DE2812512C3

DE2812512C3 - Vorrichtung zur Aufweitung des Tubenkörpers von Tubenrohlingen

Info

Publication number: DE2812512C3
Application number: DE19782812512
Authority: DE
Inventors: Marcel Porrentruy Domeniconi
Original assignee: Individual
Current assignee: Hinterkopf GmbH
Priority date: 1978-03-22
Filing date: 1978-03-22
Publication date: 1981-05-21
Also published as: DE2812512A1; DE2812512B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufweitung des Tubenkörpers von Tubenrohlingen mit einem Dorn, 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 Doms einliegenden elastischen Manschette, die zwischen einem axial verschiebbaren Dornteil und einem axial festlegbaren Dornteil verformbar angebracht ist und unverformt einen etwas kleineren Außendurchmesser als das benachbarte Ende des verschiebbaren Dornteils aufweist

Eine derartige Vorrichtung wurde bereits in einer älteren Anmeldung (P 28 10 208.1) vorgeschlagen. Bei dieser wird der Innenraum des Tubenrohlings dadurch abgedichtet, daß die in der Umfangsfläche des Doms einliegende elastische Manschette radial mechanisch aufgeweitet wird. Die Manschette liegt zu diesem Zwecke zwischen einem axial verschiebbaren und einem axial festlegbaren DornteiL Das verschiebbare Domteil wird von der Tubenschulter beim Auffahren der Matrize mitgenommen, wodurch die elastische Manschette radial nach außen aufgeweitet wird. Auf diese Weise wird das offene Ende des Tubenkörpers zuverlässig verschlossen, unabhängig von geringfügigen

Variationen der Wandstärke des Tubenkörpers am

offenen Ende und unabhängig von Abnutzungen der

Manschette. Bei derartigen Vorrichtungen ergeben sich unter

Umständen Schwierigkeiten mit der Strömung der Luft, die durch den Dorn behindert sein kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiter zu bilden, daß zur Druckluftausweitung des Tubenkörpers eine wohldefinierte, unbehinderte Preßluftströmung in den Tubeninnenraum sichergestellt ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das verschiebbare Dornteil dem der Manschette benachbarten Ende auf das freie Ende zu zumindest teilweise auf einen Durchmesser zurückspringt, der kleiner als der Innendurchmesser des unverformten Tubenkörpers ist

Das verschiebbare Dornteil kann sich beispielsweise von dem der Manschette benachbarten Ende auf das freie Ende zu kontinuierlich verjüngen. Es ist auch möglich, daß das verschiebbare Dornteil sich in der Nähe des der Manschette benachbarten Endes mit verhältnismäßig großem Konuswinkel auf einen Durchmesser verkleinert, der kleiner als der Innendurchmesser des unverformten Tubenkörpers ist, und daß das Domteil vom freien Ende her über den Hauptteil der Längsabmessung hinweg mit diesem kleineren Durchmesser zylindrisch ist
Bevorzugt weist aber das Dornteil vom freien Ende

so her über den Hauptteil der Längsabmessung hinweg einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt auf und geht erst in der Nähe des der Manschette benachbarten Endes auf einen Kreisquerschnitt mit dem größeren Durchmesser über. In diesem Falle sind die Ecken des dreieckigen Querschnittes vorzugsweise abgerundet und bilden über die Längsabmessung hinweg Führungsflächen für den Tubenkörper.

Das freie Ende des Dornteils kann als Anlagefläche für die Tubenschulter ausgebildet sein. Insbesondere in diesem Fall empfiehlt es sich, daß am freien Ende des Dornteils Nuten vorgesehen sind, die radial vom Mittelkanal zur Mantelfläche des Dornteils laufen. Zusätzlich können in die Mantelfläche des Dornteils Bohrungen münden, die radial vom Mittelkanal nach außen verlaufen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
F i g. 1 bis 4 vier zeitlich aufeinander folgende Phasen

im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 5 bis 7a drei schematische Alisführungsbeispiele des axial verschiebbaren Dornteils in Seiten- bzw. Vorderansicht

Die bevorzugte Ausführungsfonn 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

Der Dorn 1 enthält einen Haltestift 2, der mit einem in der Zeichnung rechts liegenden, erweiterten Ende 3 am Revolverkopf (nicht gezeigt) befestigt ist Auf dem Haltestift 2 ist sin noch näher zu beschreibendes is Dornteil 5 axial verschiebbar angeordnet Zwischen dem Dornteil 5 und seinem erweiterten Ende 3 sind eine Manschette 11, ein Zwischenteil 8 sowie eine Druckfeder 9 auf dem Haltestift 2 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 eines 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 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 β and — über die Manschette 11 — das Dornteil 5 vom erweiterten Ende 3 des Haltestifts 2 wegzuschieben. Die Druckfeder 9 wird von einer Zylinderwand 86 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 Der Mittelkanal 19 des Haltestifts 2 setzt sich in einem koaxialen Mitelkanal 20 des Dornteils 5 fort. Dieser Mittelkanal 20 tritt an der freien Stirnseite des Dornteils 5 aus.

Der Mittelkanal 20 erweitert sich stufenartig in Richtung auf das freie Ende 7 des Dornteils 5. Die 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 so der Vorrichtung montiert, daß sie koaxial zum Dorn 1 verfahrbar ist. Sie besitzt eine Innenausnehmung 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 dev Matrize 12. Durch sie entweicht bei der Verformung des Tubenrohlings 6 die zwischen Matrize 12 und Tubenrohling 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 des Tubenverschlusses 16.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Der noch zylindrische Tubenkörper 17 des aufzuweitenden Tubenrohlings 6 wird an einer ersten Station des Revolverkopfes bzw. 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 — falls 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 Tubenverschluß 16 in die Mittelbohrung 13 der Matrize 12; der Boden des Matrizeninnenraums 13 kommt in Anlage an die Tubenschulter 18. Dies entspricht der in F i g. 1 dargestellten Position der Teile. Die Druckfeder 9 hat dabei das Dornteil 5 so weit 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 U kann durchaus einen etwas kleineren Außendurchmesser als die benachbarte Umfangsfläche des Dornteils 5 aufweisen. Dadurch wird der Abrieb beim Oberschieben des Tubenkörpers 17 vermindert

In F i g. 2 haben sich Matrize 12 und Tubenrohling 6 so weit über den Dorn 1 bewegt, daß nun die Innenseite der Tubenschulter 18 gegen das Ende 7 des Dornteils 5 zu liegen kommt Bei der gemeinsamen Weiterbewegung von Matrize 12 und Tubenrohling 6 werden nun das Dornteil 5, die Manschette 11 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 ib am Haltestiftende 3 anliegt Die sich nun anschließende Weiterbewegung der Matrize 12, des Tubenroh'.ings 6 und des Dornteils 5 hat zur Folge, daß die Manschette 11 zwischen den Stirnflächen des Dornteils 5 und des Zwischenstücks 8 verformt und insbesondere, wie in Fig.4 gezeigt, radial nach außen gedrückt wird. Hierdurch wird das Ende des Tubenkörpers 17 gegen die Matrize 12 angelegt; der Tubeninnenraum wird abgedichtet

Ausführungsbeispiele für die Art der Ausbildung des verschiebbaren Dornteils 5 sind in den Fig.5 bis 7a dargestellt

Das Dornteil 5, das in den F i g. 5 und 5a gezeigt ist, weist am rechten Ende 25, das nach dem Einbau benachbart der Manschette 11 zu liegen kommt, kreisrunden Querschnitt auf. Der Durchmesser an dieser Stelle kann etwas kleiner oder auch etwas größer sein als der Durchmesser des unverformten Tubenkörpers 17. Er ist jedoch, wie oben erwähnt, etwas kleiner als der Außendurchmesser der nicht deformierten Manschette 11. Das Dornteil 5 verjüngt sich kontinuierlich auf das in der Zeichnung linke, freie Ende 26 zu. Dort besitzt es einen Durchmesser, der deutlich kleiner als der Innendurchmesser des unverformten Tubenkörpers 17 ist Auf diese Weise entsteht bei aufgeschobenem Tubenrohling 6 zwischen diesem und dem Dornteil 5 ein Ringraum, dessen Breite auf das der Manschette 11 benachbarte Ende 25 zu abnimmt

Das freie äußere Ende 7 des Dornteils 5 verjüngt sich mit stärkerem Konuswinkel, so daß es als Anlagefläche für die Tubenschulter 18 des Tubenrohlines 6 dienen

kann. Radiale Nuten 22 verlaufen vom Mittelkanal 20 zum Außenumfang, die das Ausströmen der Preßluft insbesondere dann erleichtern, wenn das Ende 7 an der Tubenschulter 8 anliegt.

Zur weiteren Erleichterung des Luftweges in den Ringraum zwischen Tubenkörper 17 und Dornteil 5 erstrecken sich zwischen dem Mittelkanal 20 und der äußeren Konusfläche des Dornteils 5 mehrere radiale Bohrungen 23.

Die in den F i g. 6 und 6a gezeigte Ausführungsform des Dornteils 5 unterscheidet sich von der nach den F i g. 5 und 5a dadurch, daß die Mantelfläche vom freien Ende her zunächst zylindrisch verläuft Erst in der Nähe des der Manschette 11 benachbarten Endes 25 geht sie mit verhältnismäßig großem Konuswinkel auf den erforderlichen größeren Durchmesser über. Auch hier ist das freie Ende 7 des Dornteils 5 als Anlagefläche für die Tubenschulter 18 gestaltet und mit radialen Durchströmungsnuten 22 versehen. Von der Zylinderfläche führen radiale Bohrungen 23 zum Mittelkanal 20.

Das in den F i g. 7 und 7a gezeigte Dornteil 5 verjüngt

sich von dem der Manschette 11 benachbarten Ende 25 her zum freien Ende 7 nur leicht. Zur Strömungserleichterung für die Preßluft ist jedoch vom freien Ende 7 her über den größten Teil der Längsabmessung des

Dornteils 5 hinweg der Kreisquerschnitt durch einen im

wesentlichen dreieckigen Querschnitt ersetzt. Die abgerundeten Ecken 27, welche die flachen Seiten 28

ίο miteinander verbinden, dienen als Gleit- und Führungsflächen für den Tubenrohling 6. Zwischen dem aufgeschobenen Tubenrohling 6 und den flachen Seiten 28 des Dornteils 5 bilden sich drei Luftströmungsräume, die von der Mittelbohrung 20 her wieder über Nuten 22 im freien Ende 7 des Dornteils 5 angeströmt werden. Zusätzlich können auch hier radiale Bohrungen vorgesehen sein, die zwischen dem Mitteikanal 20 und den flachen Seiten 27 verlaufen.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Aufweitung des Tubenkörpers von Tubenrohlingen mit einem Dorn, 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 Doms einliegenden elastischen Manschette, die zwischen einem axial verschiebbaren Dornteil und einem axial festlegbaren Dornteil verformbar angebracht ist und unverformt einen etwas kleineren Außendurchmesser als das benachbarte Ende des verschiebbaren Dornteils aufweist, dadurch gekennzeichnet, dcß das verschiebbare Dorn teil (5) von dem der Manschette (11) benachbarten Ende (25) auf das freie Ende (7) zu zumindest teilweise auf einen Durchmesser zurückspringt, der kleiner als der Innendurchmesser des unverformten Tubenkörpers (17) ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Dornteil (5) sich von dem der Manschette (U) benachbarten Ende (23) auf das freie Ende (7) zu kontinuierlich verjüngt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Dornteil (5) sich in der Nähe des der Manschette (11) benachbarten Endes (25) mit verhältnismäßig großem Konuswinkel auf einen Durchmesser verkleinert, der kleiner als der Innendurchmesser des unverformten Tubenkörpers (17) ist, und daß das Dorn teil (5) vom freien Ende (7) her über den Hauptteil der Längsabmessung hinweg mit diesem kleineren Durchmesser zylindrisch ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dornteil (5) vom freien Ende (7) her über den Hauptteil der Längsabmessung hin im wesentlichen dreieckigen Querschnitt .aufweist und erst in der Nähe des der Manschette (11) benachbarten Endes auf einen kreisförmigen Querschnitt mit dem größeren Durchmesser übergeht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken (27) des dreieckigen Querschnitts abgerundet sind und über die Längsabmessung hinweg Führungsflächen für den Tubenkörper (17) bilden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende (7) des Dornteils (5) Nuten (22) vorgesehen sind, die radial vom Mittelkanal (20) zur Mantelfläche des Dornteils (5) laufen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Mantelfläche des Dornteils (5) Bohrungen (23) münden, die radial vom Mittelkanal (20) nacl»außen verlaufen.