DE2810208C3 - Vorrichtung zur Aufweitung des Tubenkörpers von Tubenrohlingen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufweitung des Tubenkörpers von Tubenrohlingen mit einem Dorn, der einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt aufweist, dessen Außendurchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser des unverformten Tubenrohlings ist, mit einem durch den Dorn hindurchlaufenden Kanal, der in Verbindung mit einer Druckluftquelle steht, mit einer Matrize, die eine die Kontur des verformten Tubenrohlings besitzende Innenausnehmung aufweist und durch eine koaxiale Relativbewegung über den Dorn gebracht werden kann, mit einer in der Umfangsfläche des Dorns einliegenden elastischen Manschette.

Eine derartige Vorrichtung wurde bereits in einer älteren Anmeldung (P 28 05 616.8) vorgeschlagen. Bei dieser wird der Innenraum des Tubenrohlings dadurch abgedichtet, daß das Ende des Tubenkörpers mechanisch durch einen sich erweiternden Abschnitt des Dornes aufgeweitet wird. Es wird dann über eine Manschette geschoben, deren Außendurchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des verformten Tubenrohlings ist. Die Güte der Abdichtung hängt entscheidend von der Maßhaltigkeit des Innen- und Außendurchmessers des Tubenkörpers sowie des Außendurchmessers der Manschette ab. Diese Maßhaltigkeit ist jedoch nicht immer gewährleistet Außerdem unterliegt die Manschette durch das ständige Überstreifen der Tubenkörper einem hohen Abrieb. Da sie in axialer Richtung nicht gestaucht ist, ist die radiale Anpassung der Manschette an den Tubenkörper auf Dauer nicht in ausreichendem Maße gewährleistet

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß die abdichtende Manschette nur geringem Verschleiß ausgesetzt ist und auch die Differenzen in der Wandstärke des Tubenkörpers auf Dauer den Innenraum des Tubenrohlings zuverlässig abdichtet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Manschette zwischen einem axial verschiebbaren Dornteil und einem axial festlegbaren Dornteil verformbar angebracht ist.

Die Manschette kann dabei einen etwas kleineren Außendurchmesser als der benachbarte Abschnitt des verschiebbaren Dornteils aufweisen. Auf diese Weise kommt sie mit dem Tubenrohling beim Überstreifen nicht in Berührung, was den Abrieb erheblich vermindert.

Der Dorn kann einen Haltestift aufweisen, der in einen Mittelkanal des verschiebbaren Dornteils hineinragt.

Vorteilhafterweise ist das axial festlegbare Dornteil ein Zwischenteil, das auf den Haltestift aufgeschoben ist und in Anlage gegen ein erweitertes Ende des Haltestifis gebracht werden kann. Zweckmäßigerweise wird das Zwischenteil durch eine Druckfeder vom Ende des Haltestifts weggedrückt Zwischenteil und Druckfeder bilden auf diese Weise eine Art Stoßdämpfer. Das Zwischenteil kann eine Zylinderwand besitzen, welche die Druckfeder umgibt, und deren Rand als Anschlag für das Ende des Haltestifts dient.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das Zwischenteil einen zylindrischen Ansatz auf, auf den die Manschette aufgezogen ist. Zur axialen Bewegung des Dornteils in der einen Richtung kann der Mittelkanal des verschiebbaren Dornteils sich zum freien Ende hin erweitern, wodurch eine Stufe gebildet wird, die mit einem am freien Ende des Haltestifts angebrachten Kopf zusammenwirkt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

F i g. 1 bis 4 vier zeitlich aufeinanderfolgende Phasen im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 5 einen schematischen Schnitt durch Dornteil 5 und Tubenrohling 6 gemäß Linie 5-5 von F i g. 1.

Die bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung umfaßt mehrere identische Dorne 1, die an einem Revolverkopf montiert sind und zwischen den einzelnen Arbeitsstationen taktweise verdreht werden. Es kann jedoch auch ein einzelner, maschinenfest angebrachter

Dorn verwendet werden, wodurch naturgemäß die Kapazität der Vorrichtung sinkt

Ein Dorn 1 enthält einen Haltetisch 2, der mit einem in der Zeichnung rechts liegenden, erweiterten Ende 3 am Revolverkopf (nicht gezeigt) befestigt ist Auf dem Haltestift 2 ist ein im wesentlichen zylindrisches Dornteil 5 axial verschiebbar angeordnet Der Außendurchmesser des Dornteils 5 entspricht im wesentlichen dem Innendurchmesser eines Tubenrohlings 6 vor der Verformung. Ein freies, äußeres Ende 7 des Dornteils 5 verjüngt «ich konisch und erleichtert so das Aufstecken des Tubenrohlings 6. Es ist dabei so geformt daß es als Mitnahmefläche dient an der eine Tubenschulter 18 des Tubenrohlings 6 in noch zu beschreibender Weise angreift

Auf dem Haltestift 2 sind zwischen dem zylindrischen Dorntei! 5 und dem erweiterten Ende 3 eine Manschette 11, ein Zwischenteil 8 sowie eine Druckfeder 9 angebracht

Die Manschette 11 besteht aus elastischem Material, beispielsweise aus Gummi. Sie besitzt einen Außendurchmesser, der in unverformtem Zustand nicht oder nur wenig größer als der Innendurchmesser des unverformten Tubenrohlings 6 ist Sie ist auf einem zylindrischen Ansatz 9a des Zwischenteils 8 aufgezogen und liegt auf der einen Seite an einer Stirnfläche des zylindrischen Dornteils 5, auf der anderen Seite an einer Stirnfläche des zylindrischen Dornteils 5, auf der anderen Seite an einer Stirnfläche des Zwischenteils 8 an.

Die zwischen einer inneren Stirnfläche des Zwischenteils 8 und dem erweiterten Ende 3 des Haltestifts 2 eingespannte Druckfeder 9 sucht das Zwischenteil 8 und — über die Manschette 11 — das Dornteil 5 vom erweiterten Ende 3 des Haltestifts 2 wegzuschieben. Die Druckfeder 9 wird von einer Zylinderwand 8i des Zwischenstücks 8 umgeben, deren freier Rand einen Anschlag für die axiale Bewegung des Zwischenteils 8 bildet.

Durch den Haltestift 2 erstreckt sich ein axialer Mittelkanal 19, der an dem in der Zeichnung rechten Ende, also an dem am Revolverkopf liegenden Ende, mit einer Druckluftquelle kommuniziert. Ein Mittelkanal 19 des Haltestifts 2 setzt sich in einem koaxialen Mittelkanal 20 des Dornteiles 5 fort Dieser Mittelkanal 20 tritt an der freien Stirnseite des Dornteiles 5 aus.

Der Mittelkanal 20 erweitert sich stufenartig in Richtung auf das freie Ende 7 des Dornteils 5. Eine so entstandene Stufe 20a bildet mit einem in das freie Ende des Haltestifts 2 eingeschraubten Kopf 2a einen zweiten Anschlag für die Axialbewegung der Teile 5,8,11.

Eine Matrize 12 ist in nicht dargestellter Weise so an der Vorrichtung montiert daß sie koaxial zum Dorn 1 verfahrbar ist. Sie besitzt eine Innenausnshmung 13, deren Kontur der angestrebten Kontur des Tubenrohlings 6 entspricht.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Kontur glatt konisch; sie kann sich auch stufenartig auf das offene Ende zu erweitern.

Radiale Entlüftungsbohrungen 14 erstrecken sich vom Innenraum 13 zum Außenumfang der Matrize 12. Durch sie entweicht bei der Verformung des Tubenrohlings 6 befindliche Luft. Eine axiale Mittelbohrung 15 verbindet außerdem den Innenraum 13 der Matrize 12 mit deren nach außen weisender, in den Figuren links liegender Stirnfläche. Ihr Durchmesser ist größer als der größte Durchmesser eines Tubenverschlusses 16.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgenderma

Ein noch zylindrischer Tubenkörper 17 des aufzuweitenden Tubenrohlings 6 wird an einer ersten Station des Revolverkopfes beziehungsweise in einem ersten Arbeitsschritt lose auf das Dornteil 5 aufgesteckt Dieses Aufstecken kann von Hand oder auch maschinell erfolgen. Der Tubenverschluß 16 ist dabei auf den Tubenrohling 6 bereits aufgeschraubt

Der Revolverkopf — fails verwendet — wird nun zu einer Position weitergedreht an der die Matrize 12 axial über den Tubenrohling 6 geführt wird. Im Verlaufe dieser Bewegung schiebt sich der TubenverschluU 16 in die Mittelbohrung 15 der Matrize 12; der Boden des Matrizeninnenraums 13 kommt in Anlage an eine Tubenschulter 18. Dies entspricht der in F i g. 1 dargestellten Position der Teile. Die Druckfeder 9 hat dabei das Dornteil 5 soweit nach links bewegt daß die Stufe 20a des Dornteil-Mittelkanals 20 am Haltestiftkopf 2a anliegt.

Bei der Weiterbewegung der Matrize 12 wird nun der Tubenrohling 6 mitgenommen, wobei das freie Ende des Tubenkörpers 17 über die Manschette 11 geschoben wird. Die Manschette 11 kann durchaus einen etwas kleineren Außendurchmesser als die benachbarte Umfangsfläche des Dornteils 5 aufweisen. Dadurch wird der Abrieb beim Überschieben des Tubenkörpers 17 vermindert

In F i g. 2 haben sich Matrize 12 und Tubenrohling 6 so weit über den Dorn bewegt, daß nun die Innenseite der Tubenschulter 18 gegen das Ende 7 des Dornleils 5 zu liegen kommt. Bei der gemeinsamen Weiterbewegung von Matrize 12 und Tubenrohling 6 werden nun das Dornteil 5, die Manschette U und das Zwischenstück 8 unter Kompression der Druckfeder 9 auf das Haltestiftende 3 zugeführt Hierdurch wird eine Stoßdämpferwirkung erzielt. Im Verlaufe dieser Bewegung wird die in F i g. 3 dargestellte Stellung erreicht, in welcher der Rand der Zwischenstückwand Sb am Haltestiftende 3 anliegt.

Die sich nun anschließende Weiterbewegung der Matrize 12, Tubenrohling 6 und Dornteil 5 hat zur Folge, daß die Manschette 11 zwischen den Stirnflächen des Dornteils 5 und des Zwischenstücks 8 verformt und insbesondere, wie in F i g. 4 gezeigt, radial nach außen gedrückt wird. Hierdurch wird das Ende des Tubenkörpers 17 gegen die Matrize 12 angelegt; der Tubeninnenraum wird abgedichtet.

Noch während der gemeinsamen Bewegung von Matrize 12 und Tubenrohling 6 wird in die Mittelkanäle 19 und 20 Preßluft eingeleitet. Diese Preßluft tritt an der freien Stirnfläche des Dornteiles 5 in den Innenraum des Tubenrohlings 6 ein und strömt zunächst am Außenumfang des Dornteils 5 vorbei ins Freie. In dem Augenblick jedoch, in dem der Innenraum des Tubenrohlings 6, wie in F i g. 4 gezeigt, abgedichtet wird, baut sich dort ein Druck auf. Dieser bewirkt, daß sich der Tubenkörper 17 unter Aufweitung an die Kontur des Matrizeninnenraums 13 anlegt.

Unter Umständen kann es sich empfehlen, den Tubenverschluß 16 während der Verformung des Tubenkörpers 17 von außen her abzustützen, damit die Tubenschulter 18 entlastet wird und dort keine Verformungen auftreten.

Nach Abschluß der Aufweitung des Tubenrohlings 6 wi.d die Matrize 12 axial, in der Zeichnung nach links, abgezogen. Der verformte Tubenrohling 6 kann — gegebenenfalls an einer anderen Position des Revolverkopfes — abgenommen bzw. abgeblasen werden.

F i g. 5 zeigt in sehr schematischer Weise einen Schnitt durch das Dornteil 5 mit aufgestecktem Tubenrohling 6, etwa gemäß Linie V-V von F i g. 1. Der Deutlichkeit halber sind nur die Umfangsfläche des Dornteiles 5 sowie die Innenfläche des Tubenrohlings 6 dargestellt. Um der Luft ein leichteres Vorbeiströmen zu ermöglichen, ist das Dornteil 5 im Querschnitt nicht kreisförmig, sondern annähernd dreieckig gestaltet. Diese Dreiecksform geht allerdings an dem Ende des Dornteiles 5, welches der Manschette 11 benachbart ist, wieder in eine Kreisform über.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Aufweitung des Tubenkörpers von Tubenrohlingen mit einem Dorn, der einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt aufweist, dessen Außendurchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des unverformten Tubenrohlings, mit einem durch den Dorn hindurchlaufenden Kanal, der in Verbindung mit einer Druckluftquelle steht, mit einer Matrize, die eine die Kontur des verformten Tubenrohlings besitzende Innenausnehmung aufweist und durch eine koaxiale Relativbewegung über den Dorn gebracht werden kann, mit einer in der Umfangsfläche des Dorns einliegenden elastischen Manschette, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (11) zwischen einem axial verschiebbaren Dornteil (5) und einem axial festiegbaren Dornteil (8) verformbar angebracht ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (11) einen etwas kleineren Außendurchmesser als der benachbarte Abschnitt des verschiebbaren Dornteils (5) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (1) einen Haltestift (2) umfaßt, der in einen Mittelkanal (20) des verschiebbaren Dornteils (5) hineinragt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das axial festlegbare Dornteil (8) ein Zwischenteil ist, das auf den Haltestift (2) aufgeschoben ist und in Anlage gegen ein erweitertes Ende (3) des Haltestiftes (2) angebracht werden kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil durch eine Druckfeder (9) vom Ende (3) des Haltestiftes (2) weggedrückt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil (8) eine Zylinderwand (8b) besitzt, welche die Druckfeder (9) umgibt und deren Rand als Anschlag für das Ende (3) des Haltestifts (2) dient.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4—6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil (8) einen zylindrischen Ansatz (8a) aufweist, auf den die Manschette (11) aufgezogen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelkanal (20) des verschiebbaren Dornteils (5) bis zum freien Ende (7) hin erweitert.wodurch eine Stufe (20a) gebildet wird, die mit einem am freien Ende des Haltestiftes (2) angebrachten Kopf (2a) die axiale Bewegung des Dornteils (5) in einer Richtung begrenzt.