DE2654102A1 - Expansionskopf fuer rohraufweitegeraete mit auswechselbaren expansionsbacken - Google Patents

Description

. HANS ZAPFE

PATENTANWALT

Rothenberger GmbH & Co. Werkzeuge-Maschinen KG Heidelberger Straße 13

6000 Frankfurt am Main - 1

D -605 OFFENBACH (MAIN) KAISERSTRASSE 9 BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

TELEFON (06 11) 88 2721

16. November 1976 Zap/Han

Akte: 108/42

Expansionskopf für Rohraufweitegeräte mit auswechselbaren Expansionsbacken "

Die Erfindung bezieht sich auf einen Expansionskopf für Rohraufweitegeräte mit einem Gerätekörper, einem im Gerätekörper gelagerten und aus diesem herausbewegbaren Dorn, dessen Ende verjüngt ausgebildet ist, wobei der Expansionskopf aus einer mit dem fierätekörper koaxial zum Dorn verbindbaren Hülse mit einem nach innen gerichteten Flansch, sowie aus mehreren, mittels des Dorns in der Hülse radial verschiebbaren und auswechselbaren sektorförmigen Expansionsbacken besteht, die mit sich zu einem Ringflansch ergänzenden Flanschsektoren versehen sind, die den Hülsenflansch hintergreifen und gemeinsam von einem Federelement umschlossen sind, wel folies ^ie. Q&SÄÖftjnander und gegen den Dorn verspannt.

Rohraufweitegeräte mit auswechselbaren Expansionsköpfen der vorstehend beschriebenen Art sind hinreichend bekannt. Zu einem Gerätekörper oder Grundgerät gehören dabei im allgemeinen mehrere Expansionsköpfe, deren die Expansionsbacken nach außen begrenzenden, zylinderförmigen Arbeitsflächen unterschiedliche Durchmesser besitzen. Dies geschieht deswegen, um mit dem gleichen Grundgerät Rdrleitungen unterschiedlicher Durchmesser aufweiten zu können. Im allgemeinen sind die Anschlußmaße der Verbindung zwischen Expansionskopf und Gerätekörper, die meist als Gewindeverbindung aus geführt ist, innerhalb eines bestimmten Durchmesserbereichs gleich.

Als Antriebsmittel für den Dorn werden Gewindespindeln, Exzenter oder Nocken, Hydraulik- oder Pneumatikzylinder ver- wendet. In jedem Falle sind die für das Aufweiten eines Rohres benötigen Antriebskräfte, die vom Material und von der Wandstärke sowie von übersetzungs- und Reibungsverhältnissen innerhalb des Rohraufweitegeräts abhängig sind, unter Umständen beträchtlich.Die Vergrößerung des Rohrdurchmessers durch den

Expansions Vorgang muß mindestens so groß sein, daß sich in

den aufgeweiteten Teil ein Rohr mit dem ursprünglichen Durchmesser einführen läßt, wobei noch ein ausreichender Kapillarspalt für ein Lot vorhanden sein muß. Dies bedeutet, daß die Durchmesservergrößerung mindestens etwas mehr als die doppelte

Wandstärke des betreffenden Rohres betragen muß.

Die vorstehend genannten Voraussetzungen machen für den selbsttätigen Rückzug der Expansionsbacken ein relativ kräftiges Federelement erforderlich, welches außerdem eine flache Kennlinie aufweisen soll, damit keine Oberdehnung mit bleibender Verformung auftritt. Das Federelement soll nach Möglichkeit

009822/0385

auch die Rückführung des Dorns in die Ausgangslage herbeiführen, damit sich die Expansionsbacken überhaupt zurückziehen können. Es hat sich dabei bewährt, das Federelement auf dem Umfang der Flanschsektoren in einer Ringnut anzuordnen, da die Flanschsektoren, unterstützt durch weitere Führungsmittel, für die radiale Führung der Expansionsbacken verantwortlich sind, so daß eine Anordnung des Federelements auf den Flanschsektoren ein Kippen der Expansionsbacken unter der Federwirkung unmöglich macht, weil keine Kippmomente auftreten können.

Durch die US-PS 2 999 529 ist ein Expansionskopf vorbekannt, bei dem die Expansionsbacken und die Hülse durch Niete miteinander verbunden sind, die bekanntlich ohne Zerstörung nicht lösbar sind. Die Niete durchdringen einerseits den Hülsenflansch und andererseits die Flanschsektoren der Expansionsbacken, wobei die Radialbewegung durch Langlöcher im Hülsenflansch ermöglicht wird. Sollte einer der Expansionsbacken beispielsweise durch Bruch unbrauchbar werden, so ergeben sich umständliche Reparaturarbeiten. Vor allem aber besteht jeder der zu einem Satz gehörigen Expansionsköpfe aus Expansionsbacken und Hülse. Die Bedienungsperson hat somit ein ganz erhebliches Gewicht zu transportieren, da davon auszugehen ist, daß in der Regel Expansionsköpfe für Rohrleitungsdurchmesser zwischen etwa 10 und 60 mm mitgeführt werden müssen. Die kompletten Expansionsköpfe sind dabei außerdem relativ kostspielig.

Durch die DT-AS 24 59 506 ist es weiterhin bekannt, auf die Niete als Führungs- und Befestigungsmittel zu verzichten und statt dessen auf den Expansionsbacken einen zweiten Flansch-Sektor vorzusehen, welcher außerhalb der Hülse liegt. Zwischen den Flanschsektoren wird somit eine Ringnut gebildet, in die

/038$ - 4 -

der Hülsenflansch eingreift. Aufgrund der für eine zuverlässige Funktion erforderlichen Überschneidung ist es jedoch nur möglich, die Expansionsbacken einzeln nacheinander aus der Hülse zu entnehmen und wieder einzusetzen. Zu diesem Zweck muß das als Schraubenfeder ausgebildete Federelement vor der Entnahme der Expansionsbacken ausjebaut werden. Gestaltet sich schon die Entnahme des Federelements schwierig, so ist dies erst recht beim Wiedereinsetzen der Fall. Zum Zwecke des Auflegens der Feder auf die Flanschsektoren innerhalb der Hülse muß die Feder relativ biegefreundlich, d.h. "weich" sein.

Diese Weichheit schafft aber keine Gewähr für das zuverlässige Zusammenhalten nach dem Ausbau der Expansionsbacken aus der Hülse. Es- besteht daher die Gefahr, daß Expansionsbacken unterschiedlicher Backensätze durcheinander geraten. Die vorbekannte Vorrichtung ermöglicht zwar eine einfache Reparatur durch Austausch einzelner Backen, schafft jedoch nicht die Voraussetzung für einen laufenden und problemlosen"Austausch ganzer Backensätze beispielsweise auf einer Baustelle. Hinzukommt, daß der zweite Flanschsektor eine entsprechende Verlängerung der Expansionsbacken mit sich bringt, wodurch die Biegebeanspruchung mit Bruchgefahr an der schwächsten Stelle, d.h. im Grunde der Ringnut, wächst. Vor allem aber ist der Außendurchmesser der .Arbeitsflächen der Expansionsbacken bei gegebenen Hülsenabmessungen nach oben hin relativ eng begrenzt. Wegen "der mit dem Austausch der Backensätze verbundenen Schwierigkeiten wird der Anwender daher komplette Expansionsköpfe mit Hülse mit sich führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Expansionskopf der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, bei dem eine einzige Hülse vorgegebener Abmessungen auf ein-J fachste Weise mit unterschiedlichen Sätzen von Expansionsbacken bestückt werden kann.

804422/0385 " ⁵ -

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Expansionskopf erfindungsgemäß dadurch, daß die Expansionsbacken ohne Lösen des Federelements als geschlossener Satz aus der Hülse entnehmbar gestaltet und mittels des Federelements unverlierbar vereint sind.

Die Gestaltungsvorschrift wird durch Weglassen der Niete sowie der äußeren Flanschsektoren erreicht, so daß die Expansionsbacken bei abgenommener Hülse durch den Hülsenflansch hindurch nach hinten als geschlossener Satz entnehmbar sind, der durch das Federelement zusammengehalten wird. Da das Federelement wegen der nicht notwendigen Demontage entsprechend steif gestaltet werden kann, werden die Voraussetzungen für eine Unverlierbarkeit der einzelnen Expansionsbacken geschaffen. Selbstverständlich ist es möglich, dennoch einzelne Backen zu Reparaturzwecken auszutauschen, jedoch sind hierbei größere Kräfte erforderlich als diejenigen, die durch Zufälligkeiten beispielsweise in einem Werkzeugkoffer auftreten können.

Für die Herbeiführung der Unverlierbarkeit hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, die Flanschsektoren mit einer kreisringförmig gebogenen Massivfeder zu umgeben. Im einfachsten Fall handelt es sich um einen kreisförmig gebogenen Federstahldraht, der nach Art eines Kolbenrings eine Trennfuge aufweist. Die Anbringung einer solchen Feder auf dem Umfang der Flanschsektoren schafft die Voraussetzung für einen genügend großen Federweg, so daß die Feder bei den üblichen radialen Expansionsbewegungen nicht überdehnt wird. Dabei ist sie kräftig genug, die Backen unter gleichzeitiger Rückführung des Dorns zurückzuziehen, wenn die Antriebskraft vom Dorn weggenommen wird.

Der Erfindungsgegenstand kann jedoch dadurch weiter ausgestaltet werden, daß die Expansionsbacken an der Durchdringungsstelle durch den Hülsenflansch mit einer nutförmigen Eindrehung versehen sind, in die ein weiteres Federelement eingelegt ist, welches gleichfalls zusammen mit dem Backensatz aus der Hülse

8Q9822/038S - 6 -

entnehmbar ist. Durch die Verwendung von zwei FedereJementen in der Nähe des inneren Endes der Expansionsbacken, d.h. an einer Stelle, an der die Expansionsbacken während des gesamten Dornhubes mit dem Dorn in gleitender Verbindung stehen, wird eine besonders hohe Stabilität der einzelnen Backen gegen ein Kippen oder ein ungleichmäßiges Aufspreizen erzielt. Bei Verwendung von zwei Federelementen am angegebenen Ort ist es sogar möglich, mindestens eines der beiden Federelemente mit weicher Charakteristik auszubilden, d.h. beispielsweise einen Rundschnur· ring oder einen sogenannten O-Ring vorzusehen, ohne daß der Zusammenhalt der Expansionsbacken nach dem Herausnehmen aus der Hülse gefährdet wäre. Wünscht man jedoch hohe Rückzugskräfte, die insbesondere bei Backen- Sätzen mit großem Durchmesser zweckmäßig sind, so empfiehlt es sich, für beide Federelemente Stahlfedern, insbesondere Massivfedern vorzusehen, wobei zweckmäßig die Trennfugen beider Federelemente um 18o° versetzt werden, um die Gleichmäßigkeit der Ausdehnung zu fördern.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung sind jedenfalls die Vorteile verbunden, daß der Benutzer des Rohraufweitegerätes für einen ganzen Durchmesserbereich von Rohren nur eine einzige Hülse in Verbindung mit den erforderlichen Sätzen von Expansionsbacken mit sich führen muß, die er jederzeit ohne komplizierte Handhabungen wahlweise in die Hülse einsetzen und aus dieser wieder entnehmen kann. Es ist dann lediglich noch erforderlich, die Hülse mit dem Backensatz auf den Gerätekörper aufzuschrauben, und das Gerät ist betriebsbereit. Hiermit ist eine beträchtliche Gewichts- und Kostenersparnis verbunden. Diese Vorteile wurden ohne Inkaufnahme von Nachteilen erzielt. Es wurde nämlich überraschend gefunden, daß die Führung der Expansionsbacken offenbar aufgrund der zentrierenden Wirkung des Dorns einerseits und des Rohres während der Expansionsverformung andererseits ausreichend ist, um auch ohne zusätzliche Hilfsmittel wie Niete in Langlöchern oder doppelte FTanschsektoren eine zuverlässige Betriebsweise des Expansionskopfes herbeizuführen. Außerdem wurde durch den Wegfall der

$03822/0385

äußeren Flanschsektoren erreicht, daß die Expansionsbacken in axialer Richtung kurzer gehalten werden können. Hierdurch werden der Hebelarm und die Verkantungsneigung der einzelnen Backen insbesondere zu Beginn der Expansionsbewegung beträcht- lieh verringert. Man muß sich dabei vor Augen halten, daß die Maximal belastung am äußeren Ende der Expansionsbacken auftritt, während die Spitze des Dorns sich zu diesem Zeitpunkt noch im wesentlichen am inneren Ende der Expansionsbacken befindet.

Weiterhin wird die Reinigung sehr erleichtert, da sich kein lo· Schmutz in toten Ecken festsetzen kann, wie z.B. in den bekannten Langlöchern hinter Nietenköpfen und in Ringnuten. Durch das Festsetzen von Schmutz aber entsteht unvermeidbar eine Schwergängigkeit, die insbesondere beim Backenrückzug störend wäre. Wegen der Gleitvorgänge im Expansionskopf ist eine Schmierung unerläßlich. Das Schmiermittel neigt dazu, Schmutz zu binden und zu verharzen und muß daher von Zeit zu Zeit erneuert werden. Dies ist beim Erfindungsgegenstand wegen der glatten und gut zugänglichen Oberflächen der Expansionsbacken durch Abwaschen mit einem Lösungmittel und/oder Abreiben leicht möglich.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Expansionsbacken an der Durchdringungsstelle durch den Hülsenflansch gegenüber dem Durchmesser der Arbeitsflächen mit einem Vorsprung ver sehen sind. Hierdurch wird zuverlässig verhindert, daß das Rohrende beim Aufschieben auf die Expansionsbacken versehentlich in den Ringspalt innerhalb des Hülsenflansches gerä.t und die Radial bewegung der Backen behindert.

809822/0385

Bei Ausgestaltung der Verbindung zwischen Hülse und Geräte- ' körper als Gewindeverbindung ist es weiterhin von Vorteil, in der Hülse zwischen dem Gewinde und dem Flansch einen ringförmigen Vorsprung anzuordnen, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Flanschsektoren der Expansionsbacken bei voll expandierter Stellung entspricht. Hierdurch wird ein radialer Anschlag erzielt, der eine zusätzliche Zentrierwirkung auf die Expansionsbacken ausübt. Eine Ansammlung der Expansionsbacken auf einer Seite des Dorns_a die zu einer unrunden Ausbildung des expandierten Rohres führen würde, wird auf diese Weise zuverlässig verhindert.

Der Erfindungsgegenstarid kann noch dadurch vorteilhaft weiter ausgestaltet werden, daß die Hülse mit einem Innengewinde versehen ist, das merklich größer ist als ein am Gerätekörper angeordnetes Gegengewinde, und daß in das Innengewinde der Hülse ein Gewindering mit einem weiteren Innengewinde einschraubbar ist, welches dem Gegengewinde am Gerätekörper entspricht.

Durch diese Maßnahme läßt sich mit einem Gerätekörper eine Hülse wesentlich größeren Durchmessers verbinden, in der natürlich auch Expansionsbacken mit größeren Durchmessern von Flanschsektoren und Arbeitsflächen untergebracht werden können. Die Einsatzmöglichkeiten des Gerätekörpers werden dadurch um einen zusätzlichen Durchmesserbereich von Rohrleitungen erweitert, der oberhalb des Bereichs liegt, der mit einer Hülse bestrichen wird, deren Gewindedurchmesser dem Gewindedurchmesser am Gerätekörper entspricht. Der Gewindering, der naturgemäß leicht auswechselbar ist, erfüllt aber noch eine andere Funktion, dann nämlich, wenn er eine untere Führungsfläche besitzt und, durch Anschläge begrenzt, soweit in die Hülse einschraube

7 9 (TU Λ E *» - g. -

26541

bar ist, daß zwischen der Flihrungsflache und dem Flansch der Hülse ein Ringspalt gebildet wird, in dem die Flanschsektoren der Expansionsbacken mit geringem Spiel radial beweglich gelagert sind. Auf diese Weise werden die Flansch-Sektoren auch am äußeren Umfang zuverlässig geführt und am Kippen gehindert. Dies ist deswegen von Bedeutung, weil der Gewindering nur in Verbindung mit sehr großen Expansionsbacken zum Einsatz kommt, bei denen der Kraftbedarf, nicht zuletzt bedingt durch die größere Wandstärke des aufzuweitenden Rohres, besonders groß ist. Der Gewindering hält zu-dem den Satz Expansionsbacken unverlierbar, aber dennoch leicht auswechselbar in der Hülse fest.

Der .Erfindungsgegenstand kann schließlich auch dadurch vorteilhaft weiter ausgestaltet werden, daß die Oberflächen der Hülse und der Expans/ionsbacken an den Stellen, an denen Reibung auftritt, mit einer verschleiß mindernden, gleitfähtgen Beschichtung, wie beispielsweise Hartchrom versehen sindf ;.Bisjh#r wurde lediglich die Hülse aus optischen Gründen und zur Verhinderung von Korros-ion mit einem Oberflächenschutz, beispielsweise aus Chrom, versehen. Die Expansionsbacken blieben hingegen unbehandelt. Der Gegenstand der weiteren Erfindung bringt im Vergleich zu den unbehandelten Expansionsbacken den Vorteil mit sich, daß die Betätigungskräfte des Aufweitegeräts unter sonst gleichen Bedingungen *bis zu 30% geringer sind.

Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes seien nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 5 näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 einen Axialschnitt durch einen Gerätekörper mit Handgriffen und Antriebsmechanismus sowie

26541

-Kf-

mit einem aufgesetzten Expansionskopf in expandierter Stellung,

Figur 2 einen Axialschnitt durch einen Expansionskopf analog Figur 1, jedoch mit einem eingesetzten Gewindering für größere Rohrleitungsdurch

messer,

Figur 3 einen geschlossenen Satz von Expansionsbacken in perspektivischer Darstellung,

Figur 4 eine einzelne Expansionsbacke nach ihrer Herausnähme aus dem Gegenstand gemäß Figur 3,

Figur 5 eine Hülse für die Aufnahme eines Backensatzes in perspektivischer Darstellung und

Figur 6 einen Gewindering mit Doppelgewinde für die

Verschraubung mit der Hülse gemäß Figur 5, gleichfalls in perspektivischer Darstellung.

Die Figuren 3 bis 6. zeigen in Explosionsdarstellung den Gegenstand gemäß Figur 2.

In Figur 1 ist mit 10 ein Gerätekörper bezeichnet, dessen Außenfläche im wesentlich rotationssymmetrisch gestaltet ist, und der in einer koaxialen Bohrung 11 einen längsverschiebbaren Dorn 12 enthält. Am Gerätekörper 10 ist ein radialer Hebel 13 befestigt. Das obere Ende des Gerätekörpers 10 ist mit einer Ausfräsung 14 versehen, in der mittels eines Gelenkbolzens 15 ein weiterer Hebel 16 gelagert ist, der im Bereich des Gelenkbolzens 15 einen Nocken 17 aufweist. Der Hebel 16 kann über die gestrichelt dargestellt Stellung 16a

009822/038$ - π -

- νί -

hinaus in Richtung des Pfeils 18 verschwenkt werden, wobei der Nocken 17 die Stellung 17a einnimmt.

Der Dorn 12 besitzt am oberen Ende einen Kopf 19 mit einer Stirnfläche 20, auf die der Nocken 17 einwirkt. An seinem unteren Ende ist der Dorn 12 mit einer kegelförmigen Verjüngung 21 versehen, die einen schlanken öffnungswinkel hat und aus dem Gerätekörper 10 herausragt. Der Gerätekörper 10 besitzt eine ringförmige Unterseite 22, die von einem Gegengewinde 23 für ein Gewinde 24 umgeben ist, welches auf der Innenfläche einer Hülse 25 angebracht ist. Die Hülse 25-weist einen nach innen gerichteten Hülsenflansch 26 auf und umgreift hiermit einen geschlossenen Satz 27 von Expansionsbacken 28, deren Einzelheiten im Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 noch näher beschrieben werden.

Die Expansionsbacken 28 besitzen Flanschsektoren 29, die sich zu einem Ringflansch ergänzen, und Arbeitsflächen 30, die sich zu einer Zylinderfläche ergänzen, sobald die in Figur 1 dargestellte, expandierte Stellung erreicht ist. Die Expansions backen 28 besitzen Innenflächen 31, deren Form auf die geometrischen Verhältnisse der Verjüngung 21 abgestimmt ist , und die die Gleitflächen für diese Verjüngung bei der Expansionsbewegung darstellen. Um die Flanschsektoren 29 ist mit Vorspannung ein Federelement 32 herumgelegt, welches aus einer kreisringförmig gebogenen Massivfeder besteht, welche die Expansionsbacken gegeneinander und gegen den Dorn 12 bzw. dessen Verjüngung 21 preßt.

In der Hülse 25 ist ferner zwischen dem Gewinde 24 und dem Hülsenflansch 26 ein ringförmiger Vorsprung 33 angeordnet, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Flansch-Sektoren bei voll expandierter Stellung entspricht und da durch einen radialen Anschlag bildet. Die Teile 24 bis 33

809822/0385

- 12 -

JiS

bilden zusammen einen Expansionskopf 34. An der Stelle, an der die Expansionsbacken 28 den Hülsenflansch 26 durchdringen, sind sie mit einer eingestochenen Ringnut 48 versehen, in die ein weiteres Federelement 49 eingelegt ist. Dieses Federelement kann eine sehr weiche Charakteristik besitzen und beispielsweise durch einen O-Ring gebildet werden, es kann jedoch auch aus einem ringförmig gebogenen Stahl draht bestehen.

Es ist anhand von Figur 1 erkennbar, daß der Satz 27, zusammengehalten durch die Federe!emente 32 und 49, beim Abschrauben' der Hülse 25 nach oben aus dieser entnehmbar ist.Ferner ist erkennbar, daß zwischen der Unterseite 22 des Geräte-körpers 10 und der Innenfläche des Hülsenflansches 26 ein Ringspalt gebildet wird, in dem die Flanschsektoren 29 radial beweglich gelagert sind. Durch Betätigung des Hebels 16 in Richtung des Pfeils 18 lassen sich die Expansionsbacken 28, von denen im vorliegenden Falle sechs Stück vorgesehen sind, in radialer Richtung bewegen; Hierdurch ist es möglich, ein Rohrleitungsende, welches auf die Arbeitsflächen 30 aufgesteckt wird, um ein solches Maß zu-expandieren, daß ein Rohr mit dem Ursprungsdurchmesser in den aufgeweiteten Teil eingeschoben werden kann.

Figur 2 zeigt.einen Expansionskopf 134 mit vergrößerten Abmessungen für das Aufweiten von Rohrleitungen größeren Durchmessers, wobei\Teile gleicher Konstruktion und gleicher Funktion mit einem gegenüber Figur 1 um 100 vergrößerten Bezugs-· zeichen versehen sind. Zusätzlich ist auf folgendes hinzuweisen: Das Innengewinde 124 der Hülse 125 ist merklich größer als das Gegengewinde 23 am Gerätekörper 10. Analoge Verhältnisse gelten auch für die Außendurchmesser der Flanschsektoren 129 und der Arbeitsflächen 130. Die radiale Distanz zwischen dem Gewinde 124 und dem Gegengewinde 23 (Figur 1) wird durch einen Gewindering 135 mit einem Außengewinde 136 und einem Innengewinde 137 überbrückt, \tfobei das Außengewinde 136 mit dem Gewinde 124 der Hülse 125 verschraubt ist, während das Innengewinde 137 auf das Gegengewinde.23 des Gerätekörpers 10 (Figur 1) aufschraubbar ist.

"13 -

809822/0385

Me

Der Gewindering 135 besitzt eine untere Führungsf1äche 138, die von der Innenfläche des Hülsenflansches 126 einen solchen Abstand hat, daß zwischen diesen Teilen ein Ringspalt 139 gebildet wird, in dem die Flanschsektoren 129 radial beweglich gelagert sind. Im Gegensatz zu Figur 1 zeigt Figur Z den Expansionskopf 134 bei zusammengezogener Stellung der Expansionsbacken 128, so daß der Ringspalt 139 ebenso deutlich erkennbar ist, wie ein Ringspalt 140, der zwischen der Zylinderfläche des Ringflansches 126 und den Expansionsbacken 128 gebildet wird. Die exakte Höheneinstellung der Führungsfläche 138 wird durch Anschläge bewirkt, die durch die obere Begrenzungsfläche der Hülse 125 und einen Flansch 141 am Gewindering 135 gebildet werden. Eine Eindrehung 142 sorgt dafür, daß der Gewindering 135 genügend weit auf dem Gerätekörper 10 (Figur 1) aufschraubbar ist.

Die Figuren 3 bis 6 zeigen den Expansionskopf 134 in Explosionsdarstellung. Figur 3 zeigt den Satz 127 von Expansionsbacken 128, die in herausgenommenem Zustand durch die Federelemente 132 und 149_ZUverl ässig und unverlierbar zusammengehalten werden. Die Expansionsbacken 128 sind sektorförmige Teile eines Rotationskörpers, der durch axiale Trennschnitte in sechs gleiche Teile zerlegt worden ist. Durch die große Biegesteiflichkeit der Federelemente 132 und 149 (das Federelement 149 ist aufgrund der perspektivischen Darstellung in Figur 3 verdeckt) wird verhindert, daß die einzelnen Expansionsbacken 128 durch Auseinander-klappen an den Trennfugen aus den Federelementen herausgezwängt werden können. Die unverlierbare Vereinigung der Expansionsbacken wird durch entsprechend tiefe Ringnuten 143 und 148 bewirkt, die einerseits auf dem Umfang der Flanschsektoren 129 und andererseits auf dem Umfang eines Vorsprungs 144 eingearbeitet sind (der Vorsprung 144 ist in Figur 3 gleichfalls verdeckt). Einzelheiten gehen aus Figur 4 hervor.Die axiale Erstreckung des Vorsprungs 144 ist etwas größer als die Stärke des Hülsenflansches 126. Gut erkennbar ist auch, daß die Form der Innenfläche 131 der Form der Verjüngung 21 des Dorns 12 entspricht. Sämtliche Oberflächen der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Einzelteile sind hartverchromt.

809822/0385

- 14 -

Darüberhinaus ist in einem der Expansionsbacken 128 eine Indexbohrung 15o angeordnet, die ihre Bedeutung im Zusammenhang mit einer Kennzeichnung 151 hat. Diese Kennzeichnung gibt den Hersteller sowie die Größe der Expansionsbacken an und muß daher auf jeder Backe wiederholt werden. Damit die Kennzeichnung wirtschaftlich herstellbar ist, muß sie vor der Ausführung der Trennschnitte angebracht werden. Andererseits dürfen die Trennschnitte auch nicht durch die Kennzeichnung hindurch verlaufen. Die Indexbohrung 15o sorgt nun in Verbindung mit entsprechenden Indexstiften in der Prägevorrichtung sowie in der Vorrichtung für die Durchführung der Trennschnitte für eine einwandfreie Zuordnung der Kennzeichnung zu den einzelnen Expansionsbacken.

In Figur 5 ist die dem Betrachter zugekehrte zylindrische

Wand der Hülse 125 teilweise weggebrochen, um die Anordnung des Hüisenflansches 126 und des Vorsprunges 133 deutlicher zeigen zu können. Die Hülse 125 ist ein rotationssymmetrisches Teil, in welches der Satz 127 gemäß Figur 3 bei entsprechender Radialbeweglichkeit der Expansionsbacken 128 von oben, d.h. entgegen der Richtung des Pfeils 145 einsetzbar ist. Sofern die Teile in den F.iguren 3 und 5 entsprechend kleiner dimensioniert sind, d.h. wenn das Innengewinde 124 der Hülse 125 mit dem. Gegengewinde 23 des Gerätekörpers 10 in Figur 1 verschraubt werden kann, so entsprechen diese Teile in ihrer prinzipiellen Ausbildung dem in Figur 1 dargestellten Expansionskopf 34.

Bei der oben näher beschriebenen Dimensionierung ist jedoch der Gewindering 135 gemäß Figur 6 erforderlich, um die Hülse 125 gemäß Figur 5 mit dem Geräte-körper ' 10 in Figur 1 paaren zu können. Sobald der Expansionsbackensatz 127 gemäß Figur in die Hülse 125 gemäß Figur 5 eingesetzt ist, kann er dort mittels des Gewinderings 135 in Figur 6 unverlierbar aber auswechselbar festgehalten werden, wie dies in Figur 2 dargestellt ist. Die Gesamtanordnung läßt sich nunmehr leicht mit dem Gerätekörper 10 in Figur 1 verbinden. Die obere Stirnfläche der

- 15 -

der Hülse 125 bildet dabei einen Anschlag 146; die untere Kreisringfläche des Flansches 141 am Gewindering 135 einen Anschlag 147, wobei die beiden Anschläge die axiale Erstreckung des Ringspaltes 139 bestimmen. Analoge Verhältnisse gelten auch für die obere Stirnfläche der Hülse und die Kreisringfläche am Ende des Gegengewindes 23 am Gerätekörper 10 bei dem Gegenstand in Figur 1.

- 16 -

809822/0385

Leerseite

Claims (12)

1. ANSPRÜCHE:

   Expansionskopf für Rohraufweitegeräte mit einem Gerätekörper, einem im Gerätekörper gelagerten und aus diesem herausbewegbaren Dorn, dessen Ende verjüngt ausgebildet ist, wobei der Expansionskopf aus einer mit dem Gerätekörper koaxial zum Dorn verbindbaren Hülse mit einem nach innen gerichteten Flansch, sowie aus mehreren, mittels des Dorns in der Hülse radial verschiebbaren und auswechselbaren sektorförmigen Expansionsbacken besteht, die mit sich zu einem Ringflansch ergänzenden Flansch-Sektoren versehen sind, die den HUlsenflansch hintergreifen und gemeinsam von einem Federelement umschlossen sind, welches sie gegeneinander und gegen den Dorn verspannt, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionsbacken (28, 128) ohne Lösen des Federelements (32, 132) als geschlossener Satz (27, 127) aus der Hülse (25,

   125) entnehmbar gestaltet und mittels des Federelements unverlierbar vereint sind.
2. 2. Expansionskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschsektoren (29, 129) von einer kreisringförmig gebogenen Massivfeder umschlossen sind.
3. 3. Expansionskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außendurchmesser der Expansionsbacken (28, 128) ausgehend von den Flanschsektoren (29, -129)i η Richtung auf die Arbeitsflächen (30, 130) abnehmend verlaufen.
4. 4. Expansionskppf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionsbacken (28, 128) an der Durchdringungsstelle durch den Hülsenflansch (26, 126) gegenüber dem Durchmesser der Arbeitsflächen (30, 130) mit einem Vorsprung (144,) versehen sind.

   §09822/0385 -17 - ■

   ORIGINAL JNSPECTED
5. 5. Expansionskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (25, 125) mit einem Innengewinde (24, 124) versehen ist, und daß zwischen dem Gewinde und dem Flansch (26, 126) ein ringförmiger Vorsprung (33, 133) angeordnet ist, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Flanschsektoren (29, 129) der Expansionsbacken (28, 128) bei voll expandierter Stellung entspricht.
6. 6. Expansionskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (25, 125) durch Anschläge begrenzt, soweit auf den Gerätekörper (10) aufschraubbar ist, daß zwischen dem Flansch (26, 126) und der Unterseite (22) des Gerätekörpers ein Ringspalt gebildet wird, in dem die Flanschsektoren (29, 129) der Expansionsbacken (28, 128) mit geringem Spiel radial beweglich gelagert sind.
7. 7. Expansionskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (125) mit einem Innengewinde (124) versehen ist, das merklich größer ist als ein am Gerätekörper (10) angeordnetes Gegengewinde (23), und daß in das Innengewinde der Hülse ein Gewindering (135) mit einem weiteren Innengewinde (137) einschraubbar ist, welches dem Gegengewinde am Gerätekörper entspricht.
8. 8. Expansionskopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindering (135) eine untere Führungsfläche

   (138) besitzt und, durch Anschläge (146, 147) begrenzt, soweit in die Hülse (125) einschraubbar ist, daß zwischen der Führungsfläche und dem Flansch (126) der Hülse ein Ringspalt (139) gebildet wird, in dem die Flanschsektoren (129) der Expansionsbacken (128) mit geringem Spiel radialbeweglich gelagert sind.

   803822/0381 - 18 -
9. 9. Expansionskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionsbacken (Z8,128) an der Durchdringungsstelle durch den Hülsenflansch (26,126) mit einer Ringnut (48,148) versehen sind, in die ein weiteres Federelement (49,149) eingelegt ist, welches gleichfalls
   zusammen mit dem ßackensatz (27,127) aus der Hülse
   (25,125) entnehmbar ist.
10. 10. Expansionskopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet» daß mindestens eines der Federelemente (32,132,/49,149) als 0-Ring ausgebildet ist.
11. 11. Expansionskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Hülse (25,125) und der Expansionsbacken (28,128) mit einer verschleißmindernden,
    gleitfähigen Beschichtung aus der Gruppe Chrom und

    Nickel versehen sind.
12. 12. Expansionskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem der Expansionsbacken (28,128)
    eine Indexbohrung (15o) angeordnet ist.