EP0266671B1 - Aufweitwerkzeug und Aufweitvorrichtung - Google Patents

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EP0266671B1
EP0266671B1 EP87115867A EP87115867A EP0266671B1 EP 0266671 B1 EP0266671 B1 EP 0266671B1 EP 87115867 A EP87115867 A EP 87115867A EP 87115867 A EP87115867 A EP 87115867A EP 0266671 B1 EP0266671 B1 EP 0266671B1
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EP
European Patent Office
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expansion
sections
guide part
tool
expanding
Prior art date
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EP87115867A
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EP0266671A2 (de
EP0266671A3 (en
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Rems Werk Christian Foell und Soehne GmbH and Co
Original Assignee
Rems Werk Christian Foell und Soehne GmbH and Co
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Publication date
Priority claimed from DE19863637292 external-priority patent/DE3637292A1/de
Application filed by Rems Werk Christian Foell und Soehne GmbH and Co filed Critical Rems Werk Christian Foell und Soehne GmbH and Co
Publication of EP0266671A2 publication Critical patent/EP0266671A2/de
Publication of EP0266671A3 publication Critical patent/EP0266671A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D41/00—Application of procedures in order to alter the diameter of tube ends
    • B21D41/02—Enlarging

Definitions

  • the invention relates to an expanding tool according to the preamble of claim 1 and an expanding device with such an expanding tool according to the preamble of claim 9.
  • Expanding tools of this type are known for example from DE-U 1 896 112 and US-A 2 449 247.
  • tubes that are relatively soft can be processed with these expanding tools because otherwise excessive forces have to be applied to deform the tube ends.
  • the pipes in the sanitary area are often made of copper. In order that such copper pipes can be expanded, they have to be soft annealed beforehand in a cumbersome manner.
  • the invention has for its object to design the generic expanding tool and the generic expanding device so that it can be used to expand pipes with relatively little force without prior treatment.
  • the at least approximately dome-shaped expansion sections of the expansion tool according to the invention generate high specific deformation forces in the tube, because the expansion portions are practically only in point contact with the tube.
  • the pipe end is not expanded over its entire circumference at the same time, but only in the contact area between the expanding sections and the pipe.
  • No powerful rotary drives are required to drive the expanding tool according to the invention.
  • the friction during the expansion process is also low due to the point contact. Because of the high deformation forces that can be exerted with the dome-shaped expansion sections, copper pipes, for example, no longer need to be soft-annealed before the expansion process. This significantly simplifies the processing of the pipes. With the expansion device according to the invention, the tubes can be expanded easily and with little effort.
  • the guide part is driven in rotation with the rotary drive.
  • the expanding tool connected to it in rotation is taken along.
  • the guide part with the expanding tool is axially displaced when pulling, so that the expanding tool is pushed into the pipe end to be expanded.
  • the expanding tool With the expanding tool, pipe ends can be expanded cylindrically.
  • the expanding device is designed as a portable device that the user can carry comfortably.
  • the expanding device according to FIGS. 1 and 2 consists essentially of two clamping jaws 2 and 3, which can be connected to one another with clamping screws 4.
  • the clamping jaws 2, 3 each have, in cross section, approximately semicircular depressions 5 and 6, into which a tube 7 to be expanded can be inserted. So that different diameter tubes 7 can be processed with the same expanding device, it has recesses 5, 6 of different sizes, into which the corresponding diameter tube can be inserted. So that it is reliably clamped firmly between the clamping jaws 2, 3, the depressions 5, 6 are designed such that the clamping jaws 2, 3 with the mutually facing sides 8 and 9 do not lie against one another when the tube 7 is clamped, but rather small, in FIG. 1 distance from each other, not shown. As a result, the tubes 7 can be firmly clamped securely in the depressions 5, 6.
  • the expanding device can also have quick-release fasteners, so that the clamping jaws 2, 3 can be quickly detached from one another and connected to one another.
  • the clamping jaw 3 has a block-like attachment 10, preferably formed in one piece with it, which has threaded bores 11. They lie in alignment with the receptacles 12 for the tubes 7 formed by the depressions 5, 6.
  • the clamping jaw 2 faces the attachment 10 on its th end of a rectangular recess 13 which is laterally delimited by side walls 14 and 15 of the jaw 2.
  • the clamping jaw 2 can rest with the end faces of the side walls 14, 15 on the end face 16 of the attachment 10.
  • a guide part 17 (FIG. 2) is screwed into the corresponding threaded bore 11, the longitudinal bore 18 of which accommodates the expanding tool 1. It has a shaft 19 with which it projects through the longitudinal bore 18. The shaft 19 protrudes from the guide part 17 at both ends and is connected to it in a rotationally fixed manner.
  • the stop 20 is rotatably connected to the guide part 19 via grub screws 21.
  • the expanding tool 1 is also connected in a rotationally fixed manner to the guide part 19 via the grub screws 21. Of course, it is possible to form the stop 20, the guide part 17 and the expanding tool 1 in one piece.
  • the multi-part design has the advantage that the expanding tool 1 can be replaced if necessary if it has a corresponding wear.
  • the guide part 17 is generally not subjected to as much stress as the expanding tool 1, so that the guide part can be used for a number of expanding tools 1.
  • At least the end 22 of the expanding tool 1 projecting over the guide part 17 is designed as a polygon and can be coupled to a drive motor.
  • a hand drill for example, is suitable for this purpose, in whose chuck 49 the end 22 of the expanding tool 1 can be clamped. The expanding tool 1 can then be rotated about its axis with the hand drill.
  • the guide part 17 Since the expanding tool 1 is connected to the guide part 17 in a rotationally fixed manner, the guide part 17 is also rotated when the expanding tool 1 is driven. Since it sits in the threaded bore 11 of the attachment 10, the guide part is screwed into the threaded bore or unscrewed from it, depending on the direction of rotation. The expanding tool 1 is accordingly taken along and moved against the clamped tube 7. The threads of the bores 11 and the guide part 17 have only a slight pitch, so that the expanding tool 1, which is also axially fixed to the guide part 17, can be moved exactly in the axial direction.
  • the expanding tool 1 carries two diagonally opposite expanding sections 23 and 24 (FIGS. 1 to 3). They protrude radially over the shaft 19 and are connected to one another by a diametrically extending web 25.
  • the widening sections 23, 24 are preferably the ends of this web 25. With the widening sections 23, 24, the corresponding pipe end is widened. So that no high friction occurs here, but high specific deformation forces can nevertheless be achieved in the tube, the expansion sections 23, 24 are dome-shaped. The top of the expansion sections 23, 24 is thus curved both in the axial direction and in the circumferential direction. The radius of curvature is smaller than the radius of the shaft 19.
  • the end face 26 (FIG. 2) of the web 25 runs flat and perpendicular to the axis of the shaft 19.
  • the clamping jaw 2 is first removed from the clamping jaw 3 after loosening the clamping screws 4 or a quick fastener, and the tube 7 is placed in the recess 6 of the clamping jaw 3 corresponding to its diameter. Then the clamping jaw 2 is put on and the tube 7 is firmly clamped in the respective receptacle 12 by tightening the clamping screws. The tube 7 then projects with the end 27 to be expanded into the recess 13 (FIG. 2).
  • the guide part 17 can be screwed into the threaded bore 11 by means of a drive motor.
  • the expanding tool 1 for expanding the pipe end 27 is rotatably driven by means of a corresponding drive motor. The expansion tool 1 is axially displaced against the pipe 7 via the threaded connection.
  • the dome-shaped expansion sections 23, 24 produce very high specific deformation forces in the pipe 7, since they are essentially only in contact with the inside 28 of the pipe end 27.
  • the deformation of the pipe 7 takes place only in the area of the expansion sections 23, 24, that is to say only in a very small area. As a result, the deformation work is low.
  • a relatively low-power drive is sufficient to turn the expanding tool 1.
  • the expanding sections 23, 24 are not adapted to the shape of the pipe end 27 to be deformed. As a result, the friction between the expanding tool 1 and the tube 7 is kept very low in connection with the essentially only selective contact, which also has an advantageous effect on the drive power.
  • the expanding tool 1 can therefore be driven, for example, with a conventional hand drill.
  • the expanding device is therefore ideal for use on construction sites or in the hobby workshop.
  • the hand drills that are already present, for example, on construction sites can be used to drive the expanding tool 1.
  • Separate drive devices are not necessary.
  • the expanding device thus represents an additional tool for hand drills.
  • the expanding tool 1 is rotated and thus axially displaced against the pipe 7 until the expanded pipe end 27 has the desired length.
  • the expanding tool 1 is then turned back until it emerges from the tube end 27.
  • Pipes with cylindrically widened ends are mainly used in sanitary engineering and are often made of copper. Since the tube end 27 is deformed only selectively with the expansion tool 1 and very high specific deformation forces can thereby be exerted, it is not necessary to anneal such a copper tube before expansion, as is necessary in the known expansion devices with expandable expansion tools. The annealing process can therefore be carried out using the described Expanding device is not required. With the expanding device, tubes made of mild steel, brass or other materials can also be expanded.
  • FIG. 4 shows an embodiment of an expansion tool 1 a according to the invention which, in addition to the expansion sections 23a, 24a, has further expansion sections 29 and 30 at the free end, which project radially further outwards than the expansion sections 23a, 24a.
  • the expansion sections 29, 30 are also dome-shaped, that is to say they have an upper side which is curved in the circumferential direction and also in the axial direction.
  • the expansion sections 29, 30 are spaced apart from the expansion sections 23a, 24a. Viewed in the axial direction, they can be at the same height as the expansion sections 23a, 24a, but can also be arranged offset to them in the circumferential direction.
  • the expansion tool 1a with the four deformation sections 23a, 24a, 29, 30 is used when thick-walled tubes have to be expanded and / or the tube ends have to be expanded very much. Since larger plastic deformations are necessary here, the widening sections 29, 30 following in the direction of advance of the expanding tool 1a further deform the pipe end 27 which has already been widened by the widening sections 23a, 24a lying in front of them, so that there is no risk that the widened pipe end will become loose slightly contracts as soon as the expansion sections 23a, 24a are pulled out of the tube 7.
  • this end area 31 (FIG. 2) of the expansion tool 1, 1a is preferably of reinforced design.
  • the clamping jaws 2, 3 can only have a single receptacle 12.
  • the expanding tool 1 is also part of an expanding device. It is designed as a portable device that the user can carry comfortably.
  • the expanding device has two clamping jaws 2b and 3b, which can be connected to one another with clamping screws 4b.
  • the pipes 7b to be expanded are clamped between the two clamping jaws 2b and 3b.
  • approximately semicircular depressions are provided in the clamping jaws 2b, 3b (not shown) in cross-section, into which the pipe 7b to be expanded can be inserted.
  • the clamping jaws 2b, 3b can in turn have depressions of different sizes, so that tubes 7b of different sizes can also be processed with the expanding device.
  • the expanding device can also have quick-release fasteners so that the clamping jaws 2b, 3b can be quickly detached from one another and connected to one another.
  • One clamping jaw in the exemplary embodiment the clamping jaw 3b, is provided with a plug-on part 32, preferably formed in one piece with it, which is plugged onto a neck piece 33 of a drive unit 34.
  • the plug-on part 32 is clamped on the neck piece 33.
  • a clamping ring can be used for this.
  • this clamping ring 35 is part of the plug-on part 32.
  • a drive spindle 36 of the drive unit 34 is rotatably mounted in the neck piece 33 of the drive unit 34.
  • a driver 37 which has a polygonal outline, is screwed onto the drive spindle 36.
  • a sleeve-shaped guide or drive part 38 is axially displaceably mounted on it and engages with an external thread 39 in an internal thread 40 of the plug-on part 32.
  • the drive part 38 has at its end facing the drive spindle 36 a radially outwardly directed flange 41 which serves as a stop for limiting the displacement path of the drive part 38 axially inwards.
  • the flange 41 can interact with a counter-stop 42, which in the exemplary embodiment is designed as a ring and bears against the inner wall of the plug-on part 32 and on the end face against the neck piece 33.
  • the counter-stop 42 can also be a snap ring, for example, which is inserted into a groove in the inner wall of the push-on part 32.
  • This counter stop can also be formed by a radially inwardly projecting projection of the plug-on part 32.
  • the counter-stop 42 has the advantage, however, that the retracted position of the drive part 38 is precisely defined.
  • the counter-stop 42 is accommodated in a section 43 of the plug-on part 32 which has an inner diameter.
  • a stop surface 45 is formed which lies transversely to the axis of the guide part and lies in the path of movement of the flange 41 of the drive part 38. The stop surface 45 thus determines the outermost position of the expanding tool 1b.
  • the internal thread 40 is provided in section 44 of the plug-on part 32.
  • the driver 37 is designed as a sleeve and is placed on the driver part 46 of the drive spindle 36 and releasably connected to it by a screw 47.
  • the screw 47 is protected within the driver 37.
  • the drive part 38 is provided at its end projecting beyond the driver 37 with a blind hole 48 into which the expanding tool 1 is inserted with its shaft 19b.
  • the expanding tool 1 b is detachably connected in a suitable manner to the drive part 38, so that different expanding tools can be used or damaged expanding tools can be easily replaced.
  • the expanding tool 1b is shown in its most retracted position, in which it lies completely within the narrowed section 44 of the push-on part 32.
  • the flange 41 abuts the counter stop 42.
  • the pipe 7b to be expanded is clamped between the clamping jaws 2b and 3b, the pipe end 27b to be expanded being directed against the expanding tool 1 via the clamping jaws 2b, 3b and reaching close to the free end of the section 44 of the push-on part 32.
  • the drive unit 34 is switched on, so that the drive spindle 36 is rotated about its axis. It takes the driver 37 with it. Since it has an angular outer contour, the drive part 38 is also carried in the direction of rotation.
  • the drive part 38 is axially displaced on the driver 37 and the expanding tool 1b is pushed into the tube end 27b, which is expanded cylindrically by the expanding tool 1. Since the expansion device is attached to the neck piece 33 of the drive unit 34, the reaction torque which occurs when the tube 7b is expanded is absorbed by the drive unit 34 itself, so that the user of the expansion device no longer has to absorb the counter torque. As a result, the tube end can be easily expanded with little effort using the expanding device. The user does not even have to hold the drive unit 34 when expanding, but can support it on a base. This enables fatigue-free work.
  • the expanding tool 1b is designed the same as the embodiment according to FIG. 4, except for its shorter shaft 19b; it can of course also have a training according to FIGS. 1 to 3.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Aufweitwerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Aufweitvorrichtung mit einem solchen Aufweitwerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 9. Aufweitwerkzeuge dieser Gattung sind beispielsweise aus DE-U 1 896 112 und US-A 2 449 247 bekannt.
  • Mit solchen Aufweitwerkzeugen werden vor allem im Sanitärbereich die Enden von Rohren zylindrisch aufgeweitet, wobei in das aufgeweitete Rohrende ein anderes Rohr gesteckt und dann mit ihm durch Löten verbunden wird. Bekannte Aufweitwerkzeuge haben mehrere Aufweitabschnitte, die mittels eines im Aufweitwerkzeug axial verschiebbaren Dornes radial nach außen verschoben werden können. Das Aufweitwerkzeug wird zunächst mit zurückgezogenem Dorn in das Rohrende eingefahren. Anschließend wird der Dorn axial nach vorn geschoben und hierbei die Aufweitabschnitte nach außen gedrückt, die das entsprechende Rohrende zylindrisch aufweiten. Hierfür sind aber erhebliche Kräfte notwendig, weil das Rohr über seinen gesamten Umfang gleichzeitig aufgeweitet wird. Für solche Aufweitwerkzeuge sind leistungsstarke Antriebe notwendig. Außerdem können mit diesen Aufweitwerkzeugen nur Rohre bearbeitet werden, die verhältnismäßig weich sind, weil andernfalls zu hohe Kräfte zum Verformen der Rohrenden aufgebracht werden müssen. Die Rohre im Sanitärbereich bestehen häufig aus Kupfer. Damit solche Kupferrohre aufgeweitet werden können, müssen sie in umständlicher Weise zuvor weichgeglüht werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Aufweitwerkzeug und die gattungsgemäße Aufweitvorrichtung so auszubilden, daß mit ihm Rohre ohne vorherige Behandlung mit verhältnismäßig geringer Kraft aufgeweitet werden können.
  • Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Aufweitwerkezeug erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und bei der gattungsgemäßen Aufweitvorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 9 gelöst.
  • Die zumindest annähernd kalottenförmig ausgebildeten Aufweitabschnitte des erfindungsgemäßen Aufweitwerkzeuges erzeugen hohe spezifische Verformungskräfte im Rohr, weil die Aufweitabschnitte praktisch nur punktförmig mit dem Rohr in Berührung sind. Beim Drehen des Aufweitwerkzeuges wird das Rohrende nicht über seinen gesamten Umfang gleichzeitig aufgeweitet, sondern nur im Berührungsbereich zwischen den Aufweitabschnitten und dem Rohr. Zum Antrieb des erfindungsgemäßen Aufweitwerkzeuges sind keine leistungsstarken Drehantriebe notwendig. Die Reibung beim Aufweitvorgang ist infolge der nur punktförmigen Berührung ebenfalls gering. Wegen der hohen Verformungskräfte, die mit den kalottenförmigen Aufweitabschnitten ausgeübt werden können, müssen beispielsweise Kupferrohre vor dem Aufweitvorgang nicht mehr weichgeglüht werden. Dadurch ist die Bearbeitung der Rohre wesentlich vereinfacht. Mit der erfindungsgemäßen Aufweitvorrichtung lassen sich die Rohre einfach und mit geringem Kraftaufwand aufweiten. Mit dem Drehantrieb wird der Führungsteil drehend angetrieben. Das drehfest mit ihm verbundene Aufweitwerkzeug wird dabei mitgenommen. Über die Gewindeverbindung wird der Führungsteil mit dem Aufweitwerkzeug beim Ziehen axial verschoben, so daß das Aufweitwerkzeug in das aufzuweitende Rohrende geschoben wird.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 in perspektivischer und schematischer Darstellung eine Aufweitvorrichtung mit einem Aufweitwerkzeug, das nur zur Erläuterung dargestellt und nicht Bestandteil der Erfinung ist,
    • Fig. 2 einen Längsschnit durch die Aufweitvorrichtung gemäß Fig. 1 mit in Werkstückeingriff befindlichem Aufweitwerkzeug,
    • Fig. 3 eine Stirnansicht des Aufweitwerkzeuges,
    • Fig. 4 im Schnitt einen Teil einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufweitwerkzeuges und
    • Fig. 5 im Axialschnitt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufweitwerkzeuges einer erfindungsgemäßen Aufweitvorrichtung die an einer Antriebsmaschine befestigt ist.
  • Mit dem Aufweitwerkzeug können Rohrenden zylindrisch aufgeweitet werden. Die Aufweitvorrichtung ist als tragbares Gerät ausgebildet, das der Benutzer bequem tragen kann.
  • Die Aufweitvorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 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 Klemmbacken 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 dargestellten 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 ihrer dem Aufsatz 10 zugewandten Ende eine rechteckige Ausnehmung 13 auf, die seitlich von Seitenwänden 14 und 15 der Klemmbacke 2 begrenzt wird. Die Klemmbacke 2 kann mit den Stirnseiten der Seitenwände 14, 15 an der Stirnseite 16 des Aufsatzes 10 anliegen.
  • In die entsprechende Gewindebohrung 11 wird ein Führungsteil 17 (Fig. 2) geschraubt, dessen Längsbohrung 18 das Aufweitwerkzeug 1 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 Anschlag 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 19 verbunden. Über die Madenschrauben 21 wird auch das Aufweitwerkzeug 1 drehfest mit dem Führungsteil 19 verbunden. Selbstverständlich ist es möglich, den Anschlag 20, den Führungsteil 17 und das Aufweitwerkzeug 1 einstückig miteinander auszubilden. Die mehrteilige Ausbildung hat aber den Vorteil, daß das Aufweitwerkzeug 1 bei Bedarf ausgewechselt werden kann, wenn es einen entsprechenden Verschleiß aufweist. Der Führungsteil 17 wird in der Regel nicht so stark beansprucht wie das Aufweitwerkzeug 1, so daß der Führungsteil für mehrere Aufweitwerkzeuge 1 verwendet werden kann. Zumindest das über den Führungsteil 17 ragende Ende 22 des Aufweitwerkzeuges 1 ist als Mehrkant ausgebildet und kann mit einem Antriebsmotor gekuppelt werden. Hierfür eignet sich beispielsweise eine Handbohrmaschine, in deren Spannfutter 49 das Ende 22 des Aufweitwerkzeuges 1 eingespannt werden kann. Mit der Handbohrmaschine kann dann das Aufweitwerkzeug 1 um seine Achse gedreht werden.
  • Da das Aufweitwerkzeug 1 drehfest mit dem Führungsteil 17 verbunden ist, wird beim Antrieb des Aufweitwerkzeuges 1 auch der Führungsteil 17 gedreht. Da er in der Gewindebohrung 11 des Aufsatzes 10 sitzt, wird der Führungsteil je nach Drehrichtung in die Gewindebohrung geschraubt oder aus ihr herausgeschraubt. Dabei wird das Aufweitwerkzeug 1 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 1, das auch axial fest mit dem Führungsteil 17 verbunden ist, exakt in Axialrichtung verschoben werden kann.
  • Das Aufweitwerkzeug 1 trägt an seinem dem zu bearbeitenden Rohr zugewandten Ende zwei diagonal einander gegenüberliegende Aufweitabschnitte 23 und 24 (Fig. 1 bis 3). Sie ragen radial über den Schaft 19 und sind durch einen diametral verlaufenden Steg 25 miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die Aufweitabschnitte 23, 24 die Enden dieses Steges 25. Mit den Aufweitabschnitten 23, 24 wird das entsprechende Rohrende aufgeweitet. Damit hierbei keine hohen Reibungen auftreten, dennoch aber hohe spezifische Verformungskräfte im Rohr erreicht werden können, sind die Aufweitabschnitte 23, 24 kalottenförmig ausgebildet. Die Oberseite der Aufweitabschnitte 23, 24 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 25 verläuft eben und senkrecht zur Achse des Schaftes 19.
  • Zum Aufweiten des einen Endes 27 des Rohres 7 wird zunächst die Klemmbacke 2 nach Lösen der Klemmschrauben 4 bzw. eines Schnellverschlusses von der Klemmbacke 3 abgenommen und das Rohr 7 in die seinem Durchmesser entsprechende Vertiefung 6 der Klemmbacke 3 gelegt. Anschließend 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 1 zum Aufweiten des Rohrendes 27 mittels eines entsprechenden Antriebsmotors drehbar angetrieben. Uber die Gewindeverbindung wird dabei das Aufweitwerkzeug 1 axial gegen das Rohr 7 verschoben.
  • Die kalottenförmigen Aufweitabschnitte 23, 24 erzeugen, da sie im wesentlichen nur mit Punktberührung an der Innenseite 28 des Rohrendes 27 sind, sehr hohe spezifische Verformungskräfte im Rohr 7. Die Verformung des Rohres 7 erfolgt dabei nur im Bereich der Aufweitabschnitte 23, 24, das heißt nur in einem sehr kleinen Bereich. Dadurch ist die Verformungsarbeit gering. Dadurch genügt ein verhältnismäßig leistungsschwacher Antrieb zum Drehen des Aufweitwerkzeuges 1. Die Aufweitabschnitte 23, 24 sind nicht an die Form des zu verformenden Rohrendes 27 angepaßt. Dadurch wird in Verbindung mit der im wesentlichen nur punktuellen Berührung die Reibung zwischen dem Aufweitwerkzeug 1 und dem Rohr 7 sehr gering erhalten, was sich ebenfalls vorteilhaft auf die Antriebsleistung auswirkt. Das Aufweitwerkzeug 1 kann darum beispielsweise mit einer herkömmlichen Handbohrmaschine angetrieben werden. Die Aufweitvorrichtung ist darum hervorragend für den Einsatz auf Baustellen oder in der Hobbywerkstatt geeignet. Insbesondere können zum Antrieb des Aufweitwerkzeuges 1 die beispielsweise auf Baustellen ohnehin vorhandenen Handbohrmaschinen herangezogen werden. Gesonderte Antriebseinrichtungen sind nicht notwendig. Die Aufweitvorrichtung stellt somit ein Zusatzwerkzeug für Handbohrmaschinen dar. Das Aufweitwerkzeug 1 wird so lange gedreht und damit axial gegen das Rohr 7 verschoben, bis das aufgeweitete Rohrende 27 die gewünschte Länge hat. Anschließend wird das Aufweitwerkzeug 1 zurückgedreht, bis es aus dem Rohrende 27 austritt.
  • Rohre mit zylindrisch aufgeweiteten Enden werden hauptsächlich in der Sanitärtechnik eingesetzt und bestehen dort häufig aus Kupfer. Da mit dem Aufweitwerkzeug 1 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 bekannten Aufweiteinrichtungen mit aufspreizbaren Aufweitwerkzeugen 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 Verformungsabschnitte 23, 24 radial über den Schaft 19 des Aufweitwerkzeuges 1 ragen, kommt beim Vorschub des Aufweitwerkzeuges 1 der schon aufgeweitete Bereich des Rohrendes 27 nicht mit dem Schaft 19 in Berührung, 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 Antriebskräfte notwendig sind, um bem Vorschub und beim Drehen des Aufweitwerkzeuges das Rohrende 27 aufzuweiten.
  • Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufweitwerkzeuges 1 a, das zusätzlich zu den Aufweitabschnitten 23a, 24a am freien Ende weitere Aufweitabschnitte 29 und 30 aufweist, die radial weiter nach außen ragen als die Aufweitabschnitte 23a, 24a. Auch die Aufweitabschnitte 29, 30 sind kalottenförmig ausgebildet, haben also eine Oberseite, die in Umfangsrichtung und auch in Axialrichtung gekrümmt ist. Die Aufweitabschnitte 29, 30 liegen mit Abstand zu den Aufweitabschnitten 23a, 24a. Sie können, in Axialrichtung gesehen, auf gleicher Höhe wie die Aufweitabschnitte 23a, 24a liegen, aber auch in Umfangsrichtung versetzt zu ihnen angeordnet sein.
  • Das Aufweitwerkzeug 1a mit den vier Verformungsabschnitten 23a, 24a, 29, 30 wird dann eingesetzt, wenn dickwandige Rohre aufgeweitet und/oder die Rohrenden sehr stark aufgeweitet werden müssen. Da hierbei größere plastische Verformungen notwendig sind, wird mit den in Vorschubrichtung des Aufweitwerkzeuges 1a nachfolgenden Aufweitabschnitten 29, 30 das schon durch die vor ihnen liegenden Aufweitabschnitte 23a, 24a aufgeweitete Rohrende 27 nochmals nachverformt, so daß nicht die Gefahr besteht, daß das aufgeweitete Rohrende sich geringfügig zusammenzieht, sobald die Aufweitabschnitte 23a, 24a aus dem Rohr 7 herausgezogen sind. Sind nämlich größere plastische Verformungen vorzunehmen, besteht bei Verwendung nur der Aufweitabschnitte 23a, 24a die Gefahr, daß das aufgeweitete Rohrende 7 nach dem Zurückziehen des Aufweitwerkzeuges sich geringfügig elastisch zusammenzieht, so daß das Rohrende nicht den gewünschten Innendurchmesser aufweist. Mit den Aufweitabschnitten 29, 30 wird darum das Rohrende 27 im Anschluß an die Aufweitabschnitte 23a, 24a nochmals zur Durchmesservergrößerung geringfügig plastisch verformt. Diese zusätzliche Verformung sorgt dafür, daß nach dem Zurückziehen des Aufweitwerkzeuges 1a das Rohrende den gewünschten vergrößerten Innendurchmesser beibehält.
  • Da im Bereich der Aufweitabschnitte sehr hohe Kräfte auftreten, ist dieser Endbereich 31 (Fig. 2) des Aufweitwerkzeuges 1, 1a vorzugsweise verstärkt ausgebildet.
  • Bei einer einfachen Ausführung können die Klemmbacken 2, 3 nur eine einzige Aufnahme 12 aufweisen.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist das Aufweitwerkzeug 1 ebenfalls Bestandteil einer Aufweitvorrichtung. Sie ist als tragbares Gerät ausgebildet, das der Benutzer bequem tragen kann.
  • Die Aufweitvorrichtung hat zwei Klemmbacken 2b und 3b, die mit Klemmschrauben 4b miteinander verbunden werden können. Zwischen den beiden Klemmbacken 2b und 3 b werden die aufzuweitenden Rohre 7b eingeklemmt. Wie anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben, sind in den Klemmbacken 2b,3b (nicht dargestellte) im Querschnitt jeweils etwa halbkreisförmige Vertiefungen vorgesehen, in welche das aufzuweitende Rohr 7b eingesetzt werden kann. Die Klemmbacken 2b,3b können wiederum unterschiedlich große Vertiefungen aufweisen, so daß mit der Aufweitvorrichtung auch im Durchmesser unterschiedlich große Rohre 7b bearbeitet werden können. Anstelle der Klemmschrauben 4b kann die Aufweitvorrichtung auch Schnellverschlüsse aufweisen, damit die Klemmbacken 2b,3b rasch voneinander gelöst und mitenander verbunden werden können.
  • Die eine Klemmbacke, im Ausführungsbeispiel die Klemmbacke 3b, ist mit einem Aufsteckteil 32 versehen, vorzugsweise einstückig mit ihm ausgebildet, der auf ein Halsstück 33 einer Antriebseinheit 34 aufgesteckt wird. Um einen sicheren Sitz des Aufsteckteiles 32 auf dem Halsstück 33 zu gewährleisten, ist der Aufsteckteil 32 auf dem Halsstück 33 festgespannt. Hierzu kann ein Klemmring verwendet werden. Im Ausführungsbeispiel ist dieser Klemmring 35 Bestandteil des Aufsteckteiles 32.
  • Im Halsstück 33 der Antriebseinheit 34, die beispielsweise eine herkömmliche Bohrmaschine sein kann, ist eine Antriebsspindel 36 der Antriebseinheit 34 drehbar gelagert. Auf die Antriebsspindel 36 wird ein Mitnehmer 37 geschraubt, der mehrkantigen Umriß hat. Auf ihm ist ein hülsenförmiger Führungs- bzw. Antriebsteil 38 axial verschiebbar gelagert, der mit einem Außengewinde 39 in ein Innengewinde 40 des Aufsteckteiles 32 eingreift. Der Antriebsteil 38 hat an seinem der Antriebsspindel 36 zugewandten Ende einen radial nach außen gerichteten Flansch 41, der als Anschlag zur Begrenzung des Verschiebeweges des Antriebsteiles 38 axial nach innen dient. Der Flansch 41 kann mit einem Gegenanschlag 42 zusammenwirken, der im Ausführungsbeispiel als Ring ausgebildet ist und an der Innenwandung des Aufsteckteiles 32 sowie stirnseitig am Halsstück 33 anliegt. Der Gegenanschlag 42 kann beispielsweise auch ein Sprengring sein, der in eine Nut in der Innenwand des Aufsteckteiles 32 eingesetzt ist. Ebenso kann dieser Gegenanschlag durch einen radial nach innen ragenden Vorsprung des Aufsteckteiles 32 gebildet sein. Schließlich ist es auch möglich, für den Flansch 41 keinen Gegenanschlag am Aufsteckteil 32 vorzusehen. Der Gegenanschlag 42 hat jedoch den Vorteil, daß dadurch die zurückgezogene Lage des Antriebsteiles 38 genau festgelegt ist.
  • Der Gegenanschlag 42 ist in einem im Innendurchmesser erweiterten Abschnitt 43 des Aufsteckteiles 32 untergebracht. Am Übergang von diesem Abschnitt 43 zu einem im Innendurchmesser verengten Abschnitt 44 des Aufsteckteiles 32 wird eine quer zur Achse des Führungsteiles liegende Anschlagfläche 45 gebildet, die im Bewegungsweg des Flansches 41 des Antriebsteiles 38 liegt. Die Anschlagfläche 45 bestimmt somit die äußerste Lage des Aufweitwerkzeuges 1b. Das Innengewinde 40 ist im Abschnitt 44 des Aufsteckteiles 32 vorgesehen.
  • Der Mitnehmer 37 ist als Hülse ausgebildet und wird auf den Mitnehmerteil 46 der Antriebsspindel 36 aufgesetzt und durch eine Schraube 47 lösbar mit ihm verbunden. Die Schraube 47 liegt geschützt innerhalb des Mitnehmers 37.
  • Der Antriebsteil 38 ist an seinem über den Mitnehmer 37 überstehenden Ende mit einer Sacklochbohrung 48 versehen, in die das Aufweitwerkzeug 1 mit seinem Schaft 19b eingesetzt ist. Das Aufweitwerkzeug 1 b ist in geeigneter Weise lösbar mit dem Antriebsteil 38 verbunden, so daß unterschiedliche Aufweitwerkzeuge verwendet oder beschädigte Aufweitwerkzeuge einfach ausgewechselt werden können. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Aufweitwerkzeug 1b und den Antriebsteil 38 einstückig miteinander auszubilden.
  • In der Zeichnung ist das Aufweitwerkzeug 1b in seiner am weitesten zurückgezogenen Lage dargestellt, in der es vollständig innerhalb des verengten Abschnittes 44 des Aufsteckteiles 32 liegt. Der Flansch 41 liegt am Gegenanschlag 42 an. Das aufzuweitende Rohr 7b ist zwischen den Klemmbacken 2b und 3b eingespannt, wobei das aufzuweitende Rohrende 27b über die Klemmbacken 2b,3b gegen das Aufweitwerkzeug 1 gerichtet ist und bis nahe an das freie Ende des Abschnittes 44 des Aufsteckteiles 32 reicht. Zum Aufweiten des Rohrendes 27b wird die Antriebseinheit 34 eingeschaltet, so daß die Antriebsspindel 36 um ihre Achse gedreht wird. Sie nimmt hierbei den Mitnehmer 37 mit. Da er eckigen Außenumriß hat, wird der Antriebsteil 38 ebenfalls in Drehrichtung mitgenommen. Infolge des Gewindeeingriffes 39,40 wird der Antriebsteil 38 auf dem Mitnehmer 37 axial verschoben und das Aufweitwerkzeug 1b in das Rohrende 27b geschoben, das hierbei vom Aufweitwerkzeug 1 zylindrisch aufgeweitet wird. Da die Aufweitvorrichtung auf dem Halsstück 33 der Antriebseinheit 34 befestigt ist, wird das beim Aufweiten des Rohres 7b auftretende Reaktions-Drehmoment von der Antriebseinheit 34 selbst aufgenommen, so daß der Benutzer der Aufweitvorrichtung nicht mehr das Gegendrehmoment auffangen muß. Dadurch kann mit der Aufweitvorrichtung das Rohrende ohne große Kraftanstrengung einfach aufgeweitet werden. Der Benutzer muß beim Aufweiten die Antriebseinheit 34 nicht einmal halten, sondern kann sie auf einer Unterlage abstützen. Dadurch ist ein ermüdungsfreies Arbeiten möglich.
  • Da alle Antriebsteile der Aufweitvorrichtung, nämlich die Antriebsspindel 36 mit dem Mitnehmerteil 46, der hülsenförmige Mitnehmer 37 und der Antriebsteil 38, im Aufsteckteil 32 untergebracht sind, sind diese Teile vor Beschädigung und/oder Verschmutzung sicher geschützt. Das Aufweitwerkzeug 1b ist bis auf seinen kürzeren Schaft 19b gleich ausgebildet wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4; es kann selbstverständlich auch eine Ausbildung entsprechend den Fig. 1 bis 3 haben.

Claims (15)

1. Aufweitwerkzeug (1) für Rohre mit Aufweitabschnitten (23a, 24a, 29, 30), die im Bereich eines Endes eines axialen verschiebbaren und drehbaren Schaftes (19) unbeweglich angeordnet sind und mit denen ein Ende eines Rohres zylindrisch aufweitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitabschnitte (23a, 24a) zumindest annähernd kalottenförmig ausgebildet sind und daß ihnen, in axialer Richtung des Werkzeuges gesehen, weitere, ebenfalls zumindest annähernd kalottenförmige Aufweitabschnitte (29, 30) nachgeordnet sind, die zur Sicherung des durch die ersten Aufweitabschnitte (23a, 24a) erweiterten Rohrdurchmessers größeren Arbeitsdurchmesser 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) ausgebildet sind.
3. Aufweitwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Aufweitabschnitte (23a, 24a) die Enden eines Steges (25a) sind, der am freien Ende des Aufweitwerkzeuges (1 a) vorgesehen ist.
4. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Schaft in einem Führungsteil geführt ist und das eine Klemmvorrichtung für die aufzuweitenden Rohre aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (17) in eine Gewindebohrung (11) der Klemmvorrichtung (2, 3) geschraubt ist.
5. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Aufweitabschnitte (29, 30) mit axialem Abstand von den ersten Aufweitabschnitten (23a, 24a) liegen und vorzugsweise diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind.
6. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Aufweitabschnitte (29, 30), in Axialrichtung des Aufweitwerkzeuges (1a) gesehen, auf gleicher Höhe wie die ersten Aufweitabschnitte (23a, 24a) liegen.
7. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die Aufweitabschnitte (23a, 24a, 29, 30) aufweisende Ende des Schaftes (19) verstärkt ausgebildet ist.
8. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (17,38) mit einem Anschlag (20,41) versehen ist.
9. Aufweitvorrichtung mit einem Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitvorrichtung einen über Gewinde (11;39,40) verschiebbaren Führungsteil (17,38) aufweist, der das Aufweitwerkzeug (1, 1a,1b) drehfest und unverschieblich aufnimmt und der mit einem Drehantrieb (34) drehfest zu verbinden ist.
10. Aufweitvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (17) mit einem Ende (22) unmittelbar mit dem Drehantrieb verbindbar ist.
11. Aufweitvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (38) drehfest, aber axial verschiebbar auf einem Mitnehmer (37) sitzt, der mit einer Antriebsspindel (36) des Drehantriebes (34) antriebsverbunden ist, und daß die Aufweitvorrichtung fest mit dem Drehantrieb (34) verbunden ist.
12. Aufweitvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg des Führungsteiles (17,38) zumindest in einer Richtung durch einen Anschlag (10,42) begrenzt ist.
13. Aufweitvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (17,38) als Gegenanschlag einen Flansch (20,41) aufweist.
14. Aufweitvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (42) an der Innenseite eines Aufsteckteiles (32) der Aufweitvorrichtung vorgesehen, insbesondere ein an der Innenseite des Aufsteckteiles (32) befestigter Ring ist, der vorzugsweise auf einem Halsstück (33) des Drehantriebes (34) drehfest sitzt.
15. Aufweitvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (37) hülsenförmig ausgebildet ist und auf einen Mitnehmerteil (46) der Antriebsspindel (36) aufgesteckt, vorzugsweise lösbar mit ihr verbunden ist.
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