DE202011050988U1 - Device for expanding hollow workpieces, in particular the ends of plastic pipes and metal-plastic composite pipes, and its use - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (100) zum Aufweiten hohler Werkstücke, insbesondere der Enden von Kunststoffrohren und Metall-Kunststoff-Verbundrohren, umfassend: – ein Pressgerät (200) mit einem Dorn (2), der in dem Gehäuse des Pressgeräts (200) oder in einem an dem Gehäuse des Pressgeräts (200) festlegbaren Gehäusekörper axial verschiebbar gehalten ist und an seinem einen axialen Endbereich (3) eine Kegelfläche (4) aufweist, – eine Aufnahmevorrichtung (1) für einen Aufweitkopf (300), die an dem Pressgerät (200) festlegbar ist und durch die der Dorn (2) in axialer Richtung hindurchführbar ist, und – einen Aufweitkopf (300), der an der Aufnahmevorrichtung (1) festlegbar ist und durch die Kegelfläche (3) betätigbar ist, wobei die Aufnahmevorrichtung (1) einen Grundkörper (5), eine Kopfaufnahme (13) für den Aufweitkopf, mindestens ein Umsetzmittel (10, 10´) sowie mindestens ein Speichermittel (17, 25) umfasst, und wobei Umsetzmittel (10, 10´) und Speichermittel (17, 25) derart gekoppelt sind, dass eine axiale Verschiebung der Kegelfläche (3) des Dorns...Device (100) for expanding hollow workpieces, in particular the ends of plastic pipes and metal-plastic composite pipes, comprising: - a pressing device (200) with a mandrel (2) which is in the housing of the pressing device (200) or in one on the Housing of the pressing device (200) can be fixed axially displaceably and has a tapered surface (4) at one axial end region (3) thereof - a receiving device (1) for an expanding head (300) which can be fixed on the pressing device (200) and through which the mandrel (2) can be passed in the axial direction, and - an expanding head (300) which can be fixed on the receiving device (1) and can be actuated by the conical surface (3), the receiving device (1) comprising a base body ( 5), a head receptacle (13) for the expanding head, at least one transfer means (10, 10 ') and at least one storage means (17, 25), and wherein transfer means (10, 10') and storage means (17, 25) coupled in this way t are that an axial displacement of the conical surface (3) of the mandrel ...
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufweiten hohler Werkstücke, insbesondere der Enden von Kunststoffrohren und Metall-Kunststoff-Verbundrohren, sowie dessen Verwendung zum Aufweiten hohler Werkstücke, insbesondere der Enden von Kunststoffrohren und Metall-Kunststoff-Verbundrohren,The present invention relates to a device for expanding hollow workpieces, in particular the ends of plastic pipes and metal-plastic composite pipes, and its use for expanding hollow workpieces, in particular the ends of plastic pipes and metal-plastic composite pipes,
Derartige Aufweitvorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt und sind grundsätzlich aus einem Pressgerät mit einem Dorn, der in oder an dem Gehäuse des Pressgerätes axial verschiebbar gehalten ist und an seinem einen axialen Endbereich eine Kegelfläche aufweist, und einem Aufweitkopf, der vorzugsweise über eine Aufnahmevorrichtung für den Aufweitkopf, an dem Pressgerät festlegbar ist. Durch eine Antriebsvorrichtung, die manuell oder maschinell angetrieben werden kann, wird der Dorn in axialer Richtung in Richtung des Aufweitkopfes bewegt und dringt in diesen ein, so dass die Kegelfläche des Dorns im Aufweitkopf aufgenommene Aufweitsegmente nach außen drückt, so dass die Aufweitsegmente die Enden eines hohlen Werkstücks, insbesondere eines Kunststoffrohres oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohres, in das der Aufweitkopf eingeführt ist, aufweitet. Um Unregelmäßigkeiten auf der Innenseite des aufgeweiteten Rohres zu vermeiden, die während des Aufweitvorgangs durch den Abstand zwischen jeweils zwei Segmenten des Aufweitkopfes gebildet werden, ist es erforderlich, die Position des Aufweitkopfes in dem Rohrende nach Lösen der Aufweitsegemente um einen vorgegebenen Winkel zu verdrehen und einen zweiten Aufweitprozess durchzuführen. Bei Aufweitköpfen mit sechs Aufweitsegmenten sollte die Drehung um einen Winkel von vorzugsweise etwa 30° erfolgen.Such expansion devices are known in the art and are basically of a pressing device with a mandrel which is held axially displaceable in or on the housing of the pressing device and at its one axial end portion has a conical surface, and an expander, preferably via a receiving device for the expander, on the pressing device can be fixed. By a driving device, which can be driven manually or by machine, the mandrel is moved in the axial direction in the direction of the expander and penetrates into this, so that the conical surface of the mandrel in the expander presses Aufweitsegmente pressed outwards, so that the expansion segments the ends of a hollow workpiece, in particular a plastic pipe or a metal-plastic composite pipe, in which the expansion head is inserted, expands. To avoid irregularities on the inside of the expanded tube, which are formed during the expansion process by the distance between each two segments of the expander, it is necessary to rotate the position of the expander in the tube end after loosening the Aufweitsegemente by a predetermined angle and a perform second expansion process. For expander heads with six expansion segments, the rotation should take place at an angle of preferably approximately 30 °.
Der Aufweitkopf besteht aus einzelnen Segmenten, deren Basisteile gemeinsam in einer Aufnahmemutter aufgenommen sind und die in radialer Richtung nach außen beweglich sind. An der Innenseite definieren die Segmente des Aufweitkopfes eine zentrale kegelige Aufnahme, in die die Kegelfläche eines vom Pressgerät in axialer Richtung verschiebbaren Dorns eingreift. Bei Betätigung des Pressgerätes wird der Dorn in den Aufweitkopf hineingedrückt, wobei es zu einem Kontakt zwischen der Kegelfläche des Dorns und der von den Aufweitsegmenten gebildeten Aufnahme kommt. Bei weiterer axialer Bewegung des Dorns in Richtung des Aufweitkopfes werden die Segmente radial nach außen gedrückt und es kommt zu einem radialen Hub der Aufweitsegmente. Bei einer radialen Rückwärtsbewegung des Dorns aus dem Aufweitkopf werden die Segmente durch Rückstellmittel (beispielsweise eine Ringfeder) in ihre Ausgangsposition zurückbewegt. The expander consists of individual segments whose base parts are accommodated together in a receiving nut and which are movable in the radial direction to the outside. On the inside, the segments of the expander head define a central conical seat in which engages the conical surface of a mandrel displaceable in the axial direction by the pressing device. Upon actuation of the pressing device, the mandrel is pressed into the expander, wherein there is a contact between the conical surface of the mandrel and the receptacle formed by the Aufweitsegmenten. Upon further axial movement of the mandrel in the direction of the expansion head, the segments are pressed radially outward and there is a radial stroke of the expansion segments. Upon radial backward movement of the mandrel out of the expander head, the segments are returned to their home position by return means (eg, a ring spring).
Derartige Vorrichtungen haben den Nachteil, dass eine Drehung der gesamten Vorrichtung erforderlich ist, um eine Drehung des Aufweitkopfes zu bewirken. Damit liegt es in der Einschätzung des Installateurs, um welchen Winkel die Drehung erfolgt bzw. wie nah er an den idealen Winkel für die Drehung herankommt. Such devices have the disadvantage that rotation of the entire device is required to effect rotation of the expander head. Thus it is in the estimation of the installer, by which angle the rotation takes place or how close it comes to the ideal angle for the rotation.
Daher existieren im Stand der Technik einige Vorschläge, den Vorgang der Drehung des Aufweitkopfes durch das Werkzeug selbst vorzunehmen. Beispielsweise beschreibt die
Vor diesem Hintergrund liegt die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, eine Vorrichtung zur Aufweitung hohler Werkstücke, insbesondere der Enden von Kunststoffrohren sowie Metall-Kunststoff-Verbundrohren, zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll die erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung im Markt befindliche, herkömmliche Aufweitköpfe verwenden können, wobei der Schritt der Drehung des gesamten Werkzeugs zwischen den beiden Aufweitvorgängen entfallen soll. Against this background, the object underlying the present invention is to provide a device for expanding hollow workpieces, in particular the ends of plastic pipes and metal-plastic composite pipes, which overcomes the disadvantages of the prior art. In particular, the tool device according to the invention should be able to use conventional expander heads located in the market, wherein the step of rotating the entire tool between the two expander operations should be omitted.
Diese und andere Aufgaben werden durch eine Vorrichtung zum Aufweiten hohler Werkstücke mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den davon abhängigen Ansprüchen beschrieben. These and other objects are achieved by a device for expanding hollow workpieces with the features of
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass eine Drehbewegung auch dadurch erzielt werden kann, dass der gesamte Aufweitkopf durch eine Drehbewegung einer Aufnahmevorrichtung, über die der Aufweitkopf mit dem Pressgerät verbunden ist, um einen definierten Winkel um die eigene Längsachse gedreht werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Aufnahmevorrichtung einen Grundkörper, eine Kopfaufnahme für den Aufweitkopf, mindestens ein Umsetzmittel sowie mindestens ein Speichermittel. Dabei stehen Umsetzmittel und Speichermittel derart miteinander in Wirkverbindung, dass eine axiale Verschiebung der Kegelfläche des Dorns in Richtung des Aufweitkopfes in eine Rotationsbewegung des Aufweitkopfes bei einer axialen Bewegung des Dorns in Richtung des Pressgerätes umgesetzt wird. Dabei wandelt die schiefe Ebene der Kegelfläche des Dorns den axialen Hub in einen radialen Hub um, durch den die Aufnahme um einen definierten Winkel in Rotation gebracht wird. According to the present invention, it has been recognized that rotational movement can also be achieved by connecting the entire expansion head to the pressing device by means of a rotary movement of a receiving device, via which the expansion head is connected is to be rotated by a defined angle around its own longitudinal axis. According to the present invention, the receiving device comprises a base body, a head receptacle for the expansion head, at least one conversion means and at least one storage means. In this case, conversion means and storage means are operatively connected to one another such that an axial displacement of the conical surface of the mandrel in the direction of the expander head is converted into a rotational movement of the expander head during an axial movement of the mandrel in the direction of the pressing device. In this case, the inclined plane of the conical surface of the mandrel converts the axial stroke into a radial stroke, by means of which the receptacle is brought into rotation by a defined angle.
Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Aufweiten hohler Werkstücke, insbesondere der Enden von Kunststoffrohren und Metall-Kunststoff-Verbundrohren, zur Verfügung, die ein Pressgerät mit einem Dorn, der in dem Gehäuse des Pressgerätes oder in einem an dem Gehäuse des Pressgerätes festlegbaren Körper axial verschiebbar gehalten ist und an seinem einen axialen Endbereich eine Kegelfläche aufweist, eine Aufnahmevorrichtung für einen Aufweitkopf, die an dem Pressgerät festlegbar ist und durch die der Dorn in axialer Richtung hindurchführbar ist, und einen Aufweitkopf, der an der Aufnahmevorrichtung festlegbar ist und durch die Kegelfläche betätigbar ist, umfasst, wobei die Aufnahmevorrichtung einen Grundkörper, eine Kopfaufnahme für den Aufweitkopf, mindestens ein Umsetzmittel sowie mindestens ein Speichermittel umfasst, und wobei die Umsetzmittel und Speichermittel derart gekoppelt sind, dass eine axiale Verschiebung der Kegelfläche des Dorns in Richtung des Aufweitkopfes in eine Rotationsbewegung des Aufweitkopfes bei einer axialen Rückbewegung des Dorns in Richtung des Pressgerätes umgesetzt wird.Accordingly, the present invention provides an apparatus for expanding hollow workpieces, particularly the ends of plastic pipes and metal-plastic composite pipes, comprising a press apparatus having a mandrel mounted in the housing of the press apparatus or in a body attachable to the housing of the press apparatus is axially displaceably held and at its one axial end portion has a conical surface, a receiving device for a widening, which is fixed to the pressing device and through which the mandrel in the axial direction can be passed, and a widening, which can be fixed to the receiving device and through the Cone surface is operable comprises, wherein the receiving device comprises a base body, a head receiving the expansion head, at least one conversion means and at least one storage means, and wherein the conversion means and storage means are coupled such that an axial displacement of the conical surface of the mandrel s is converted in the direction of the expansion head in a rotational movement of the expander head during an axial return movement of the mandrel in the direction of the pressing device.
Es kann von Nutzen sein, wenn die Kopplung von Umsetzmittel und Speichermittel über einen Exzenter erfolgt, der in der Aufnahmevorrichtung aufgenommen ist.It may be useful if the coupling of conversion means and storage means via an eccentric, which is accommodated in the receiving device.
Ebenso kann es hilfreich sein, wenn am Außenumfang des Exzenters mindestens ein Rastelement drehbar festgelegt ist und an der Innenumfang der Kopfaufnahme Rastaufnahmen vorgesehen, die mit den Rastelementen in Eingriff bringbar sind.Likewise, it may be helpful if at least one latching element is rotatably fixed on the outer circumference of the eccentric and provided on the inner circumference of the head receiving latching receptacles which are engageable with the latching elements in engagement.
Es kann sich als günstig herausstellen, wenn das mindestens eine Umsetzmittel als Stempel oder Stift ausgeführt ist, dessen Boden auf der Kegelfläche des Dorns aufliegt, der durch Bohrungen in der Kopfaufnahme geführt ist und der bei axialer Verschiebung der Kegelfläche des Dorns in Richtung des Aufweitkopfes eine Drehbewegung des Exzenters bewirkt.It may turn out to be advantageous if the at least one conversion means is designed as a punch or pin whose bottom rests on the conical surface of the mandrel, which is guided by bores in the head receptacle and the axial displacement of the conical surface of the mandrel in the direction of the expander a Rotary movement of the eccentric causes.
In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Speichermittel als Federelement, insbesondere als Spiralfeder oder als Drehfeder ausgeführt.In preferred embodiments of the present invention, the storage means is designed as a spring element, in particular as a spiral spring or as a torsion spring.
Es kann sich als hilfreich erweisen, wenn die Aufnahmevorrichtung weiter mindestens ein Klemmelement umfasst, das an der Außenfläche des Grundkörpers angeordnet ist bei einer axialen Verschiebung der Kegelfläche des Dorns in Richtung des Aufweitkopfes mit den Rastaufnahmen am Innenumfang der Kopfaufnahme in Eingriff befindlich sind.It may prove helpful if the receiving device further comprises at least one clamping element which is arranged on the outer surface of the base body with an axial displacement of the conical surface of the mandrel in the direction of the expansion head with the locking receptacles on the inner circumference of the head receiving are engaged.
Um den Aufbau der Aufnahmevorrichtung zu vereinfachen, kann mindestens eines der Umsetzmittel in das Speichermittel integriert sein.In order to simplify the structure of the receiving device, at least one of the conversion means may be integrated in the storage means.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. With regard to further advantageous embodiments of the device according to the present invention, reference is made to the dependent claims and the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
In den Zeichnungen zeigenIn the drawings show
Detaillierte Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDetailed description of preferred embodiments
In
Der Aufweitkopf
Die Aufnahmevorrichtung
Der Grundkörper
Die Funktionsweise der Aufnahmevorrichtung
In
In
Beim Zurückbewegen des Dorns
In den weiteren
Zur Veranschaulichung der Funktionsweise dieser Ausführungsform der Erfindung dient
In einer weiteren Ausführungsform wird auch die Funktion der Klemmkrallen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 1938950 A2 [0005] EP 1938950 A2 [0005]
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