DE8717735U1 - Expanding tool for ends of thin-walled sheet metal pipes - Google Patents
Expanding tool for ends of thin-walled sheet metal pipesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Aufweitwerkzeug für Enden von dünnwandigen Blechrohren, insbesondere Regenfallrohre, mit wenigstens zwei an dem Rohrende umlaufenden Ver-Ig formungswalzen.The invention relates to an expansion tool for the ends of thin-walled sheet metal pipes, in particular rainwater pipes, with at least two deformation rollers rotating around the pipe end.
Blechrohre werden im allgemeinen in bestimmten, abgestuften Längen hergestellt und gehandelt, wobei üblicherweise ein Rohrende zu- Ermöglichung eines Einsetzens eines weiteren Rohres aufgeweitet ist. In der Verwendung dieserSheet metal pipes are generally manufactured and sold in specific, graduated lengths, with one end of the pipe usually being expanded to allow the insertion of another pipe. In the use of these
Rohre ergibt es sich jedoch häufig, daft die benötigte Gesamtlänge nicht verschnittfrei aus den vorhandenen Rohrstücken zusammensetzbar ist. Die verbleibenden Rest-Abschnitte der Rohre sind nachteilig an keinem Ende in 2g ihrem Durchmesser aufgeweitet, so daft sie nicht ohne weiteres weiterverwendbar sind. Bei Blechrohren mit einer Falznaht oder einer Lötnaht erfolgt das Aufweiten des Endes durch öffnen der Naht, Aufbiegen des Rohrendes und Wiederherstellen der Naht durch erneutes Falzen oder Verlöten. Bei den in neuerer Zeit zunehmend zur Verwendung kommenden Blechrohren mit Schweißnaht ist das Aufweiten auf diese relativ einfache, keine besonderen Hilfsmittel erfordernde Art nicht möglich, sondern es wird eine eigene Vorrichtung hierfür benötigt. Eine bekannte vorrichte tung für diesen Zweck weist zwei Walzen auf, zwischen welchen das Blech im Bereich des Rohrendes hindurchgeführt und mittels einer von den Walzen ausgeübten Preft-However, it often happens that the required total length cannot be assembled from the existing pipe sections without wasting. The remaining sections of the pipe are disadvantageously not expanded in diameter at either end, so that they cannot be reused without further processing. In the case of sheet metal pipes with a folded seam or a soldered seam, the end is expanded by opening the seam, bending the pipe end and restoring the seam by folding or soldering again. In the case of sheet metal pipes with a welded seam, which have been increasingly used in recent times, this relatively simple method, which does not require any special tools, is not possible; instead, a special device is required for this purpose. A known device for this purpose has two rollers, between which the sheet metal is passed in the area of the pipe end and is compressed by means of a pressure exerted by the rollers.
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kraft gelängt wird, was zu einer Aufweitung des Rohrendes führt. Diese Vorrichtung ist relativ schwer und aufwendig und daher nicht für einen mobilen Einsatz, z. B. auf Baustellen, geeignet. Außerdem ist sie für kleinere Hand-Werksbetriebe, z. B. Dachdecker oder Klempner, wegen ihrer hohen Anschaffungskosten und geringen Auslastung nicht rentabel.force, which leads to a widening of the pipe end. This device is relatively heavy and complex and therefore not suitable for mobile use, e.g. on construction sites. In addition, it is not profitable for smaller craft businesses, e.g. roofers or plumbers, due to its high acquisition costs and low utilization.
Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Aufweitwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das die aufgeführten Nachteile vermeidet und das insbesondere einfach aufgebaut, leicht handhabbar, mobil einsetzbar und kostengünstig herstellbar ist. Weiterhin soll das Werkzeug besonders sicher in seiner Anwendung sein und Unfallgefahren IQ weitgehend ausschließen.The task is therefore to create an expansion tool of the type mentioned above that avoids the disadvantages listed and that is, in particular, simple in design, easy to handle, mobile and inexpensive to manufacture. Furthermore, the tool should be particularly safe to use and largely exclude the risk of accidents.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch ein Aufweitwerkzeug der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß mehrere frei drehbare konische Walzen mit parallelen Drehachsen kreisförmig verteilt an einem Grundrahmen angeordnet sind, welcher um eine zu den Walzenachsen parallele Mittelachse in Drehung versetzbar ist, wobei der Durchmesser des einhüllenden Kreises um die Walzen im Bereich deren dünneren Endes kleiner als der ursprüngliche Rohrdurchmesser und im Bereich des dickeren Endes der Walzen gleich dem gewünschten Aufweitdurchmesser ist.This object is achieved according to the invention by an expansion tool of the type mentioned at the outset, which is characterized in that several freely rotatable conical rollers with parallel axes of rotation are arranged in a circle on a base frame which can be rotated about a central axis parallel to the roller axes, the diameter of the enveloping circle around the rollers in the area of their thinner end being smaller than the original pipe diameter and in the area of the thicker end of the rollers being equal to the desired expansion diameter.
Das Aufweitwerkzeug ist einfach aufgebaut und ermöglicht QQ durch einfaches Eindrücken des Werkzeuges unter dessen gleichzeitiger Drehung in das Rohrende das gewünschte Aufweiten dieses Rohrendes. Eine Kraft auf das Rohrende wird nur an dessen Innenseite ausgeübt, so daß mechanische Beschädigungen der Rohraußenseite vermieden werden. Dabei wird auch die Rohrinnenseite relativ schonend behandelt, da hier weitestgehend eine Abrollbewegung erfolgt, gegenüber der die axiale Bewegung der Rollen ver- The expanding tool is simple in design and allows QQ to expand the pipe end as desired by simply pressing the tool into the pipe end and simultaneously rotating it. A force is only exerted on the inside of the pipe end, so that mechanical damage to the outside of the pipe is avoided. The inside of the pipe is also treated relatively gently, as it is largely a rolling movement, compared to the axial movement of the rollers.
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gleichsweise gering ist. In Ausführungen für übliche Rohraurchraeaser von z. B. Regenfallrohren ist das Werkzeug sehr kompakt und relativ leicht, so daß es problemlos auch mobil eingesetzt werden kann. Weiterhin kann das Werkzeug von Hand gehalten und bedient werden, so daft keine aufwendigen Zusatzvorrichtungen, wie Standgestelle, Einspannvorrichtungen oder dergleichen erforderlich sind. Die Zahl der Walzen sollte wenigstens drei betragen und liegt vorzugsweise bei sechs bis acht.is equally low. In versions for standard pipe cutters, e.g. for rainwater pipes, the tool is very compact and relatively light, so that it can also be used on the move without any problems. Furthermore, the tool can be held and operated by hand, so that no complex additional devices such as stands, clamping devices or the like are required. The number of rollers should be at least three and is preferably between six and eight.
In weiterer Ausgestaltung des Werkzeuges ist vorgesehen, daft die Walzen an ihrem dickeren Ende einen im wesentlichen zylindrischen Walzenteil aufweisen. Hierdurch wird erreicht, daß das Werkzeug innerhalb des Rohres eine gute Führung erfährt und nicht verkantet werden kann. Damit wird sichergestellt, daß das aufgewv-itete Rohrende in der gewünschten weise genau konzentrisch zu dem übriyen Rohrteil verläuft.In a further design of the tool, the rollers have a substantially cylindrical roller part at their thicker end. This ensures that the tool is well guided within the pipe and cannot become jammed. This ensures that the reamed pipe end runs exactly concentrically to the rest of the pipe part in the desired manner.
2Q Um Stufen oder Kanten im Aufweitbereich des Rohres zu vermeiden, ist zweckmäßig der Übergangsbereich zwischen dem konischen und dem zylindrischen Walzenteil knickfrei ausgerundet. Außerdem wird so beim Einsatz des Werkzeuges der Aufweitvorgang erleichtert.2Q In order to avoid steps or edges in the expansion area of the pipe, the transition area between the conical and cylindrical roller parts is rounded off without kinks. This also makes the expansion process easier when using the tool.
Um dem Werkzeug eine hohe Stabilität zu geben und um eineTo give the tool a high level of stability and to ensure
Hand- oder Standbohrmaschine als Antriebsmittel für das Werkzeug nutzen zu können, ist vorgesehen, daß der Grundrahmen eine kreisscheibenförmige Platte mit einem zentri-3q sehen Einspanndorn an der den Walzen abgewandten Flachseite ist.In order to be able to use a hand or pillar drill as a drive for the tool, the base frame is designed to be a circular disk-shaped plate with a central clamping mandrel on the flat side facing away from the rollers.
Zwecks einfacher Auswechselbarkeit der Walzen, &zgr;. &Bgr;. bei Verschleiß oder zur Änderung des Walzendurchmessers, sind oc die Walzenachsen vorteilhaft durch in die Platte einge-For the purpose of easy replacement of the rollers, ζ. β. in case of wear or to change the roller diameter, the roller axes are advantageously inserted into the plate.
schraubte Schraubbolzen gebildet. Diese Schraubbolzen können mit üblichem Werkzeug gelöst und befestigt werdenscrewed bolts. These bolts can be loosened and tightened using standard tools
und tragen außerdem zu einer kostengünstigen Herstellbarkeit des Werkzeuges bei.and also contribute to the cost-effective manufacture of the tool.
Weiter ist vorgesehen, daß zwischen den Walzen und deren Achsen Druck- und Schubkräfte aufnehmende Gleit- oder Wälzlager angeordnet sind. Diese Lager sorgen für einen geringen Verschleift des Werkzeuges und vermindern den Kraftbedarf für dessen Betätigung.It is also intended that sliding or roller bearings that absorb pressure and thrust forces are arranged between the rollers and their axes. These bearings ensure that the tool wears down to a minimum and reduce the force required to operate it.
IQ Schließlich ist noch vorgesehen, daß an dem der Platte angewandten Ende der Walzen ein mit den dortigen Bclzer;-enden verbundener Schutz- und Stabilisierungsring angeordnet ist. Durch diesen Ring werden die Bolzen von der Aufnahme von Biegemomenten weitestgehend entlastet, so daß Deformationen des Werkzeuges praktisch ausgeschlossen sind. Außerdem wird so verhindert, daß Hände oder Gegenstände von vorn zwischen die Rollen geraten können, wodurch Unfallgefahren stark vermindert werden. f IQ Finally, it is also provided that a protective and stabilizing ring is arranged at the end of the rollers facing the plate and connected to the bolt ends there. This ring relieves the bolts of the load of bending moments as far as possible, so that deformation of the tool is practically impossible. It also prevents hands or objects from getting caught between the rollers from the front, which greatly reduces the risk of accidents. f
2Q Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:2Q A preferred embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. They show:
Figur 1 ein Werkzeug in Seitenansicht bei Anwendung in einem Rohrende,Figure 1 a tool in side view when used in a pipe end,
Figur 2 das Werkzeug aus Figur 1 in einer Aufsicht undFigure 2 shows the tool from Figure 1 in a top view and
Figur 3 einen Teilschnitt durch das Werkzeug entlang der QQ Linie III - III in Figur 2.Figure 3 shows a partial section through the tool along the QQ line III - III in Figure 2.
Wie die Figuren 1 und 2 der Zeichnung zeigen, besteht das dargestellte Ausführungsbeispiel des Aufweitwerkzeuges 1 im wesentlichen aus einem plattenförmigen Grundrahmen 2 und aus mehreren, entlang eines Kreises verteilt an diesem angeordneten Walzen 3. Der Grundrahmen 2 bzw. die diesen bildende Platte 20 besitzt die Form einer Kreis-As Figures 1 and 2 of the drawing show, the illustrated embodiment of the expansion tool 1 consists essentially of a plate-shaped base frame 2 and of several rollers 3 arranged along a circle. The base frame 2 or the plate 20 forming it has the shape of a circle.
. scheibe mit einer flachen Überseite 21 und Unterseite 22. Auf die Oberseite 21 der Platte 20 ist zentrisch ein Einspanndorn 23 aufgeschweißt, der zum Einspannen des Werkzeuges 1 in eine Bohrmaschine dient. Wie durch den Bewe^ungspfeil an dem Einspanndorn 23 angedeutet, ist das Werkzeug 1 damit um eine Mittelachse 25, die konzentrisch zum Einspanndorn 23 verläuft, drehbar.. disk with a flat top 21 and bottom 22. A clamping mandrel 23 is welded centrally onto the top 21 of the plate 20 and is used to clamp the tool 1 in a drilling machine. As indicated by the movement arrow on the clamping mandrel 23, the tool 1 can thus be rotated about a central axis 25 which runs concentrically to the clamping mandrel 23.
Unterhalb der Unterseite 22 der Platte 20 sind die Walzen 3 angeordnet, die jeweils einen oberen zylindrischen Walzenteil 32 und einen unteren konischen Walzenteil 31 aufweisen. Der Übergangsbereich 33 zwischen dem zylindrischen Teil 32 und dem konischen Teil 31 ist dabei kantenfrei ausgerundet. Damit sind die Walzen "i an ihrem oberen Ende 30 dicker, d. h. von einem größeren Durchmesser und &ogr;The rollers 3 are arranged below the underside 22 of the plate 20, each of which has an upper cylindrical roller part 32 and a lower conical roller part 31. The transition area 33 between the cylindrical part 32 and the conical part 31 is rounded without edges. The rollers "i are therefore thicker at their upper end 30, i.e. have a larger diameter and &ogr;
an ihrem unteren Ende 30' dünner, d. h. von einem kleineren Durchmesser.at its lower end 30' thinner, i.e. of a smaller diameter.
Die Walzen 3 sind jeweils um ihre Längsachse 35 drehbar, wozu sie jeweils auf einem Gleitlager 34, 34' gelagert sind und wobei die Längsachsen parallel zum Dorn 23 laufen. The rollers 3 are each rotatable about their longitudinal axis 35, for which purpose they are each mounted on a plain bearing 34, 34' and the longitudinal axes run parallel to the mandrel 23.
Den unteren Abschluß des Werkzeuges 1 bildet ein Schutz-The lower end of the tool 1 is formed by a protective
und Stabilisierungsring 4, der die Form eines Kreisringes 25and stabilizing ring 4, which has the shape of a circular ring 25
hat und die unteren Enden der Achsen 35 der Walzen 3 miteinander verbindet und die Zwischenräume zwischen den Walzen 3 abdeckt.and connects the lower ends of the axes 35 of the rollers 3 and covers the spaces between the rollers 3.
Wie aus den Figuren weiterhin ersichtlich ist, ist der 30As can be seen from the figures, the 30
Durchmesser der Platte 20 kleiner als der Durchmesser des einhüllenden Kreises um den zylindrischen Teil 32 der Walzen 3. Dies wird besonders aus der Aufsicht auf das Werkzeug 1 gemäß Figur 2 deutlich. In ähnlicher Weise istDiameter of the plate 20 is smaller than the diameter of the enveloping circle around the cylindrical part 32 of the rollers 3. This is particularly clear from the top view of the tool 1 according to Figure 2. Similarly,
der Außendurchmesser des Schutz- und Stabilisierungsrin-35 the outer diameter of the protective and stabilizing ring-35
ges 4 kleiner als der Durchmesser des einhüllenden Kreises um das untere Ende 30' der Walzen 3. Hierdurch wirdges 4 smaller than the diameter of the enveloping circle around the lower end 30' of the rollers 3. This
&igr; erreicht, daß bei einem Einführen des Werkzeugs 1 in das finde 51 eines Blechrohres 5, das in der Figur 1 in aufgeschnittfHPr Darstellung eingezeichnet ist, lediglich die Walzen 3 mit der Innenseite SO des Rohres 5 in Kor.takt treten. Bei der Drehung des Werkzeuges 1 um seine Mittelachse 25 rollen die Walzen 3 an der Innenseite 50 des Blechrohres 5 ab und sorgen bei gleichzeitiger Einwirkung einer axial gerichteten Kraft gemäß dem unterhalb des Stabilisierungsringes 4 eingezeichneten Pfeil für eineThis ensures that when the tool 1 is inserted into the 51 of a sheet metal tube 5, which is shown in a cutaway view in Figure 1, only the rollers 3 come into contact with the inside 50 of the tube 5. When the tool 1 rotates about its central axis 25, the rollers 3 roll on the inside 50 of the sheet metal tube 5 and, with the simultaneous action of an axially directed force according to the arrow shown below the stabilizing ring 4, ensure a
ig Aufweitung des Rohres 50 in seinem Endbereich 51. Wie Figur 1 zeigt, ist durch den Einsatz des Werkzeuges 1 der obere Teil 51 des Rohres 5 zu einem aufgeweiteten Rohrteil 53 umgeformt, der das Einführen eines Rohres mit unaufgeweitetem Ende zur Herstellung einer Rohrverbindungig expansion of the pipe 50 in its end region 51. As Figure 1 shows, by using the tool 1 the upper part 51 of the pipe 5 is formed into an expanded pipe part 53, which allows the insertion of a pipe with an unexpanded end to produce a pipe connection
!5 erlaubt. In seinem weiter nach unten folgenden Teil 52 hat das Rohr 5 noch seinen ursprünglichen Durchmesser. Sowohl im aufgeweiteten Rohrteil 53 als auch im nicht aufgeweiteten Rohrteil 52 besteht zwischen dem Außenumfang 24 bzw. 44 der Platte 20 bzw. des Ringes 4 ein genügender Freiraum, um eine Berührung zwischen Platte 20 bzw. Schutz- und Stabilisierungsring 4 und der Innenseite 50 des Rohres 5 auszuschließen.!5 is permitted. In its part 52 that follows further down, the pipe 5 still has its original diameter. In both the expanded pipe part 53 and the non-expanded pipe part 52, there is sufficient space between the outer circumference 24 or 44 of the plate 20 or the ring 4 to prevent contact between the plate 20 or the protective and stabilizing ring 4 and the inside 50 of the pipe 5.
Wie die Figur 2 zeigt, besitzt das Werkzeug 1 gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sechs Walzen 3. Selbstverständlich kann das Werkzeug auch eine größere oder kleinere Zahl von Walzen aufweisen. Auch besteht die Möglichkeit, die Achsen 35 der Walzen 3 in radial verlaufenden Langlöchern ~u führen, um eine Verstellung der Walzen gO 3 in radialer Richtung zu ermöglichen. Hierdurch kann das Werkzeug auf unterschiedliche Rohrdurchmesser eingestellt werden. Alternativ kann die Platte 20 auch mehrere in unterschiedlichen Abständen von der Mittelachse 25 angeordnete Einzelbohrungen für die Durchführung der Achsen 2g 35, die vorzugsweise Schraubbolzen sind, aufweisen.As Figure 2 shows, the tool 1 has six rollers 3 according to the described embodiment. Of course, the tool can also have a larger or smaller number of rollers. It is also possible to guide the axes 35 of the rollers 3 in radially extending slots ~u in order to enable the rollers gO 3 to be adjusted in the radial direction. This allows the tool to be adjusted to different pipe diameters. Alternatively, the plate 20 can also have several individual holes arranged at different distances from the central axis 25 for the passage of the axes 2g 35, which are preferably screw bolts.
Die Schnittdarstellung in Figur 3 zeigt eine Walze 3 mit zugehöriger Lagerung im Längsschnitt. Im oberen Teil der Figur 3 ist ein Teil der den Grundrahmen 2 bildenden Platte 20 erkennbar, in welche ein die Achse 35 für die Walze 3 bildender Schraubbolzen mit einem Gewindeende 35" eingeschraubt ist. Der Kopf 35' des Schraubbolzens ist in dem im unteren Teil der Figur 3 teilweise sichtbaren Schutz- und Stabilisierungsring 4 in einer Ausnehmung 41 versenkt angeordnet. Zwischen der Platte 20 und dem Sta-The sectional view in Figure 3 shows a roller 3 with the associated bearing in longitudinal section. In the upper part of Figure 3, a part of the plate 20 forming the base frame 2 can be seen, into which a screw bolt forming the axis 35 for the roller 3 is screwed with a threaded end 35". The head 35' of the screw bolt is arranged countersunk in a recess 41 in the protective and stabilizing ring 4 partially visible in the lower part of Figure 3. Between the plate 20 and the base frame 2,
IQ bilioierungsring ist ein die Achse bzw. den Schraubbolzen 35 umgebender Gleitlagerkörper 34 mit einem nach außen vorkragenden oberen Ende 341 angeordnet, das an der Unterseite 22 der Platte 20 anliegt. Mittels der Achse bzw. des Schraubbolzens 35 ist der Gleitlagerkörper 34, 34' fest zwischen Platte 20 und Schutz- und Stabilisierungsring 4 eingespannt. Auf diesen Gleitlagerkörper 34, 34' ist die Walze 3 frei drehbar mit einem ausreichenden Spiel aufgesetzt. Aufgrund seiner Gestaltung kann der Gleitlagerkörper 34, 34' sowohl in radialer Richtung alsIQ stabilization ring is a plain bearing body 34 surrounding the axle or the screw bolt 35 with an outwardly projecting upper end 34 1 , which rests on the underside 22 of the plate 20. By means of the axle or the screw bolt 35, the plain bearing body 34, 34' is firmly clamped between the plate 20 and the protection and stabilization ring 4. The roller 3 is placed on this plain bearing body 34, 34' so that it can rotate freely with sufficient play. Due to its design, the plain bearing body 34, 34' can be rotated both in the radial direction and in the axial direction.
2Q auch in axialer Richtung auf die Walze 3 einwirkende Kräfte aufnehmen.2Q also absorb forces acting on roller 3 in the axial direction.
Schließlich zeigt die Figur 3 noch einmal deutlich die Formgebung der Walze 3 mit ihrem am oberen Ende 30 begin-Finally, Figure 3 once again clearly shows the shape of the roller 3 with its starting point at the upper end 30.
2g nenden zylindrischen Teil 32, dem nach unten hin daran anschließenden gerundeten Übergangsbereich 33 und dem bis zum unteren Ende 30' reichenden konischen Teil 31. Weiter ist auch aus Figur 3 ersichtlich, daß der Außenumfang 24 bzw. 44 der Platte 20 und des Schutz- und Stabilisie-2g cylindrical part 32, the rounded transition area 33 adjoining it downwards and the conical part 31 extending to the lower end 30'. Furthermore, it is also clear from Figure 3 that the outer circumference 24 or 44 of the plate 20 and the protective and stabilizing
3q rungsringes 4 gegenüber dem Außenumfang der Walze 3 in deren oberem Teil 30 bzw. unterem Teil 30' zurückspringen. 3 q ring 4 relative to the outer circumference of the roller 3 in its upper part 30 or lower part 30'.
Anstelle des hier beschriebenen Gleitlagerkörpers 34, 34* ge kann selbstverständlich auch ein Wälzlager, z. B. ein Kegelrollenlager, zur Anwendung kommen.Instead of the plain bearing body 34, 34* described here, a rolling bearing, e.g. a tapered roller bearing, can of course also be used.
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Publication number | Publication date |
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DE3733990A1 (en) | 1989-04-20 |
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