DE4008642A1 - Spreizbarer rohraufweiter bzw. -entbeuler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen spreizbaren Rohraufweiter bzw. Entbeuler.

Das Ausbeulen von dünnwandigen Rohren macht erhebliche Probleme. Bei geradlinigen Rohren verwendet man heute häu­ fig sogenannte Punzen, die in sehr engen Durchmesserabstu­ fungen bereitgehalten werden müssen. Es handelt sich dabei um zylindrische Körper, die an ihrer Vorderseite halbkugel­ förmig abgerundet sind und die auf eine Stange aufgeschraubt werden können. Die Punzen werden mittels einer Stange an die auszubeulende Stelle innerhalb des Rohres gebracht und dort durch das Rohr getrieben, wobei die Beule nach außen gedrückt wird. Beim Ausbeulen von gebogenen Rohren müssen Kugeln verwendet werden, die als Kugelreihe durch die Rohr­ krümmung hindurchgedrückt werden. Schwierig ist das Ausbeu­ len von konischen und/oder gebogenen Rohren, wie sie vor allen Dingen bei Blechblasinstrumenten vorkommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rohrentbeuler anzuge­ ben, der es erlaubt, konische und/oder gebogene Rohre auszubeulen, der aber auch für durchmesserunveränderliche Rohrbieger oder für gerade Rohre verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Dank der tonnenför­ migen Wölbung des spreizbaren Dornes, der an jeder belie­ bigen Stelle innerhalb des Rohrbiegers aufgeweitet werden kann, ist jede beliebige Stelle des Rohrbiegers erreich­ bar; außerdem ist an jeder beliebigen Stelle innerhalb eines Rohrbiegers der Dorn spreizbar, so daß eine Beule ohne weiteres herausgedrückt werden kann. Beim Ausbeulen von kurzen Rohrbiegern kann der Spreizdorn noch an einer geraden Stange in das Rohrinnere eingeführt werden. Befin­ det sich die Rohrbeule relativ weit vom Rohranfang eines gekrümmten Rohres entfernt, so muß der Spreizdorn über ein flexibles sowie begrenzt druckbelastbares und verdrill­ festes Zugorgan dirigiert werden, über welches auch eine Bewegung zum Aufspreizen des Spreizdornes eingeleitet wird.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Un­ teransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfin­ dung anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Aus­ führungsbeispiele nachfolgend noch erläutert; dabei zei­ gen:

Fig. 1 Einen Längsschnitt durch ein erstes Ausfüh­ rungsbeispiel eines Rohrentbeulers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schrägansicht des Rohrentbeulers nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Schrägansicht auf den Spreizkörper des Rohrentbeulers nach Fig. 1 und

Fig. 4 einen Langschnitt durch ein weiteres Ausfüh­ rungsbeispiel eines Rohrentbeulers nach der Erfindung.

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Rohrentbeuler be­ steht im wesentlichen aus einem rotationssymmetrischen, in das zu entbeulende Rohr 1 mit einer Beule 2 einführbaren, hohlen Dorn 3, der seinerseits entlang von axial verlaufen­ den Schlitzen 14 in mehrere, radial verschwenkbare Segmen­ te 4 unterteilt ist. Im Innern des hohlen Dornes 3 ist ein Spreizmechanismus zum definierten und gleichmäßigen Sprei­ zen der Segmente 4 angebracht, auf den weiter unten näher eingegangen wird. Um mit dem spreizbaren Dorn 3 auch im Bereich von Rohrkrümmungen oder kegelartigen Erweiterungen arbeiten zu können, sind die Außenflächen des Dornes 3 bzw. seiner Segmente 4 tonnenförmig oder eiförmig nach außen gewölbt; d. h., die axial verlaufenden Mantellinien 13 der Segmente sind nicht gerade, sondern nach außen ge­ krümmt. Außer einer Ei- oder Tonnenform des Dornes 3 ist auch eine kugelförmige Gestalt des Dornes denkbar.

Der Spreizmechanismus für die Segmente 4 ist beim darge­ stellten Ausführungsbeispiel folgendermaßen ausgebildet:

Die Segmente 4 weisen jeweils innenseitig in grober Nähe­ rung axial verlaufende Druckflächen auf, die sich im ra­ dial zusammengezogenen Zustand der Segmente 4 gemeinsam zu einem Hohlpyramidenstumpf 7 ergänzen. Auf der der Spitze des Hohlpyramidenstumpfes 7 zugekehrt liegenden Seite sind die Segmente 4 mittels jeweils einer Schwenkachse 5 an einer Buchse 6 angelenkt, so daß sie radial nach außen verschwenkt werden können. Im Innern des Hohlpyramiden­ stumpfes 7 ist ein an die Querschnittskontur des Pyrami­ denstumpfes 7 angepaßter Spreizkörper 8 vorgesehen, der axial verschiebbar und mit einem entsprechenden Verschie­ beantrieb versehen ist. In einfacher Weise ist dieser Ver­ schiebeantrieb als Gewindetrieb mit einem Gewindezapfen 9 und einer Gewindebohrung 10 in dem Spreizkörper 8 ausge­ bildet. Damit der Spreizkörper 8 sich nicht mit dem Gewin­ dezapfen 9 mitdreht, ist der Spreizkörper 8 im Innern des hohlen Dornes 3 gegen Verdrehen gesichert, was in einfa­ cher Weise dadurch bewerkstelligt ist, daß der Spreizkör­ per 8 entsprechend der Querschnittskontur des Pyramiden­ stumpfes 7 unrund, also beispielsweise quadratisch ausge­ bildet ist. Die Außenflächen des Spreizkörpers 8 sind bal­ lig oder tonnenförmig gewölbt, so daß die Außenflächen in jeder beliebigen Schwenklage der Segmente 4 bzw. der ent­ sprechenden Seitenfläche des Hohlpyramidenstumpfes 7 eine schwach gekrümmte und somit hoch belastbare Gegenfläche am Spreizkörper findet. Der in die Gewindebohrung 10 des Spreizkörpers 8 eingreifende Gewindezapfen 9 geht in einen Lagerzapfen 15 über, der mittels eines Bundes 16 axial unverschiebbar in der Buchse 6 gelagert ist. Um auch eine Verschiebung des Spreizkörpers 8 von der Buchse 6 weg mög­ lich zu machen, ist der Lagerzapfen 15 axial durch einen Federring 18 an der inneren Stirnseite der Buchse 6 axial abgestützt. Über einen außerhalb des Bundes 16 angebrach­ ten, zum Lagerzapfen 15 gleichachsigen Antriebszapfen 17 kann der Gewindezapfen 9 angetrieben und somit der Spreiz­ körper 8 verschoben werden.

Um auch in einem gekrümmt verlaufenden längeren Rohr den Dorn 3 mittels des Spreizkörpers 8 aufweiten zu können, ist der Antriebszapfen 17 mit einem verdrillfesten Seil 11 über eine Verkrimpung 12 starr verbunden. Das verdrill­ feste Seil 11 ist flexibel und zugfest, allerdings auch begrenzt druckbelastbar, so daß der Dorn 3 auch entgegen gewisser Reibungswiderstände in ein längeres Rohr hinein­ geschoben werden kann. Durch Verdrehen des Seiles 11 kann der Gewindezapfen 9 in dem Dorn 3 verdreht werden, wobei der Dorn 3 mit seinen Segmengen reibungsbedingt im Innern des Rohres 1 gegen Verdrehen festgehalten wird; der Dorn 3 dreht sich also mit dem Seil 11 nicht mit. Dadurch ver­ schraubt sich der Gewindezapfen 9 im Innern des Spreiz­ körpers 8, wodurch dieser entsprechend verschoben wird. Das verdrillfeste Drahtseil 11 ist mittelbar über den Ge­ windetrieb 9 und 10 und über den Lagerzapfen 15 und den Bund 16 an den Dorn 3 gekoppelt; trotz dieser mittelbaren Ankopplung des verdrillfesten Seiles 11 an dem Dorn 3 kann der Dorn sicher in ein längeres Rohr eingeführt und an einer Beule 2 angesetzt werden.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß anstelle eines verdrillfesten Drahtseiles 11 auch eine Kette aus lauter kardanisch zueinander verschwenkbaren, aber in Ver­ drehrichtung und in Längsrichtung zueinander unbeweglichen Gliedern verwendet werden kann. Denkbar ist auch die Ver­ wendung einer biegsamen Welle, also eines Hohlseiles von hoher Verdrillfestigkeit, mit innen liegendem ebenfalls verdrillfestem Drahtseil.

Eine andere Möglichkeit zum Verschieben des Spreizkörpers innerhalb des spreizbaren Dornes ist durch die Verwendung eines Bowdenzuges gegeben. Der Mantel des Bowdenzuges wird dabei mit der Buchse 5 verbunden und dessen Zugseil mit dem Spreizkörper 8. Der Verschiebeantrieb für den Spreiz­ körper wird dabei vorteilhafterweise am äußeren, freien Ende des Bowdenzuges vorgesehen. Dieser Verschiebeantrieb kann in Form einer Zange bzw. in Form eines Paares von Handhebeln ausgebildet sein, die das Zugseil gegenüber dem Mantel des Bowdenzuges verschieben. Eine andere Möglich­ keit eines Verschiebeantriebes am Außenende des Bowdenzu­ ges besteht darin, diesen als Gewindetrieb auszubilden.

Bei der Verwendung einer biegsamen Welle mit sowohl ver­ drillfestem Mantel als auch einem verdrillfesten, die ei­ gentliche Welle darstellenden Seil wird der Mantel dieser biegsamen Welle ebenfalls mit der Buchse 5 verbunden und das zentrische, drehantreibbare Seil mit dem Antriebszap­ fen 17 für den Gewindezapfen 9. Mit einer solchen, etwas komplizierteren Ankopplung des spreizbaren Dornes 3 an eine biegsame Welle kann der spreizbare Dorn nicht nur - wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 - axial de­ finiert in ein gebogenes Rohr eingeführt werden, sondern es kann der Dorn 3 auch in eine definierte Umfangslage an der Ausbesserungsstelle gedreht werden, so daß stets ein Segment 4 annähernd zentrisch auf die Beule einwirkt und nicht etwa ein Schlitz 14. Eine solche, aufwendigere Kon­ struktion ist jedoch nicht nur teuer, sondern baut auch größer, so daß man insbesondere für die kleineren Rohr­ entbeuler die einfachere Ausführung wählen wird.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Ausbeulwerkzeuges sind die Segmente 4′ des Dornes 3′ über eine Lasche 19 an die Buchse 6′ angelenkt, wobei die Lasche zwei Schwenkachsen, nämlich eine buchsenseitige (5′) und eine segmentseitige Schwenkachse 20 aufweist. Dadurch sind die Segmente auch an dem der Buchse 6′ zugekehrten Ende radial in Grenzen beweglich. Der Spreizkörper 8′ ist als rotationssymmetrischer Konus ausgebildet. Dank der radi­ alen Verschiebbarkeit der Segmente 4′ an beiden Enden kann der innenseitig an die Segmente 4′ eingearbeitete Hohlke­ gelstumpf 7′ sich je Segment jeweils entlang von zwei Man­ tellinien an dem Spreizkörper 8′ anlegen, wodurch relativ große Spreizkräfte übertragen werden können. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Spreizkörper 8′ verdrehfest mit der Gewindestange 9′ verbunden, die sich in einem in der Buchse 6′ angebrachten Muttergewinde verschrauben kann. Die Buchse 6′ trägt einen rohrförmigen Ansatz 21, an dem die verdrehsteife aber flexible Hülle 22 einer biegsamen Welle mit Bandagen 24 befestigt ist. Die Gewindestange ist über einen längeren hohlgebohrten Kopf 25 mit einem verdrehsteifen Drahtseil, der Seele 23 der biegsamen Welle vercrimpt. Es ist auch eine Ausführung ohne biegsame Welle denkbar, bei der an Stelle des Kopfes 25 ein Sechskantkopf oder eine andere Drehmitnahme vorge­ sehen ist; der rohrförmige Ansatz 21 an der Buchse 6′ kann ganz entfallen. Ein solcher vereinfachter Rohrentbeuler muß entweder unmittelbar manuell in ein zu entbeulendes Rohr geführt oder über einen - möglicherweise gelenkigen - Rohrsteckschlüssel dirigiert und bedient werden.

Claims (14)

1. Spreizbarer Rohraufweiter bzw. -entbeuler, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - ein rotationssymmetrischer, in das aufzuweitende bzw. zu entbeulende Rohr (1) einführbarer, hohler Dorn (3),
• - der entlang von axial verlaufenden Schlitzen (14) in mehrere, radial verschieb- bzw. verschwenkbare Seg­ mente (4) unterteilt ist,
• - ein im Innern des hohlen Dornes (3) angebrachter Spreizmechanismus zum definierten und gleichmäßigen Spreizen der Segmente (4),
• - wobei die axial verlaufenden Mantellinien (13) der Außenfläche des Dornes (3) bzw. der Segmente (4) nach außen gewölbt sind.

2. Rohraufweiter bzw. -entbeuler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Dornes (3) bzw. der Segmente (4) kugelförmig ausgebildet ist.

3. Rohraufweiter bzw. -entbeuler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Dornes (3) bzw. der Segmente (4) eiförmig ausgebildet ist.

4. Rohraufweiter bzw. -entbeuler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizmechanismus für die Segmenge (4) des Dornes (3) durch folgende Merkmale gebildet ist:

• a) die Segmente (4) weisen jeweils innenseitig im wesent­ lichen axial verlaufende Druckflächen auf, die sich im radial zusammengezogenen Zustand der Segmente (3) ge­ meinsam zu einem Hohlkegel- bzw. Hohlpyramidenstumpf (7) ergänzen;
• b) auf der der Spitze des Hohlkegel- bzw. Hohlpyramiden­ stumpfes (7) zugekehrt liegenden Seite sind die Seg­ mente (4) schwenkbar (Schwenkachse 5) an einer Buchse (6) angelenkt;
• c) im Innern des Hohlkegel- bzw. Hohlpyramidenstumpfes (7) ist ein an dessen Querschnittskontur angepaßter, axial verschiebbarer und mit einem entsprechenden Ver­ schiebeantrieb versehener Spreizkörper (8) versehen.

5. Rohraufweiter bzw. -entbeuler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (4′) des Dornes (3′) jeweils über eine Lasche (19) gelenkig an die Buchse (6′) angelenkt sind, derart, daß sie (4′) auch mit dem der Buchse (6′) zugekehrt liegenden Ende begrenzt radial beweglich sind (Fig. 4).

6. Rohraufweiter bzw. -entbeuler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizkörper (8) im Innern des Hohlkegel- bzw. Hohlpyramidenstumpfes (7) gegen Verdrehen gesichert und daß der Verschiebeantrieb als in dem Spreizkörper ver­ schraubbarer Gewindetrieb (9, 10) ausgebildet ist.

7. Rohraufweiter bzw. -entbeuler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizkörper (8′) rotationssymmetrisch, vorzugs­ weise als ein Kegel ausgebildet ist, der verdrehfest mit einer in der Buchse (6′) verschraubbaren Spindel (9′) ver­ bunden ist (Fig. 4).

8. Rohraufweiter bzw. -entbeuler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (3) mit einem flexiblen, durch Rohrkrümmungen hindurchführbaren, zugfesten und begrenzt durckbelastbaren sowie verdrillfesten Organ (Drahtseil 11) gekoppelt ist, mit welchem der Dorn (3) gezielt an bestimmte Positionen und/oder in bestimmte Umfangslagen innerhalb eines Rohr­ biegers geführt werden kann.

9. Rohraufweiter bzw. -entbeuler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Organ (Drahtseil 11) mittelbar über den Gewindetrieb (9, 10) mit dem Dorn (3) gekoppelt ist.

10. Rohraufweiter bzw. -entbeuler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß flexible Organ als verdrillsteifes Drahtseil (11) oder als biegsame Welle oder als Bowdenzug ausgebildet ist.

11. Rohraufweiter bzw. -entbeuler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Bowdenzug gekoppelt ist, dessen Mantel mit der Buchse (5) und dessen Zugseil mit dem Spreizkörper (8) verbunden ist und daß der Verschiebeantrieb am ande­ ren, freien Ende des Bowdenzuges angreift.

12. Rohraufweiter bzw. -entbeuler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeantrieb als Gewindetrieb ausgebildet ist.

13. Rohraufweiter bzw. -entbeuler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente des Dornes (3, 3′) aus einem Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften bestehen oder mit einem sol­ chen Werkstoff beschichtet sind.

14. Rohraufweiter bzw. -entbeuler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (4, 4′) des Dornes (3, 3′) aus Kupfer oder Messing bestehen.