DE3225853A1

DE3225853A1 - Werzeug zum verbinden von rohren

Info

Publication number: DE3225853A1
Application number: DE19823225853
Authority: DE
Inventors: Frank 49503 Grand Rapids Mich. Sassak
Original assignee: MCINERNEY SPRING AND WIRE Co
Current assignee: MCINERNEY SPRING AND WIRE Co
Priority date: 1981-07-08
Filing date: 1982-07-08
Publication date: 1983-02-03
Also published as: CA1162390A; US4385514A; JPS5815680A

Description

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Bisher gab es beim Verbinden zweier teleskopisch ineinandergreifender Rohre, wie z.B. der Ausgang eines Schalldämpfers und eines entsprechenden Auspuffrohres eines Fahrzeugs, obwohl nicht hierauf beschränkt, das Problem des wirksamen Befestigens der Rohre miteinander an ihrer Überlappung und gleichzeitig ein Abdichten zwischen den zusammengesetzten Rohren und das Befestigen zum Halten des Außenrohres.

Es sind bisher verschiedene Klemmverrichtungen zum Verbinden der Rohre miteinander an ihrer Überlappung verwendet worden. Die Schwierigkeit mit laufenden Rohrklammern ist die, daß sie keine gute mechanische Verbindung zwischen den Rohren und auch keine gute Dichtung zwischen ihnen, um ein Austreten von Abgasen in die Atmosphäre zu verhindern, und auch keine gute Verbindung zwischen der Halteklemmvorrichtung und den Rohren ergeben.

Bisher verwendete verschiedene Halterungen für diese Zwecke benutzten Befestigungsmittel um eine anfängliche Reibung zwischen den sich überlappenden Rohren zu erhalten, die gewöhnlich aufgezogen werden mußten, und die Halterungsteile durch Schrauben.

und Muttern festzuziehen« Oft bewirkt die Erschütterung das Lösen der Muttern und die Haltevorrichtung wird unwirksam.

In der USA-Patentanmeldung vom 21, Mai 1891, Serial No. 265,901 werden eine verbesserte Rohrhalterung und ein Klemmverfahren angegeben, durch die zwei teleskopisch ineinandergreifende Rohre

miteinander an ihrer Überlappung durch die Benutzung eines Ringes runden Querschnitts befestigt v/erden, der an der Überlappung angebracht ist. Es werden Krafteinrichtungen zum Verengen oder Verkeilen des Rings auf die zusammengesetzten Rohre zum Befestigen und Abdichten der Rohre konzentrischer Ringkanäle werden in den Rohren ausgebildet, wobei ein ringförmigem Falz in einem Rohr entsteht, der sich im ringförmigen Kanal eines der Rohre befindet und mit diesem verblockt wird.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist es, ein verbessertes Werkzeug anzugeben mit dem ein Ring auf die Überlappung zweier teleskopisch ineinandergreifender Rohre aufgezogen werden kann, um diese miteinander zu verbinden und abzudichten.

Ein weiteres Merkmal ist es, zwei ausgerichtete Formblöcke vorzusehen, von denen jeder gegenüberliegende halbrunde Kanäle halbrunden Querschnitts aufweist, um einen Ring runden Querschnitts auf der Überlappung zweier teleskopischer Rohre aufzunehmen. Der Zylinder besitzt einen Kreuzkopf, der zwei Formträger an ihren einen Enden hält. Die Formblöcke befinden sich an ihren anderen Enden auf den Formträgern. Die Kolbenstange greift an einen der Formblöcke an, um sie in den Betriebsdruck mit dem anderen Formblock zu bringen, wobei der Ring konzentrische Kanäle in den Rohren bildet, eine Randdichtung sich zwischen ihnen befindet, ein Falz in einem Rohr vorgegeben ist, das im Kanal des anderen Rohres liegt, und der Ring in einem Kanal liegt und verblockt ist.

Ein weiteres Merkmal ist es, daß die beiden Formblöcke zwei Formträger überspannen, wobei einer der Blöcke sich dort bewegen und geführt werden kann, wodurch

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der Druck im Zylinder bewirkt, daß seine Kolbenstange an einen Formblock angreift und ihn mit dem anderen Formblock zusammendrückt und den Ring dazwischen auf die beiden zusammengesetzten Rohre an deren Überlappung verkeilt und einschrumpft.

Ein weiteres Merkmal enthält eine Abänderung in der Form einer Rohrabscherung, die zwei ausgerichtete, schwenkbar verbundene Scherformblöcke verwendet, die das Verkeilen der Formblöcke ersetzt, wobei die Rohrscherblöcke entgegengesetzt, gerichtete halbrunde Einschnitte aufweisen, um ein Rohr zwischen sich zu halten, wenn die Formblöcke zusammengezogen werden. Zwischen der Kolbenstange und einem der Formblöcke liegt ein längliches Scherblatt,· das von den Formblocks so führend aufgenommen wird, daß die Kolbenstange das Scherblatt durch das Rohr zusammengedrückt führt.

Diese und andere Merkmale werden in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert.
In diesen ist:

Figur 1 eine Seitenansicht des Werkzeugs zum Zu-

sammensetzen der Rohre mit den Verkeilblöcken in Arbeitsstellung mit einem Klemmring;

Figur 2 eine rechte Seitenansicht eines Paares

teleskopischer Rohre, die sich zwischen den Formblöcken befinden, die einen dort

anzubringenden Klemmring tragen;

Figur 3 eine Teilansicht, ähnlich der Figur 1, der

einzelnen zusammengesetzten Verkeil-formblöcke mit den teleskopischen Rohren und dem Klemm-

ring und auf dem beweglichen Formblock aufgebracht;

Figur 4 ein Teilschnitt in Richtung der Pfeile 4-4 der Figur 1;

Figur 5 eine Seitenansicht des Klemmrings;

Figur 6 ein Teilschnitt in Richtung der Pfeile 7-7 mit Teilen des Ringes und den Rohren vor Bearbeitung;

Figur 7
Figur 8

eine ähnliche Ansicht nach der Bearbeitung;

eine Seitenansicht einer Rohrabseherung, die der Figur 1 entspricht, mit dem Verkeilen der Formblöcke, die von zwei zusammen verbundenen Scherformblöcken ersetzt sind;

Figur 9 eine linke Teilseitenansicht; Figur 10 eine rechte Teilseitenansicht; und

Figur 11 eine Teilansicht, gesehen in Richtung der Pfeile 11-11 der Figur 8,

Dae Werkzeug 11 zum Zusammenfassen von Rohren nach der Erfindung in den Figuren 1 und 2 enthält einen einzelnen Kraftzylinder 13 mit einer Druckleitung 15 zum Anschluß an eine ^ruckluftquelle, die an einem Ende den Kreuzkopf 17 trägt, der eine Bohrung 19 aufweist, in die ein Ende des Zylinders 13 hineinragt, der durch Schweißen bei 21 oder auf andere Weise entsprechend befestigt ist.

Es sind zwei gegenüberliegende parallele, von einander getrennte, Formträger 23 an ihren Enden entsprechend durch zwei Befestiger 29, die durch Langschlitze 27 in den Formträgern hindurchgehen

c und im Querkopf verschraubt·sind, am Kreuzkopf befestigt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich Schraubenfedern 31 zwischen dem Kopf des Befestigers 29 und dem benachbarten Formträger 23. Der erste Formblock 33 geht durch die gegenüberliegenden beiden Langschlitze 25 hindurch, die durch die einen Enden der Formträger gebildet sind, die die Träger überspannen, und dort entsprechend befestigt ist»

Mit dem Block 33 ist ein beweglicher zweiter Block ausgerichtet, der durch die Öffnungen 25 hindurchgeht, die die Träger überspannen, und dort unter der Steuerung des Zylinders 13 bewegt werden kann. Im ersten Formblock 33 sind Führungsstangen 37 an ihren oberen Enden eingeschraubt, die durch entsprechende Bohrungen 41 im zweiten Formblock 35 geführt werden. Die Verschraubung ist bei 39 in Figur 1 zu sehen.

Eine Zylinderanordnung enthält den Zylinder 13, den Kolben 43 und die Kolbenstange 45, teilweise gestrichelt dargestellt, die aus dem Zylinder herausragt und an ihren Außenenden die Druckplatte 47 trägt, die an den zweiten Block 35 angreift. Die Ruhestellung des Blocks ist in Figur 3 dargestellt, wo der Block 35 zurückgezogen ist.

Figur 2 zeigt zwei teleskopisch aneinandergreifende Rohre P^ und P„ und in den Figuren 1 und 3 sind sie

an ihre Überlappung 53 zwischen den Rohren dargestellt".

Dort wird zuerst der Klemmring 51 angelegt.

Jeder Formblock 33 und 35 besitzt einander gegenüber angeordnete halbrunde Kanäle 49, die halbrunden Querschnitt aufweisen und zum Aufnehmen des Ringes 51 und zum Angreifen an diesen durch Zusammendrücken dient, wenn die Blöcke kräftig gebracht worden sind, wie es Figur 1 zeigt.

Beim Anlegen eines unter Druck stehenden Strömungsmittels, wie Druckluft, an die Zylinderleitung 15

werden der zweite Formblock 35 und die dann zusammengesetzten, überlappenden Rohre P., und P₂ mit dem
entsprechenden Klemmring 51 in die Arbeitsstellung mit dem ersten Formblock 33 geführt. Wenn sie zusammengebracht worden sind, erfolgt das Einschnüren oder Verkeilen des Rings 51 in bezug auf die zusammengesetzten Rohre.

Die Anordnung des Ringes zu den Rohren vor dem Zusammendrücken wird in Figur 6 gezeigt und nach dem Zusammendrücken in Figur 7*

Aus dem zusammengedrückenden Verkeilen, bei dem der Innen- und der Außendurchmesser des Ringes etwas verringert wird, ist zu erkennen, daß im Außenrohr Pp sich ein ringförmiger Kanal 55 befindet, der konzentrisch hierzu im Innenrohr verläuft und dem ring-

förmigen Kanal 59 entspricht. Ferner befindet sich im Außenrohr P₂ in den Kanal 55 gerichtet ein entsprechender konzentrischer Ringfalz 57, der den Kanal 59 abdichtet. Nach dem Einschnüren des Ringes wird der zweite Formblock zurückgezogen. Dies kann

von Federn zum Lösen der zweiten Form geschehen,. Das Anlegen von unter Druck stehendem Strömungsmittel an das gegenüberliegende Ende des Zylinders kann zum Zurückziehen der Kolbenstang© in die Ruhestellung nach Figur 3 verwendet werden.

Nach dem Zurückziehen der¹ zweiten Perm 35 werden die zusammengesetzten und befestigten Rohre P- und P„ mit dem eingelegten Klemmring 51 aus den zur Verwendung bereiten Pormblöcken entfernte Es ist deshalb durch das Werkzeug zum Zusammensetzen der Rohre in den Figuren 1 bis 7 eine Einrichtung geschaf£en₉ durch die zwei Rohre an ihrer Überlappung bei 53 miteinander verbunden werden können, wie es die Figuren 2,4₉ und 7 zeigen, wobei sich zwischen den Rohren eine Dichtung um 360 Grad herum befindet.

Außerdem ist eine mechanische Sperre zwischen dem Ring 51 und dem Auüenrohr P_? vorgesehen^ so daß es von dort abgenommen werden kann. Zusatzlich befindet sich eine mechanische Ringsperre zwischen dem Innen- und dem Außenrohr, wobei der innere Ringfalz 57 des Außenrohres sperrend im entsprechenden Ringkanal 59 des Innenrohres liegt.

Das Verbindungswerkzeug kann aber auch als Werkzeug zum Abscheren eines Rohres verwendet werden, wie es die Figuren 8 bis 11 zeigen. Dort ist das Verkeilen der Formplatten 33 und 35 durch den oberen Formklemmblock 61 und den unteren Formklemmblock 63 ersetzt worden.

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Üie Blöcke 61 und 63 gehen durch die entsprechenden Schlitze 25 der Träger 23 hindurch, wobei der obere Block 61 dort befestigt oder in anderer Weise neben dem einen Ende dieser Formträger verankert wird. Jeder der Scherblöcke. 61 und 63 besitzt gegenüberliegende, halbrunde eingeformte Einschnitte 65, die zum kompressiven .Aufnehmen und Halten des Rohres P zwischen sich und zum Abscheren dieses dienen. Die Scherformblöcke 61 und 63 sind an ihren einem Ende durch die Zunge 83 des Scherblocks 63 untereinander schwenkbar verbunden, die in einen mittleren Einnchnitt 81 des Scherblocks 61 hineingeht und durch einen Querstift 85 mit ihm verbunden ist.

Die Scherblöcke 61 und 63 besitzen an ihren gegenüberliegenden Enden zwei auswärts gerichtete Sperrflansche 87 (Figur 8) und werden von einem Befestiger 89 zusammengezogen. Zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Formblöcke befindet sich ein ausreichender Zwischenraum zum Festziehen des Befestigers, der die Blockflansche 87 zusammenzieht. Das Rohr P wird "durch Reibung zwischen den Blöcken, die zum Scheren bereit sind,, gehalten.

Zwischen der Druckplatte 47 an der Kolbenstange 45 und an seinem oberen Ende befindet sich ein längliches Scherblatt 67, das an einem Ende einen Querblatthalter 69 aufweist. Das Blatt 67 wird in den Blattlängsschlitz 71 geführt, der durch den Scherblock 63 hindurchgeht. In den anderen Scherblock 61 ist ein entsprechender Führungsschlitz 71 zur· Aufnahme des Scherblattes eingearbeitet, das beim Bringen in die gestrichelte Lage nach Figur 8 unter die Steuerung des Zylinders 13 gelangt. Das Scherblatt wird weiter ge-

führt und am Scherblock 63 von einem Querstift 75 gehalten, der durch den Block 63 und einen entsprechenden Langschlitz 73 hindurchgeht, der durch das Scherblatt 67 hindurchgeht. Das obere Ende des Scherblattes 67 besitzt in der Mitte einen durchgehenden Scheitel oder eine Spitze 79, der bzw. die in zv/ei" abwärts und auswärts gerichtete scharfe gekrümmte Schneidkanten 77 aufläuft.

Bei ersten aufwärts gerichteten kräftigen Hindurchgehen des Scherblattes 67 beginnt der Scheitel 79 mit dem ersten Scheren durch Querbewegen des Rohres und danach das Scherblatt - bleibt weiter in Längsrichtung in der Aufwärt3richtung nach Figur 8 und geht durch den Blockschlitz 71 in die gestrichelte dargestellte Lage Über und schneidet das Rohr in zwei Teile.

Die Konstruktion des Querkopfes 17 und des Forniträgers 23 ist genau dieselbe wie nach den Figuren 1,2 und 3, wo die unteren Enden der Formträger 23 von den Befestigern 29 einstellbar an den gegenüberliegenden Enden des Querkopfes 17 befestigt sind, der wiederum am Zylinder 13 befestigt ist, wie es aus Figur 8 zu erkennen ist.

Die Kolbenstange 45 kann so federnd vorgespannt sein, dasß die Kolbenstange automatisch in die Ruhestellung nach Figur 3 zurückgezogen wird, wenn die Energie von der Leitung 15 weggenommen wird. Es kann aber auch der Zylinder mit einer zusätzlichen Leitung an seinen gegenüberliegendem Ende versehen sein, durch das ein unter Druck stehendes Strömungsmittel, z.B. Druckluft, an das gegenüberliegende Ende gerichtet

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werden kann, um das Scherblatt 67 z.B. in die unterste Stellung nach Figur θ nach einem folgenden Abscheren zurückzuziehen. Dies zeigen die Figuren 8 und 10.

Es sind hier somit Mittel angegeben worden, durch die ein und dasselbe Werkzeug zum Zusammensetzen des Rohres, das mit Hilfe der Figuren 1 und 7 beschrieben ist, zum Befestigen zweier teleskopischer Rohre, und auch zum Einsetzen der Scherblö'cke 61 und 63 zum Abscheren eines der Rohre verwendet werden kann.

Claims

Patentansprüche

1. Werkzeug zum Zusammensetzen von Rohren zum Verkeilen oder Aufschrumpfen eines Ringes auf die ÜberlappungssteHle zweier teleskopischer Rohre, gekennzeichnet durch einen Energiezylinder (13) mit Kolben (4-5) und Kolbenstange (37), die aus dem Zylinder herausragt, an dessen einem Ende sich eine Druckleitung (15) befindet, einen Querkopf (17), der an der Kolbenstange (37) befestigt ist, zwei parallel in Abstand gehaltene Formträger, die an einem Ende am Querkopf (17) befestigt sind und am anderen Ende zwei entgegengesetzte Führungslangschlitze (25) aufweisen, einen Formblock (33) der durch die Pormträger (23) hindurchgeht und an diesen befestigt ist,-

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einen einziehbaren zweiten Block (35)» der mit den ersten Block (33) ausgerichtet ist und durch die Träger hindurchgeht und in deren Längsrichtung bewegt werden kann, wobei jeder Block entgegengesetzte halbrunde Kanäle (49) halbrunden Querschnitte aufweist, deren Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser eines Ringes (51) ist und zur Aufnahme des Ringes auf die Überlappung zweier teleskopischer Rohre (p.,Pp) dient, die sich zwischen den Formen befinden, eine Druckplatte (47) an der Kolbenstange (43), die beim Einziehen mit der zweiten Form in Eingriff kommen ka,nn, wobei das Unterdrucksetzen des Zylinders (13) den Ring (51) in und zwischen den Formen ergreift und den Ring (51) auf die Überlappung (53) der Rohre (P₁, P₂) verkeilt.

Werkzeug nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Innendruckmesser des Ringes (51) verringert ist, konzentrische äußere Ringkanäle (59) in den Rohren (P₁,P₂ bildet und ein entsprechender Innenringbördelung am Außenrohr im Kanal auf dem Innenrohr aufliegt, eine mechanische ringförmige Sperre und Dichtung zwischen den Rohren um 360° und eine mechanische Sperre zwischen Ring (51) und Außenrohr (Pp) ergibt,

3. Werkzeug nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallele, in Abstand angeordnete Führungsstangen (45) am ersten Formblock (33) befestigt sind und von ihm abgehen und durch entsprechende parallele, in Abstand angeordnete Bohrungen im zweiten Forrablock (35) hindurchgehen.

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Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Formträger an seinem einen Ende einen Langschlitz (27) aufweist, und die Befestigung am Querkopf (17) einen angestauchten Bolzen besitzt, der durch jeden Schlitz hindurchgeht und in den Querkopf geschraubt ist.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraubenfeder

(31) an jeder Schraube sich zwischen seinem Kopf und dem benachbarten Träger befindet.

6. Werkzeug nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet' durch die Verwendung zum Abscheren mit einem Energiezylinder (13), dessen Kolbenstange (45) aus ihm herausragt und der, an dem ein Querkopf (17) befestigt ist, daß zwei parallele, in Abstand angeordnete Formträger neben ihrem Ende, mit dem Querkopf (17) verbunden sind und an den anderen Enden parallele, entgegengesetzte Führungslangschlitze besitzen, daß, ein Scherblock (61) die Sormträger umfaßt und durch diese hindurchgeht und an ihnen befestigt ist, einen zweiten Scherformblock (63), der mit dem ersten ausgerichtet ist, und durch die Formträger hindurchgeht und an einem Ende schwenkbar mit einem Ende des ersten Blocks (61) verbunden ist, wobei die Formblöcke je entgegengesetzte halbrunde Kanäle (59) zum kooperativen Aufnehmen eines Rohres (P*,P₂) zwischen deren Enden aufweist, Befestigungsmittel (89), die die anderen Enden der Formblöcke miteinander verbinden, um zwischen sich ein Rohr zu ergreifen, wobei die Scherformblöcke in der Mitte zwischen Enden ausgerichtete Schlitze (73) zum

Führen der Blätter aufweist, ein längliches Scherblatt (67), das unter dem zweiten Pormbloek liegt und in seinem Führungsschiita (73) und quer zur Achse eines abzuscherenden Rohres geführt werden kann, wobei die Spitze des Blattes mit der Rohrlängsachse in Deckung liegt, eine Druckplatte (47) an der Kolbenstange, die an das Scherblatt (67) angreifen kann, wobei der Zylinder (13) unter Druck gesetzt wird und kräftig das Blatt durch die das Rohr (P₁,P₂) abscherende Formblöcke führte

7. Werkzeug zum Abscheren eines Rohres nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Scherblatt-Träger an einem Ende des Scherblattes (67) befestigt ist und quer zu ihm in Deckung mit der Druckplatte (47) verläuft»

8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch g β kennze i chnet, daß ein Scherblatt-Träger an einem Ende des Scherblatts (67) befestigt ist und quer zu diesem in Deckung mit der. Druckplatte (47) verläuft.

9. Werkzeug nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß jeder Formträger an seinem einen Ende einen Langschlitz (73) aufweist, daß die Befestigung der Träger am Querkopf (17) einen gestauchten Bolzen aufweist, der durch jeden Schlitz hindurchgeht und in den Querkopf eingeschraubt ist und daß eine Schraubenfeder an jedem Bolzen zwischen seinem Kopf und dem benachbarten Träger liegt _o

1Ο_β Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante des Scherblatts (67) zwei abwärts und auswärt« gerichtete gekrümmte Blatteile aufweist, die von seinem Scheitel abgehen.