Fig. 1 zeigt im unteren (unterhalb einer Längsachse 3) Teil die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ausgangsstellung und im oberen Teil eine Endstellung mit bereits eingeprägter Kontur 4 in der Wandung eines Rohres 5.

Die Vorrichtung weist zunächst einen etwa topfförmigen Grundkörper 1 auf, dessen zylindrischer Abschnitt der Aufnahme einer als Außenkonturstück dienenden Hülse 2 dient.

Die Form der Kontur 4 ergibt sich aufgrund einer entsprechenden, umlau­ fenden Ausbuchtung 6 in der Hülse 2 bzw. durch eine Anzahl (z. B. drei im Abstand von 120°) über den Umfang verteilter Kugeln 7, die in Bohrungen 8 im Schaft 9 einer Innenkonturstück-Aufnahme 10 eingesetzt sind. Letztere ist kopfseitig vorzugsweise als Sechskant ausgebildet, so daß sie durch An­ setzen eines geeigneten Werkzeuges, z. B. eines Schraubenschlüssels (Steckschlüssel, Gabel- oder Ringschlüssel), um die Längsachse 3 gedreht werden kann. Dabei fungiert ein mittlerer Abschnitt 12 der Innenkonturauf­ nahme 10 zusammen mit einer zugeordneten Bohrung 13 im topfförmigen Grundkörper 1 als Lagerstelle.

Die Innenkonturstück-Aufnahme 10 ist mit einer konzentrisch angeordneten Bohrung 14 ausgestattet, in die am kopfseitigen Endabschnitt ein Gewinde 15 eingearbeitet ist. Dieses wirkt mit einem weiteren Gewinde 16 einer Sechskantschraube 17 zusammen, welche sich im übrigen entlang der konzentrischen Bohrung 14 der Innenkonturstückaufnahme 10 erstreckt. Ein dem Schraubenkopf abgewandtes Ende der Sechskantschraube 17 ist als Konus 18 mit möglichst kleinem Konuswinkel β ausgebildet.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung der umlaufenden Kontur 4 in der Wandung des Rohres 5 ergibt sich in sinnfälliger Weise anhand der beiden Teildarstellungen in Fig. 1. So wird ausgehend von der Ausgangsstellung durch Einschrauben der Sechskantschraube 17 (mittels Schraubenschlüssel) in die Innenkonturstück-Aufnahme 10 zunächst bewirkt, daß der Konus 18 die Kugeln 7 beaufschlagt und diese in ihren Bohrungen 8 radial nach außen bewegt. Im oberen Teil von Fig. 1 ist die erreichte Einstellung gezeigt. Dabei stützen sich die Kugeln 7 nicht mehr am Konus 18, sondern bereits am diesem folgenden zylindrischen Schraubenschaft 19 ab.

An den Angriffstellen der Kugeln 7 ist also die ausgeprägte Kontur 4 der Rohrwandung bereits erreicht. Ist nun gewünscht, daß die durch jede Kugel 7 hervorgerufene Kontur sich über einen Teil des Rohrumfanges oder über den gesamten Umfang erstreckt, so kann durch Verdrehen der Innenkonturstückaufnahme 10 und damit einhergehender Bewegung der Kugeln 7 die entsprechende Ausprägung entlang der Rohrwandung erzielt werden.

Ist eine weniger stark ausgeprägte Kontur erwünscht, so kann dies beispielsweise durch verschiedene Einschraubtiefen der Sechskantschraube 17, die durch Rasterungen oder Markierungen festlegbar sind, erreicht werden. In diesem Falle wird die Endstellung der Kugeln 7 an vorgegebener Stelle entlang des Konus 18 erreicht.

Durch Verwendung verschieden geformter Innenkonturstückaufnahmen (z. B. Kugeln, Rollen, Kegelrollen, Tonnen usw.) und Verwendung entsprechend angepaßter Außenkonturstücke (Ausbuchtungen in der Hülse 2) können in einem Baukastensystem die unterschiedlichsten Konturformen erreicht werden. Anstatt eines Konus 18 sind ebenfalls andere Formgebungen (elliptisches Profil, Stufenprofil) denkbar.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Im wesentlichen unverändert bleibt hier gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 die nur abschnittsweise gezeigte Sechskantschraube 17 mit ihrem als Konus 18 ausgebildeten Endabschnitt sowie die Innenkonturstückaufnahme 11. Deren über den Umfang verteilt angeordnete (z. B. 3 × 120°) Ausnehmungen 20 sind in der Weise gestaltet, daß in ihnen, mit einem gewissen Spiel, als Innenkonturstücke dienenden Kegelrollen 22 aufgenommen werden können. Deren Kegelwinkel α sowie der Konuswinkel β des Konus 18 sind so aufeinander abgestimmt (α = 0,5 × β), daß die der Wandung des Rohres 5 zugewandte Umfangsfläche 23 einer jeden Kegelrolle 22 parallel zur Längsachse 3 gerichtet ist. Dies hat zur Folge, daß eine damit herstellbare Kontur 24 in der Wandung des Rohres 5 sich als zylindrische Rohraufweitung ergibt.

Die Vorgehensweise zur Herstellung dieser Kontur 24 geschieht analog der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Das Maß der Aufweitung sowie der Umfangswinkel, über den die Aufweitung reichen soll, ist also in der bereits vorbeschriebenen Art und Weise beliebig wählbar.

In weiterer Abwandlung zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 bildet der topfförmige Grundkörper 25 gleichzeitig das Außenkonturstück. Dessen innere Wandung ist daher entsprechend geformt und weist des weiteren eine Anlagefläche 26 auf, die der Stirnseite des aufzuweitenden Rohrendes als Anlage dient.

In Fig. 3 ist eine letzte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht (Schnitt etwa im Bereich der Innenkonturstücke) schematisiert dargestellt. Die Abweichung gegenüber den vorbeschriebenen Ausführungsformen liegt im wesentlichen darin, daß den Innenkonturstücken (Rollen 33) nun noch ein zusätzlicher Kraft-/Wegeübersetzer (Hebel 27) zugeordnet ist. Am Konus 18 der Sechskantschraube 17 kommen in jeweiligen Anlagepunkten 29 gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Hebelarme 27 zur Anlage, die im jeweiligen Drehpunkt 30 in geeigneter Weise an einem entsprechend ausgeführten Grundkörper der erfindungsgemäßen Vorrichtung schwenkbar gelagert sind. Das jeweils andere Ende eines jeden Hebelarmes 27 dient als Lagerstelle für eine als Innenkonturstück wirkende Rolle 33.

Es ist aus der Darstellung nach Fig. 3 ohne weiteres ersichtlich, daß je nach konstruktiver Gestaltung der Hebel arme 27 bzw. in Abhängigkeit von Wahl und Anordnung von Anlagepunkt 29, Drehpunkt 30 und Lagerstelle 32 sich ein entsprechendes Hebelarmverhältnis y : x ergibt, so daß sich dadurch bei der Axialbewegung der Sechskantschraube 17 und beim Entlanggleiten des Anlagepunktes 29 am Konus 18 eine Kraft- bzw. Wegübersetzung bzw. -un­ tersetzung der Rollen 33 bei ihrer Radialbewegung ergibt.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Grundgedankens liegende weitere Abwandlungen in der konstruktiven Gestaltung sind ohne weiteres möglich. Auch ist die Anwendung nicht auf die Herstellung von Konturen in der Wandung eines Rohres beschränkt, sondern auch bei im Querschnitt anders geformten Hohlprofilen denkbar. Besteht letzteres nicht aus einem metallischen Werkstoff, sondern beispielsweise aus Kunststoff, so könnte der Einsatz einer Heizvorrichtung im Verformungsbereich sich als sinnvoll erweisen.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Konturen in der Wandung eines Hohl­ profiles durch Verformung und Ausprägung der Wandung mittels eines innerhalb des Hohlprofiles angeordneten Innenkonturstückes und eines gegenüberliegend dazu, außerhalb des Hohlprofiles angeordneten Außenkonturstückes, wobei mindestens eines der Konturstücke, über axial bewegbare Stellmittel eingeleitet, eine Radialbewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Überleitung der Axial- in die Radial­ bewegung über eine Kraft- und/oder Wegeübersetzung (15, 16, 18, 27) er­ folgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Übersetzungsmittel (15, 16, 18, 27) vorhanden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Über­ setzungsmittel ein Schraubengewinde (15, 16) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Über­ setzungsmittel ein Konus (18) mit einem Konuswinkel β < 45° ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Über­ setzungsmittel ein Hebelarm (27) ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch einen etwa topfförmigen Grundkörper (1, 25), dessen zylindrischer Abschnitt als Außenkonturstück dient, während in eine konzentrische Bohrung (13) im Grundkörper (1, 25) eine darin drehbeweglich gelagerte Innenkonturstückaufnahme (10, 11) eingesetzt ist, die eine Anzahl über den Umfang verteilt angeordneter Innenkonturstücke (7, 22, 33) aufnimmt, welche letztlich wiederum, von einem innerhalb der Innenkonturstückauf­ nahme (10, 11) koaxial (Längsachse 3) angeordneten und axial bewegbaren Stellmittel (17) beaufschlagbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stell­ mittel eine Sechskantschraube (17) ist, deren Gewinde (16) mit einem entsprechenden Gewinde (15) in der Innenkonturstückaufnahme (10, 11) zusammenwirkt, wobei letztere mit einem mittleren Abschnitt (12) in der Bohrung (13) im Grundkörper (1, 25) drehbar gelagert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den zylindrischen Abschnitt des Grundkörpers (1) eine als Außenkonturstück dienende Hülse (2) eingesetzt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen­ konturstücke (33) über einen zwischengeschalteten Hebelarm (27) vom Grundkörper aufgenommen werden und daß der Hebelarm (27) sich am Anlagepunkt (29) am Stellmittel (17) abstützt.