DE2152240C3 - Aufweltvorrichtung zum Formen einer ringförmigen Nut am Innenumfang des Endabschnittes eines Rohres - Google Patents

Description

Durch diese besondere Ausbildung der Aufweitvorrithtung wird eine bessere Seitenflächenanlage der Formsegmente aneinander erreicht, wodurch in ausgefahrener Stellung eine geschlossene Oberfläche gegeben ist, die die Ausformung einer glatten ringförmigen Nut am Innenumfang des Rohres erlaubt.

Vorteilhaft ist jedes der Formsegmente gleich ausgebildet und schließt mit seinen Seitenflächen einen Winkel von 360° geteilt durch die Anzahl der Formsegmente ein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Aufweitvorrichtung in einem Längsschnitt,

F i g. 2 die Aufweitvorrichtung in einem Querschnitt entlang der Linie IIII in Fig. 1, wobei die Formsegmente ausgefahren sind,

F i g. 3 einen Ausschnitt der Aufweitvorrichtung nach F i g. 1 in größerer Darstellung, wobei die Formsegmente eingefahren sind,

F i g. 4a, 4b und 4c eine Draufsicht, eine Seitenansicht und einen Schnitt eines Formsegmentes in größerer Darstellung und

F i g. 5 die an einer Aufweitmaschine angeordnete Aufweitvorrichtung gemäß F i g. 1 in kleinerer Darstellung mit einem Rohr aus thermoplastischem Kunststoff.

Eine Aufweitvorrichtung 78 besteht aus zwei entlang einer mittleren Längsachse im Abstand angeordneten Buchsen 2 und 4, die auf einem Führungsdorn 6 durch Endscheiben 8 bzw. 10, die an den entsprechenden Enden des Führungsdornes 6 angeordnet sind, gehalten und durch Schrauben 12, 13 und 14 befestigt sind. Die eine einem zu formenden Rohr 86 aus thermoplastischem Kunststoff zugewandte Buchse 2 hat einen Abschnitt 15 mit einem geringeren Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser des Rohres 86 entspricht, dessen Endabschnitt, wenn er in erwärmten Zustand auf die Aufweitvorrichtung geschoben wird, sich auf den Außendurchmesser der Buchse 2 erweitert und so mit einer kalibrierten Muffe versehen wird.

In den Buchsen 2 und 4 sind zwei mittels hydraulischem Druck verschiebbare Kolben 16 und 18 angeordnet, die gegen den Außendurchmesser des Führungsdornes 6 und gegen die Innenseite 19 der Buchsen 2 bzw. 4 durch Dichtringe 22 abgedichtet sind.

Der Führungsdorn 6 hat zwei axial verlaufende Kanäle 21 und 23, die über Bohrungen 24 und 26 in je einen Zwischenraum 28 bzw. 30 zwischen der Endscheibe 8 und dem Kolben 16 bzw. zwischen der Endscheibe 10 und dem Kolben 18 bzw. über Bohrungen 32 und 34 in je einen zugeordneten Zwischenraum 36 bzw. 38 münden. Der Führungsdorn 6 ist an der Innenseite jedes Kolbens 16 und 18 mit zylindrischen Flanschen 40 und 42 ausgerüstet, die Ausnehmungen 44 und 46 in den Kolben 16 bzw. 18 begrenzen.

Die Kanäle 21 und 23 sind über Anschlußöffnungen 43 bzw. 50 mit einer nicht dargestellten Hydraulikanlage verbunden. Die Kolben 16, 18 verschieben sich gegeneinander, wenn die Druckflüssigkeit durch den Kanal 21 in die Zwischenräume 28 und 30 eingeführt wird, und sie verschieben sich voneinander weg, wenn die Druckflüssigkeit durch den Kanal 23 in die Zwischenräume 36 und 38 eingeführt wird. Die Bewegungskraft wird natürlich im letzteren Fall wegen des kleinen Raumes der Zwischenräume 36 und 38 relativ klein sein, aber diese Bewegung dient nur der Rückzugsbewegung und erfordert daher nur geringe Kraft.

Die Angriffseiten 25 der Kolben 16 und 18 führen und halten eine Anzahl von Segmenten 1, die zusammen einen Aufweitring 20 bilden und die geometrisch als zwei kegelförmig geformte gegenüberliegende Körper ausgebildet sind. Der Aufweitring besteht aus sechzehn Formsegmenten 1, d. h. acht Formsegmente 1 in je einem Satz, die durch ihren entsprechenden Kolben 16 bzw. 18 gesteuert werden und bei denen der Kegelwinkel 90° beträgt, so daß die Kegeloberflächen einander im Winkel von 90° trennen und um 45° relativ zur Mittellinie geneigt sind.

In der Mitte ist der Führungsdorn 6 mit einer ringförmig abgesetzten Schulter 54 versehen, auf der ein Führungsflansch 56 sitzt, der kegelmantelförmig ausgebildete Gleitebenen 58 und 60 aufweist, die jedes der Formsegmente 1 tragen und führen. Jede der sich ergänzenden Angriffsseiten 25 der Kolben 16 und 18 ist mit acht Führungssitzen 62, 64 ausgerüstet, um alle sechzehn Formsegmente 1 aufzunehmen. Da die Kolben 16 und 18 sechzehn Formsegmente 1 tragen, d. h. acht Formsegmente 1 an jedem Kolben 16 bzw. 18, wird der Winkel zwischen jeder Gleitebene 58 bzw. 60 des Führungsflansches 56 und jedem Formsegment 1 an jeder der Gleitebenen 45° sein, so daß der Winkel zwischen jedem Formsegment 1 22,5° beträgt (360 :16 = 22,5°). Mit anderen Worten sind die Gleitebenen 58 bzw. 60 an den gegenüberliegenden Kolben 16 bzw. 18 abwechselnd und um 22,5° versetzt.

Zwischen den beiden zylindrischen Buchsen 2 und 4 ist ein umlaufender Spalt vorgesehen, dessen Öffnungsränder 66 und 67 das Ende der unter einem Winkel von 45° gegenüber der Umfangsfläche der Buchsen 2 bzw. den zurückspringend abgeschrägten Führungsflächen 65 bzw. 68 bestimmen, die identische aber gegenüberliegende Winkel haben, die dem Winkel der Gleitebenen 58 bzw. 60 an dem Führungsflansch 56 entsprechen. Die Formsegmente 1 in jedem der beiden Sätze sind so zwischen den Führungsflächen 58 und 65 bzw. 60 und 68 verschiebbar gehalten.

Alle Formsegmente 1 sind gleich und haben die Form eines regulären Prismas (F i g. 4a, 4b, 4c). Jedes Formsegment 1 hat eine rechteckige Führungsfläche 68 bzw. 65 zugeordnete obere Oberfläche 70 und im Querschnitt (F i g. 4c) die Form eines seitengleichen Trapezes mit Seitenflächen 71 und 73. An einer Endfläche 75 des Formsegmentes 1 ist eine T-förmige Gleitführung 74 vorgesehen, die in einer entsprechenden Führung 64 der Angriffsseiten 25 der Kolben 16 bzw. 18 geführt ist.

Alle Formsegmente 1 haben eine äußere Endprofilform 79, die der Gestalt der einförmigen Nut entspricht, die in dem Rohr geformt werden soll. Der Winkel λ zwischen den Seitenflächen 71 und 73 des Formsegmentes 1 ist geometrisch durch den ausgewählten Kegelwinkel bestimmt, d.h. als Neigungswinkel der rechtlinigen Bewegungsachse jedes Formsegments 1. Er ist weiterhin bestimmt durch die Zahl der gewählten Formsegmente 1. In der gezeigten Ausführungsform, bei der ein Kegelwinkel von 90° und sechzehn Segmente benutzt werden, ist der Winkel λ nicht gleich dem Steigungswinkel von 22,5°, sondern er ist wegen der winkelförmigen Neigung der Bewegungsachse etwas größer, nämlich genau 31° 27', 41". Je steiler die Bewegungsachsen der entsprechenden Formsegmente 1 zu der Hauptachse sind, um so größer wird der Winkel &. Da alle Formsegmente 1 in eingezogener Stellung gegenüberliegende Seitenflächen 71 bzw. 73 haben, berühren sie die Seitenflächen in Abhängigkeit von der radialen Stellung in der Querschnittsebene, die durch die Formsegmente in der Mittelebene H-Il (Fig. 2) liegt und schließen eine einzige Berührungslinie zwischen den angrenzenden Formsegmenten 1 ein. Diese Linien gehen immer durch die Mittellinie. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Winkel immer konstant gleich 22,5°.

Auf Grund der obenerwähnten Ausführungen wird der Arbeitsweg des Aufweitringes 20 leicht verständlich. In der Stellung, die in F i g. 1 gezeigt ist, werden alle Formsegmente 1 durch Einführen der Druckflüssigkeit in die Zwischenräume 28 und 30 durch den Kanal 21 nach außen in ihre äußerste Stellung bewegt (F i g. 2 und 5). Die eingezogene Stellung der Formsegmente 1 ist im Detail in F i g. 3 gezeigt. Um diese Stellung zu erreichen, wird Druckflüssigkeit in die Zwischenräume 36 und 38 eingeführt und dadurch die Kolben 16 und 18 voneinander weg bewegt, wobei die Formsegmente 1 auf Grund der Führungssitze 62 bzw. 64 radial nach innen entlang den Gleitebenen 58 und 60 des Führungsflansches 56 bewegt werden, so daß jeder entsprechende Formsegmentesatz nach innen zwischen die Führungsflächen 65 und 68 sowie die Gleitebenen 58 und 60 und 65, 68 zurückgezogen wird. In dieser eingezoge-'nen Stellung wird nur die sehr kleine doppelreihige Fläche 80 jeder Seitenfläche 71 bzw. 73 der Formsegmente 1 noch gegenüberliegende Berührungsflächen haben.

Die Aufweitvorrichtung 78 ist horizontal in einem Maschinenrahmen 77 angeordnet, der mit einem Paar gegenüberliegender Klemmbacken 83, 84 ausgerüstet ist. Ehe das Rohr 86 auf die Aufweitvorrichtung 78 geschoben wird, wird es erhitzt und mit iwei schweren ringförmigen Muffenformen 88, 89 ausgerüstet, die einen ringförmigen Wulst 90 haben, wobei die Innenseite der Wulst 90 ganz dem außenseitigen Profil des Aufweitringes 20 in der äußersten Stellung entspricht. Os Rohr 86 wird auf die Aufweitvorrichtung 78 bis: zu Anschlägen 91 geschoben, wobei der Aufweitring 2Ö eingezogen ist. Hierdurch wird eine Muffe 92 am Endabschnitt des Rohres 86 angeformt. Danach wird der Aufweitring 20 erweitert und dadurch eine ringförmige Nut am Innenumfang des Endabschnittes des Rohres 86 eingeformt, wobei gleichzeitig an der Außenseite des Rohres 86 ein Wulst entsteht. Die Muffenformen 88 und 89 dienen dazu, daß die Muffe 92 nicht außerhalb der Zone, die durch den Aufweitring 20 bestimmt ist, deformiert wird. Danach werden die Formsegmente 1

wieder eingezogen und die Klemmbacken 83 und 84 zusammen mit den Muffenformen 88 und 89 zurückgenommen. Das Rohr 86 kann dann von der Aufweitvorrichtung 78 abgezogen werden, wonach diese augenblicklich zur· Bearbeitung eines neuen Rohres 86 arbeitsbereit ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Aufweitvorrichtung zum Formen einer ringförmigen Nut am Innenumfang des Endabschnittes eines Rohres, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, mit zwei an einem Führungsdorn wechselweise ineinandergreifend angeordneten Sätzen von Formsegmenten, wobei die Formsegmente der beiden Sätze jeweils entlang einer ge- ίο genüber der Achsrichtung des Führungsdomes divergierenden Führungsebene senkrecht zu der Achsrichtung verschiebbar sind und während des Verschiebens mit ihren beiden radial zu der Achsrichtung des Führungsdomes verlaufenden Seitenflächen an den benachbarten Formsegmenten anliegen,dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsebenen (81, 82) der Formsegmente (1) je eines der beiden Sätze symmetrisch zu einem feststehenden Führungsflansch (56) axial gegeneinander verschiebbar sind, wobei der Führungsflansch (56) zwei voneinander weggerichtete, annähernd im rechten Winkel zu den zugeordneten Führungsebenen (81, 82) der Formsegmente (1) angeordnete kegelmantelförmige Gleitebenen (58, 60) aufweist, entlang denen die Formsegmente (1) zusätzlich in der Achsrichtung des Führungsdomes (6) verschiebbar sind.

2. Aufweit vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Formsegmente (1) gleich ausgebildet ist und mit seinen Seitenflächen (71,73) einen Winkel von 360° geteilt durch die Anzahl der Formsegmente einschließt.

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Die Erfindung betrifft eine Aufweitvorrichtung zum Formen einer ringförmigen Nut am Innenumfang des Endabschnittes eines Rohres, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, mit zwei an einem Führungsdorn wechselweise ineinandergreifend angeordneten Sätzen von Formsegmenten, wobei die Formsegmente der beiden Sätze jeweils entlang einer gegenüber der Achsrichtung des Führungsdomes divergierenden Führungsebene senkrecht zu der Achsrichtung verschiebbar sind und während des Verschiebens mit ihren beiden radial zu der Achsrichtung des Führungsdomes verlaufenden Seitenflächen an den benachbarten Formsegmenten anliegen.

Es ist bereits eine Aufweitvorrichtung zum nachträglichen Formen einer ringförmigen Nut am Innenumfang des Endabschnittes eines Rohres aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, bei der ein Aufweitdorn mehrere auf einem zentralen konischen Führungsdorn angeordnete und durch axiale Verschiebung des Dorncs radial verstellbare Formsegmente aufweist, wobei die Formsegmente in zwei Sätzen derart angeordnet sind, daß die Formsegmente des einen Satzes abwechselnd zwischen die Formsegmente des anderen Satzes versenkbar sind (DT-OS 14 79 073). Diese bekannte Aufweitvorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die Formsegmente nicht synchron verschiebbar sind und bei ihrer Bewegung nicht in wechselseitiger Oberflächenberührung ihrer Seitenflächen stehen. Dies hat zur Folge, daß in ausgefahrener Stellung Zwischenräume zwischen den Formsegmenten entstehen, die keine glatte und gleichmäßige Austormung einer ringförmigen Nut ergeben. Ferner erfordert die bekannte Aufweitvorrichtung eine häufige Reinigung, da sich während des Formvorganges Rohmaterial zwischen die Formsegmente festsetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Aufweitvorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß eine gute Anlage der Seitenflächen der Formsegmente aneinander erreicht und damit eine gleichmäßig zusammenhängende Oberfläche über den ganzen Umfang der Aufweitvorrichtung erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führungsebenen der Formsegmente je eines der beiden Sätze symmetrisch zu einem feststehenden Führungsflansch axial gegeneinander verschiebbar sind, wobei der Führungsflansch zwei voneinander weggerichtete, annähernd im rechten Winkel zu den zugeordneten Führungsebenen der Formsegmente angeordnete kegelmantelförmige Gleitebenen aufweist, englang denen die Formsegmente zusätzlich in der Achsrichtung des Führungsdornes verschiebbar