DE202019107067U1

DE202019107067U1 - Expansion head for expansion tools as well as this comprehensive expansion tool

Info

Publication number: DE202019107067U1
Application number: DE202019107067.6U
Authority: DE
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Industries SE and Co KG
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2021-03-19
Anticipated expiration: 2029-12-19

Abstract

Expansionskopf (1) für Aufweitwerkzeuge für hohle Werkstücke, insbesondere für die Enden von Kunststoffrohren und Metall-Kunststoff-Verbundrohren, umfassend:
(a) eine Überwurfkappe (3) mit einem Führungsflansch (6), und
(b) einen Satz von sektorförmig ausgebildeten Spreizbacken (2), die jeweils einzeln durch einen Innenflanschsektor, der mit dem Führungsflansch (6) überlappt, in der Überwurfkappe (3) beweglich aufgenommen sind, wobei der Satz von sektorförmig ausgebildeten Spreizbacken (2) zwischen einem geschlossenen Zustand und einem Expansionszustand beweglich ist und im geschlossenen Zustand durch die Außenwandung (4) der Spreizbacken (2) annähernd eine Zylindermantelfläche ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Expansionskopf (1) weiter ein zumindest einseitig offenes Schutzelement (7) umfasst, das beabstandet von den Spreizbacken (4) angeordnet ist, wobei die offene Seite des Schutzelements (7) im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse der Spreizbacken (2) angeordnet ist.

Expansion head (1) for expanding tools for hollow workpieces, in particular for the ends of plastic pipes and metal-plastic composite pipes, comprising:
(a) a cap (3) with a guide flange (6), and
(b) a set of sector-shaped expanding jaws (2), each individually movably received in the cap (3) by an inner flange sector which overlaps with the guide flange (6), the set of sector-shaped expanding jaws (2) between is movable in a closed state and an expanded state and, in the closed state, approximately a cylinder jacket surface is formed by the outer wall (4) of the expanding jaws (2), characterized in that the expansion head (1) further comprises a protective element (7) which is open at least on one side and which is arranged at a distance from the expanding jaws (4), the open side of the protective element (7) being arranged essentially orthogonally to the longitudinal axis of the expanding jaws (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Expansionskopf für Aufweitwerkzeuge für hohle Werkstücke, insbesondere für die Enden von Kunststoffrohren und Metall-Kunststoff-Verbundrohren, wobei der Expansionskopf eine Überwurfkappe mit einem Führungsflansch und einen Satz von sektorförmig ausgebildeten Spreizbacken umfasst, die jeweils einzeln durch einen Innenflanschsektor, der mit dem Führungsflansch überlappt, in der Überwurfkappe beweglich aufgenommen sind, wobei der Satz von sektorförmig ausgebildeten Spreizbacken zwischen einem geschlossenen Zustand und einem Expansionszustand beweglich ist und im geschlossenen Zustand durch die Außenwandung der Spreizbacken annähernd eine Zylindermantelfläche ausgebildet ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Aufweitwerzeug, das einen derartigen Expansionskopf umfasst.The present invention relates to an expansion head for expanding tools for hollow workpieces, in particular for the ends of plastic pipes and metal-plastic composite pipes, wherein the expansion head comprises a cap with a guide flange and a set of sector-shaped expanding jaws, each individually through an inner flange sector, the overlaps with the guide flange, are movably received in the cap, the set of sector-shaped expanding jaws being movable between a closed state and an expansion state and in the closed state approximately a cylindrical surface is formed by the outer wall of the expanding jaws. In addition, the present invention relates to an expansion tool which comprises such an expansion head.

Derartige Expansionsköpfe sind aus der EP 0 044 795 A2 und der DE 42 02 348 C1 bekannt. Die Expansionsköpfe bestehen aus einzelnen Segmenten, den sog. Spreizbacken, deren Basisteile gemeinsam in einer Überwurfkappe aufgenommen sind und die in radialer Richtung nach außen beweglich sind. Derartige Expansionsköpfe werden an Aufweitwerkzeugen angebracht und insbesondere über eine Schraubverbindung mit diesen verbunden. Die Aufweitvorrichtungen 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 Expansionskopf, der vorzugsweise über eine Aufnahmevorrichtung für den Expansionskopf an dem Pressgerät festlegbar ist, aufgebaut. Durch eine Antriebsvorrichtung, die manuell oder maschinell angetrieben werden kann, wird der Dorn in axialer Richtung in Richtung des Expansionskopfes bewegt. An der Innenseite definieren die Spreizbacken des Expansionskopfes eine zentrale kegelförmige Aufnahme, in die die Kegelfläche des vom Pressgerät in axialer Richtung verschiebbaren Dorns eingreift. Bei Betätigung des Pressgerätes wird der Dorn in den Expansionskopf hineingedrückt, wobei es zu einem Kontakt zwischen der Kegelfläche des Dorns und der von den Spreizbacken gebildeten Aufnahme kommt. Bei weiterer axialer Bewegung des Dorns in Richtung des Expansionskopfes werden die Spreizbacken radial nach außen gedrückt und es kommt zu einem radialen Hub der Spreizbacken, so dass die Spreizbacken die Enden eines hohlen Werkstücks, insbesondere eines Kunststoffrohres oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohres, in das der Expansionskopf eingeführt ist, aufweiten. Dabei gehen die Spreizbacken vom geschlossenen Zustand in den Expansionszustand oder offenen Zustand über. Bei einer radialen Rückwärtsbewegung des Dorns aus dem Expansionskopf werden die Segmente durch Rückstellmittel (beispielsweise eine ringförmige Zugfeder oder ein elastischer O-Ring) in ihre Ausgangsposition zurückbewegt. Mit den in der EP 0 044 795 A2 oder der DE 42 02 348 C1 beschriebenen Expansionsköpfen soll beim Aufweitprozess ein möglichst gleichmäßiges Aufweiten des hohlen Werkstücks erzielt werden. Dabei kann es erforderlich sein, die Position des Expansionskopfes in dem Rohrende nach Lösen der Spreizbacken um einen vorgegebenen Winkel zu verdrehen (bei Expansionsköpfen mit sechs Spreizbacken sollte die Drehung um einen Winkel von vorzugsweise etwa 30° erfolgen) und einen zweiten Aufweitprozess durchzuführen.Such expansion heads are from EP 0 044 795 A2 and the DE 42 02 348 C1 known. The expansion heads consist of individual segments, the so-called expanding jaws, the base parts of which are received together in a cap and which can be moved outward in the radial direction. Such expansion heads are attached to expansion tools and in particular connected to them via a screw connection. The expansion devices are basically made up of a pressing device with a mandrel, which is held axially displaceably in or on the housing of the pressing device and has a conical surface at its one axial end area, and an expansion head, which can preferably be fixed to the pressing device via a receiving device for the expansion head , built up. A drive device, which can be driven manually or by machine, moves the mandrel in the axial direction in the direction of the expansion head. On the inside, the expanding jaws of the expansion head define a central, conical receptacle into which the conical surface of the mandrel, which can be axially displaced by the pressing device, engages. When the pressing device is actuated, the mandrel is pressed into the expansion head, whereby there is contact between the conical surface of the mandrel and the receptacle formed by the expanding jaws. With further axial movement of the mandrel in the direction of the expansion head, the expansion jaws are pressed radially outward and a radial stroke of the expansion jaws occurs, so that the expansion jaws insert the ends of a hollow workpiece, in particular a plastic pipe or a metal-plastic composite pipe, into the the expansion head is inserted, expand. The expanding jaws change from the closed state to the expanded state or the open state. In the event of a radial backward movement of the mandrel out of the expansion head, the segments are moved back into their starting position by return means (for example an annular tension spring or an elastic O-ring). With those in the EP 0 044 795 A2 or the DE 42 02 348 C1 The expansion heads described are intended to achieve the most uniform possible expansion of the hollow workpiece during the expansion process. It may be necessary to rotate the position of the expansion head in the pipe end by a predetermined angle after loosening the expansion jaws (for expansion heads with six expansion jaws, the rotation should be done by an angle of preferably about 30 °) and to carry out a second expansion process.

Ein regelmäßiges Aufweiten eines Rohrendes ist deshalb erforderlich, um nach Einführen eines Verbindungsstückes durch Verpressen mit einer über das Rohrende geführten Schiebe- oder Presshülse eine dichte Verbindung zu erzielen. Diese Expansionsköpfe haben jedoch den Nachteil, dass zur Bildung einer dichten Rohrverbindung nach dem Verpressen (axiales Aufschieben einer Schiebehülse über das Rohrende mit darin eingeführtem Verbindungsstück bei einer Schiebehülsenverbindung bzw. radiales Verpressen einer Presshülse über ein Rohrende mit darin eingeführtem Verbindungsstück) eine gleichmäßige Zylinderfläche des Satzes von Spreizbacken erforderlich ist. Diese gleichmäßige Zylinderfläche ist bei Auslieferung des Expansionskopfes in der Regel zwar vorhanden, unter den rauen Bedingungen auf der Baustelle wird diese jedoch häufig schnell beschädigt, beispielsweise wenn der Expansionskopf aus größerer Höhe auf den Boden fällt oder ein harter Gegenstand auf den Expansionskopf fällt.Regular widening of a pipe end is therefore necessary in order to achieve a tight connection after inserting a connecting piece by pressing with a sliding or compression sleeve guided over the pipe end. However, these expansion heads have the disadvantage that to form a tight pipe connection after pressing (axial sliding of a sliding sleeve over the pipe end with a connecting piece inserted in it for a sliding sleeve connection or radial pressing of a pressing sleeve over a pipe end with a connecting piece inserted therein) the set needs a uniform cylinder surface of expanding jaws is required. This even cylinder surface is usually present when the expansion head is delivered, but under the rough conditions on the construction site it is often damaged quickly, for example if the expansion head falls to the ground from a great height or a hard object falls on the expansion head.

Damit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Expansionskopf zur Verfügung zu stellen der die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise überwindet. Insbesondere sollen unter Verwendung des erfindungsgemäßen Expansionskopfs über einen langen Zeitraum dichte Rohrverbindungen erzeugt werden können. Darüber hinaus soll der erfindungsgemäße Expansionskopf mit den derzeit auf dem Markt befindlichen Werkzeuge verwendbar sein.The present invention is therefore based on the object of providing an expansion head which at least partially overcomes the disadvantages of the prior art. In particular, it should be possible to produce tight pipe connections over a long period of time using the expansion head according to the invention. In addition, the expansion head according to the invention should be usable with the tools currently on the market.

Diese und andere Aufgaben werden durch einen Expansionskopf für Aufweitwerkzeuge für hohle Werkstücke, insbesondere für die Enden von Kunststoffrohren und Metall-Kunststoff-Verbundrohren, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Aufweitwerkzeug für hohle Werkstücke mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Expansionskopfes sind in den davon abhängigen Ansprüchen beschrieben. Die grundsätzliche Funktionsweise des erfindungsgemäßen Aufweitwerkzeuges entspricht dabei der Funktionsweise, wie sie im Zusammenhang mit den in der EP 0 044 795 A2 und DE 42 02 348 C1 beschriebenen Expansionsköpfen beschrieben ist.These and other objects are achieved by an expansion head for expansion tools for hollow workpieces, in particular for the ends of plastic pipes and metal-plastic composite pipes, with the features of claim 1 or by an expansion tool for hollow workpieces with the features of claim 11. Preferred embodiments of the expansion head according to the invention are described in the claims dependent thereon. The basic mode of operation of the expansion tool according to the invention corresponds to the mode of operation as it is in connection with the in the EP 0 044 795 A2 and DE 42 02 348 C1 described expansion heads is described.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass der Erhalt einer gleichmäßigen und glatten Mantelfläche der Spreizbacken über einen langen Zeitraum zur Erzeugung dichter Rohrverbindungen beiträgt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch realisiert, dass der Expansionskopf im Bereich der Spreizbacken ein entsprechendes Schutzelement aufweist. Das Schutzelement ist von den Spreizbacken beabstandet, so dass das Einbringen der Spreizbacken in ein aufzuweitendes Rohrende und der dann folgende Aufweitprozess räumlich nicht behindert werden. Fällt der erfindungsgemäße Expansionskopf aus größerer Höhe auf einen harten Untergrund oder wird ein harter Gegenstand auf den erfindungsgemäßen Expansionskopf fallengelassen, hält das Schutzelement die mechanischen Einflüsse, die die Mantelfläche der Spreizbacken möglicherweise beschädigen könnten, von einem Einwirken auf die Spreizbacken ab. Da an der Mechanik des Expansionskopfes keine Adaptionen erforderlich sind, kann der erfindungsgemäße Expansionskopf mit den aktuell auf dem Markt befindlichen Werkzeuge eingesetzt werden.According to the present invention, it was recognized that maintaining a uniform and smooth jacket surface of the expanding jaws contributes to the creation of tight pipe connections over a long period of time. According to the invention, this is achieved in that the expansion head has a corresponding protective element in the area of the expanding jaws. The protective element is at a distance from the expanding jaws, so that the introduction of the expanding jaws into a pipe end that is to be expanded and the expansion process that then follows are not hindered spatially. If the expansion head according to the invention falls from a great height onto a hard surface or if a hard object is dropped onto the expansion head according to the invention, the protective element keeps the mechanical influences that could possibly damage the outer surface of the expanding jaws from acting on the expanding jaws. Since no adaptations are required to the mechanics of the expansion head, the expansion head according to the invention can be used with the tools currently on the market.

Dementsprechend liegt die vorliegende Erfindung in der Bereitstellung eines Expansionskopfes für Aufweitwerkzeuge für hohle Werkstücke, insbesondere für die Enden von Kunststoffrohren und Metall-Kunststoff-Verbundrohren, der eine Überwurfkappe mit einem Führungsflansch, und einen Satz von sektorförmig ausgebildeten Spreizbacken, die jeweils einzeln durch einen Innenflanschsektor, der mit dem Führungsflansch überlappt, in der Überwurfkappe beweglich aufgenommen sind, wobei der Satz von sektorförmig ausgebildeten Spreizbacken zwischen einem geschlossenen Zustand und einem Expansionszustand beweglich ist und im geschlossenen Zustand durch die Außenwandung der Spreizbacken annähernd eine Zylindermantelfläche ausgebildet ist, umfasst, wobei sich der Expansionskopf erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass er weiter ein zumindest einseitig offenes Schutzelement umfasst, das beabstandet von den Spreizbacken angeordnet ist, wobei die offene Seite des Schutzelements im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse der Spreizbacken angeordnet ist. Darüber hinaus liegt die vorliegende Erfindung auch in der Bereitstellung eines Aufweitwerkzeugs für hohle Werkstücke, insbesondere für die Enden von Rohren aus Kunststoffen und aus mit Kunststoffen überzogenen Metallen, das einen erfindungsgemäßen Expansionskopf umfasst.Accordingly, the present invention is to provide an expansion head for expanding tools for hollow workpieces, in particular for the ends of plastic pipes and metal-plastic composite pipes, a cap with a guide flange, and a set of sector-shaped expanding jaws, each individually through an inner flange sector , which overlaps with the guide flange, are movably received in the cap, the set of sector-shaped expanding jaws being movable between a closed state and an expansion state and, in the closed state, approximately a cylinder jacket surface is formed by the outer wall of the expanding jaws, wherein the According to the invention, expansion head is characterized in that it further comprises a protective element which is open at least on one side and which is arranged at a distance from the expanding jaws, wherein the open side of the protective element is essentially orthogonal z ur longitudinal axis of the expanding jaws is arranged. In addition, the present invention also lies in the provision of an expansion tool for hollow workpieces, in particular for the ends of pipes made of plastics and of metals coated with plastics, which includes an expansion head according to the invention.

Dabei kann es sich als günstig erweisen, wenn sich das Schutzelement in Längsrichtung mindestens bis zum der Überwurfkappe abgewandten Ende der Spreizbacken erstreckt. Dadurch ist gewährleistet, dass die Spreizbacken über ihre gesamte Länge von die Oberfläche der Spreizbacken möglicherweise beschädigenden Einwirkungen mit ausreichender Sicherheit geschützt sind.It can prove to be advantageous if the protective element extends in the longitudinal direction at least as far as the end of the expanding jaws facing away from the cap. This ensures that the expanding jaws are protected with sufficient security over their entire length from effects that may damage the surface of the expanding jaws.

Ebenso kann es sich als günstig erweisen, wenn das Schutzelement im Querschnitt kreisförmig oder polygonal ausgebildet ist. Ein derartiger Aufbau des Schutzelements gewährleistet einen ausreichenden Abstand zwischen dem Schutzelement und den Spreizbacken, damit das Einbringen der Spreizbacken in ein aufzuweitendes Rohrende und der dann folgende Aufweitprozess räumlich nicht behindert wird. Bevorzugt sind die Ecken des Polygons bei einem polygonalen Querschnitt des Schutzelements abgerundet.It can also prove to be advantageous if the protective element is circular or polygonal in cross section. Such a construction of the protective element ensures a sufficient distance between the protective element and the expanding jaws so that the introduction of the expanding jaws into a pipe end that is to be expanded and the expansion process that then follows is not spatially hindered. In the case of a polygonal cross section of the protective element, the corners of the polygon are preferably rounded.

Es kann sich auch als nützlich erweisen, wenn das Schutzelement mindestens ein Sperrelement umfasst. Das mindestens eine Sperrelement ist bevorzugt an einem der Überwurfkappe abgewandten Rand des Schutzelements angeordnet. Durch das mindestens eine Sperrelement ist gewährleistet, dass eine Schiebehülse, die vor dem Aufweiten des Rohrendes über das Rohrende geschoben wurde, beim Aufweiten des Rohrendes nicht in Richtung des Aufweitwerkzeug rutscht und dort den Aufweitvorgang behindert. Diese Gefahr besteht insbesondere, wenn das Aufweitwerkzeug beim Aufweitprozess nach oben gerichtet eingesetzt werden muss. Dabei ist es bevorzugt, wenn das mindestens eine Sperrelement als nach innen gerichtete Stege und/oder als Sperrring ausgebildet ist. In besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Expansionskopfes ist das Schutzelement in Form von mindestens drei nach innen gerichteten Stege ausgebildet, insbesondere in Form drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn usw. nach innen gerichteten Stege. Besonders bevorzugt sind diese nach innen gerichteten Stege gleichmäßig über den Umfang des Schutzelements verteilt.It can also prove useful if the protective element comprises at least one blocking element. The at least one blocking element is preferably arranged on an edge of the protective element facing away from the cap. The at least one locking element ensures that a sliding sleeve, which was pushed over the pipe end before the pipe end was widened, does not slide in the direction of the widening tool when the pipe end is widened and hinder the widening process there. This danger exists in particular if the expansion tool has to be used in an upward direction during the expansion process. It is preferred here if the at least one locking element is designed as inwardly directed webs and / or as a locking ring. In particularly preferred embodiments of the expansion head according to the invention, the protective element is designed in the form of at least three inwardly directed webs, in particular in the form of three, four, five, six, seven, eight, nine or ten, etc. inwardly directed webs. These inwardly directed webs are particularly preferably distributed uniformly over the circumference of the protective element.

Diesbezüglich ist es besonders bevorzugt, wenn das mindestens eine Sperrelement eine Aufnahme bildet, in der eine Schiebehülse klemmend festlegbar ist. Dadurch ist gewährleistet, dass die Schiebehülse in einem definierten Abstand zu einem Aufweitbereich des erfindungsgemäßen Expansionskopfes gehalten wird. In bevorzugten Ausführungsformen weisen die Sperrelemente einen bestimmten Abstand relativ zueinander auf, so dass die Schiebehülse klemmend zwischen den einzelnen Sperrelementen gehalten werden kann. In this regard, it is particularly preferred if the at least one locking element forms a receptacle in which a sliding sleeve can be fixed in a clamping manner. This ensures that the sliding sleeve is held at a defined distance from an expansion area of the expansion head according to the invention. In preferred embodiments, the locking elements are at a certain distance from one another, so that the sliding sleeve can be held in a clamping manner between the individual locking elements.

Es kann auch hilfreich sein, wenn die Spreizbacken an ihrer der Überwurfkappe abgewandten Seite eine Verjüngung oder Fase aufweisen. Dadurch kann ein gleichmäßiger Übergang zwischen dem aufgeweiteten und dem nicht aufgeweiteten Teil des hohlen Werkstücks nach dem Aufweitvorgang erzielt werden.It can also be helpful if the expanding jaws have a taper or bevel on their side facing away from the cap. As a result, a uniform transition between the expanded and the non-expanded part of the hollow workpiece can be achieved after the expansion process.

Es kann auch bevorzugt sein, wenn das Schutzelement an der Überwurfkappe angeordnet ist. Dies führt zu einer einfachen Anordnung, bei der die Spreizbacken für den Aufweitvorgang zugänglich bleiben. Dabei ist es günstig, wenn das Schutzelement an der Überwurfkappe befestigt oder einstückig mit der Überwurfkappe ausgebildet ist.It can also be preferred if the protective element is arranged on the cap. This leads to a simple arrangement in which the expanding jaws remain accessible for the expansion process. It is advantageous if the protective element is attached to the union cap or is formed in one piece with the union cap.

Es kann auch bevorzugt sein, wenn das Schutzelement an seiner Mantelfläche mindestens eine Aussparung aufweist. Dadurch bleiben die Spreizbacken und während des Aufweitens das Rohrende, in das die Spreizbacken eingeschoben wurden, von außen erkennbar und zugänglich. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Mantelfläche mindestens zwei Aussparungen aufweist, insbesondere drei, vier, fünf, sechs, sieben oder acht Aussparungen. Besonders bevorzugt sind diese Aussparungen in Richtung der Längsachse der Spreizbacken mittig in der Mantelfläche des Schutzelements radial gleichmäßig über den Umfang der Mantelfläche verteilt.It can also be preferred if the protective element has at least one recess on its outer surface. As a result, the expanding jaws and, during the expansion, the pipe end into which the expanding jaws were inserted, remain recognizable and accessible from the outside. It is preferred here if the lateral surface has at least two cutouts, in particular three, four, five, six, seven or eight cutouts. Particularly preferably, these recesses are distributed in the direction of the longitudinal axis of the expanding jaws centrally in the jacket surface of the protective element, radially evenly over the circumference of the jacket surface.

Für das Schutzelement kommen als bevorzugte Materialien polymere Werkstoffe, wie beispielsweise Polypropylen, Polyamide, Polyphenylsulfon (PPSU), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyethersulfon (PES), Polysulfon (PSU), Polyphenylensulfid (PPS), AcrylnitrilButadien-Styrol-Copolymerisat (ABS), Polyoxymethylen (POM), Polyestercarbonat (PESC) und ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylester-Terpolymer), sowie Copolymere und Blends dieser Polymere, wobei diese Polymermaterialien auch faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt zum Einsatz kommen können, und/oder metallische Werkstoffe, wie beispielsweise Stahl, Edelstahl, Aluminium, Aluminium-Druckgusslegierungen, Zink-Druckgusslegierungen oder Aluminium-Zink-Druckgusslegierungen, und/oder Verbundmaterialien der genannten Werkstoffe, in Betracht.Preferred materials for the protective element are polymeric materials such as polypropylene, polyamides, polyphenylsulfone (PPSU), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethersulfone (PES), polysulfone (PSU), polyphenylene sulfide (PPS), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), Polyoxymethylene (POM), polyester carbonate (PESC) and ASA (acrylonitrile-styrene-acrylic ester terpolymer), as well as copolymers and blends of these polymers, whereby these polymer materials can also be fiber-reinforced, in particular glass fiber-reinforced, and / or metallic materials such as steel , Stainless steel, aluminum, aluminum die-cast alloys, zinc die-cast alloys or aluminum-zinc die-cast alloys, and / or composite materials of the materials mentioned.

Der erfindungsgemäße Expansionskopf, das erfindungsgemäße Aufweitwerkzeug sowie einzelne Teile davon können auch zeilenweise oder schichtweise unter Verwendung eines zeilenaufbauenden oder schichtaufbauenden Fertigungsverfahrens (z. B. 3D-Druck) hergestellt werden.The expansion head according to the invention, the expansion tool according to the invention as well as individual parts thereof can also be produced line by line or layer by layer using a line-building or layer-building manufacturing process (e.g. 3D printing).

Im Folgenden soll die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen im Detail erläutert werden. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt sein soll. In den Figuren zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Expansionskopfs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
2 eine perspektivische Ansicht eines Expansionskopfs gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In the following, the present invention will be explained in detail with reference to the embodiments shown in the figures. It goes without saying that the present invention is not intended to be restricted to the embodiments shown. In the figures show:

1 a perspective view of an expansion head according to an embodiment of the present invention; and
2 a perspective view of an expansion head according to a further embodiment of the present invention.

In 1 ist ein Expansionskopf 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im geschlossenen Zustand gezeigt. Der erfindungsgemäße Expansionskopf 1 umfasst einen Satz von sechs Spreizbacken 2 sowie eine Überwurfkappe 3, wobei die Spreizbacken 2 durch eine Öffnung der Überwurfkappe 3 geführt sind. Im geschlossen Zustand bilden die aus der Überwurfkappe 3 herausragenden Teile der Spreizbacken 2 einen etwa zylinderförmigen Aufweitbereich und die Außenwandung 4 der Spreizbacken 2 beschreibt Zustand annähernd eine Zylindermantelfläche. Als „Aufweitbereich“ wird hierin der Bereich des Expansionskopfes 1 bezeichnet, in dem sich beim Aufweitvorgang das aufzuweitende hohle Werkstück, insbesondere eine Rohrende, befindet. Dieses liegt dabei an der Außenwandung 4 der Spreizbacken 2 an. Zusammen ergibt der Satz von sektorförmig ausgebildeten Spreizbacken 2 im geschlossenen Zustand des Expansionskopfes 1 eine geschlossene Form mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form im Aufweitbereich des Expansionskopfes 1. Dabei ist jede der Spreizbacken sektorförmig ausgebildet. An ihrer der Überwurfkappe 2 abgewandten Seite weisen die Spreizbacken 4 jeweils eine Verjüngung 5 auf, die vorzugsweise als abgerundeter oder abgeschrägter Randbereich ausgebildet ist. Durch eine derartige Verjüngung 5 kann ein gleichmäßiger Übergang zwischen dem aufgeweiteten und dem nicht aufgeweiteten Teil des hohlen Werkstücks nach dem Aufweitvorgang erzielt werden.In 1 is an expansion head 1 according to an embodiment of the present invention shown in the closed state. The expansion head according to the invention 1 includes a set of six spreading jaws 2 as well as a cap 3 , with the expanding jaws 2 through an opening in the cap 3 are led. When closed, they form the cap 3 protruding parts of the expanding jaws 2 an approximately cylindrical expansion area and the outer wall 4th the spreading jaws 2 describes the state approximately a cylinder jacket surface. The area of the expansion head is used here as the “expansion area” 1 denotes in which the hollow workpiece to be expanded, in particular a pipe end, is located during the expansion process. This is due to the outer wall 4th the spreading jaws 2 at. Together, this results in the set of sector-shaped expanding jaws 2 when the expansion head is closed 1 a closed shape with a substantially cylindrical shape in the expansion area of the expansion head 1 . Each of the expanding jaws is designed in the shape of a sector. On her cap 2 facing away from the side face the expanding jaws 4th a taper each 5 on, which is preferably designed as a rounded or beveled edge area. By such a taper 5 a uniform transition between the expanded and the non-expanded part of the hollow workpiece can be achieved after the expansion process.

Die Überwurfkappe 3 weist einen radial einwärts gerichteten Führungsflansch 6 auf. Jeder der sektorförmig ausgebildeten Spreizbacken 2 ist einzeln durch einen Innenflanschsektor, der mit dem Führungsflansch 6 überlappt, in einer radialen Nut in der Überwurfkappe 2 radial beweglich geführt. Ein in die Überwurfkappe 3 aufgenommenes Rückführmittel dient zur Rückführung der Spreizbacken 2 vom geöffneten in den geschlossenen Zustand des Expansionskopfes 1. Das Rückführmittel ist dabei bevorzugt so gewählt, dass seine Rückstellkraft für die Rückführung der Spreizbacken 2 vom offenen in den geschlossenen Zustand ausreichend ist. Dabei kann es sich in vorteilhaften Ausgestaltungen beispielsweise um einen elastischen O-Ring oder eine ringförmige Zugfeder handeln. Zur axialen Festlegung der Spreizbacken 2 in der Überwurfkappe 3 dient ein Befestigungsmittel, beispielsweise eine in die Überwurfkappe 3 eingepresste Befestigungsscheibe, ein Sicherungsring, eine Scheibe mit einem Sicherungsring oder eine Gewindescheibe, die in ein in ein Gewinde an der Innenseite der Überwurfkappe 3 eingebracht ist.The cap 3 has a radially inwardly directed guide flange 6th on. Each of the sector-shaped expanding jaws 2 is single by an inner flange sector that connects to the guide flange 6th overlaps, in a radial groove in the cap 2 guided radially movable. One in the cap 3 recorded return means is used to return the expanding jaws 2 from the open to the closed state of the expansion head 1 . The return means is preferably chosen so that its restoring force for the return of the expanding jaws 2 from open to closed is sufficient. In advantageous refinements, this can be, for example, an elastic O-ring or an annular tension spring. For the axial fixing of the expanding jaws 2 in the cap 3 a fastening means is used, for example one in the cap 3 Pressed-in fastening washer, a locking ring, a washer with a locking ring or a threaded washer that is inserted into a thread on the inside of the cap 3 is introduced.

Um die Spreizbacken vor äußeren mechanischen Einflüssen zu schützen, weist der erfindungsgemäße Expansionskopf ein Schutzelement 7 auf. Das Schutzelement 7 ist einstückig mit der Überwurfkappe 3 ausgebildet und besteht aus Stahl. Das Schutzelement 7 ist an der der Überwurfkappe 3 abgewandten Seite offen und besitzt einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken. Die Mantelfläche 8 des Schutzelements 7 weist drei Aussparungen 9 in Form von Parallelogrammen mit abgerundeten Ecken auf, durch die die Spreizbacken 4 von außen erkennbar und zugänglich sind. Der Abstand zwischen dem Schutzelement 7 und den Spreizbacken 2 ist dabei so groß, dass das Einführen der Spreizbacken 2 in ein aufzuweitendes Rohrende und der sich danndaran anschließende Aufweitprozess räumlich nicht behindert werden.In order to protect the expanding jaws from external mechanical influences, the expansion head according to the invention has a protective element 7th on. The protective element 7th is integral with the Cap 3 formed and made of steel. The protective element 7th is at that of the cap 3 remote side open and has a substantially triangular cross-section with rounded corners. The outer surface 8th of the protective element 7th has three recesses 9 in the form of parallelograms with rounded corners through which the expanding jaws 4th are recognizable and accessible from the outside. The distance between the protective element 7th and the expanding jaws 2 is so large that the expansion jaws have to be inserted 2 in a pipe end to be widened and the subsequent widening process are not spatially hindered.

Durch das Schutzelement 7 können auf die Spreizbacken 2 von außen einwirkende mechanische Einflüsse, wie beispielsweise auf den erfindungsgemäßen Expansionskopf 1 herabfallen harte Gegenstände oder der Aufprall des erfindungsgemäßen Expansionskopfs 1 nach einem Fall auf einen harten Untergrund aus größerer Höhe, von den Spreizbacken 2 abgehalten werden. Dadurch bleibt die gleichmäßige und glatte Mantelfläche 4 der Spreizbacken 7 über einen langen Zeitraum erhalten. Dies trägt zur Erzeugung dichter Rohrverbindungen über diesen langen Zeitraum bei. Der erfindungsgemäße Expansionskopf 1 kann in an sich bekannter Weise auf bekannte und am Markt erhältliche Aufweitwerkzeuge aufgesetzt werden.Through the protective element 7th can on the expanding jaws 2 mechanical influences acting from outside, such as, for example, on the expansion head according to the invention 1 falling hard objects or the impact of the expansion head according to the invention 1 after falling onto a hard surface from a great height, from the expanding jaws 2 be held. As a result, the uniform and smooth outer surface remains 4th the spreading jaws 7th received over a long period of time. This contributes to the creation of tight pipe connections over this long period of time. The expansion head according to the invention 1 can be placed in a manner known per se on expanding tools that are known and available on the market.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit der weiteren, in 2 gezeigten Ausführungsform erläutert. Es wird dabei auf die Unterschiede eingegangen, um Wiederholungen zu vermeiden, und weitere Erläuterungen zu der in 1 gezeigten Ausführungsform gelten auch für die in 2 dargestellte weitere Ausführungsform entsprechend. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich dabei auf gleiche Gegenstände.In the following, the present invention in connection with the further, in 2 illustrated embodiment explained. The differences are discussed in order to avoid repetition and further explanations for the in 1 The embodiment shown also apply to the in 2 illustrated further embodiment accordingly. The same reference symbols relate to the same items.

Der in 2 dargestellte erfindungsgemäße Expansionskopf 1 unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten Expansionskopf 1 lediglich dahingehend, dass der erfindungsgemä-ße Expansionskopf 1 nach 2 an dem der Überwurfkappe 3 abgewandten Ende des Schutzelements 7 mindestens ein einstückig angeformtes Schutzelement 10 umfasst. In der in 2 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Expansionskopfs 1 ist das mindestens eine Schutzelement 10 in Form von nach innen gerichteten Stegen 9 ausgebildet. In der in 2 dargestellten Ausführungsform umfasst das Schutzelement 10 neun derartige Stege 9, die gleichmäßig entlang des Umfangs des oberen Randes des Schutzelements 7 verteilt sind. Dabei sind die Stege 9 in ihrer Länge abwechselnd etwas länger und kürzer ausgebildet. Durch die Stege 9 ist gewährleistet, dass eine Schiebehülse, die vor dem Aufweiten des Rohrendes über das Rohrende geschoben wurde, beim Aufweiten des Rohrendes nicht in Richtung des Aufweitwerkzeug rutscht und dort den Aufweitvorgang behindert. Diese Gefahr besteht besonders dann, wenn das Aufweitwerkzeug beim Aufweitprozess nach oben gerichtet eingesetzt werden muss.The in 2 illustrated expansion head according to the invention 1 differs from the one in 1 illustrated expansion head 1 only to the effect that the expansion head according to the invention 1 to 2 on that of the cap 3 remote end of the protective element 7th at least one integrally molded protective element 10 includes. In the in 2 illustrated embodiment of the expansion head according to the invention 1 is the at least one protective element 10 in the form of inwardly directed webs 9 educated. In the in 2 The illustrated embodiment comprises the protective element 10 nine such bars 9 evenly along the circumference of the upper edge of the protective element 7th are distributed. There are the webs 9 alternately longer and shorter in length. Through the bridges 9 this ensures that a sliding sleeve, which was pushed over the pipe end before the pipe end was widened, does not slip in the direction of the widening tool when the pipe end is widened and hinder the widening process there. This risk arises particularly when the expansion tool has to be used in an upward direction during the expansion process.

In besonders bevorzugten Ausführungsformen bilden die Sperrelemente 9 eine Aufnahme für die Schiebehülse. In der in 2 gezeigten Ausführungsform wird diese Aufnahme durch die zum Aufweitbereich gerichteten Enden der längeren Stege 9 definiert. Zwischen diesen längeren Enden kann die Schiebehülse klemmend gehalten werden.In particularly preferred embodiments, the locking elements form 9 a receptacle for the sliding sleeve. In the in 2 The embodiment shown is this receptacle through the ends of the longer webs directed towards the expansion area 9 Are defined. The sliding sleeve can be clamped between these longer ends.

Voranstehend wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen im Detail erläutert, wobei diese Beispiele nicht als einschränkend aufgefasst werden sollen.The invention has been explained in detail above with reference to preferred embodiments, these examples not being construed as restrictive.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 0044795 A2 [0002, 0005]
DE 4202348 C1 [0002, 0005]

Claims

Expansion head (1) for expanding tools for hollow workpieces, in particular for the ends of plastic pipes and metal-plastic composite pipes, comprising: (a) a cap (3) with a guide flange (6), and (b) a set of sector-shaped expanding jaws (2), which are each individually movably received in the cap (3) by an inner flange sector which overlaps with the guide flange (6), the set of sector-shaped expanding jaws (2) being movable between a closed state and an expansion state and In the closed state, the outer wall (4) of the expanding jaws (2) almost forms a cylinder jacket surface, characterized in that the expansion head (1) further comprises a protective element (7) which is open at least on one side and which is arranged at a distance from the expanding jaws (4) , the open side of the protective element (7) being arranged essentially orthogonally to the longitudinal axis of the expanding jaws (2) is.

Expansion head (1) Claim 1 , characterized in that the protective element (7) extends in the longitudinal direction at least to the end of the expanding jaws (2) facing away from the cap (3).

Expansion head (1) Claim 1 or Claim 2 , characterized in that the protective element (7) is circular or polygonal in cross section.

Expansion head (1) after one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the protective element (7) comprises at least one blocking element (10).

Expansion head (1) Claim 4 , characterized in that the at least one locking element (10) is designed as inwardly directed webs (10) and / or as a locking ring.

Expansion head (1) Claim 4 or Claim 5 , characterized in that the at least one locking element (10) forms a receptacle in which a sliding sleeve can be fixed in a clamping manner.

Expansion head (1) after one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the expanding jaws (2) have a taper (5) or bevel on their side facing away from the cap (3).

Expansion head (1) after one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the protective element (7) is arranged on the cap (3).

Expansion head (1) after one of the Claims 1 to 8th , characterized in that a lateral surface (8) of the protective element (7) has at least one recess (9).

Expansion head (1) after one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the protective element (7) is a polymeric material such as polypropylene, polyamides, polyphenylsulfone (PPSU), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethersulfone (PES), polysulfone (PSU), polyphenylene sulfide (PPS), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polyoxymethylene (POM), polyester carbonate (PESC) and ASA (acrylonitrile-styrene-acrylic ester terpolymer), as well as copolymers and blends of these polymers, whereby these polymer materials can also be fiber-reinforced, in particular glass fiber-reinforced, and / or a metallic one Material such as steel, stainless steel, aluminum, aluminum die-cast alloys, zinc die-cast alloys or aluminum-zinc die-cast alloys, and / or a composite material of the materials mentioned.

An expansion tool for hollow workpieces, in particular for the ends of pipes made of plastics and of metals coated with plastics, comprising an expansion head (1) according to one of the Claims 1 to 10 .