DE2732492A1

DE2732492A1 - Verfahren und vorrichtung zum endseitigen anformen einer muffe mit ringsicke an einem rohr aus thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: DE2732492A1
Application number: DE19772732492
Authority: DE
Inventors: Horst Kaelcke
Original assignee: Braas GmbH
Current assignee: Braas GmbH
Priority date: 1977-07-19
Filing date: 1977-07-19
Publication date: 1979-02-01
Also published as: DE2732492C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum endseitigen Anformen einer Muffe
mit Ringsicke an einem Rohr aus thermoplastischem Kunststoff" Zusatz zu Patent . ... ... (Patentanmeldung P 22 13 561.1-16) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum endseitigen Anformen einer Muffe mit einer gegenüber dem Muffendurchmesser größeren Ringsicke an einem Rohr aus thermoplastischen Kunststoff in mehreren Schritten, bei dem das Rohr an dem zu muffenden Ende zunächst erwärmt, sodann im Bereich der zu bildenden Muffe unter Abnahme der Wandstärke durch Aufdornen im Durchmesser geweitet und sodann im Bereich der zu bildenden Ringsicke derart angestaucht wird, daß dort die Wandstärke so zunimmt, daß nach Bilden der Sicke dort mindestens die gleiche Druckfestigkeit wie im übrigen Rohr erreicht ist und daß anschließend durch Rundum-Eindrücken des Sickenbereiches der Muffenwand in einen gesenkartigen Hohlraum das Sicken erfolgt, wobei das Anstauchen der Muffenwandstärke im Bereich der zu bildenden Sicke unter Wandstärkenzunahme entweder auf der Muffenoberfläche oder auf der -Innenfläche unter innerer und äußerer Abstützung des anzustauchenden Bereiches erfolgt, nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 22 13 561.1-16), sowie auf eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung.
Bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach dem Hauptpatent hat es sich gezeigt, daß bei Kunststoffrohren mit größerer Wandstärke, d.hT ab etwa 3 mm Stärke, bei der durch Stauchen erfolgenden Wandstärkenzunahme vor dem Rundum-Eindrücken des Sickenbereiches in diesem Bereich eine Faltenbildung des Kunststoffrohres eintreten kann, wobei diese Falten zwar mit zunehmender Stauchung vollständig zugestaucht werden, aber, bedingt durch die Oberflächenhaut des Kunststoffrohres, sich feine Ringspalte bzw. Risse an der Außen- und Innenwandung des Rohres im Sickenbereich bilden können.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, welche eine solche Faltenbildung auch bei Kunststoffrohren mit größerer Wandstärke sicher verhindert.
Bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Wandstärkenzunahme beim Anstauchen unter fortlaufender Freigabe des für diese Wandstärkenzunahme erforderlichen Hohlraumes von einem Ende des Sickenbereiches zum anderen Ende desselben hin erfolgt.
Es hat sich gezeigt, daß bei einem derartigen Verfahren jede Faltenbildung sowohl an der Rohraußen- als auch der Rohrinnenwandung im für die Sickenbildung erforderlichen verstärkten Wandungsbereich unterbleibt, da nunmehr kontinuierlich der jeweils freigegebene Hohlraum sofort vollgestaucht wird, so daß eine Faltenbildung gar nicht erst eingeleitet werden kann.
Eine zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung mit einem festen Aufweitdorn, der im Bereich der zu bildenden Muffe einen gegenüber dem Rohrinnendurchmesser vergrößerten Durchmesser aufweist und unter Bildung eines Ringspaltes von einer geteilten, zur Bildung der äußeren Form der Sicke einen ringsum verlaufenden Hohlraum aufweisenden Außenform umgeben ist, ferner mit einem gegen das Stirnende der Muffe wirkenden Ringkolben zum Anstauchen der Muffe und mit einer zum Eindrücken der Ringsicke in den Hohlraum bestimmten inneren Drückeinrichtung, wobei zwischen Aufweitdorn und Außenform ein axial verschiebbarer Abdeckring zur Abdeckung des für die Sickenbildung erforderlichen Hohlraumes während des Anstauchens angeordnet ist, kennzeichnet sich durch einen zwischen dem Abdeckring und dem Aufweitdorn angeordneten, den für die Wandstärkenzunahme erforderlichen Hohlraum fortlaufend während des Anstauchens freigebenden Ringschieber.
Eine zweckmäßige und einfache Ausführung ergibt sich dabei, wenn der Ringkolben und der Ringschieber gegenläufig axial verschieblich gegenüber der Außenform angeordnet sind.
Schließlich kann dabei der Abdeckring einen ringförmigen Hohlraum aufweisen, dessen Ränder nach Verbringung in die Arbeitsstellung nach beendetem Anstauchen mit einem Endrand des Ringschiebers und einer gegenüberliegenden Ringschulter der Außenform fluchten, derart, daß nunmehr ein gemeinsamer Hohlraum, gebildet aus dem im Abdeckring ausgebildeten Hohlraum und dem vom Ringschieber freigegebenen Ringraum, zur Sickeneindrückung zur Verfügung steht.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in mehreren Längsschnitten eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in verschiedenen Arbeitsstadien, und zwar in Fig. 1 nach dem Aufweiten des Kunststoffrohres im Muffenbereich, Fig. 2 während des Anstauchens, Fig. 3 nach beendetem Anstauchen und in Fig. 4 nach Verbringung des Abdeckringes in Arbeitsstellung und beendeter Sickeneinpressung.
Die in der Zeichnung wiedergegebene Vorrichtung weist eine geteilte, aus zwei Halbschalen bestehende Außenform 1 auf, die in nicht dargestellten Spannbacken befestigt sind, welch letztere mittels ebenfalls nicht dargestellter Hydraulikzylinder in Führungen aufeinanderzu und voneinanderweg verschiebbar sind. Konzentrisch innerhalb der Außenform 1 ist ein Aufweitdorn 2 angeordnet, dessen gemäß der Zeichnung linkes Ende mit einem zylindrischen Fortsatz 3 geringeren Durchmessers an Rahmenteilen 4 der Vorrichtung befestigt ist.
Auf dem zylindrischen Fortsatz 3 ist ein Ringstempel 5 mittels hydraulisch beaufschlagbaren Kolbens 6 nach rechts gegen den Aufweitdorn 2 verschiebbar, wobei ein zwischen diesen beiden Teilen befindlicher Ring 7 aus elastischem Material, vorzugsweise Polyurethan, komprimiert wird, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
An den Rahmenteilen 4 ist ferner mindestens eine hydraulische Presse 8 angeordnet, mittels welcher ein Ringkolben 9 in Richtung eines Ringspaltes 10 zwischen Außenform 1 und Aufweitdorn 2 verschiebbar ist.
In einer ringförmigen Ausnehmung 11 der Außenform 1 ist ein Abdeckring 12 mittels in der Außenform 1 ausgebildeter hydraulischer Zylinder 13 verschieblich. Dabei ist der Abdeckring 12 mit einem einwärts gerichteten ringförmigen Hohlraum 14 ausgebildet, der die Breite des zu formenden Sickenbereiches aufweist.
Schließlich ist zwischen Außenform 1 und Abdeckring 12 einerseits und Ringkolben 9 und Aufweitdorn 2 andererseits ein Ringschieber 15 mittels ebenfalls an den Rahmenteilen 4 befestigter hydraulischer Presse 16 axial gegenläufig zum Ringkolben 9 verschieblich angeordnet.
Wegen des kleineren wirksamen Querschnitts des Ringschiebers 15 erfolgt dessen Rückziehung etwas schneller als das Vorschieben des Ringkolbens 9, wobei die Steuerung des Ringschiebers 15 und des Ringkolbens 9 jeweils über getrennte Ventil-Steuerelemente stattfindet.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt : Zunächst wird auf den Aufweitdorn 2 ein Kunststoffrohr 17 im erwärmten Zustand bis zum Anschlag gegen den Ringkolben 9 unter entsprechendem Aufweiten und Verdünnen im aufgeweiteten Bereich aufgeschoben, wie Fig. 1 zeigt.
Daraufhin erfolgt zunächst durch Vorschieben des Ringkolbens 9 nach rechts ein Vollstauchen des Ringraums 10 mit Kunststoffmaterial . Anschließend wird der Ringschieber 15 aus der in Fig. 1 wiedergegebenen rechten Stellung fortlaufend zurückgezogen, wobei im Bereich der später zu bildenden Sicke eine fortlaufende Freigabe eines für die Wandstärke kenzunahme des Rohres in diesem Bereich erforderlichen Hohlraums von rechts nach links erfolgt, wie Fig. 2 zeigt.
Der dabei freigegebene zusätzliche Hohlraum wird kontinuierlich mit Kunststoffmaterial gefüllt, so daß eine früher in diesem Bereich auftretende Faltenbildung zuverlässig verhindert ist.
Fig. 3 zeigt die Beendigung des Stauchvorganges bei voll zurückgezogenem Ringschieber 15 und voll vorgeschobenem Ringkolben 9. Daraufhin wird der Abdeckring 12 aus seiner rechten Abdeckstellung in die in Fig. 4 wiedergegebene Arbeitsstellung verschoben, wobei der Hohlraum 14 über den Bereich der Wandstärkenzunahme gelangt, der durch Zurückziehen des Ringschiebers 15 entstanden ist, so daß die Ränder des Hohlraumes 14 mit einem Endrand 18 des Ringschiebers 15 und einer Ringschulter S in der Außenform 1 fluchten.
Daraufhin wird der Kolben 6 hydraulisch beaufschlagt und der Polyurethanring 7 komprimiert und dabei radial nach außen gepreßt, so wie dies Fig. 4 zeigt, wobei das Kunststoffmaterial unter sauberer Sickenbildung in den Hohlraum 14 des Abdeckrings 12 eingepreßt wird.
Die Oberfläche des Polyurethanringes 7 ist so ausgebildet, daß die Reibung zwischen dieser Fläche und dem zu verformenden Rohrbereich gering ist. Der Polyurethanring kann aber auch noch mit einem dünnen Stahlring abgedeckt sein, der erst kurz vor der Sickeneinformung um den Betrag der Sickenbreite zurückgezogen wird.
Natürlich sind auch weitere Abänderungen des beschriebenen Ausführungsbeispieles möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So könnte der Ringschieber auch entgegengesetzt arbeiten, d.h. den für die Wandstärkenzunahme im Sickenbereich zusätzlich erforderlichen Hohlraum vom Muffenende her fortlaufend freigeben u. dgl.
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Ansprüche Leerseite

Claims

AnsprUcne Verfahren zum endseitigen Anformen einer Muffe mit einer gegenüber dem Muffendurohmesser größeren Ringsicke an einem Rohr aus thermoplastischem Kunststoff in mehreren Schritten, bei dem das Rohr an dem zu muffenden Ende zunächst erwärmt, sodann im Bereich der zu bildenden Muffe unter Abnahme der Wandstärke durch Aufdornen im Durchmesser geweitet und sodann im Bereich der zu bildenden Ringsicke derart angestaucht wird, daß dort die Wandstärke so zunimmt, daß nach Bilden der Sicke dort mindestens die gleiche Druckfestigkeit wie im übrigen Rohr erreicht ist, und daß anschließend durch Rundum-Eindrücken des Sickenbereiches der Muffenwand in einen gesenkartigen Hohlraum das Sicken erfolgt, wobei das Anstauchen der Muffenwandstärke im Bereich der zu bildenden Sicke unter Wandstärkenzunahme entweder auf der Muffenoberfläche oder auf der -Innenfläche unter innerer und äußerer Abstützung des anzustauchenden Bereiches erfolgt, nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 22 13 561.1-16), dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärkenzunahme beim Anstauchen unter fortlaufender Freigabe des für diese Wandstärkenzunahme erforderlichen Hohlraums von einem Ende des Sickenbereiches zum anderen Ende desselben hin erfolgt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem festen Aufweitdorn, der im Bereich der zu bildenden Muffe einen gegenüber dem Rohrinnendurchmesser vergrößerten Durchmesser aufweist und unter Bildung eines Ringspaltes von einer geteilten, zur Bildung der äußeren Form der Sicke einen ringsum verlaufenden Hohlraum aufweisenden Außenform umgeben ist, ferner mit einem gegen das Stirnende der Muffe wirkenden Ringkolben zum Anstauchen der Muffe und mit einer zum Eindrücken der Ringsicke in den Hohlraum bestimmten inneren Drückeinrichtung, wobei zwischen Aufweitdorn und Außenform ein axial verschiebbarer Abdeckring zur Abdeckung des für die Sickenbildung erforderlichen Hohlraums während des Anstauchens angeordnet ist, gekennzeichnet dur-ch einen zwischen Abdeckring (12) und dem Aufweitdorn (2) angeordneten, den für die Wandstärkenzunahme erforderlichen Hohlraum fortlaufend während des Anstauchens freigebenden Ringschieber (15).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (9) und der Ringschieber (15) gegenläufig axial verschieblich gegenüber der Außenform (1) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckring (12) einen ringförmigen Hohlraum (14) aufweist, dessen Ränder nach Verbringung in die Arbeitsstellung nach beendetem Anstauchen mit einem Endrand (18) des Ringschiebers (15) und einer gegenüberliegenden Ringschulter (19) der Außenform (1) fluchten.