DE19743672C1

DE19743672C1 - Vorrichtung zur Herstellung eines Rohrkrümmers

Info

Publication number: DE19743672C1
Application number: DE19743672A
Authority: DE
Inventors: Horst Willy Severyns; Karl-Josef Schaefer
Original assignee: SCHAEFER KARL JOSEF
Current assignee: POLYMONT GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 1999-05-12
Anticipated expiration: 2017-10-03

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Rohrkrümmers mit einer oder zwei Muffe(n) durch Verformung eines Rohrstücks aus thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus einer zweiteiligen Form mit einem Formhohlraum und einem in die Form einlegbaren, elastisch aufblasbaren, die Verformung bewirkenden Schlauchkörper.

Aus DE-GM 17 73 210 ist zur Ausformung einer Muffe am Ende eines thermoplastischen Kunststoffrohres ein in das plastifizierte Rohrende einzuführender Druckkopf mit einem aufblasbaren Schlauch stück bekannt. Die Enden des Schlauchstücks sind zwischen innen angeordneten Druckscheiben und Gummipfropfen sowie einem gelochten Stützrohr und äußeren Metallkappen auf konstanten Abstand gehalten. Dieses Gerät ist nur zur Bildung der Muffe an einem Rohrende geeignet. Eine mit der Muffenausformung in einem Arbeitsgang erfolgende Krüm mung eines zunächst geraden, plastisch gemachten Rohrstücks ist nicht möglich, weil das Schlauchstück durch das innenliegende Stützrohr und das durchgehende Druckmittelrohr selbst nicht krümmungsfähig ist.

Aus DE 38 07 688 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von. Kunststoff-Rohrkrümmern mit Muffen in einem Arbeitsgang aus thermoplastischen Rohrstücken bekannt. Die zwei teilige, auseinander- und zusammenfahrbare Form mit einem dem zu bildenden Krümmer entsprechenden Hohlraum arbeitet mit einem in die Form einlegbaren, aufblasbaren Schlauchkörper zusammen, auf den das plastisch gemachte Kunststoff-Rohrstück aufgezogen wird und der dann zusammen mit dem Rohrstück in die Form eingelegt und nach dem Schließen der Form aufgeblasen wird. Der sich dabei erweiternde Schlauchkörper verformt das plastische Rohrstück und legt es an die Formwandung an, so daß in einem Arbeitsgang der Krümmer mit einer oder mit beiden Muffen geformt wird.

Bei der bekannten Vorrichtung bilden die beiden Formteile nach dem Zusammenfahren eine beidendig offene Form, so daß der Schlauchkörper vor und während des Aufblasens und auch danach durch die beiden Formöffnungen teilweise austritt (Fig. 5). Der teilweise aus der Form austretende Schlauchkörper führt zu einem erhöhten Verschleiß an seinen Endbereichen, insbesondere in den Ringzonen, wo die Form bzw. die Kopfplattenteile zuende sind. Die Lebensdauer des Schlauchkörpers ist daher begrenzt, und es besteht die Gefahr, daß der Schlauchkörper bei dem Auf blasen platzt, wenn der innere Luftdruck zu weit gesteigert wird oder der Verschleiß des Schlauchkörpers nicht rechtzeitig erkannt wird. Ferner ist nachteilig, daß die aus der Form ragenden Enden des Schlauchkörpers eine tiefere Temperatur haben als der in der Form befindliche Schlauchkörperteil. Es entsteht daher bei jedem Verformvorgang in den Ringzonen zwischen dem innerhalb und außerhalb der Form befindlichen Teil des Schlauchkörpers nicht nur ein Dehnungsgefälle, sondern auch ein Temperaturgefälle in Axialrichtung des Schlauchkörpers, wodurch der Verschleiß des Schlauchkörpers gefördert wird. Die beidendig offene Form hat ferner zur Folge, daß der gebildete Rohrkrümmer an seinen Enden, d. h. im Bereich der gebildeten Muffen schneller abkühlen kann als in seinem mittleren Bereich. Eine ungleichmäßige Abkühlungsgeschwindigkeit des Werkstücks ist unerwünscht, weil dadurch Materialspannungen auftreten können.

Die Erfindung geht demzufolge aus von einer Vorrichtung zur Herstellung eines Rohrkrümmers mit einer oder zwei Muffen durch Verformung eines Rohrstücks aus thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus einer zweiteiligen, auseinander- und zusammenfahr baren Form mit einem dem Rohrkrummer entsprechenden Hohlraum mit einer oder zwei ringförmigen Erweiterung(en) für die Ausformung der Muffe(n) und einem in die Form einlegbaren, beidendig geschlossenen, elastisch aufblasbaren Schlauchkörper von kleine rem Durchmesser als dem des Rohrstücks, wobei der Schlauchkörper an eine Leitung für den Anschluß an eine Druckluftquelle ange schlossen ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung dieser Vorrichtung in den oben genannten Punkten. Insbesondere sollen der Verschleiß des Schlauchkörpers verringert und damit die Herstellungskosten des Rohrkrümmers gesenkt werden. Ferner soll die Sicherheit des Bedienungspersonals beim Aufblasvorgang erhöht werden. Außerdem soll eine Vorrichtung zur Herstellung von Rohrkrümmern geschaffen werden, mit der eine scharf kontu rierte Formgebung möglich ist und bei der die Bildung von Mate rialspannungen infolge ungleichmäßiger Abkühlung des Formlings vermieden wird. Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

Diese Aufgabe wird bei der oben genannten Vorrichtung zur Herstellung eines Rohrkrümmers erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schlauchkörper bei der Bildung des Rohrkrümmers vollständig in der Form eingeschlossen ist und in der zusam mengefahrenen Form innenseitig ringförmige Ausnehmung(en) ausge bildet sind, in die Ringteile auswechselbar eingelegt sind, deren dem Hohlraum zugewandte Innenseiten die Erweiterung(en) für die Ausformung der Muffe(n) bilden. Dadurch, daß die Form den Schlauch körper während und nach der Formung des Rohrstücks vollkommen einschließt, wird eine größere Ausdehnung des Schlauchkörpers an seinen Enden vermieden. Die Schlauchkörperwand dehnt sich im wesentlichen überall gleichmäßig bis zur (im Bereich des Form lings mittelbaren) Anlage an der Formwand. Damit unterliegt der Schlauchkörper nicht nur geringerem Verschleiß als bei beidendig offener Form, sondern die Sicherheit wird gesteigert, weil die Gefahr des Platzens des Schlauchkörpers wegen des geringeren Verschleißes reduziert wird und im Falle des Platzens das Perso nal nicht gefährdet wird, weil sich der Schlauchkörper zur Gänze in der Form befindet. Vorteilhaft ist ferner, daß der Schlauch körper bis auf einen höheren Luftdruck aufgeblasen werden kann, wodurch das Rohrstück insgesamt und insbesondere im Bereich der Muffe(n) schärfer ausgeformt wird. Schließlich wird durch die geschlossene Form die Abkühlungsgeschwindigkeit gleichmäßiger, d. h. die Muffen des Krümmers kühlen nicht schneller als das zwischen ihnen liegende Rohrstück ab, so daß auch Werkstoffspan nungen und Oberflächenmängel vermieden werden.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Form im zusammengefahrenen Zustand bis auf eine Öffnung für die Durchführung der an den Schlauchkörper füh renden Leitung geschlossen. Diese Öffnung ist nur wenig größer als der Leitungsquerschnitt und befindet sich in der Trennfuge der beiden Formteile, so daß der Schlauchkörper bei auseinander gefahrenen Formteilen in die Form eingelegt und aus ihr entfernt werden kann. Die Form kann ferner kleine vom Hohlraum nach außen führende Bohrungen enthalten, durch die Luft aus dem Hohlraum abströmen kann, wenn der Schlauchkörper in der geschlossenen Form aufgeblasen wird.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung sind in jedem der beiden Formteile eine oder zwei halbringförmige Ausneh mungen ausgebildet, in die eine Ringhälfte eingelegt und an dem Formteil befestigt ist. Die Formerweiterungen für die Ausformung der Muffe(n) sind auf Halbringkörpern ausgebildet, die in die Ausnehmungen der Form eingelegt sind und dadurch maximalen Flä chenkontakt mit den Formteilen haben. Hierdurch und durch die geschlossene Form wird bei der Abkühlung eine gleichmäßige Tem peratur im Werkstück, insbesondere bei Vergleich zwischen Muffen und Krümmerteil erreicht. Dies gilt unabhängig davon, ob die abzu führende Wärme nur durch Wärmeleitung an die Umgebungsluft abge geben wird oder die Form durch Kühlmittel gekühlt wird, das durch Kühlkanäle in den Formteilen zirkuliert.

Zweckmäßigerweise sind an den Ringhälften außenseitig mit Abstand von der Trennebene Stufen ausgebildet, mit denen je ein auf dem Formteil befestigten Halter in Eingriff ist. Die Ring hälften werden dadurch in den halbringförmigen Ausnehmungen fixiert, so daß sie sich beim Öffnen und Schließen der Form nicht verschie ben können und insbesondere die Ringhälfte oder die Ringteile aus der halbringförmigen Ausnehmung des Formoberteils nicht herausfal len können. Die Ausnehmungen der Form können so mit Ringteilen mit unterschiedlich ausgebildeter Innenseite bestückt werden, so daß Krummer mit unterschiedlich ausgeformten Muffen entsprechend den verschiedenen Rohrwandstärken und/oder Materialien oder mit nur einer Muffe in derselben Form gefertigt werden können.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 die geöffnete Form im Vertikalschnitt mit dem zwischen die Formteile eingefahrenen, mit einem zu verformenden Rohrstück bestückten Schlauchkörper, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 die geschlossene Form mit dem eingeschlossenen, auf geblasenen Schlauchkörper nach erfolgter Ausformung des Rohr krümmers;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den rechten Teil des Formunter teils; und

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.

Zur Herstellung eines Rohrkrümmers mit zwei Muffen in der dargestellten Form wird zunächst ein zylindrischer Rohrabschnitt in einem Ofen (nicht dargestellt) durch Heißluft auf die Tempe ratur der plastischen Erweichung des Rohrmaterials erwärmt. Das erweichte Rohrstück 1 wird aus dem Ofen entnommen und auf einen aufblasbaren länglichen Schlauchkörper 2 aus elastischem Material aufgezogen, der beidendig geschlossen ist und an dem einen Ende einen Leitungsanschluß hat. Der Außendurchmesser des Schlauchkör pers ist wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des erweich ten Rohrstücks, so daß dieses auf den Schlauchkörper aufgezogen werden kann. An den Schlauchkörper 2 ist eine Leitung 3 angeschlos sen, in der ein von außen durch eine Bedienungsperson zu betäti gendes Ventil (nicht dargestellt) angeordnet ist. Der Schlauch körper 2 kann durch die Leitung 3 an eine Druckluftquelle (nicht dargestellt) angeschlossen oder entspannt werden, so daß er bis auf einen gewünschten Innendruck aufgeblasen und auch wieder ab geblasen werden kann. Der Innendruck kann an einem z. B. in der Leitung 3 angeordneten Manometer (nicht dargestellt) abgelesen werden. Der Schlauchkörper 2 besteht aus einem elastischen Werk stoff, so daß er sich unter dem Innendruck aufweiten kann.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Form besteht aus zwei Form hälften 4 und 5 für die Ausformung eines 90°-Rohrkrümmers mit zwei Muffen, wobei der Krümmungsradius gleich dem Rohrdurchmesser im gekrümmten Bereich ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, bilden die zusammengefahrenen Formhälften 4 und 5 eine geschlossene Form, wobei lediglich eine Durchgangsöffnung 15 für die Druckluftleitung 3 verbleibt.

Beide Formhälften 4 und 5 haben halbringförmige Ausnehmun gen 4 ^a, 4 ^b bzw. 5 ^a, 5 ^b, in die halbe Formringe 6, 7 bzw. 8 und 9 eingelegt sind. Die Halbformringe 6 und 8 bilden auf ihren Innen seiten 6a bzw. 8a Formflächen, die bei geschlossener Form die Erweiterung 12 für die Ausformung einer Muffe bilden. In analoger Weise bilden die Halbformringe 7 und 9 auf ihren Innenseiten 7 ^a und 9 ^a Formflächen, die bei geschlossener Form die Erweiterung 13 für die Ausformung der anderen Muffe bilden.

Nach dem Einlegen des mit dem zu verformenden plastischen Rohrstück 1 bestückten Schlauchkörpers 2 in die Form und Zusam menfahren der Formteile 4 und 5 entsprechend Fig. 2 wird der Schlauchkörper 2 aufgeblasen, wobei der Krümmer mit den Muffen in einem Arbeitsgang ausgeformt wird. Dabei legt sich der Schlauch körper 2 im allgemeinen wie dargestellt vollständig an die Innen seite der Formwandungen an. Die Dehnung des Schlauchkörpers 2 ist daher begrenzt, und es kann mit einem höheren Luftdruck in dem Schlauchkörper (6-10 Bar) als bei der Vorrichtung nach DE-A-38 07 688 gearbeitet werden, deren Form beidendig offen ist.

Die Ringteile 6 und 8 sowie 7 und 9 können in den ringförmi gen Ausnehmungen 4 ^a, 5 ^a bzw. 4 ^b, 5 ^b gegen andere Ringteile mit ver derten Formflächen 6 ^a, 8 ^a sowie 7 ^a, 9 ^a ausgetauscht werden, um die Muffendimension für andere Rohrwandstärken bzw. Werkstoffe zu verändern. Um die Ringteile in den Ausnehmungen 4 ^a, 5 ^a und 4 ^b, 5 ^b verschiebungsfrei zu fixieren, ist jedes Ringteil durch zwei Hal ter 10 auf die Formhälfte aufgespannt. Die Fig. 3 und 4 zeigen die Befestigung des Halbringteils 7 in der Ausnehmung 4b des Formteils 4. Die anderen Ringteile 6, 8 und 9 sind in gleicher Weise befestigt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, hat das Halbring teil 7 außenseitig eine keilförmige Stufe 7 ^b. An dem Halter 10 ist unterseitig eine Schrägfläche 10 ^a ausgebildet, die mit der Stufe 7 ^b des Ringteils 7 in Eingriff kommt, wenn der Halter 10 mittels Schraube 11 auf das Formteil 4 aufgeschraubt wird. Es ist ersichtlich, daß so auch die Halbringe 8 und 9 im oberen Formteil 5 sicher gehalten werden.

Aus den Fig. 1 bis 3 ist zu entnehmen, daß die Ringteile 6-9 in die Formteile 4 bzw. 5 eingebettet sind. Die Formflächen 6 ^a-9 ^a der Ringteile kühlen daher etwa mit der gleichen Geschwin digkeit wie die Formflächen der Teile 4 und 5 ab, so daß sich spannungsfreie Werkstücke ergeben.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung eines Rohrkrümmers mit einer oder zwei Muffe(n) durch Verformung eines Rohrstücks aus thermo plastischem Kunststoff, bestehend aus
einer zweiteiligen, auseinander- und zusammenfahrbaren Form (4, 5) mit einem dem Krummer entsprechenden Hohlraum mit einer oder zwei ringförmigen Erweiterungen (12, 13) für die Ausformung der Muffe(n) und
einem in die Form einlegbaren, beidendig geschlossenen, elastisch aufblasbaren Schlauchkörper (2) von kleinerem Durch messer als dem des Rohrstücks (1), wobei der Schlauchkörper (2) an eine Leitung(3) für den Anschluß an eine Druckluftquelle ange schlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schlauchkörper (2) bei der Bildung des Rohrkrümmers vollständig in der Form (4, 5) eingeschlossen ist und
in der zusammengefahrenen Form (4, 5) innenseitig ringförmige Ausnehmung(en) (4 ^a, 4 ^b, 5 ^a, 5 ^b) ausgebildet sind, in die Ringteile (6-9) auswechselbar eingelegt sind, deren dem Hohlraum zugewandte Innenseiten (6 ^a, 7 ^a, 8 ^a, 9 ^a) die Erweiterung(en) (12, 13) für die Muffe(n) bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (4, 5) im zusammengefahrenen Zustand bis auf eine Öffnung (15) für die Durchführung der Leitung (3) geschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Formteil eine oder zwei halbringförmige Ausnehmungen (4 ^a, 4 ^b; 5 ^a, 5 ^b) ausgebildet sind, in die eine Ringhälfte (6, 7; 8, 9) eingelegt und an dem Formteil (4, 5) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ringhälften (6, 7; 8, 9) mit Abstand von der Trennebene (14) außenseitig Stufen (7 ^b) ausgebildet sind, mit denen je ein auf dem Formteil (4) befestigter Halter (10) in Eingriff ist.