DE3637292C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufweitwerkzeug für Rohre nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Aufweitwerkzeug dieser Art (FR-PS 13 32 708) sind die Aufweitabschnitte durch Kugeln gebildet, die gering­ fügig über den Schaft des Aufweitwerkzeuges ragen. Die Auf­ weitabschnitte liegen paarweise diametral einander gegenüber, wobei das eine Paar von Aufweitabschnitten axial geringfügig versetzt gegenüber dem anderen Paar von Aufweitabschnitten angeordnet ist. Alle Aufweitabschnitte haben den gleichen Ar­ beitsdurchmesser. Beim Aufweiten von Rohrenden besteht das Problem, daß sie sich nach dem Zurückziehen des Aufweitwerkzeuges geringfügig elastisch zusammenziehen, so daß der mit dem Auf­ weitwerkzeug hergestellte Innendurchmesser des aufgeweiteten Rohrendes nicht dem gewünschten Innendurchmesser entspricht. Es ist dann notwendig, das schon aufgeweitete Rohrende nochmals nachzuweiten. Solche Aufweitwerkzeuge werden in der Regel im Sanitärbereich von Handwerkern eingesetzt, denen es auf eine einfache Handhabung beim Aufweiten von Rohrenden ankommt. Mit dem bekannten Aufweitwerkzeug ist es aber nicht möglich, Rohrenden einfach und zuverlässig auf einen gewünschten Rohr­ durchmesser aufzuweiten.

Es ist auch ein Aufweitwerkzeug bekannt (GB-PS 4 33 288), bei dem erste und zweite Aufweitabschnitte vorgesehen sind. Die zweiten Aufweitabschnitte dienen jedoch zum trichterförmigen Aufweiten des zu bearbeitenden Rohrendes. Die auf diese Weise trichterförmig aufgeweiteten Rohrabschnitte ziehen sich in der Regel nach dem Herausziehen des Aufweitwerkzeuges aus dem Rohrende geringfügig wieder zusammen, so daß der tatsächliche Rohrdurch­ messer vom gewünschten Rohrdurchmesser abweicht.

Aus der DE-OS 16 02 454 ist ein Aufweitwerkzeug mit einem Rohr bekannt, das zur Bildung zweiter diametral einander gegen­ überliegender Aufweitabschnitte bis auf den Außendurchmesser des aufzuweitenden Kupferrohres zusammengedrückt wird. Auch bei diesem bekannten Werkzeug tritt das Problem auf, daß das aufgeweitete Rohrende nach dem Herausziehen des Aufweitwerk­ zeuges geringfügig elastisch zusammengezogen wird. Darüber hinaus muß beim Arbeiten mit diesem bekannten Aufweitwerk­ zeug das Rohr bis zur Rotglut erhitzt werden.

Es ist ferner ein Aufweitwerkzeug bekannt (GB-PS 16 02 600), das aus einem ersten und einem zweiten Teil besteht. Der zweite Teil des Werkzeuges ist mit einem Verbindungsabschnitt versehen, der so ausgebildet ist, daß sein Arbeitsdurchmesser vom ersten Teil aus zunächst zunimmt und dann in Richtung auf den Schaft wieder abnimmt. Der Arbeitsradius des ersten Werkzeug­ teiles ist so gewählt, daß er gleich oder ein wenig kleiner ist als der Innendurchmesser des aufzuweitenden Kupferrohres. Zum Aufweiten des Rohrendes wird zunächst der erste Werkzeugteil in das Rohrende gesteckt und dann mit dem Verbindungsteil und schließlich mit dem zweiten Werkzeugteil das Rohrende entsprechend aufgeweitet. Auch bei diesem Aufweitwerkzeug tritt wiederum das Problem auf, daß sich die aufgeweiteten Rohrenden beim Heraus­ ziehen des Werkzeuges geringfügig elastisch zusammenziehen, so daß eine nachfolgende Rohraufweitung erforderlich ist.

Die FR-PS 10 26 039 zeigt ein Aufweitwerkzeug, das nur erste Aufweitabschnitte unterschiedlicher Form hat. Sie werden axial in das Rohrende geschoben, wobei infolge der Konizität der Aufweitabschnitte das Rohr kontinuierlich aufgeweitet wird. Die DE-OS 26 45 830 zeigt ein Aufweitwerkzeug, das im Durch­ messer abgesetzte, axial hintereinander angeordnete Aufweit­ abschnitte aufweist. Die Durchmesserabstufungen sind dabei so gewählt, daß mit diesem Aufweitwerkzeug im Durchmesser unter­ schiedlich große Rohre aufgeweitet werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Aufweitwerk­ zeug der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit ihm Rohre bzw. deren Rohrenden ohne zusätzliche Nachverformung mit verhältnismäßig geringer Kraft in einem Arbeitsgang auf den gewünschten Innendurchmesser aufgeweitet werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Aufweitwerkzeug der gattungs­ bildenden Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Anspruches 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Aufweitwerkzeug bilden die zweiten Aufweitabschnitte Kalibrierabschnitte, mit denen nach der plastischen Verformung durch die ersten Aufweitabschnitte die Rohrenden nochmals geringfügig plastisch verformt werden. Durch diese Kalibrierung wird sichergestellt, daß das aufgeweitete Rohrende nach dem Aufweitvorgang den gewünschten vergrößerten Innendurchmesser aufweist. Durch die zweiten Aufweitabschnitte wird verhindert, daß sich nach dem Herausziehen des Aufweitwerk­ zeuges der aufgeweitete Rohrabschnitt wieder geringfügig elastisch zusammenzieht. Mit dem erfindungsgemäßen Aufweitwerkzeug können auch dickwandige Rohre aufgeweitet und/ oder die Rohrenden sehr stark aufgeweitet werden, wobei jeweils nur ein einziger Auf­ weitvorgang notwendig ist. Ein zweiter oder gar ein dritter Aufweitvorgang ist darum überflüssig. Somit kann der das er­ findungsgemäße Aufweitwerkzeug bedienende Handwerker die aufzu­ weitenden Rohre mit einem einzigen Verformungsvorgang und mit geringem Kraftaufwand auf den gewünschten Innendurchmesser aufweiten.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher be­ schrieben. Es zeigt:

Fig. 1 in perspektivischer und schematischer Darstellung eine Aufweitvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Aufweitwerkzeug,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Aufweitvor­ richtung gemäß Fig. 1 mit in Werkstück­ eingriff befindlichem Aufweitwerkzeug,

Fig. 3 eine Stirnansicht des erfindungsgemäßen Aufweitwerkzeuges,

Fig. 4 im Schnitt einen Teil des Aufweitwerkzeuges nach den Fig. 1 bis 3.

Mit dem Aufweitwerkzeug können die Rohrenden zylindrisch aufgeweitet werden. Die Aufweitvorrichtung ist als trag­ bares Gerät ausgebildet, das der Benutzer bequem tragen kann.

Die Aufweitvorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei Klemmbacken 2 und 3, die mit Klemmschrauben 4 miteinander verbunden werden können. Die Klemmbacken 2, 3 weisen jeweils im Querschnitt etwa halbkreisförmige Vertiefungen 5 und 6 auf, in die ein aufzuweitendes Rohr 7 eingesetzt werden kann. Damit im Durchmesser unterschiedliche Rohre 7 mit der gleichen Aufweitvorrichtung bearbeitet werden können, hat sie unterschiedlich große Vertiefungen 5, 6, in die das im Durchmesser entsprechende Rohr eingelegt werden kann. Damit es zuverlässig fest zwischen den Klemm­ backen 2, 3 eingespannt wird, sind die Vertiefungen 5, 6 so ausgelegt, daß die Klemmbacken 2, 3 bei eingespanntem Rohr 7 mit ihren einander zugewandten Seiten 8 und 9 nicht aneinanderliegen, sondern geringen, in Fig. 1 nicht darge­ stellten Abstand voneinander haben. Dadurch lassen sich die Rohre 7 einwandfrei fest in den Vertiefungen 5, 6 einspannen.

Anstelle der Klemmschrauben 4 kann die Aufweitvorrichtung auch Schnellverschlüsse aufweisen, so daß die Klemmbacken 2, 3 rasch voneinander gelöst und miteinander verbunden werden können.

Die Klemmbacke 3 hat einen blockartigen, vorzugsweise einstückig mit ihr ausgebildeten Aufsatz 10, der Gewindebohrungen 11 aufweist. Sie liegen fluchtend zu den durch die Vertiefungen 5, 6 gebildeten Aufnahmen 12 für die Rohre 7. Die Klemmbacke 2 weist auf ihrem dem Aufsatz 10 zugewandten Ende eine rechteckige Ausnehmung 13 auf, die seitlich von Seitenwänden 14 und 15 der Klemm­ backe 2 begrenzt wird. Die Klemmbacke 2 kann mit den Stirn­ seiten der Seitenwände 14, 15 an der Stirnseite 16 des Aufsatzes 10 anliegen.

In die entsprechende Gewindebohrung 11 wird ein Führungs­ teil 17 (Fig. 2) geschraubt, dessen Längsbohrung 18 das Aufweitwerkzeug 1a aufnimmt. Es hat einen Schaft 19, mit dem es durch die Längsbohrung 18 ragt. Der Schaft 19 ragt an beiden Enden aus dem Führungsteil 17 und ist drehfest mit ihm verbunden. Auf dem Führungsteil 17 sitzt ein An­ schlag 20, mit dem die Länge des aufzuweitenden Rohrendes durch Anschlag an den Klemmbacken 2, 3 bestimmt wird. Der Anschlag 20 ist über Madenschrauben 21 drehfest mit dem Führungsteil 17 verbunden. Über die Madenschrauben 21 wird auch das Aufweitwerkzeug 1a drehfest mit dem Führungsteil 17 verbunden. Selbstverständlich ist es möglich, den An­ schlag 20, den Führungsteil 17 und das Aufweitwerkzeug 1a einstückig miteinander auszubilden. Die mehrteilige Aus­ bildung hat aber den Vorteil, daß das Aufweitwerkzeug 1a bei Bedarf ausgewechselt werden kann, wenn es einen ent­ sprechenden Verschleiß aufweist. Der Führungsteil 17 wird in der Regel nicht so stark beansprucht wie das Aufweitwerkzeug 1a, so daß der Führungsteil 17 für mehrere Aufweitwerkzeuge 1a verwendet werden kann. Zumindest das über den Führungsteil 17 ragende Ende 22 des Aufweitwerk­ zeuges 1a ist als Mehrkant ausgebildet und kann mit einem Antriebsmotor gekuppelt werden. Hierfür eignet sich bei­ spielsweise eine Handbohrmaschine, in deren Spannfutter das Ende 22 des Aufweitwerkzeuges 1a eingespannt werden kann. Mit der Handbohrmaschine kann dann das Aufweitwerkzeug 1a um seine Achse gedreht werden.

Da das Aufweitwerkzeug 1a drehfest mit dem Führungsteil 17 verbunden ist, wird beim Antrieb des Aufweitwerkzeuges 1a auch der Führungsteil 17 gedreht. Da er in der Gewinde­ bohrung 11 des Aufsatzes 10 sitzt, wird der Führungsteil 17 jede nach Drehrichtung in die Gewindebohrung 11 geschraubt oder aus ihr herausgeschraubt. Dabei wird das Aufweitwerkzeug 1a entsprechend mitgenommen und gegen das eingespannte Rohr 7 bewegt. Die Gewinde der Bohrungen 11 und des Führungsteiles 17 haben nur geringe Steigung, so daß das Aufweitwerkzeug 1a, das auch axial fest mit dem Führungsteil 17 verbunden ist, exakt in Axialrichtung verschoben werden kann.

Das Aufweitwerkzeug 1a trägt an seinem dem zu bearbeitenden Rohr 7 zugewandten Ende zwei diagonal einander gegenüber­ liegende erste Aufweitabschnitte 23a und 24a (Fig. 1 bis 3). Sie ragen radial über den Schaft 19 und sind durch einen diametral verlaufenden Steg 25a miteinander verbunden. Vor­ zugsweise sind die Aufweitabschnitte 23a, 24a durch die Enden dieses Steges 25a gebildet. Mit den Aufweitabschnitten 23a, 24a wird das entsprechende Rohrende aufgeweitet. Damit hierbei keine hohen Reibungen auftreten, dennoch aber hohe spezifische Verformungskräfte im Rohr 7 erreicht werden können, sind die Aufweitabschnitte 23a, 24a kalottenförmig ausge­ bildet. Die Oberseite der Aufweitabschnitte 23a, 24a ist somit sowohl in Axialrichtung als auch in Umfangsrichtung gewölbt. Der Krümmungsradius ist kleiner als der Radius des Schaftes 19. Die Stirnseite 26 (Fig. 2) des Steges 25a verläuft eben und senkrecht zur Achse des Schaftes 19.

Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, weist das Aufweitwerk­ zeug 1a zusätzlich zu den ersten Aufweitabschnitten 23a, 24a am freien Ende zweite Aufweitabschnitte 29 und 30 auf, die radial weiter nach außen ragen als die ersten Aufweit­ abschnitte 23a, 24a. Auch die Aufweitabschnitte 29, 30 sind kalottenförmig ausgebildet, haben also eine Ober­ seite, die in Umfangsrichtung und in Axialrichtung ge­ krümmt ist. Die Aufweitabschnitte 29, 30 liegen mit Ab­ stand zu den Aufweitabschnitten 23a, 24a. Sie können, in Axialrichtung gesehen, auf gleicher Höhe wie die Aufweit­ abschnitte 23a, 24a liegen, aber auch in Umfangsrichtung versetzt zu ihnen angeordnet sein.

Mit den in Vorschubrichtung des Aufweitwerkzeuges 1a nach­ folgenden Aufweitabschnitten 29, 30 wird das schon durch die vor ihnen liegenden Aufweitabschnitte 23a, 24a aufge­ weitete Rohrende 27 nochmals nachverformt. Dadurch wird vermieden, daß sich das Rohrende 27 nach dem Aufweiten mit den ersten Aufweitabschnitten 23a, 24a geringfügig elastisch zusammenzieht, sobald diese Aufweitabschnitte aus dem Rohr 7 herausgezogen sind. Mit den zweiten Aufweitabschnitten 29, 30 wird darum das Rohrende 27 im Anschluß an die Aufweitab­ schnitte 23a, 24a nochmals zur Durchmesservergrößerung geringfügig plastisch verformt. Diese zusätzliche Ver­ formung sorgt dafür, daß nach dem Zurückziehen des Auf­ weitwerkzeuges 1a das Rohrende 27 den gewünschten ver­ größerten Innendurchmesser beibehält.

Zum Aufweiten des Rohrendes 27 des Rohres 7 wird zunächst die Klemmbacke 2 nach Lösen der Klemmschrauben 4 bzw. eines Schnellverschlusses von der Klemmbacke 3 abge­ nommen und das Rohr 7 in die seinem Durchmesser ent­ sprechende Vertiefung 6 der Klemmbacke 3 gelegt. An­ schließend wird die Klemmbacke 2 aufgesetzt und durch Anziehen der Klemmschrauben das Rohr 7 in der jeweiligen Aufnahme 12 fest eingespannt. Das Rohr 7 ragt dann mit dem aufzuweitenden Ende 27 in die Ausnehmung 13 (Fig. 2). Der Führungsteil 17 kann mittels eines Antriebsmotors in die Gewindebohrung 11 geschraubt werden. Auf jeden Fall wird das Aufweitwerkzeug 1a zum Aufweiten des Rohrendes 27 mittels eines entsprechenden Antriebs­ motors drehbar angetrieben. Über die Gewindeverbindung wird dabei das Aufweitwerkzeug 1a axial gegen das Rohr 7 verschoben.

Die ersten Aufweitabschnitte 23a, 24a erzeugen, da sie im wesentlichen nur mit Punktberührung an der Innen­ seite 28 des Rohrendes 27 anliegen, sehr hohe spezi­ fische Verformungskräfte im Rohr 7. Die Verformung des Rohres 7 erfolgt dabei nur im Bereich der Aufweitab­ schnitte 23a, 24a, d.h. nur in einem sehr kleinen Be­ reich, so daß die Verformungsarbeit gering ist. Dadurch genügt auch ein verhältnismäßig leistungsschwacher An­ trieb zum Drehen des Aufweitwerkzeuges 1a. Die Aufweit­ abschnitte 23a, 24a sind nicht an die Form des zu ver­ formenden Rohrendes 27 angepaßt. Dadurch wird in Ver­ bindung mit der im wesentlichen nur punktuellen Be­ rührung die Reibung zwischen dem Aufweitwerkzeug 1a und dem Rohr 7 sehr gering gehalten, was sich eben­ falls vorteilhaft auf die Antriebsleistung auswirkt. Das Aufweitwerkzeug 1a kann darum beispielsweise mit einer herkömmlichen Handbohrmaschine angetrieben werden. Die Aufweitvorrichtung ist hervorragend für den Einsatz auf Baustellen oder in der Hobbywerkstatt geeignet. Insbe­ sondere können zum Antrieb des Aufweitwerkzeuges 1a die beispielsweise auf Baustellen ohnehin vorhandenen Handbohrmaschinen herangezogen werden. Gesonderte An­ triebseinrichtungen sind nicht notwendig. Die Aufweit­ vorrichtung stellt somit ein Zusatzwerkzeug für Handbohr­ maschinen dar. Das Aufweitwerkzeug 1a wird so lange ge­ dreht und damit axial gegen das Rohr 7 verschoben, bis das aufgeweitete Rohrende 27 die gewünschte Länge hat. Anschließend wird das Aufweitwerkzeug 1a zurückgedreht, bis es aus dem Rohrende 27 austritt.

Rohre mit zylindrisch aufgeweiteten Enden werden haupt­ sächlich in der Sanitärtechnik eingesetzt und bestehen dort häufig aus Kupfer. Da mit dem Aufweitwerkzeug 1a das Rohrende 27 nur punktuell verformt wird und dadurch sehr hohe spezifische Verformungskräfte ausgeübt werden können, ist es nicht notwendig, ein solches Kupferrohr vor dem Aufweiten weichzuglühen, wie dies bei den be­ kannten Aufweiteinrichtungen mit aufspreizbaren Aufweit­ werkzeugen notwendig ist. Der Glühvorgang kann darum bei Verwendung der beschriebenen Aufweitvorrichtung entfallen. Mit der Aufweitvorrichtung können aber auch Rohre aus Weichstahl, Messing oder anderen Materialien aufgeweitet werden.

Da die Aufweitabschnitte 23a, 24a; 29, 30 radial über den Schaft 19 des Aufweitwerkzeuges 1a ragen, kommt beim Vor­ schub des Aufweitwerkzeuges 1a der schon aufgeweitete Bereich des Rohrendes 27 nicht mit dem Schaft 19 in Be­ rührung, so daß die Reibung sehr klein gehalten werden kann. Infolge der Drehbewegung und des hierbei erfolgenden Axialvorschubes werden nur stets sehr kleine Bereiche des Rohrendes 27 plastisch verformt, so daß keine hohen An­ triebskräfte notwendig sind, um beim Vorschub und beim Drehen des Aufweitwerkzeuges 1a das Rohrende 27 aufzuweiten.

Da im Bereich der Aufweitabschnitte 23a, 24a, 29, 30 sehr hohe Kräfte auftreten, ist dieser Endbereich 31 (Fig. 2) des Aufweitwerkzeuges 1a vorzugsweise verstärkt ausge­ bildet.

Bei einer einfachen Ausführung können die Klemmbacken 2, 3 nur eine einzige Aufnahme 12 aufweisen.

Claims (5)

1. Aufweitwerkzeug für Rohre, mit ersten Aufweitabschnitten, die im Bereich eines Endes eines axialen, verschiebbaren und drehbaren Schaftes vorgesehen, zumindest annähernd kalottenförmig ausgebildet und unbeweglich gegenüber dem Schaft angeordnet sind, und mit zweiten Aufweitab­ schnitten, die, in axialer Richtung gesehen, in Vor­ schubrichtung des Werkzeuges axial hinter den ersten Aufweitabschnitten liegen und ebenfalls zumindest an­ nähernd kalottenförmig ausgebildet sind, wobei mit den ersten und zweiten Aufweitabschnitten ein Ende des Rohres auf einem gleichen Durchmesser zylindrisch auf­ weitbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Aufweitab­ schnitte (29, 30) Kalibrierabschnitte sind, die zur Sicherung des durch die ersten Aufweitabschnitte (23a, 24a) erweiterten Rohrdurchmesser größeren Arbeits­ durchmesser haben als die ersten Aufweitabschnitte (23a, 24a).

2. Aufweitwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitabschnitte (23a, 24a, 29, 30) einstückig mit dem Schaft (19) aus­ gebildet sind.

3. Aufweitwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Aufweitabschnitte (23, 24a) die Enden eines Steges (25a) sind, der am freien Ende des Aufweitwerkzeuges (1a) vorgesehen ist.

4. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Aufweitabschnitte (29, 30) mit Abstand hinter den ersten Aufweitabschnitten (23a, 24a) liegen.

5. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Aufweitabschnitte (29, 30), in Axialrichtung des Aufweitwerkzeuges (1a) gesehen, fluchtend zu den ersten Aufweitabschnitten (23a, 24a) angeordnet sind.