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Vorrichtung zum Verformen von Rohren aus Kunststoff Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Verformen, insbesondere zum Stauchen und Sicken, von
Rohren aus Kunststoff, insbesondere aus PVC, mit einem zerlegbaren äußeren Form
körper und einem inneren Dorn, wobei das Ki.rnststoffrohr an einer außerhalb des
Verformungsbereiches befindlichen Stelle fixiert und während der mit Druckluft erfolgenden
Verformung im Verformungsbereich in axialer Richtung zusammengeschoben wird. Unter
dem Ausdruck Rohr sollen hier selbstverständlich auch Muffen, Formatücke beliebiger
Art und rohrförmig ausgebildete Ansätze usw. verstanden werden.
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Um die bei einer Verformung, beispielsweise Sickung, eines Kunststoffrohres
auftretenden Veränderungen der Wandstärke des Rohres zu vermeiden, ist es bekannt,
das Rohr während der Verformung im Verformungsbereich in axialer Richtung soweit
zusammenzuschieben, daß zumindest angenähert soviel Rohrmaterial zum Bereich der
Sicke hin verschoben wird, wie zur Vermeidung einer Verringerung der Wandstärke
beim Aufweiten des Rohres zur Sicke erforderlich ist.
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Die zur Durchführung dieser axialen Verschiebung bekannten Vorrichtungen
weisen gewisse Unzulänglichkeiten auf, die einen rationellen und wirtschaftlichen
Einsatz dieser Vorrichtungen verbieten. So muß bei den bekannten Vorrichtungen für
jede neue Formgebung von Rohrenden aus Kunststoff zumindestens ein neuer äußerer
Formkörper zur Verfügung stehen, wenn nicht gar eine gesamte neue Vorrichtung, wodurch
in der Praxis immer wieder vorkommende Abänderungen der Formen und der Maße von
Rohrenden, insbesondere von Sicken in den Rohrenden, nur unter erheblichem Kostenaufwand
durchgeführt werden können. Darüberhinaus lassen sich mit den bekannten Vorrichtungen
keine großen Stückzahlen von verformten Kunststoffrohren pro Zeiteinheit herstellen,
da die abgekühlten Kunststoffrohre aus der Vorrichtung nach der Verformung einfach
herausgezogen werden, wobei ein Festhaften des Rohres an bestimmten Teilen der Vorrichtung,
insbesondere an den Fixierungsstellen am Dorn, wenn nicht zu unerwünschten Verformungen
an den Rohrenden, so doch zumindestens zu erheblichen Verzögerungen im Ablauf des
gesamten Arbeitsprozesses fuhren kann.
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Die Aufgabe der.Erfindung besteht darin, die Unzulänglichkeiten der
bekannten Vorrichtwpnzu vermeiden und insbesondere eine Vorrichtung zum Verformen,
vornehmlich zum Stauchen und Si Sicken, von Kunststoffrohren und zum Auswerfen der
verformten Rohre zu
schaffen, mit der in einfacher, funktionssictierer
und wirtschaftlicher Art und Weise eine große Stückzahl von Kunststoffrohren pro
Zeiteinheit unter Einhaltung grdßter . Maßrenautgkeit verformt und ausgeworfen werden
kann, wobei die im wesentlichen gleiche Vorrichtung durch einen schnell durchzuführenden
Umbau zur Herstellung unterschiedlichster Formen an Kunststoffrohren verwendet werden
kann Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Ringkörper gelöst, der mit dem
inneren Dorn verbunden und relativ zu diesem in axialer Richtung bewegbar ist, und
durch mindestens einen Formring, der lösbar mit dem äußeren Formkörper verbunden
und relativ zu diesem in axialer Richtung bewegbar ist.
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Der erfindungsgemäße Ringkörper ermöglicht durch entsprechende Steuerung
seiner axialen Bewegung nach der Verformung ein automatisches, sicheres Auswerfen
des Rohres, wodurch eine erhebliche Steigerung der Stückzahlen hne technischen und
wirtschaftlichen Mehrmufwand erzielt wird. Die Formringe-gemäß der Erfindung erlauben
eine sehr wirtschaftliche Anpassung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an Form- und
Maßänderungen der herzustellenden Kunststoffrohre, da hierbei lediglich diese Formringe,
die ent#sprechend dem Formkörper mehrteilig ausgebildet sind, auszutauschen sind.
Das Zusammenwirken der Ringkör per und der Formringe gemäß der Erfindung ermöglicht
also in sehr einfacher Weise sowohl eine sehr funktionssichere und
und
wirtschaftliche Verformung der Rohre wie auch ein sicheres, schnelles Auswerfen
der verformten Rohre.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht darin, daß der Ringkörper mit mindestens einer Führungsstange, deren axiale
Bewegung pneumatisch gesteuert ist, während des Verformens und des Auswerfens der
Rohre in Eingriff steht. Das Programm der pneumatischen Steuerschaltung kann vorher
so eingestellt werden, daß der gesamte Vorgang des Verformens und Auswerfens nach
dem Einführen des Rohres in die erfindungsgemäße Vorrichtung vollautomatisch ablaufen
kann.
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Eine weitere vosteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht zwischen
dem Ringkörper und dem inneren Dorn eine ringförmige Feder vor. Diese Feder, die
bei dem axialen#Verschieben des Ringkörpers zusainmengedrückt wird, stabilisiert
die Bewegungsabläufe während des Verformens und Auswerfens des rohres und bringt
den Ringkörper nach dem Auswerfen und Cein Zurückziehen der zihrungsstange wieder
in seine Ausgangsstellung.
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Es ist erfindungsgemäß auch zweckmäßig, den Ringkörper mit mindestens
einem Bolzen fest zu verbinden, der sich durch einen nach außen gerichteten flanschartigen
Ansatz des inneren Dornes erstreckt und die axiale Bewegung des Ringkörpers begrenzt.
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Dieser Bolzen wird in sehr wirkungsvoller Weise als Auswurfhubbegrenzer
ir erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin,
daß der Formring mit mindestens einem Bolzen fest verbunden ist, der sich durch
den äußeren Formkörper erstreckt und die axiale Bewegung des'Formringes begrenzt.
Dieser Bolzen gewährleistet in einfacher Weise, daß der Formring nach der Verformung
des Kunststoffrohres und dem Öffnen des. äußeren Formkörpers nicht über seine Ausgangspsition
hinaus verschoben wird.
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Es ist weiterhinrfindungsgemäß sehr günstig, um diesen Bolzen herum
zwischen dem Formring und dem äußeren Formkörper eine Feder anzuordnen. Das Zusammenrücken
dieser Feder während der Verformung stabilisiert während dieses Vorganges die Bewegungsabläufe
in der Vorrichtung. Nach Öffnen des äußeren Formkörpers gewährleistet diese Feder
ein Zurückstellen des~ Formringes in seine Ausgangsposition.
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Eine noch andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht
d#arin, den Formring mit mindestens einem Bolzen fest zu verbinden, der sich durch
einen nach innen gerichteten flanschartigen Ansatz des äußeren Formkörpers erstreckt
und
die axiale Bewegung des Formringes begrenzt. Dieser Bolzen ermöglicht
eineeinfache und sichere Begrenzung des axialen Arbeitshubes der Vorrichtung während
dej Verformung des Kunststoffrohrs Bei einer weiteren vorteilhaften tusführungsform
der Erfindung stehen der Ringkörper und der Formring im geschlossenen Zustand des
äußeren Formkörpers jeweils über ringförmige Schultern miteinander sich im Eingriff.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden Darstellungen von Ausführungsbeispieln
sowie aus der folgenden Beschreibung.
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Es zeigt: Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
wobei im unteren Teil die Vorrichtung im geöffenten und im oberen Teil im geschlossenen
Zustand nach dem Einführen des Kunststoffrohres dargestellt ist.
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Figur 2 einen Schnitt gemäß Figur 1 am Ende des Verformungs vorganges,
und
Figur 3 einen Schnitt gemäß Figur 1 bei geöffnetem äußeren Formkörper
am Ende des Aufwurfhubes' der Vorrichtung.
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In den Figuren 1 bis 3 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in drei
verschiedenen Zuständen während. des Verformungs-und Auswurfvorganges gezeigt.
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Die Vorrichtung hat einen zerlegbaren, z. B. zweiteiligen äußeren
Formkörper 1 und einen inneren Dorn 2, in dem Zu- und Abfuhrleitungen 3, 4 für die
Druckluft zur Verformung des Kunststoffrohres 5 vorgesehen sind. In einer Ausnehmung
6 des äußeren Formkörpers 1 ist ein Formring 7 angeordnet. Mit dem Formring 7 ist
mindestens ein Bolzen 8 verschraubt, der durch eine Bohrung 9 im Formkörper 1 hindurchgeführt
ist und auf der Außenseite des Formkörpers mit verstellbaren, gekonterten Muttern
10 versehen ist. Zwischen der radialen Wand 11 der Ausnehmung 6 des Formkörpers
1 und dem Formring 7 befindet sich eine Feder 12.
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Auf der in axialer Richtung anderen Seite des Formringes ist mindestens
ein weiterer Bolzen 13 mit dem Formring 7 fest verbunden, der durch eine Bohrung
14 in dem die Ausnehmung 6 begrenzenden flanschartigen Ansatz 15 hindurchgeführt
und auf der Außenseite des Ansatzes mit verstellbaren gekonterten Muttern 16 versehen
ist. Der Formring weist außerdem eine ringförmige Schulter 17 auf.
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Auf dem Dorn 2 befindet sich in Ringkörper 18, der mit einem nach
innen gerichteten flanschartigen Ansatz 19 in einer ringförmigen Ausnhemung 20 des
Dornes 2 geführt ist. Zwischen dem Ansatz 19 des Ringkörpers 18 und der inneren
Begrenzungsschulter 21 der Ausnehmung 20 ist eine ringförmige Feder 22 angebracht.
Eine ringförmige Schulter 23 des Ringkörpers steht während des geschlossenen Zustandes
des Formkörpers 1 mit der ringförmigen Schulter 17 im Kontakt. Der Ringkörper 18
ist fest mit mindestens einem Bolzen 24 verbunden, der durch eine Bohrung 25 im
flanschartigen Ansatz 26 des Dornes 2 hindurchgeführt und auf der Außenseite des
Lnsatzes 26 mit verstellbaren, gekonterten Muttern 27 versehen ist. Im Dorn 2 sind
zur Abdichtung des mit Druckluft beaufschlagten ringförmigen Raumes 28, der von
dem Dorn 2, dem Formkörper 1, dem Formring 7 und dem Ringkörper 19 begrenzt wird,
Dichtungsringe 29, 30, vorzugsweise aus Gummi, vorgesehen. Der Dichtungsring 29
steht mit dem Ringkörper 18 und der Dichtungsring 30 mit dem Kunststoffrohr 5 in
Eingriff. An der Stelle des Dichtungsringes 29 ist das Kunststoffrohr zwischen dem
Formkörper 1 und dem Dorn 2 fixiert, um ein axiales Zusammenschieben des Rohrendes
während der Verformung zu ermöglichen. In dem Ringkörper 18 ist ein weiterer Dichtungsring
31 angeordnet, der mit dem Kunststoffrohr 5 in Eingriff steht.
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Durch den ringförmigen flanschartigen Ansatz 26 des Dornes 2 ist mindestens
eine Führungsstange 32 geführt, die mit dem Ringkörper 18 in Kontakt treten kann
und deren axiale Bewegung von einer nicht gezeigten pneumatischen Schaltung gesteuert
wird.
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Mit dieser Vorrichtung werden Rohrenden aus Kunststoff in folgenden
erfindungsgemäßen Verfahrens schritten verformt und ausgeworfen.
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Das Kunststoffrohrende, das sich auf einer von der Verformung abhängigen
erhöhten Temperatur befindet, wird zunächst auf den Dorn 2 bzw. den Ringkörper 18
bis zum Anschlag an der ringförmigen Schulter 23 des Ringkörpers geschoben (siehe
Figur 1, unterer.Teil). Dann wird der z. B. zweiteilige#äußere Formkörper 1 geschlossen
(siehe Figur 1, oberer Teil). Anschließend wird Druckluft vom Dorn aus gegen das
Innere des Kunststoffrohres gepreßt, um das Kunststoffrohr gegen Teile der inneren
Kontur des Formringes 7 und des Formkörpers 1 zu drücken.
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Gleichzeitig wird die Führungsstange 32 mittels ihrer pneumatischen
Steuerung axial in Richtung auf den Ringkörper 18 verschoben. Ist die Führungsstange
32 mit dem Ringkörper 18 in Kontakt getreten, wird das Kunststoffrohr im Verformungsbereich
axial zusammengeschoben, um eine Verringerung der Wandstärke beim Aufweiten der
Sicke zu vermeiden. Der axiale
Arbeitshub der Führungsstange 32,
der eine axiale Verschiebung des Ringkörpers 18 und des Formringes 7 nach sich zieht,
wird durch den Anschlag der vorher eingestellten, gekonterten Muttern 16, c#ie sich
auf dem mit dem Formring festverbundenen Bolzen 13 befinden, gegen den flanschartigen
Ansatz 15 begrenzt (siehe Figur 2). Nach einer kurzen Verweilzeit zur Abkühlung
des Rohres im Zustand gemäß Figur 2, wird der Formkörper 1 geöffnet und der Formring7
wird mit Hilfe der Feder 12 und der Mutter 10 in seine Ausgangsposition zurückgestellt.
Die Fülrungsstange 32 wird nunmehr noch weiter in der gleichen axialen Richtung
wie vorher verschoben. Das an der ringförmigen Schulter 23 anliegend Kunststoffrohr
5 wird von seiner Fixierungsstelle bei dem Dichtungsring 30 abgehoben. Dieser zusätzliche
Auswurfhub der Führungsstange 32 bzw. des Ringkörpers 18 wird durch den Anschlag
der vorher entsprechend eingestellten gekonterten Muttern 27, die auf dem mit dem
Ringkörper festverbunden Bolzen 24 aufgeschraubt sind, gegen den flanschartigen
Ansatz 26 des Dornes 2 begrenzt (siehe Figur 3). Anschließend wird die FUhrungstange
32 in axialer Richtung Zurckgezogen, so daß der Ringkörper 18 mittels der Feder
22 in seine Ausgangsposition zurückgestellt und das Kunststoffrohr von dem Ringkörper
abgehoben wird. Das Kunststoffrohr ist nunmehr von allen Berührungsstellen losgelöst
und kann sicher und schnell von Hand herausgezogen werden. Die Vorrichtung ist für
die Aufnahme des nächsten R hres bereit.
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Das im vorliegenden dargestellte Ausfianrungsbeispiel kann in verschiedenen
Richtungen abgeändert werden. Eine vorteilhafte Abwandlung des Verformungsprozesses
besteht in der Beaufschlagung des Raumes 28 mit Vakuum über im Formkörper 1 befindliche
Kanäle. .tuch die'Arbeits- und Auswurfhubbegrenzer können anders ausgestaltet sein,
indem z. B.
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nur ein Bolzen 24 verwendet wird, der zur Einstellung des Arbeitshubes
zusätzlich mit einer abnehmbaren Abstandshülse versehen ist. Darifterhinaus können
anstelle eines Formringes auch mehrere verwendet werden.