EP0499094A2 - Aufweitewerkzeug für hohle Werkstücke - Google Patents

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EP0499094A2
EP0499094A2 EP92101508A EP92101508A EP0499094A2 EP 0499094 A2 EP0499094 A2 EP 0499094A2 EP 92101508 A EP92101508 A EP 92101508A EP 92101508 A EP92101508 A EP 92101508A EP 0499094 A2 EP0499094 A2 EP 0499094A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
holding device
expanding
tool
index
expanding mandrel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP92101508A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0499094A3 (en
Inventor
Karl-Heinz Velte
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rothenberger Werkzeugemaschinen GmbH
Original Assignee
Rothenberger Werkzeugemaschinen GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Rothenberger Werkzeugemaschinen GmbH filed Critical Rothenberger Werkzeugemaschinen GmbH
Publication of EP0499094A2 publication Critical patent/EP0499094A2/de
Publication of EP0499094A3 publication Critical patent/EP0499094A3/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B21D41/026—Enlarging by means of mandrels

Definitions

  • the invention relates to an expansion tool for hollow, in particular hollow cylindrical, workpieces with a tool base body, with an axially displaceable expanding mandrel having a tapered end, with a holding device for an exchangeable expansion head concentrically surrounding the expanding mandrel, with a drive through which the expanding mandrel moves around a predetermined one Stroke is displaceable against the expansion head, which consists of a cap that can be placed on the holding device and a set of expanding jaws that are guided radially therein, the holding device being mounted in the tool base body in a longitudinally adjustable manner by means of a threaded extension in the direction of the axis (AA) of the expanding mandrel, and one Has ring flange as a stop for the expansion head, and wherein a locking device is present, which acts on the adjustment movement of the holding device with respect to the tool body.
  • AA axis
  • an expanding tool is known in which the holding device for the expansion heads is formed in one piece with the base body and as its threaded extension.
  • a stop ring is arranged on the correspondingly lengthened thread extension of the base body, which can be fixed by an index pin.
  • the union cap known as the jaw retaining ring
  • an adapter ring must be screwed into the jaw retaining ring to ensure a defined guide gap for the flange sectors of the individual expanding jaws, which is secured against twisting by a notch pin is.
  • the grub screw is sensitive to wear and also does not allow reproducible retrieval of a setting that has been identified as useful.
  • the point of application of the grub screw on the holding device is necessarily also on a relatively small diameter, so that when the expansion head, which has a much larger diameter, is screwed on, the holding device can be adjusted unintentionally and unnoticed (leverage effect).
  • the grub screw creates an impression at its point of application. i.e. a deformation in which the grub screw engages again when a slightly different setting is desired.
  • the invention is therefore based on the object of specifying an expansion tool of the type described at the outset, in which a particularly simple, reliable and reproducible presetting of the expansion head is possible.
  • the holding device in the ring flange has index holes for an index pin on a circle concentric to the axis (A-A), which is mounted in the tool body.
  • a reproducible presetting is possible, in particular if the index bores e.g. are marked alphanumerically. It is then possible to assign a specific code to each tube wall thickness, as well as to each of the usable expansion heads, which in turn have different tolerance positions, e.g. when buying additional expansion heads.
  • the locking by means of an index pin is robust, reliable and on a relatively large diameter, so that the torque applied to the holding device when changing the expansion heads cannot lead to an unnoticed and undesired adjustment. In addition, there is no material deformation at the point of engagement of the locking device in the holding device. The large diameter also allows fine indexing.
  • the index pin is preferably designed as a stepped cylinder with a first and a second cylinder surface, which are arranged coaxially with one another to form an annular shoulder and with which the index pin is located in complementary coaxial bores in the main tool body is mounted, wherein a prestressed compression spring is arranged between the bottom of the larger diameter bore and the annular shoulder and wherein the index pin with the larger diameter cylinder surface engages in the index bore of the rotary body holding device designed as a rotary body.
  • the index pin with the cylinder surface of smaller diameter protrudes from the tool body and carries a slide button at the end of this cylinder surface.
  • the drive means can also be chosen arbitrarily.
  • the expanding mandrel can be actuated by a hydraulic piston.
  • the tool body has a first, rigidly attached hand lever, and in the tool body, a pivotable control body is mounted in a gap between two bearing blocks, which acts on the expanding mandrel and is connected to a second, pivotable hand lever.
  • a pivotable control body is mounted in a gap between two bearing blocks, which acts on the expanding mandrel and is connected to a second, pivotable hand lever.
  • the slide button it is expediently guided in the gap between the bearing blocks, and it protrudes from the gap on the side facing away from the hand levers.
  • FIG. 1 shows an expansion tool 1 for the ends of hollow cylindrical workpieces (tubes), which comprises a tool base body 2 made of metal with a first, integrally molded hand lever 3, a threaded bore 4, and a holding device 5 for an expansion head 6 which is axially adjustably mounted therein owns.
  • the holding device 5 consists of a rotating body 7 with a first extension 8 with an external thread 8a, which is largely screwed into the threaded bore 4. This threaded connection serves for the said axial adjustment. Furthermore, the rotary body 7 has a second extension 9 with an external thread 9a for holding the expansion head 6. Between the first and the second extension there is a one-piece molded stop 10 which is designed as an annular flange 11. The rotary body 7 is penetrated by an axial bore 12 in which an expanding mandrel 13 is mounted, which has a truncated cone-shaped end 13a, which causes the expansion jaws to expand when it is displaced longitudinally.
  • the expanding jaws 14 each have a flange sector 14a, which is held radially displaceably on a cap 16 by means of a rivet 15.
  • An annular spring 14b surrounding the flange sectors holds the spreading jaws 14 biased together in the direction of the axis AA.
  • the cap 16 has an internal thread 16a and an annular flange 16b with an annular surface 16c on which the flange sectors 14a can slide.
  • the cap 16 With its edge 16d, the cap 16 abuts the stop 10 or the ring flange 11, the axial distance of the edge 16d from the annular surface 16c on the one hand and the distance of the end face 9a from the ring flange 11 on the other hand being chosen such that between the end face 9a and the annular surface 16c has a gap delimited by plane-parallel surfaces, in which the flange sectors 14a slide with sufficient play.
  • the tapered end 13a of the expanding mandrel 13 protrudes from the bore 12 and plunges coaxially into the set of expanding jaws 14.
  • a freely rotatable roller 18 is mounted by means of a cylindrical roller axis 17, the axis of rotation of which is perpendicular to the mandrel axis A-A, which is also the system axis.
  • the tool base body 2 has a guide part 2a, which is shaped approximately as a cuboid with outer rounded corners and edges.
  • the expanding mandrel 13 projects with the roller 18 upwards out of the guide part 2a.
  • a transition piece 2b with correspondingly sloping outer wall surfaces, by means of which steps and jumps are avoided. These details are not particularly shown in the drawing.
  • Guide part 2a and transition piece 2b have a gap-shaped recess 2c which is open at the top and into which the control body 19 described in more detail below can be immersed.
  • control body 19 acting on the roller 18 is mounted by means of a pivot axis 20 and is integrally connected to a second, pivotable hand lever 21.
  • the expanding mandrel 13 can be displaced clockwise into the position according to FIG. 1 by a predetermined stroke out of the rotating body 7 against the expansion head 6 connected to the holding device 5.
  • the mode of action of the expansion head is, in and of itself, state of the art, so that there is no need to go into detail about it.
  • the control body 19 has a slot 22 which extends from one side to the other and extends in an arc around the pivot axis 20 and is delimited on one side by a first control curve 23 and on the opposite side by a second control curve 24.
  • the clear width of the slot 22 corresponds at every point to the diameter of the roller 18 (plus a slight play), so that the roller 18 is enclosed in the slot 22 and is positively guided in both directions of movement of the expanding mandrel.
  • the roller 18 runs on the first control cam 23 during the expansion process and on the control cam 24 when the expanding mandrel 13 is withdrawn by means of opposing lever movement the roller axis 17, the roller 18 is mounted in and between two inwardly delimited side walls 13b of the expanding mandrel 13. Only the front is visible from the side cheeks.
  • the control cams 23 and 24 are connected to one another by two semi-cylindrical-concave shaped end faces of the arcuate slot 22, the centers of curvature of which, which alternatively coincide with the axis of the roller 18 in the two possible end positions, depending on the stroke of the expanding mandrel 13 different distances from the pivot axis Have 20.
  • the curve is monotonous, i.e. no position of the expanding mandrel is passed through twice when the control body 19 is pivoted in one direction.
  • the control body 19 forms one end of the pivotable hand lever 21 and has an eye 25 for mounting on the pivot axis 20.
  • This passes through a gap 26 in the base body 2 and is laterally outside of the expanding mandrel 13 on the side opposite the hand levers 3 and 21 stored in the base body 2 on both sides of the gap 26.
  • the side walls of the base body delimiting the gap 26, of which only the rear one is visible, can also be referred to as bearing blocks for the pivot axis 20.
  • the side cheeks also serve as additional guides for the expanding mandrel 13 by means of recesses in them that are partially cylindrical (not visible).
  • the rotary body 7 has between the ring flange 11 and the first extension 9 an end face 27 which is radial to the axis A-A and in which index bores 28 are arranged on a circle concentric to the axis A-A, of which only the one lying in the cutting plane is visible.
  • the index pin 29 is designed as a stepped cylinder and has a first and a second cylinder surface 29a and 29b, which are arranged coaxially to form an annular shoulder 29c.
  • the axis of the index pin runs parallel to the axis A-A.
  • the index pin is mounted in complementary axial bores 31 and 32 of the base body 2.
  • a prestressed compression spring 33 which holds the index pin 29 with the larger diameter cylindrical surface 29a in the respective, preselected index bore 28.
  • the index pin protrudes with the cylindrical surface 29b of smaller diameter upwards out of the tool base body 2 and carries a sliding key 34 at the end of this cylindrical surface 29b.
  • This sliding key is guided in the gap 26 described above with little play and secured against rotation and projects on the hand levers 3 and 21 facing away from the gap 26.
  • the operation of the device is as follows: First, with the index pin 29 engaged, an expansion head 6 is screwed onto the external thread 9a and tightened against the ring flange 11 with the edge 16d by hand, ie without tools. Then it is checked in the idle stroke whether the hand levers can be approached without force. If this is not the case, the index pin 29 is raised by means of the sliding key 34 and the rotating body 7 together with the expansion head is turned out of the basic body 2 by a small amount, for which a rotation of 30 to 90 degrees is usually sufficient, that is to say Distance from two to four index holes.
  • a test widening is then carried out and the capillary gap for a pair of tubes is measured.
  • the capillary gap is too small or too large, it can be reduced or enlarged by rotating the rotating body 7 and the expansion head 6 together in one or the other direction of rotation.
  • the device is then ready for any number of subsequent operations, and the index pen prevents unwanted adjustment.
  • the setting process can be facilitated by a scale with a direction indicator ("larger” / "smaller”).
  • the threaded extension 8 is not on the holding device 5, but on the base body 2 so that it protrudes downward, and to provide the holding device 5 with a corresponding threaded hole analogous to the threaded hole 4, only in the opposite direction.
  • the diameter of the adjustment thread 4 / 8a is significantly smaller than the diameter of the external thread 9a for the attachment of the expansion heads, and the holding device is not an adapter in each expansion head but a part that is constantly assigned to the basic device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

Ein Aufweitewerkzeug (1) für hohle Werkstücke besitzt einen Werkzeuggrundkörper (2) mit einem Spreizdorn (13), der durch einen Antrieb verschiebbar ist. Eine den Spreizdorn konzentrisch umgebende Halteeinrichtung (5) trägt einen auswechselbaren Expansionskopf (6) mit in einer Überwurfkappe (16) radial beweglich gelagerten Spreizbacken (14). Die Halteeinrichtung (5) ist mittels eines Gewindefortsatzes (8) in Richtung der Achse (A-A) des Spreizdorns (13) längsverstellbar im Werkzeuggrundkörper (2) gelagert und besitzt einen Ringflansch (11) als Anschlag (10) für den Expansionskopf. Durch eine Arretiervorrichtung wird die Halteeinrichtung (5) gegenüber dem Werkzeuggrundkörper (2) fixiert. Zur Herbeiführung einer einfachen, zuverlässigen und reproduzierbaren Voreinstellung besitzt die Haltevorrichtung (5) in ihrem Ringflansch (11) auf einem zur Achse (A-A) konzentrischen Kreis Indexbohrungen für einen Indexstift (29), der im Werkzeuggrundkörper (2) gelagert ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Aufweitewerkzeug für hohle, insbesondere hohlzylindrische, Werkstücke mit einem Werkzeuggrundkörper, mit einem axial verschiebbaren, ein verjüngtes Ende aufweisenden Spreizdorn, mit einer den Spreizdorn konzentrisch umgebenden Halteeinrichtung für einen auswechselbaren Expansionskopf, mit einem Antrieb, durch den der Spreizdorn um einen vorgegebenen Hub gegen den Expansionskopf verschiebbar ist, der aus einer auf die Halteeinrichtung aufsetzbaren Überwurfkappe und aus einem Satz von radial in dieser beweglich geführten Spreizbacken besteht, wobei die Halteeinrichtung mittels eines Gewindefortsatzes in Richtung der Achse (A-A) des Spreizdorns längsverstellbar im Werkzeuggrundkörper gelagert ist und einen Ringflansch als Anschlag für den Expansionskopf aufweist, und wobei eine Arretiervorrichtung vorhanden ist, die auf die Verstellbewegung der Halteeinrichtung gegenüber dem Werkzeuggrundkörper einwirkt.
  • Durch die DE-OS 38 26 187 ein Aufweitewerkzeug bekannt, bei dem die Halteeinrichtung für die Expansionsköpfe einstückig mit dem Grundkörper und als dessen Gewindefortsatz ausgebildet ist. Um bei dem einen Ausführungsbeispiel eine axiale Voreinstellung der Expansionsköpfe vornehmen zu können, ist auf dem entsprechend verlängerten Gewindefortsatz des Grundkörpers ein Anschlagring angeordnet, der durch einen Indexstift festgelegt werden kann. Da hierbei jedoch die als Backenhaltering bezeichnete Überwurfkappe mit ihrer inneren Kreisringfläche unterschiedliche Abstände von der unteren Stirnfläche des Gewindefortsatzes einnehmen kann, muß zur Gewährleistung eines definierten Führungsspalts für die Flanschsektoren der einzelnen Spreizbacken ein Adapterring in den Backenhaltering eingeschraubt werden, der durch einen Kerbstift gegen Verdrehen gesichert ist.
  • Die Verwendung eines Adapterrings ist jedoch auf Backenhalteringe mit entsprechend großen Durchmessern beschränkt, die ihrerseits nicht ohne Adapterring auf den Gewindefortsatz aufgeschraubt werden können, für den sich auf dem Markt wegen des Nachhol- und Ersatzbedarfs an Expansionsköpfen ein Standardmaß durchgesetzt hat. Die minimalen Durchmesser der aufzuweitenden Rohrleitungen liegen daher wegen der Durchmesser-Vergrößerung durch den Adapterring bei etwa 28 mm. Die bekannte Lösung ist daher für die Masse aller Anwendungsfälle im Sanitärbereich für Wohngebäude nicht einsetzbar, bei denen die Rohrdurchmesser deutlich unterhalb 28 mm liegen.
  • Durch das DE-GM 88 07 784.5 ist ein Aufweitewerkzeug der eingangs beschriebenen Gattung bekannt, bei dem die Arretiervorrichtung aus einer radial im Werkzeuggrundkörper gelagerten Madenschraube besteht, die gegen das gewindefreie Ende der Halteeinrichtung verspannbar ist.
  • Damit wird zwar eine Justierung ermöglicht, jedoch ist die Madenschraube verschleißempfindlich und ermöglicht auch kein reproduzierbares Wiederauffinden einer einmal als brauchbar erkannten Einstellung. Notwendigerweise liegt auch der Angriffspunkt der Madenschraube an der Halteeinrichtung auf einem relativ kleinen Durchmesser, so daß die Halteeinrichtung beim Aufschrauben des einen sehr viel größeren Durchmesser aufweisenden Expansionskopfes ungewollt und unbemerkt verstellt werden kann (Hebelwirkung). Schließlich erzeugt die Madenschraube an ihrem Angriffspunkt einen Abdruck. d.h. eine Verformung, in die die Madenschraube auch dann wieder eingreift, wenn eine geringfügig andere Einstellung erwünscht ist.
  • Die genaue und zuverlässige Voreinstellung der Expansionsköpfe bzw. des Expansionsweges ist aus vier Gründen erwünscht:
    • 1. Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen aller Teile des Grundgeräts,
    • 2. zum Ausgleich von Maßabweichungen zwischen Grundgeräten und Expansionsköpfen verschiedener Herstelldaten, Hersteller und Anbieter,
    • 3. zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen (Durchmesser und Wandstärke) der Werkstücke (Rohre), und/oder
    • 4. zum Einstellen des sogenannten Kapillarspalts zwischen einem aufgeweiteten und einem darin eingesetzten nicht aufgeweiteten Rohrende bei der Herstellung einer Löt- oder Klebverbindung im Rohrleitungsbau (sog. Kapillarspaltoptimierung: sichere Löt- oder Klebverbindung bei minimalem Löt- oder Klebmittelverbrauch).
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Aufweitewerkzeug der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, bei dem eine besonders einfache, zuverlässige und reproduzierbare Voreinstellung des Expansionskopfes möglich ist.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Aufweitewerkzeug erfindungsgemäß dadurch, daß die Haltevorrichtung im Ringflansch auf einem zur Achse (A-A) konzentrischen Kreis Indexbohrungen für einen Indexstift besitzt, der im Werkzeuggrundkörper gelagert ist.
  • Beim Erfindungsgegenstand ist eine reproduzierbare Voreinstellung möglich, insbesondere dann, wenn die Indexbohrungen z.B. alphanumerisch gekennzeichnet sind. Es ist dann möglich, einer jeden Rohrwandstärke eine bestimmte Kennziffer zuzuordnen, desgleichen jedem der verwenbaren Expansionsköpfe, die untereinander wiederum unterschiedliche Toleranzlagen aufweisen, z.B. beim Nachkauf von zusätzlichen Expansionsköpfen. Die Arretierung mittels eines Indexstiftes erfolgt robust, zuverlässig und auf einem relativ großen Durchmesser, so daß das auf die Halteeinrichtung beim Wecshsel der Expansionsköpfe aufgebrachte Drehmoment nicht zu einer unbemerkten und ungewollten Verstellung führen kann. Außerdem erfolgt keine Materialverformung an der Eingriffsstelle der Arretiervorrichtung in die Halteeinrichtung. Der große Durchmesser erlaubt außerdem eine feinteilige Indexierung.
  • Vorzugsweise ist dabei der Indexstift als Stufenzylinder mit einer ersten und einer zweiten Zylinderfläche ausgebildet, die unter Bildung einer Ringschulter koaxial zueinander angeordnet sind und mit denen der Indexstift in komplementären koaxialen Bohrungen im Werkzeuggrundkörper gelagert ist, wobei zwischen dem Grund der Bohrung größeren Durchmessers und der Ringschulter eine vorgespannten Druckfeder angeordnet ist und wobei der Indexstift mit der Zylinderfläche größeren Durchmessers in die Indexbohrung der als Rotaionskörper ausgebildeten Haltevorrichtung Rotationskörpers eingreift.
  • Aus Platzersparnisgründen ragt dabei der Indexstift mit der Zylinderfläche kleineren Durchmessers aus dem Werkzeuggrundkörper heraus und trägt am Ende dieser Zylinderfläche eine Schiebetaste.
  • Auch die Antriebsmittel können dabei beliebig gewählt werden. So kann der Spreizdorn durch einen Hydraulikkolben betätigt werden.
  • Eine besonders vorteilhafte Anwendung ergibt sich jedoch bei den an sich bekannten "Expanderzangen" mit zwei in Schließstellung senkrecht zur Achse des Spreizdorns ausgerichteten Handhebeln. Hierbei besitzt der Werkzeuggrundkörper einen ersten, starr angebrachten Handhebel , und im Werkzeuggrundkörper ist in einem Spalt zwischen zwei Lagerböcken ein schwenkbarer Steuerkörper gelagert, der auf den Spreizdorn einwirkt und mit einem zweiten, schwenkbaren Handhebel verbundenen ist. Zum Schutze der Schiebetaste ist diese zweckmäßig in dem Spalt zwischen den Lagerböcken geführt, und sie ragt auf der den Handhebeln abgekehrten Seite aus dem Spalt heraus.
  • Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    einen teilweisen Axialschnitt durch ein Aufweitewerkzeug im Bereich des Werkzeuggrundkörpers und des Spreizdorns mit dem Expansionskopf und
    Figur 2
    einen Ausschnitt aus Figur 1 in vergrößertem Maßstab.
  • In Figur 1 ist ein Aufweitewerkzeug 1 für die Enden hohlzylindrischer Werkstücke (Rohre) dargestellt, das einen aus Metall bestehenden Werkzeuggrundkörper 2 mit einem ersten, einteilig angeformten Handhebel 3, eine Gewindebohrung 4, und eine in dieser axial verstellbar gelagerte Halteeinrichtung 5 für einen Expansionskopf 6 besitzt.
  • Die Halteeinrichtung 5 besteht aus einem Rotationskörper 7 mit einem ersten Fortsatz 8 mit einem Außengewinde 8a, das weitgehend in die Gewindebohrung 4 eingechraubt ist. Diese Gewindeverbindung dient zu der besagten axialen Verstellung. Ferner besitzt der Rotatiuonskörper 7 einen zweiten Fortsatz 9 mit einem Außengewinde 9a zur Halterung des Expansionskopfes 6. Zwischen dem ersten und dem zweiten Fortsatz befindet sich ein einteilig angeformter Anschlag 10, der als Ringflansch 11 ausgebildet ist. Der Rotationskörper 7 ist von einer axialen Bohrung 12 durchsetzt in der ein Spreizdorn 13 gelagert ist, der ein kegelstumpfförmig verjüngtes Ende 13a aufweist, das bei seiner Längsverschiebung die Expansion der Spreizbacken bewirkt.
  • Am äußeren Ende des zweiten Fortsatzes 9 befindet sich eine radiale Stirnfläche 9b für die radiale Führung der sektorförmigen Spreizbacken 14, von denen sechs als ein Satz im Kreis um die Achse A-A angeordnet sind. Für die beschriebene Führung besitzen die Spreizbacken 14 je einen Flanschsektor 14a, der mittels je eines Niets 15 radial verschiebbar an einer Überwurfkappe 16 gehalten ist. Eine die Flanschsektoren umgebende Ringfeder 14b hält die Spreizbacken 14 in Richtung auf die Achse A-A vorgespannt zusammen. Die Überwurfkappe 16 besitzt ein Innengewinde 16a und einen Ringflansch 16b mit einer Kreisringfläche 16c, auf der die Flanschsektoren 14a gleiten können. Mit ihrem Rand 16d stößt die Überwurfkappe 16 an den Anschlag 10 bzw. den Ringflansch 11 an, wobei der axiale Abstand des Randes 16d von der Kreisringfläche 16c einerseits und der Abstand der Stirnfläche 9a vom Ringflansch 11 andererseits so gewählt sind, daß zwischen der Stirnfläche 9a und der Kreisringfläche 16c ein von planparallelen Flächen begrenzter Spalt vorhanden ist, in dem die Flanschsektoren 14a mit ausreichendem Spiel gleiten.
  • Aus der Bohrung 12 ragt das verjüngte Ende 13a des Spreizdorns 13 hervor und taucht koaxial in den Satz von Spreizbacken 14 ein. In dem gegenüberliegenden, gleichfalls aus dem Werkzeuggrundkörper 2 herausragenden Ende des Spreizdorns 13 ist mittels einer zylindrischen Rollenachse 17 eine frei drehbare Rolle 18 gelagert, deren Drehachse senkrecht zur Dornachse A-A steht, die auch die Systemachse ist.
  • Der Werkzeuggrundkörper 2 besitzt ein Führungsteil 2a, das in etwa als Quader mit äußeren abgerundeten Ecken und Kanten geformt ist. Der Spreizdorn 13 ragt mit der Rolle 18 nach oben aus dem Führungsteil 2a heraus. Zwischen dem Führungsteil 2a und dem starr und einstückig angeformten Handhebel 3, befindet sich ein Übergangsstück 2b mit entsprechend schrägen äußeren Wandflächen, durch das Stufen und Sprünge vermieden werden. Diese Einzelheiten sind zeichnerisch nicht besonders dargestellt. Führungsteil 2a und Übergangsstück 2b besitzen eine nach oben offene spaltförmige Ausnehmung 2c, in die der nachfolgend näher beschriebene Steuerkörper 19 eintauchen kann.
  • Gleichfalls im Werkzeuggrundkörper 2 ist mittels einer Schwenkachse 20 der auf die Rolle 18 einwirkende Steuerkörper 19 gelagert, der mit einem zweiten, schwenkbaren Handhebel 21 einstückig verbundenen ist.
  • Durch den Steuerkörper 19 ist der Spreizdorn 13 bei Hebelbetätigung im Uhrzeigersinne in die Stellung gemäß Figur 1 um einen vorgegebenen Hub aus dem Rotationskörper 7 heraus gegen den mit der Halteinrichtung 5 verbundenen Expansionskopf 6 verschiebbar. Die Wirkunsgweise des Expansionskopfes ist - für sich genommen - Stand der Technik, so daß sich ein näheres Eingehen hierauf erübrigt.
  • Die Angaben "oben" und "unten" beziehen sich auf die in den Figuren dargestellte Lage.
  • Der Steuerkörper 19 besitzt einen von einer zur anderen Seite durchgehenden, bogenförmig um die Schwenkachse 20 verlaufenden Schlitz 22, der auf einer Seite durch eine erste Steuerkurve 23 und auf der gegenüberliegenden Seite durch eine zweite Steuerkurve 24 begrenzt ist. Die lichte Weite des Schlitzes 22 entspricht an jeder Stelle dem Durchmesser der Rolle 18 (zuzüglich eines geringen Spiels), so daß die Rolle 18 im Schlitz 22 eingeschlossen und in beiden Bewegungsrichtungen des Spreizdorns zwangsgeführt ist.
  • Die Rolle 18 läuft beim Aufweitevorgang auf der ersten Steuerkurve 23, beim Rückzug des Spreizdorns 13 durch gegenläufige Hebelbewegung auf der Steuerkurve 24. Mittels der Rollenachse 17 ist die Rolle 18 in und zwischen zwei nach innen von parallelen Wänden begrenzten Seitenwangen 13b des Spreizdorns 13 gelagert. Von den Seitenwangen ist nur die vordere sichtbar.
  • Die Steuerkurven 23 und 24 sind durch zwei halbzylindrisch-konkav geformte Endflächen des bogenförmigen Schlitzes 22 miteinander verbunden, deren Krümmungsmittelpunkte, die in den beiden möglichen Endstellungen alternativ mit der Achse der Rolle 18 zusammenfallen, nach Maßgabe des Hubes der Spreizdorns 13 unterschiedliche Abstände von der Schwenkachse 20 haben. Der Kurvenverlauf ist monoton, d.h. keine Stellung des Spreizdorns wird beim Schwenken des Steuerkörpers 19 in einer Richtung zweimal durchlaufen.
  • Die genannten halbzylindrischen Endflächen bilden Anschläge für die Begrenzung des Schwenkwinkels des schwenkbaren Handhebels 21, wobei der eine Anschlag die Annäherung der Handhebel bis auf einen Mindestabstand begrenzt, der eine Fingerquetschung verhindert. Der andere Anschlag begrenzt die Öffnungsbewegung des Handhebels.
  • Der Steuerkörper 19 bildet das eine Ende des schwenkbaren Handhebels 21 und besitzt ein Auge 25 für die Lagerung auf der Schwenkachse 20. Diese durchsetzt einen Spalt 26 im Grundkörper 2 und ist in diesem seitlich außerhalb des Spreizdorns 13 auf der den Handhebeln 3 und 21 gegenüberliegenden Seite beiderseits des Spalts 26 im Grundkörper 2 gelagert. Die den Spalt 26 begrenzenden Seitenwände des Grundkörpers, von denen nur die hintere sichtbar ist, können auch als Lagerböcke für die Schwenkachse 20 bezeichnet werden. Die Seitenwangen dienen mittels in ihnen angebrachter teilzylindrischer (nicht sichtbarer) Ausnehmungen auch als zusätzliche Führungen für den Spreizdorn 13.
  • Der Rotationskörper 7 besitzt zwischen dem Ringflansch 11 und dem ersten Fortsatz 9 eine zur Achse A-A radiale Stirnfläche 27, in der auf einem zur Achse A-A konzentrischen Kreis Indexbohrungen 28 angeordnet sind, von denen nur die in der Schnittebene liegende sichtbar ist. In diese greift ein Indexstift 29 ein, der im Werkzeuggrundkörper 2 gelagert ist. Indexbohrungen 28 und Indexstift 29 bilden zusammen eine Arretiervorrichtung 30, deren Einzelheiten deutlicher anhand von Fig. 2 zu erkennen sind.
  • Der Indexstift 29 ist als Stufenzylinder ausgebildet und besitzt eine erste und eine zweite Zylinderfläche 29a bzw. 29b, die unter Bildung einer Ringschulter 29c koaxial zueinander angeordnet sind. Die Achse des Indexstiftes verläuft parallel zur Achse A-A. Mit den Zylinderflächen ist der Indexstift in komplementären axialen Bohrungen 31 und 32 des Grundkörpers 2 gelagert. Zwischen dem Grund der Bohrung 31 größeren Durchmessers und der Ringschulter 29c befindet sich eine vorgespannte Druckfeder 33, die den Indexstift 29 mit der Zylinderfläche 29a größeren Durchmessers in der jeweiligen, vorgewählten Indexbohrung 28 hält.
  • Der Indexstift ragt mit der Zylinderfläche 29b kleineren Durchmessers nach oben aus dem Werkzeuggrundkörper 2 heraus und trägt am Ende dieser Zylinderfläche 29b eine Schiebetaste 34. Diese Schiebetaste ist mit geringem Spiel und gegen Verdrehen gesichert in dem oben beschrieben Spalt 26 geführt und ragt auf der den Handhebeln 3 und 21 abgekehrten Seite aus dem Spalt 26 heraus.
  • Die Wirkungsweise des Geräts ist folgende: Zunächst wird bei eingerastetem Indexstift 29 ein Expansionskopf 6 auf das Außengewinde 9a aufgeschraubt und mit dem Rand 16d von Hand, d.h. ohne Werkzeug, gegen den Ringflansch 11 festgezogen. Sodann wird im Leerhub überprüft, ob die Handhebel sich kräftefrei annähern lassen. Ist dies nicht der Fall, so wird der Indexstift 29 mittels der Schiebetaste 34 angehoben und der Rotationskörper 7 zusammen mit dem Expansionskopf um ein geringes Maß aus dem Grundkörper 2 herausgedreht, wozu in der Regel eine Drehung um 30 bis 90 Grad genügt, d.h. um den Abstand von zwei bis vier Indexbohrungen.
  • Alsdann wird eine Probeaufweitung vorgenommen, und der Kapillarspalt für eine Rohrpaarung wird vermessen. Je nach dem, ob der Kapillarspalt zu klein oder zu groß ist, kann er durch gemeinsame Drehung von Rotationskörper 7 und Expansionkopf 6 in der einen oder anderen Drehrichtung verkleinert oder vergrößert werden. Das Gerät ist dann für beliebig viele folgende Arbeitsvorgänge bereit, und der Indexstift verhindert eine ungewollte Verstellung.
  • Durch eine Skala mit Richtungsanzeige ("größer"/"kleiner") kann der Einstellvorgang erleichtert werden.
  • Es ist alternativ möglich, den Gewindefortsatz 8 nicht an der Halteeinrichtung 5, sondern am Grundkörper 2 anzuordnen, so daß er nach unten absteht, und die Halteeinrichtung 5 mit einer entsprechenden Geindebohrung analog der Gewindebohrung 4, nur in umgekehrter Richtung, zu versehen. Auch in diesem Fall ist der Durchmesser des Verstellgewindes 4/8a deutlich kleiner als der Durchmesser des Außengewindes 9a für das Aufsetzen der Expansionköpfe, und die Halteeinrichtung ist kein Adapter in einem jeden Expansionskopf sondern ein dem Grundgerät ständig zugeordnetes Teil.

Claims (5)

  1. Aufweitewerkzeug (1) für hohle, insbesondere hohlzylindrische, Werkstücke mit einem Werkzeuggrundkörper (2), mit einem axial verschiebbaren, ein verjüngtes Ende (13a) aufweisenden Spreizdorn (13), mit einer den Spreizdorn konzentrisch umgebenden Halteeinrichtung (5) für einen auswechselbaren Expansionskopf (6), mit einem Antrieb, durch den der Spreizdorn (13) um einen vorgegebenen Hub gegen den Expansionskopf verschiebbar ist, der aus einer auf die Halteeinrichtung (5) aufsetzbaren Überwurfkappe (16) und aus einem Satz von radial in dieser beweglich geführten Spreizbacken (14) besteht, wobei die Halteeinrichtung (5) mittels eines Gewindefortsatzes (8) in Richtung der Achse (A-A) des Spreizdorns (13) längsverstellbar im Werkzeuggrundkörper (2) gelagert ist und einen Ringflansch (11) als Anschlag (10) für den Expansionskopf aufweist, und wobei eine Arretiervorrichtung (30) vorhanden ist, die auf die Verstellbewegung der Halteeinrichtung (5) gegenüber dem Werkzeuggrundkörper (2) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (5) im Ringflansch (11) auf einem zur Achse (A-A) konzentrischen Kreis Indexbohrungen (28) für einen Indexstift (29) besitzt, der im Werkzeuggrundkörper (2) gelagert ist.
  2. Aufweitewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen von Indexbohrungen (28) und Indexstift (29) parallel zur Achse (A-A) des Spreizdorns (13) verlaufen.
  3. Aufweitewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Indexstift (29) als Stufenzylinder mit einer ersten (29a) und einer zweiten Zylinderfläche (29b) ausgebildet ist, die unter Bildung einer Ringschulter (29c) koaxial zueinander angeordnet sind und mit denen der Indexstift in komplementären koaxialen Bohrungen (31, 32) im Werkzeuggrundkörper (2) gelagert ist, daß zwischen dem Grund der Bohrung (31) größeren Durchmessers und der Ringschulter (29c) eine vorgespannte Druckfeder (33) angeordnet ist und daß der Indexstift (29) mit der Zylinderfläche (29a) größeren Durchmessers in die Indexbohrung (28) des Ringflansches (11) eingreift.
  4. Aufweitewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Indexstift (29) mit der Zylinderfläche (29b) kleineren Durchmessers aus dem Werkzeuggrundkörper (2) herausragt und am Ende dieser Zylinderfläche eine Schiebetaste (34) trägt.
  5. Aufweitewerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebetaste (34) gegen Verdrehen gesichert in einem Spalt (26) zwischen zwei Lagerböcken des Werkzeuggrundkörpers (2) geführt ist und aus dem Spalt (26) herausragt.
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