DE2331404A1

DE2331404A1 - Verfahren zum bilden eines aufweitdornes

Info

Publication number: DE2331404A1
Application number: DE19732331404
Authority: DE
Inventors: Georg Josef Strasser
Original assignee: Bosshardt & Strasser Fa
Current assignee: Bosshardt & Strasser Fa
Priority date: 1973-06-20
Filing date: 1973-06-20
Publication date: 1975-01-23
Also published as: DE2331404B2; JPS5731971B2; JPS50123783A; DE2331404C3; CH578384A5

Description

BS 232a/73 19. Juni 1973

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Bosshardt + Strasser, Bischofszeil (Schweiz)

Verfahren zum Bilden eines Aufweitdornes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum

Bilden eines Aufweitdornes, der aus mehreren Plattensegmenten besteht, welche Plattensegmente mit ihrer Umfangsflache den Dornmantel bilden.

Der zu bildende Aufweitdorn soll insbesondere zur Herstellung von inneren Ringnuten bei Kunststoffrohren geeignet sein. Werden solche Kunststoffrohre als Druckleitungen verwendet, so ist eine sehr genaue Fertigung der zum Aufnehmen von Dichtungsringen bestimmten Ringnuten erforderlich, da sonst kein einwandfreier Dichtsitz erreicht wird und Leckagen enstehen. Die Herstellung der innerern Ringnuten in die Kunststoffrohre erfolgt bei erwärmtem und damit bei plastisch verformbarem Kunststoffmaterial.

Es sind schon verschiedene Verfahren zur Herstellung solcher inneren Ringnuten bei Kunststoffrohren vor-

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geschlagen worden. So gibt es Verfahren, die mit der Verformungskraft eines Strömungsmediums arbeiten, und zwar mit Druckkraft oder Saugkraft. Nach diesen Verfahren wird also das erwärmte und dadurch verformbare Kunststoffmaterial radial nach aussen oder radial nach innen in eine vorgegebene starre Form gezwängt. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, dass die zu fertigende Ringnut an den Uebergängen verhältnissmäs- sig grosse Radien aufweist, so dass kein idealer Sitz für einen einzulegenden Dichtungsring erreicht wird. Nach den bekannten Verfahren werden festgehaltene Aussenbacken für das Rohr ver wendet. Beim Aufweitvorgang legt sich die Rohrwandung an die Aussenbacken an. Die bei jedem Rohr von Haus aus vorhandenen Abweichungen in der Wanddicke ergeben somit unterschiedliche Innendurchmesser der Ringnut. Dies ist für einen einwandfreien Sitz des Dichtringes nachteilig.

Es wird bezweckt ein Verfahren aufzuzeigen,

mit dem solche Ringnuten in exakterer Weise hergestellt werden können.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch

gekennzeichnet, dass zuerst mehrere in einer Ebene liegende erste Plattensegmente durch mindestens einen inneren, axial bewegten ersten Aufweitkörper radial nach aussen bewegt werden, so dass diese ersten Plattensegmente im Abstand voneinander liegen, dass dann zweite Plattensegmente axial bis zur Ebene der ersten Plattensegmente bewegt werden, welche zweiten Segmente durch zweite Aufweitkörper auch radial nach aussen zwischen die im Abstand voneinander ersten Segmente bewegt werden zum Bilden einer geschlossenen Umfangsfläche zusammen mit den ersten Segmenten.

Durch diese vorerwähnten Massnahmen ist es

nunmehr möglich einen Aufweitdorn zu schaffen, der im aufgeweiteten Zustand auch eine vollständig geschlossene, zur Formung einer Ringnut bestimmte Mantelfläche aufweist. Man kann nunmehr sagen, dass mit einem solchen Aufweitdorn eine Ring-

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nut sozusagen mit formschlüssigen Mitteln hergestellt werden kann. Der Aufweitdorn stellt hierbei das Verformungswerkzeug dar. Ausserhalb des Rohres werden nicht dargestellte Backen vorgesehen, die eine Gegenform für das Rohr bilden. Mit einem solchen Werkzeug kann nunmehr natürlich die Ringnut sehr exakt hergestellt werden, wobei sowohl die Durchmesser als auch die Uebergänge sehr genau im gewünschten Mass gefertigt werden können.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeigneten Aufweitdornes dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Aufweitdorn im Längsschnitt, und Fig. 2 einen Querschnitt durch den Aufweitdorn nach

der Linie II-II in Fig. 1.

Der Aufweitdorn hat eine in der Dornlängsmittelachse liegende Betätigungsstange 1, auf der sich eine Büchse 2 drehfest und axial unverschiebbar befindet. Diese Stange 1 mit Büchse 2 ist über ein nicht dargestelltes Zylinder-Kolben-Aggregat axial hin und her verschiebbar zum Aufspreizen und Zurückholen des Aufweitdornes. Die Büchse 2 hat einen zylindrischen Absatz 3, einen Konus 4 und wiederum einen zylindrischen Abschnitt 5. Um 90 über den Umfang versetzt sind in der Büchse 2 vier Längsnuten 6 vorhanden, in denen Keile 7 sitzen und mit Schrauben 8 an der Büchse 2 befestigt sind. Ein Stift 9 dient zur Befestigung der Büchse 2 auf der Stange 1. Jeder Keil 7 weist eine schiefe Ebene 10 mit Schwalbenschwanzführung 11 auf. Jeder Keil 7 stellt einen zweiten Aufweitkörper dar. In jeder Schwalbenschwanzführung 11 ist ein zweites Plattensegment 12 zwangsgeführt. Jedes Plattensegment 12 hat die aus Fig. 1 ersichtliche Plattendicke, eine gekrümmte Mantelfläche 13 und zwei nach innen divergierende Seitenflächen 14 (Fig. 2). Man kann also sagen, dass jedes zweite Plattensegment 12 in der Ansicht nach Fig. 2 quaderförmig ist. In der Lage der zweiten Plattensegmente 12 nach

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Fig. 1 befinden sich diese mit geringem radialem Abstand zur inneren Wandfläche 15 einer Büchse 16. Letztere ist über Schrauben 17 mit einer Hülse 18 verbunden. Letztere hat vier über den Umfang verteilte Längsnuten 19 innerhalb der sich die Keile 7 längsbewegen können.

Auf dem zylindrischen Abschnitt 3 der Büchse

2 sitzen vier über den Umfang verteilt angeordnete erste Plattensegmente 20. Jedes erste Plattensegment 20 schliesst einen Winkel im Bereich von 90 bis 95 zwischen seinen Flanken 22 ein. Jedes Segment 20 hat noch eine äussere gekrümmte Mantelfläche 21 und eine innere gekrümmte Fläche 23, die im Radius etwa dem des zylindrischen Büchsenabschnittes 5 angepasst ist. Die Flanken 22 der Segmente 20 liegen etwa parallel zu den in axialer Richtung dahinter liegenden Seitenflächen 14 der Segmente 12. Jedes Segment 20 hat auf seiner in der Ansicht nach Fig. sichtbaren Stirnfläche zwei Passflächen 24 für Ausnehmungen in einer Büchse 26. Auf diese Weise sind die Segmente 20 in Umfangsrichtung und in axialer Richtung festgelegt und können mittels der Passflächen 24 nur radial nach aussen oder innen bewegt werden. Die Segmente 20 sind hierzu mittels je einem Schlitz 27 von einem Zapfen 28 durchsetzt. Letzterer durchragt auch die Büchse 26 und ist in die Hülse 18 eingeschraubt. Jedes Segment 20 hat eine Auflaufschräge 29.

Am in Fig. 1 linken Ende der Stange 1 befindet sich ein klauenförmiger Ring 30, der vier Auflaufschrägen 31 hat. Der Ring 30 ist mittels eines Stiftes 32 auf der Stange befestigt. In der Darstellung nach Fig. 1 sind die Auflaufschrägen 31 bei zurückgezogener Stange 1 in Eingriff mit den Auflaufschrägen 29 der Segmente 20, so dass letztere in ihrer radial innersten Lage gehalten werden.

Der Aufweitdorn weist noch einen Einlaufkonus 33 auf, über den ein aufzuweitendes Kunststoffrohr geschoben wird, bis es z.B. an der Schulter 34 der Büchse 16 anliegt.

In der Darstellung nach Fig. 1 befindet sich

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die Betätigungsstange 1 in ihrer rechten Endstellung, in der der Aufweitdorn zur Aufnahme eines Kunststoffrohres bereit ist. Wie man aus dieser Stellung sieht, befinden sich die zweiten Plattensegmente 12, von denen in Fig. 1 nur eines dargestellt ist, in ihrer zurückgezogenen Lage, dass bedeutet, ausserhalb der in Fig. 1 vertikalen Ebene der ersten Plattensegmente 20. Wie schon erwähnt sind letztere nur radial verschiebbar. Die zweiten Plattensegmente 12 dagegen sind axial und radial verschiebbar. Die axiale Bewegung der Segmente 12 wird durch die axiale Bewegung der als Keile ausgebildeten Aufweitkörper 7 bewirkt. Die radiale Verschiebung der Segmente 12 dagegen ist erst ausserhalb der Büchse 16, d.h. in der Ebene der Segmente 20 möglich, wenn die Segmente zur axialen Anlage an die Stirnfläche 35 der Büchse 26 kommen.

Befindet sich nunmehr ein aufzuweitendes

Kunststoffrohr auf dem eigefahrenen Aufweitdorn nach Fig. 1, so wird die Betätigungsstange 1 in der erwähnten Weise in Fig. 1 nach links verschoben. Sobald die Segmente 20 auf den Konus 4 gelangen, verschieben sie sich radial nach aussen, da sie ja auch ausser Eingriff mit den Auflaufschrägen 31 kommen. Beim weiteren Verschieben der Stange 1 in Fig. 1 nach links werden die Segmente 12 axial bis zur Ebene der Segmente 20 bewegt und kommen hier zur Anlage an der Stirnfläche 35. Bei der weiteren Verschiebung der Stange 1 werden nunmehr die Segmente 12 durch die schiefe Ebene 10 der Keile 7 radial nach aussen bewegt und liegen in ihrer radial äussersten Lage mit ihren Seitenflächen 14 an den Flanken 22 der Segmente 20 an. Die radial äusserste Lage der Segmente 20 ist in Fig. 1 mit der strichpunktiert gezeigten Stellung 20' dargestellt. Die radial äusserste Lage der Segmente 12 ist in Fig. 1 mit der strichpunktierten Lage 12' dargestellt. Die äusseren, gekrümmten Mantelflächen 13 der Segmente 12 und die äusseren, gekrümmten Mantelflächen 21 der Segmente 20 bilden nunmehr zusammen eine geschlossene^ Umfangsfläche einer Platte mit

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der Dicke der Segmente 12 oder 20. Bei diesem radialen Ausfahren der Segmente 20 und 12 wird nunmehr die eingangs erwähnte Ringnut in ein Kunststoffrohr gedrückt. In der Ebene der Segmente 20 liegt dann noch ausserhalb des Aufweitdornes eine nicht dargestellte Pressform mit z.B. zweiteiligen Pressbacken.

Nach dem Formen der Ringnut im Kunststoffrohr müssen die Segmente 20 und 12 wieder radial eingefahren werden. Die Führung der Segmente 12 auf den Aufweitkörpern 7 nicht nur mit der schiefen Ebene 10, sondern auch mit der Schwalbenschwanzführung 11 ergibt eine solche Verbindung von Segment 12 zu Aufweitkörper 7, dass die Schwalbenschwanzführung 11 als Rückholkörper für jedes Segment 12 dient. Da in der radial ausgefahrenen Lage 12' jedes Segment 12 axial unverschiebbar festgelegt ist, und zwar durch Anlage an den Büchsen 16 und 26, hat ein Verschieben der Stange 1 in Fig. nach rechts zwangsläufig zur Folge, dass die Segmente 12 radial nach innen bewegt werden. Die Segmente 12 werden also aus ihrer Lage 12' radial auf diese Weise zurückgeholt und treten dann wieder ins Innere der Büchse 16 ein und verschieben sich dann axial in die in Fig I gezeigte Stellung. Erst wenn die Segmente 12 aus ihrer Stellung 12' radial nach innen und dann so weit axial ins Innere der Büchse 16 verschoben wurden, dass die Segmente 12 ausserhalb der Ebene der Segmente 20 liegen, gelangen letztere mit ihrer Auflaufschräge 29 in Eingriff mit den Auflaufschrägen 31 des an der Stange 1 befestigten Ringes 30. Durch letzteren werden nunmehr die Segmente 20 radial nach innen geholt. Der Aufweitdorn befindet sich nunmehr wieder in seiner Ausgangstellung, bereit ein weiteres Kunststoffrohr zum Aufweiten aufzunehmen.

Beim dargestellten Ausführungsbexspiel des

Aufweitdornes sind alle Segmente 12 und 20 als Kreissegmente ausgebildet, so dass sie also im aufgeweiteten Zustand eine Kreisfläche bilden und somit zur Herstellung einer kreisring-

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förmigen Ringnut dienen. Das erläuterte Verfahren zum Bilden eines Aufweitdornes kann aber auch zum Herstellen einer von der Kreisform abweichenden Ringnut angewandt werden. Die gekrümmten Mantelflächen 13 und 21 der Segmente 12 und 20 wären dann nicht mehr Teil einer Kreisbahn.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Bilden eines Aufweitdornes, der aus mehreren Plattensegmenten besteht, welche Plattensegmente mit ihrer Umfangsflache den Dornmantel bilden, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst mehrere in einer Ebene liegende erste Plattensegmente durch mindestens einen inneren, axial bewegten ersten Aufweitkörper radial nach aussen bewegt werden, so dass diese ersten Plattensegmente im Abstand voneinander liegen, dass dann zweite Plattensegmente axial bis zur Ebene der ersten Plattensegmente bewegt werden, welche zweiten Segmente dann durch zweite Aufweitkörper auch radial nach aussen zwischen die im Abstand voneinander liegenden ersten Segmente bewegt werden zum Bilden einer geschlossenen Umfangsfläche zusammen mit den ersten Segmenten.

f 2.JAufweitdorn, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Aufweitkörper (4,7) zum radialen Bewegen nach aussen von ersten und zweiten Plattensegmenten (20,12) und erste und zweite Rückholkörper (31,11) zum radialen Bewegen nach innen der ersten und zweiten Plattensegmente bei einer einzigen in der Dornlängsmittelachse liegenden, axial hin- und herbeweglichen Betätigungsstange (1) vorhanden sind, und dass die ersten und zweiten Aufweitkörper (31,11) in Längsrichtung der Stange (1) hintereinander liegen.

3. Aufweitdorn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger erster Aufweitkörper zur Betätigung aller ersten Plattensegmente (20) als Konus (4) ausgebildet ist.

4. Aufweitdorn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes zweite Plattensegment (12) ein als schiefe Ebene (10) ausgebildeter Aufweitkörper (7) vorhanden ist.

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5. Aufweitdorn nach Anspruch 2 oder 4,

dadurch gekennzeichnet, dass jedes zweite Plattensegment (12) von den zweiten Aufweitkörpern (7) mittels einer hintergreifenden Führung (11) verbunden ist zur zwangsweisen radialen Bewegung nach aussen oder innen der zweiten Plattensegmente bei der axialen Bewegung der Stange (1) in der einen oder anderen Richtung.

6. Aufweitdorn nach den Ansprüchen 4 und 5,

dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem zweiten Plattensegment (12) und jeder schiefen Ebene (10) eine Schwalbenschwanz führung (11) vorhanden ist.

7. Aufweitdorn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Plattensegmente (20) je eine Auflaufschräge (29) für die ersten Rückholkörper (30) aufweisen, wobei letztere ebenfalls mit Auflaufschrägen (31) versehen sind.

8. Aufweitdorn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass vier erste Plattensegmente (20) und vier zweite Plattensegmente (12) zum Bilden einer Kreisfläche vorhanden sind, und dass jedes erste Plattensegment (20) einen Winkel im Bereich von 90 bis 95 einschliesst.

9. Aufweitdorn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes zweite Plattensegment (12) quaderförmig ist, wobei sich an die äussere gekrümmte Mantelfläche (13) zwei nach innen divergierende Seitenflächen (14) anschliessen.

10. Aufweitdorn nach den Ansprüchen 2,3 und

H, dadurch gekennzeichnet, dass der Konus (Ό bei einer auf der Betätigungsstange (1) sitzender Büchse (2) vorhanden ist, dass die schiefen Ebenen (10) der zweiten Aufweitkörper (12) bei Keilen (7) vorhanden sind, die in Längsnuten (6) der Büchse

(2) sitzen.

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