DE19963885C1

DE19963885C1 - Verfahren zum Aufweiten von flexiblen Rohren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19963885C1
Application number: DE1999163885
Authority: DE
Inventors: Eckhard Wolter
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2001-05-03
Anticipated expiration: 2019-12-31

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufweiten von flexiblen Rohren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, um in das aufgeweitete flexible Rohr einen Hohlkörper, beispielsweise in Form eines Verbindungsnippels einbringen zu können und damit die aufgeweiteten Rohrenden verbinden zu können. DOLLAR A Die Aufweitung der flexiblen Rohrenden erfolgt dergestalt, daß das Rohrende auf ein Spreizelement geschoben wird und dieses durch Aufspreizen das Rohrende fixiert. Die Fixierung erfolgt dabei in einem Bereich der Rohrinnenwandung, die nicht aufgeweitet wird. Die Aufweitung erfolgt nach der Fixierung durch Aufziehen des Rohrendes auf einen einstückig ausgebildeten und mit einer Fase versehenen Aufweitedorn. DOLLAR A Dadurch wird zum einen das Rohrende kreisrund aufgeweitet und zum anderen der sogenannte "Weißbruch" vermieden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufweiten von flexiblen Rohren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, um in das aufgeweitete Rohrende Anschluß elemente, beispielsweise in Form von Fittingen, einzuführen und mit dem aufgeweiteten Rohr verbinden zu können.

Derart gattungsgemäße Vorrichtungen, wie Spreizwerkzeuge und Spreizdorne zum Aufweiten von flexiblen Rohren (Kunststoffrohre) sind beispielsweise aus der DE 42 10 794 A1, der DE 42 02 348 C1 und der EP 0 718 057 A2 bekannt.

Die DE 42 02 348 C1 beschreibt einen Expansionskopf für Aufweitwerkzeuge für hohle Werkstücke, bei dem eine Überwurfkappe mit einem radial einwärts gerichteten Führungsflansch und einem Satz sektorförmig ausgebildeten Spreizbacken versehen ist, die jeweils einzeln mittels eines Innenflanschsektors und eines Außenflanschsektors und einer zwischen diesen gebildeten radialen Nut radial beweglich auf einem Führungsflansch geführt sind, wobei auf dem Innenflanschsektoren ringförmige Zugfedern für die Rückstellung der Spreizbacken in komplementären Nutsektoren angeordnet sind und wobei die Außenflanschsektoren im wesentlichen mindestens den gleichen Durchmesser aufweisen wie die Innenflanschsektoren und in den Innenflanschsektoren Bohrungen angeordnet sind, in denen die Enden von Führungsstiften aufgenommen sind, und wobei in dem Führungsflansch radiale Führungsnuten für die Aufnahme und Bewegung der Führungsstifte angeordnet sind. Die Spreizbacken werden dabei durch den axialen Hub eines kegelförmig verjüngten Endes eines Spreizdornes radial bewegt. Der Spreizdorn wird seinerseits durch einen Nocken, Kniehebel, durch Steuerschlitze oder auch durch hydraulische Mittel, etc., angetrieben.

Aus der DE 42 20 794 A1 ist ein Spreizdorn mit Anfasung bekannt, der aus einem Halteteil zur Anbringung an einem Spreizwerkzeug und einem in Axialrichtung mittig geteilten Spreizdorn besteht.

Der Spreizdorn ist so ausgeführt, daß das Spreizwerkzeug an einem Ende eines Spreizwerkzeuggehäuses über eine Halterung mit den Halteelementen des Spreizdorns verstellbar gehalten ist, und im Inneren des Spreizwerkzeuggehäuses einen in Bezug auf die kegelförmige Keilfläche des Spreizdorns axial verstellbaren kegelförmigen Stellkeil aufweist. Der Spreizdorn weist an seinem den aufzuweitenden Rohr zugewandten Ende eine unter einem Winkel gegenüber der Umfangsfläche verlaufenden Anfasung auf.

Die Nachteile der vorbeschriebenen Lösungen bestehen darin, daß durch die Trennfugen der sektorförmig ausgebildeten Spreizdorne beim Aufweiten der Rohrenden das Material im aufzuweitenden Bereich beschädigt werden kann. Die durch die planparallele Spalten gebildeten Trennfugen sind scharfkantig zu den Arbeitsflächen des Spreizdorns ausge bildet. Beim Aufweiten kann es zum Einprägen der Übergangslinien zwischen Seiten- und Arbeitsflächen in die Oberfläche des Rohrmaterials führen.

Desweiteren kann es beim Aufweitvorgang zum Eindringen des Rohrmaterials in die Trennfugen kommen. Das Rohrmaterial wird an den scharfen Kanten leicht überdehnt, was sich im sogenannten "Weißbruch" äußert. Dies führt zu Vorschädigungen des Rohr materials und damit zu potentiellen Schwachstellen in der Verbindung.

Durch die Verwendung von sektorförmigen Spreizelementen weicht die Form der aufge weiteten Rohrenden von der exakten Zylinderform ab.

Eine diese Nachteile verbessernde Lösung ist aus der EP 0 718 057 A2 bekannt. Die hier beschriebene Lösung betrifft eine Vorrichtung zum Aufweiten von Hohlkörpern, insbe sondere von Rohrenden, mit mehr als zwei identischen, um eine Achse "A" angeordneten, im wesentlichen sektorförmigen Spreizbacken, die durch Trennfugen voneinander getrennt sind und teilzylindrische Arbeitsflächen aufweisen. Mittels einer Antriebseinrichtung in radialer Richtung zur Achse "A" sind die Spreizbacken beweglich in einer Halterung ange ordnet. Die Spreizbacken sind beiderseits einer jeden Trennfuge an den achsparallelen Kanten gebrochen ausgeführt.

Bei dieser Ausführung kann es ebenfalls zum Eindringen des Rohrmaterials in den Spalt zwischen den Spreizbacken kommen.

Zwar wird hier der sogenannte "Weißbruch" beim Aufweiten des Rohrendes durch die gebrochene Ausführung der achsparallelen Kanten vermieden, die Abweichung von der kreisrunden Form des Rohrendes durch die sektorförmigen Spreizbacken bleibt aber erhalten.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufweiten von flexiblen Rohren zu schaffen, das die Nachteile der vorbe kannten Lösungen beseitigt und eine kreisrunde Aufweitung der Rohrenden gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bezüglich des Verfahrens durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Dabei ist im wesentlichen vorgesehen, daß in einem ersten Schritt das flexible Rohr bis zu einem vorgegebenen Anschlag auf ein entlastetes Spreizelement geschoben wird, in einem zweiten Schritt das Spreizelement durch einem verfahrbaren Spreizkegel gegen die innere Rohrwandung gedrückt wird und in einem dritten Schritt das fixierte flexible Rohr zur Aufweitung auf den ungeteilt ausgeführten Aufweitedorn entgegen einer Federkraft gezogen wird, und zwar bis zum Erreichen eines durch die an den Zuglaschen angeordneten Abreißlaschen gebildeten Anschlages.

Beim Entspannen der Vorrichtung wird das aufgeweitete Rohr durch die Abreißlaschen automatisch vom Aufweitedorn geschoben.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Aufweiten von flexiblen Rohren ist Gegenstand des Patentanspruchs 2. Sie besteht im wesentlichen aus einem feststehenden Gehäuse mit einem Haltegriff und einem verfahrbaren Teil, der mit einem am Gehäuse angeordneten Hebelsystem und den seitlich am Gehäuse angeordneten Zuglaschen verbunden sind. Sowohl am feststehenden Gehäuse als auch am verfahr baren Teil sind Montagejoche zum Verpressen des aufge weiteten Rohrendes mit einem Verbindungsstück angeordnet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Unter ansprüchen.

Die Durchführung des Verfahrens und die dazugehörige Vorrichtung zum Aufweiten von flexiblen Rohren werden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung

Fig. 2: den Schnitt A-A in Fig. 1

In der Fig. 1 ist ein Längsschnitt und in der Fig. 2 ein Schnitt entlang der Linie A-A durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufweiten von flexiblen Rohren dargestellt. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1 mit dem Handgriff 9 und einem verfahrbaren Teil 2, der mit einem am Gehäuse 1 angeordneten Hebelsystem 4 und den seitlich am Gehäuse 1 angeordneten Zuglaschen 3 ist. Die beiden Zuglaschen 3 sind mit je einer Abreißlasche 7 versehen. Diese dienen zum einen als Anschlag für das aufzu weitende flexible Rohr und zum anderen bei Entlastung der Vorrichtung zum automa tischen Abschieben des aufgeweiteten flexiblen Rohres vom Aufweitedorn 11.

Der Aufweitedorn 11 ist an seiner dem flexiblen Rohr zugewandten Seite mit einer umlaufenden Fase versehen, wobei in einer weiteren Ausführungsform dieser auch als Kegelstumpf mit Radienübergängen ausgeführt ist, und bildet gleichzeitig den Anschlag beim Aufschieben des flexiblen Rohres auf das Spreizelement 8. Der Aufweitedorn 11 ist fest mit dem Gehäuse 1 verbunden, kann aber auch auswechselbar ausgeführt sein.

Die Zuglaschen 3 verbinden das verfahrbare Teil 2 und das Spreizelement 8 unter einander. Zwischen dem Bund 6 des Spreizelementes 8 und dem Hebelsystem 4 ist eine Feder 13 angeordnet.

Sowohl am feststehenden Gehäuse 1 als auch am verfahrbaren Teil 2 sind Montagejoche 12 zum Verpressen des aufgeweiteten flexiblen Rohres mit einem Verbindungsstück angeordnet.

Das Spreizelement 8 zur Fixierung des flexiblen Rohres ist zweigeteilt ausgeführt und weist einen federbelasteten Spreizkegel 5, der mit dem Hebelsystem 4 verbunden ist, auf. Auf seiner Oberfläche ist das Spreizelement 8 mit einem Sägezahnprofil versehen.

Zur Aufweitung des flexiblen Rohres wird dieses durch eine Öffnung im verfahrbaren Teil 2 auf das entlastete Spreizelement 8 bis zum Anschlag geschoben. Den Anschlag bildet dabei die dem flexiblen Rohr zugewandte Seite des Aufweitedorns 11. Zur Entlastung des Spreizelementes 8 wird der Hebel 10 in die Stellung I gebracht. Dadurch wird der Spreiz kegel 5 nach vorn geschoben und das Spreizelement 8 kann sich in seine Ausgangslage zurückbewegen.

Durch das Bewegen des Hebels 10 in die Stellung II wird der Spreizkegel 5 zurückgezogen und weitet das Spreizelement 8 auf. Das Spreizelement 8 legt sich an die Innenwandung des flexiblen Rohres an und fixiert dieses. Unterstützt wird dieses noch durch das auf der Oberfläche des Spreizelementes 8 angebrachte Sägezahnprofil.

Das so fixierte flexible Rohr wird nun auf den aus einem Stück bestehenden Aufweitedorn 11 gezogen, indem der Hebel 10 in die Stellung III bewegt wird. Dabei werden die Zuglaschen 3 und das damit verbundenen verfahrbare Teil 2 und das Spreizelement 8 gegen den Druck der Feder 13 zurückgezogen.

Durch eine Aufnahme 21 im verfahrbaren Teil kann die axiale Presshülle aufgenommen werden.

Dadurch wird vermieden, daß diese in die Aufweitzone hineinrutscht und somit keine aus dem Stand der Technik bekannten Segmentbrüche beim Expansionskopf bzw. Aufweit element oder Vorschädigungen am Rohr entstehen.

Ein weiterer Vorteil der Aufnahme 21 wird darin gesehen, daß beim Einsatz von dünn wandigen Rohren die axiale Preßhülse zur Klemmkraftunterstützung genutzt wird, da das Spreizelement 8, welches einen Druck auf die Innenwand ausübt, sich über das flexible Rohr und die axiale Preßhülse abstützt.

Durch den einstückig ausgebildeten Aufweitedorn 11 mit der Anfasung wird der sogenannte "Weißbruch" vermieden und die Aufweitung erfolgt in kreisrunder Form.

Zum Abziehen des aufgeweiteten flexiblen Rohres wird der Hebel 10 über die Stellung II in die Stellung I gebracht. Dabei werden die Zuglaschen 3 und das Spreizelement 8 in seine Ausgangslage verfahren. Durch die an den Zuglaschen 3 angordneten Abreißlaschen 7 wird das flexible aufgeweitete Rohr automatisch vom Aufweitedorn 11 geschoben.

Durch Vorschieben des Spreizkegels 5 wird eine Entlastung des Spreizelementes 8 erreicht. Nach der Entlastung kann das aufgeweitete flexible Rohr aus der Vorrichtung gezogen werden.

In die aufgeweiteten flexiblen Rohre können die Verbindungstücke eingebracht werden und mittels der am Gehäuse 1 und dem verfahrbaren Teil 2 angeordneten Montagejoche 12 verpreßt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht nur auf die Verwendung eines mechanischen Hebelsystems beschränkt, vielmehr können auch hydraulische, pneumatische oder elektromotorische Antriebe verwendet werden.

Bezugszeichenaufstellung

1

Gehäuse

2

verfahrbares Teil

3

Zuglaschen

4

Hebelsystem

5

Spreizkegel

6

Bund

7

Abreißlaschen

8

Spreizelement

9

Handgriff

10

Hebel

11

Aufweitedorn

12

Montagejoch

13

Feder

Claims

1. Verfahren zum Aufweiten von flexiblen Rohren, um in das aufgeweitete flexible Rohrende Anschlusselemente, beispielsweise in Form von Fittingen einbringen zu können und damit die aufgeweiteten Rohrenden verbinden zu können, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt das flexible Rohr bis zu einem vorgegebenen Anschlag auf ein entlastetes Spreizelement (8) geschoben wird, in einem zweiten Schritt das Spreizelement (8) durch einen verfahrbaren Spreizkegel (5) gegen die innere Rohrwandung gedrückt werden und in einem dritten Schritt das fixierte flexible Rohr zur Aufweitung auf einen einstückig ausgebildeten und mit einer Fase versehenen Aufweitedorn (11) gezogen und das aufgeweitete flexible Rohr durch an zwei Zuglaschen (3) angeordneten Abreißlaschen (7) beim Entspannen der Vor richtung automatisch vom Aufweitedorn (11) geschoben wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Aufweiten von flexiblen Rohren, enthaltend ein in ein Rohrende einführbares, allgemein zylindri sches Spreizelement, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einem feststehenden Gehäuse (1) mit Haltegriff (9) und einem verfahrbaren Teil (2), der mit einem am Gehäuse (1) angeordneten Hebelsystem (4) und dem seitlich am Gehäuse (1) angeordneten Zuglaschen (3) verbunden ist sowie einem mit dem Hebelsystem (4) verbundenen zur Fixierung des flexiblen Rohres dienenden mit einem Spreizkegel (5) versehenen Spreizelement (8) besteht, wobei Spreizkegel (5) und Spreizelement (8) längsbeweglich innerhalb des mit dem feststehenden Gehäuse (1) verbundenen Aufweitedorn (11) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl am fest stehenden Gehäuse (1) als auch am verfahrbaren Teil (2) Montagejoche (12) zum Verpressen des aufgeweiteten flexiblen Rohres mit einem Verbindungsstück ange ordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreiz element (8) zur Fixierung des flexiblen Rohres mindestens zweigeteilt ausgeführt ist und einen federbelasteten Spreizkegel (5), der mit dem Hebelsystem (4) verbunden ist, aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreiz element (8) auf seiner Oberfläche ein Sägezahnprofil aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Zug laschen (3) Abreißlaschen (7) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen auswechselbar ausgebildeten Aufweitedorn (11) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der verfahrbare Teil (2) der Vorrichtung mit einem hydraulischen, pneumatischen oder einem elek trischen Antriebssystem verbunden ist.