EP1360019B1 - Expansion tool for expanding tube ends and pressing device comprising such an expansion tool - Google Patents
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- EP1360019B1 EP1360019B1 EP02704680A EP02704680A EP1360019B1 EP 1360019 B1 EP1360019 B1 EP 1360019B1 EP 02704680 A EP02704680 A EP 02704680A EP 02704680 A EP02704680 A EP 02704680A EP 1360019 B1 EP1360019 B1 EP 1360019B1
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- Y10T29/49938—Radially expanding part in cavity, aperture, or hollow body
- Y10T29/4994—Radially expanding internal tube
Definitions
- the invention relates according to the preamble of claim 1, a widening tool for expanding Pipe ends, wherein the expansion tool a Aufdddorn and a Contra-holder, wherein further the expanding mandrel of a pull rod and a surrounding, elastic rubber expansion element consists and the Counterholder the expansion element supports the foot and radially spaced surrounds.
- a generic expansion tool for example, from the PATENT ABSTRACT OF JAPAN vol. 014, no. 147 (M-0952), March 20, 1990 (1990-03-20) & JP 02 011233 A (SEKISUI CHEM CO LTD), January 16, 1990 (1990-01-16).
- Known expansion tool is the pull rod on a piston of a Cylinder / piston unit anchored directly. Such a widening tool can not be attached to conventional hydraulic devices, in particular pressing devices become.
- the expansion tool according to the invention can be attached in the simplest manner to conventional hydraulic devices, in particular pressing devices which act on the expanding tool via rollers, in particular on the push rod element.
- the expander according to the invention is formed so that is displaced by pressurizing the push rod elements, eg.
- the expansion tool is connected via the bolt-fastening element with the device acting on the push rod element rigidly, but preferably interchangeable connected.
- the bolt fastening element has a transverse to the axial direction of the drawbar bolt receiving bore.
- a screw connection can be provided here.
- a welded joint it is also proposed that the push rod element passes through the bolt fastener. Accordingly, the pressurization of the push rod element takes place in the direction of actuation of the same upstream of the attachment region of the expansion tool, wherein the push rod element is freely displaceable in its L jossachsraum in the fastener.
- the push rod element is formed plunger-like. Accordingly, the push rod element is not attached to the counter-holder, but acts only adjacent thereto, wherein a pressurization of the push rod element is transmitted via the pressing device to be arranged on the counter-holder.
- the step on the upper side serves as a stop for a tube to be expanded, which, in conjunction with the step formed on the inside, has the advantageous effect of achieving a uniform expansion extending into the end of the tube to be expanded.
- different expansion tools may be provided, which is connectable to the respective bolt-fastener with the pressing device or the like.
- a screw-in adapter part is provided in the bolt fastening element for fastening the pull rod, for adaptation to different tie rod diameters. This embodiment proves to be advantageous in particular in connection with the arrangement of plungers resting only on the counterholder.
- the same bolt-fastener different tie rods and backstops can be assigned.
- the force-limiting device preferably consists of a plastic part, wherein the plastic part has a higher rigidity than the expansion element.
- This expansion element can also be a flexible plastic, which has a very high hardness of, for example, 90 to 100 Shore, preferably about 95 Shore. This is preferably a polyurethane plastic, over which pressures up to about 200 bar can be generated.
- an expander-transition element is arranged in the loading direction.
- the latter preferably consists of a stop compression-limited plastic part.
- the stop compression by a, against the expansion element limiting stop disc movable stop sleeve further wherein the stop sleeve has a, acted upon by a Switzerlandstangenkopf sleeve bottom, which merges into a pipe section surrounding the pull rod. Consequently, the widening transition element is sandwiched between two sleeve elements, which sleeve elements have collapsed at a given compression and so do not allow further compression of the widening transition element.
- a die element is received within the counter-holder.
- the latter forms in the course of the expansion process, a negative mold, in which the pipe end is pressed by means of the rubber expansion element. This also prevents the elastomer element flows in the course of expansion over the collar at the end of the drawbar out in a gap between the collar and pipe end and this uncontrolled further expansion of the pipe end is effected.
- the die element can be shaped in the form of half-shells to be screwed manually, which support the end region of the pipe to be expanded.
- a configuration in which the die element divided in the longitudinal direction is composed of a plurality of partial dies is preferred, for example, four quarter shells forming a 90 ° circle segment in cross-section.
- the received in the anvil die element or the received sub-matrices are displaceable relative to the anvil in the axial direction.
- the die element engages under the elastic rubber expansion element, wherein it is preferably further provided that the die element is caught with radially aligned collar in the region of the drawbar between the rubber expansion element and a pressure spring supported in the region of a counter-holder bottom.
- a sub-die in the course of compression from a removal position for the pipe end to be expanded by axial displacement in a Verpress too while reducing the radial distance to the drawbar is displaced.
- the sub-matrices of the die element in the course of the expansion process are displaced radially in the direction of the tube end to be expanded, after which partial axial sections of the sub-matrices rest on the outer wall of the tube to be expanded supported by the counter-holder.
- no annular gap can arise between the tie rod and tube, in which the elastomeric material of the expansion element can flow in an uncontrolled manner.
- the widening of the pipe end is clearly defined in its geometry, in particular in its axial extent.
- a guide bevel is formed, which cooperates with a guide projection of the die element.
- two mutually distanced guide bevels are arranged in the axial direction at different radial distances from the drawbar.
- Another embodiment of The invention further relates to a pressing device with a widening tool for expanding pipe ends according to claim 1, wherein the pull rod with the Pressing device is firmly connected while the anvil is acted upon by a push rod element.
- the latter is used for actuation of the pressing device relative to Tow bar shifted.
- anchored the drawbar in a bolt fastener is, what latter the attachment of the expansion tool serves on the pressing device.
- the push rod element in the longitudinal direction of the pull rod extends beyond the bolt fastener.
- the bolt fastener a transversely to the axial direction the drawbar extending bolt-receiving bore has, for bolt connection of the expansion tool with the pressing device, wherein it is further preferred that the push rod element the bolt fastener interspersed.
- the push rod element in the longitudinal direction of the drawbar free in the bolt fastener displaced.
- the push rod element can be further connected to the counter-holder be, for example, screw or welding connected.
- Preferred is an embodiment in which the Push rod element as a merely abutting, with the plunger unconnected tappet formed is.
- the pressing device acts on the rams via rollers.
- a widening tool 1 for connection to a hydraulic press 2 has a bolt fixed part 3 for fixing the expansion tool. 1
- a hydraulic over a piston 4 relative to the bolt fixed part 3 displaceable Movement part 5, which in the embodiment shown in a cross section substantially U-shaped and two juxtaposed Traversing rollers 6 rotatably supports.
- the expansion tool 1 serves to expand pipe ends 7, including the expansion tool 1 an expanding mandrel 8 as well having a counter-holder 9.
- the expanding mandrel 8 essentially exists from a pull rod 10 and a surrounding, elastic expansion element 11, which latter preferably a polyurethane plastic.
- the drawbar 11 has one end, the expansion element 11th supporting Glasstangenkopf 12, whose diameter that of the expansion element 11 in the unloaded position corresponds to FIG. 4.
- the surrounding the Aufweitdorn 8 backstop 9 is cup-shaped formed, with one in the direction of the tie-rod headboard pointing, annular in cross-section remaining free receiving opening 13 which radially is limited inside by the expansion element 11 and radially outwardly through the Schmidtwandung 14.
- the Counterholder 9 is relative to the pull rod 11 in the longitudinal direction same mobile.
- the pull rod head 12 facing away from the bottom of the pot 15 Counter-holder 9 forms on the inside a step 16, which a foot area 17 of the expander 11th receives, wherein the diameter of the step 16 the expander diameter is adjusted ..
- the limited by the Jacobsutzwandung 14 pot bottom 15 serves as a stop for the pipe end to be expanded 7.
- the marginal edge in the transition area between the bottom of the pot 15 and stage 16 is provided with a phase 18.
- the pull rod 10 passes through the anvil 9 in the area a correspondingly adapted. Bore 19 of Pot bottom 15 and is the end, the tie rod end 12th opposite, in a bolt fastener 20 anchored.
- the latter is in the illustrated embodiment formed cuboid and facing the Anchoring the tie rod 10 a threaded hole 21st into which an end-side threaded portion 22 of the Pull rod 10 engages.
- This bolt fastener 20 is used for mounting the Aufweitwerkmaschinees 1 on the pressing device 2, including the Bolt fastener one transverse to the axial direction the pull rod 10 extending bolt-receiving bore 23rd having. By the latter enters the bolt fixed part. 3 of the pressing device 2.
- the bolt fastening element 20 on both sides of the bolt receiving bore 23 in each case two superimposed, in the axial direction of the drawbar 10 aligned guide holes 24, to the passage of push rod elements 25 in the form of plungers 26.
- the latter project on both sides of the bolt fastening element 20 beyond this, with the, respectively with a locking ring 27 provided one ends 28 in the Area of the pot bottom 15 adjacent to the anvil 9 apply this.
- the these ends 28 facing away Ends 29 are with radial thickenings 30th provided, against which the traversing rollers 6 of the pressing device 2 to apply pressure.
- FIGS. 6 to 10 show a second embodiment a Aufweitwerkmaschinees 1, which as in the previous described embodiment by a pressing device 2 can be acted upon.
- the bolt fastener 20 is the same as the first embodiment, wherein for the arrangement of a tie rod 10th for pipe ends 7 smaller diameter a screw-in adapter part 31 screwed into the threaded hole 21 is. This allows the attachment of tie rods 10th with different diameters on one and the same Bolt fastener 20. This is only each the appropriate screw-adapter part 31 in the Threaded hole 21 to screw.
- This screw-adapter part 31 in turn has a Threaded hole 32 for receiving the end-side threaded portion 22 of the drawbar 10 on, which latter is secured by a lock nut 33.
- the counter-holder 9 of this second embodiment has a arranged in the direction of application r before this Pressure plate 34 on. Between this and the counter-holder 9 is a, consisting of a plastic part Force limiting device 35 is arranged. This Plastic part has a higher rigidity than the expansion element 11.
- the bolt fastener 20 passing through Push rod element 25 and plunger 26 act in this embodiment, the pressure plate 34 on the Counterholder 9 opposite side.
- a widening transition element 36 arranged downstream in the direction of supply r to the Expander element 11, however caught anyway by the tie rod 10 a widening transition element 36 arranged downstream in the direction of supply r to the Expander element 11, however caught anyway by the tie rod 10 a widening transition element 36 arranged downstream in the direction of supply r to the Expander element 11, however caught anyway by the tie rod 10 a widening transition element 36 arranged downstream in the direction of supply r to the Expander element 11, however caught anyway by the tie rod 10 a widening transition element 36 arranged downstream in the direction of supply r to the Expander element 11, however caught anyway by the tie rod 10 a widening transition element 36 arranged downstream in the direction of supply r to the Expander element 11, however caught anyway by the tie rod 10 a widening transition element 36 arranged downstream in the direction of supply r to the Expander element 11, however caught anyway by the tie rod 10 a widening transition element 36 arranged downstream in the direction of supply r to the Expander element 11, however caught anyway by the tie
- the stop disc 38 limits the expander 11th in which, the pot bottom 15 of the counter-holder 9 facing away End region and is displaceable relative to the pull rod 10.
- the stop sleeve 39 is supported against the Switzerlandstangenkopf 12 off.
- the measured in the longitudinal extent of the drawbar 10 Width of the plastic part 37 is chosen larger than the length measured in the same direction of the Pipe section 40, bringing between the free pipe section end and the stopper plate 38 a between the plastic part 37 and the tie rod 10 extending free annulus remains.
- the force introduced via the plunger 26 causes an axial displacement of, the expander 11 end limiting pressure stopper plate 38 in the direction on the stop sleeve 39 until the stopper plate 38th stop limited against the pipe section 40 of the stop sleeve 39 occurs. This is a compression between stop disk 38 and stop sleeve 39 caught plastic part 37.
- Figs. 14 to 20 show a third embodiment the Aufweitwerkmaschinees 1, wherein according to the second Embodiment of the counter-holder 9 in a loading direction r in front of this arranged pressure plate 34 has. Again, between the pressure plate 34th and the counter-holder 9, a force-limiting device 35 arranged, which has a higher rigidity as the expansion element 11.
- a die element 43 was added, which as shown above the open end of the cup-shaped Counter-holder 9 protrudes in the axial direction.
- the die element 43 is divided in the longitudinal direction and is made up of four sector-like cross sections Submatrices 44.
- the die element 43 or its sub-dies 44 are the expansion area, d. H. the tube 7 to be expanded facing according to the desired Aufweitgeometrie formed.
- each sub-die has 44 an expansion section 49 and an abutment section 50, wherein the transition between Aufweitabêt 49 and 6.3abites 50 at an acute angle of about 30 ° runs to the longitudinal axis.
- Wandungsinnen patron is the counter-holder 9 with two in Axial direction to each other distanced guide slopes 45, 46 provided, which at an angle of approximately 45 ° to Longitudinal axis of the expansion tool 1 run. in this connection is the bottom of the pot 15 facing guide slope 45th with a smaller radial distance to the drawbar 10th as the pot bottom 15 lying away guide slope 46 arranged.
- the die element 43 or the sub-dies 44 have in the area encompassed by the counter-holder 9 outer wall outer wall shaped according to the guide slopes 45, 46 and positioned guide projections 47, 48 on.
- In an unloaded basic position according to Figs. 14 and 15 are the guide projections 47, 48 of the Part matrices 44 on the guide slopes 45, 46 of the Counterholder 9 on.
- Each sub-die 44 also has, in the pot bottom 15th of the counter-holder 9 facing end after a radially inward toward the drawbar 10 projecting Carrying section 51, which with the interposition of 10 freely displaceable in the axial direction on the pull rod Slices 52 in the axial direction on the one hand by the Expander 11 and on the other hand by a on the pot bottom 15 supporting compression spring 53 acted upon becomes.
- the arrangement of the sub-matrices 44 in the starting position as shown in FIGS. 14 and 15 is chosen so that the facing side surfaces of the sub-matrices 44 spaced apart a gap between to stay. Furthermore, also the radially inner End edge of the driving portions 51 to the pull rod 10th spaced.
- the expansion element 11 is further compressed. according to this will be the pipe end 7 in the contact sections 50th the sub-matrices 44 pressed and expanded.
- the sub-matrices 44 are based radially outwards at the plan, between the guide slopes 45 and 46 formed pot wall of the counter-holder 9, so that a radial deflection of the pipe end 7 outside the desired expansion zone is counteracted.
- a controlled, by shaping the sub-matrices 44 predefined expansion of the Pipe end 7 allows.
- the expansion tool described is 1 can be arranged on a conventional pressing device 2.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ein Aufweitwerkzeug zum Aufweiten von
Rohrenden, wobei das Aufweitwerkzeug einenAufweitdorn und einen
Gegenhalter aufweist, wobei weiter der Aufweitdorn aus einer Zugstange und
einem diese umgebenden, elastischen Gummi-Aufweitelement besteht und der
Gegenhalter das Aufweitelement fußseitig abstützt und radial mit Abstand
umgibt.The invention relates according to the preamble of
Derartige Aufweitwerkzeuge zum Aufweiten von Rohrenden sind bekannt. Das aufzuweitende Rohrende wird hierbei in einen Ringraumbereich zwischen dem Aufweitelement und dem Gegenhalter eingeführt, wonach durch Bewegung der Zugstange in Richtung auf den, das Aufweitelement fußseitig abstützenden Gegenhalterboden das Aufweitelement gestaucht wird, was ein Aufweiten des Rohrendes zur Folge hat.Such expansion tools for expanding pipe ends are known. The pipe end to be widened is in this case in an annular space between the expansion element and the counter-holder, which is followed by Movement of the drawbar towards the foot, the widening element abstützenden counter holder bottom the expander is upset what a Expansion of the pipe end has the consequence.
Ein gattungsgemäßes Aufweitwerkzeug ist beispielsweise aus dem PATENT ABSTRACT OF JAPAN vol. 014, no. 147 (M-0952), 20. März 1990 (1990-03-20) & JP 02 011233 A (SEKISUI CHEM CO LTD), 16. Januar 1990 (1990-01-16) bekannt. Bei dem bekannten Aufweitwerkzeug ist die Zugstange an einem Kolben einer Zylinder-/Kolbeneinheit unmittelbar verankert. Ein solches Aufweitwerkzeug kann nicht an übliche hydraulische Geräte, insbesondere Pressgeräte, angesetzt werden.A generic expansion tool, for example, from the PATENT ABSTRACT OF JAPAN vol. 014, no. 147 (M-0952), March 20, 1990 (1990-03-20) & JP 02 011233 A (SEKISUI CHEM CO LTD), January 16, 1990 (1990-01-16). In which Known expansion tool is the pull rod on a piston of a Cylinder / piston unit anchored directly. Such a widening tool can not be attached to conventional hydraulic devices, in particular pressing devices become.
Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, ein Aufweitwerkzeug der in Rede stehenden Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden. With regard to the prior art described above, a technical problem of the invention seen in a Aufweitwerkzeug the to further develop the type in question in an advantageous manner.
Diese Problematik ist zunächst und im Wesentlichen beim
Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt
ist, dass die Zugstange in einem Bolzen-Befestigungselement
verankert ist und dass der Gegenhalter
über ein Druckstangenelement beaufschlagbar ist, das in
Längsrichtung der Zugstange bis über das Bolzen-Befestigungselement
hinausragt. Zufolge dieser vorteilhaften
Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Aufweitwerkzeug
in einfachster Weise ansetzbar an übliche hydraulische
Geräte, insbesondere Pressgeräte, welche über Rollen
auf das Aufweitwerkzeug, insbesondere auf das Druckstangenelement,
einwirken. Das erfindungsgemäße Aufweitwerkzeug
ist so gebildet, dass durch Druckbeaufschlagung
auf die Druckstangenelemente, bspw. über die Rollen
eines Pressgerätes, der Gegenhalter relativ zu der,
in dem Bolzen-Befestigungselement verankerten Zugstange
verlagert wird, was die Aufweitung des die Zugstange
umgebenden und sich fußseitig gegen den Gegenhalter
abstützenden Gummi-Aufweitelementes bewirkt. Das Aufweitwerkzeug
ist über das Bolzen-Befestigungselement
mit dem, auf das Druckstangenelement einwirkenden Gerät
starr, jedoch bevorzugt auswechselbar verbunden. Hierzu
ist vorgesehen, dass das Bolzen-Befestigungselement
eine quer zur Achsrichtung der Zugstange verlaufende
Bolzen-Aufnahmebohrung aufweist. So ist das erfindungsgemäße
Aufweitwerkzeug in einfachster Weise über eine
Bolzenverbindung mit dem das Druckstangenelement beaufschlagenden,
sowie das Bolzen-Befestigungselement halternden
Pressgerät mittels eines Bolzens oder dergleichen
verbindbar. Vorgeschlagen wird weiter, dass das
Druckstangenelement in dem Gegenhalter befestigt ist.
So kann hier bspw. eine Schraubverbindung vorgesehen
sein. Denkbar ist jedoch auch eine Schweißverbindung.
Auch wird vorgeschlagen, dass das Druckstangenelement
das Bolzen-Befestigungselement durchsetzt. Demnach
erfolgt die Druckbeaufschlagung des Druckstangenelementes
in Betätigungsrichtung derselben vorgelagert zum
Befestigungsbereich des Aufweitwerkzeuges, wobei das
Druckstangenelement frei in seiner Längsachsrichtung in
dem Befestigungselement verschiebbar ist. Bevorzugt
wird eine Ausgestaltung, bei welcher das Druckstangenelement
stößelartig ausgebildet ist. Demnach ist das
Druckstangenelement nicht mit dem Gegenhalter befestigt,
sondern wirkt lediglich anliegend mit diesem
zusammen, wobei eine Druckbeaufschlagung des Druckstangenelementes
über das anzuordnende Pressgerät auf den
Gegenhalter übertragen wird. Die Rückstellung des
Aufweitwerkzeuges erfolgt selbsttätig über die Rückstelleigenschaften
des.elastischen Aufweitelementes,
welches sich einerends an der verankerten Zugstange
abstützend den Gegenhalter und hierüber den lediglich
anliegenden Stößel in die Ausgangsstellung zurück verlagert.
Als besonders vorteilhaft, insbesondere hinsichtlich
einer gleichmäßigen Kraftübertragung erweist sich
eine Ausgestaltung, bei welcher mehr als zwei Druckstangenelemente
bzw. Stößel vorgesehen sind. So wird besonders
eine Ausgestaltung bevorzugt, bei welcher vier in
einem Querschnitt durch die Druckstangenelemente in
einem Rechteck angeordnete Druckstangenelemente bzw.
Stößel das Bolzen-Befestigungselement durchsetzen und
auf den Gegenhalter einwirken. Bei einem Aufweitwerkzeug
der in Rede stehenden Art, bei welchem der Gegenhalter
topfförmig ausgebildet ist, ist weiter vorgesehen,
dass in dem Topfboden innenseitig eine Stufe ausgebildet
ist, welche einen Fußbereich des Aufweitelementes
aufnimmt. Zufolge dieser Ausgestaltung werden im
Fußbereich des Aufweitelementes kritische Auswölbungen
im zuge des Aufweitvorganges vermieden. Zudem dient die
Stufe oberseitig als Anschlag für ein aufzuweitendes
Rohr, was im Zusammenhang mit der innenseitig ausgebildeten
Stufe den vorteilhaften Effekt ergibt, dass eine
bis in das Ende des aufzuweitenden Rohres gleichmäßige
Aufweitung erreicht wird. Für unterschiedlich
große Rohre können unterschiedliche Aufweitwerkzeuge
vorgesehen sein, welche in das jeweilige Bolzen-Befestigungselement
mit dem Pressgerät oder dergleichen verbindbar
ist. Alternativ wird vorgeschlagen, dass in
dem Bolzen-Befestigungselement zur Befestigung der
Zugstange ein Einschraub-Adapterteil vorgesehen ist,
zur Anpassung an unterschiedliche Zugstangen-Durchmesser.
Diese Ausgestaltung erweist sich insbesondere im
Zusammenhang mit der Anordnung von lediglich an dem
Gegenhalter anliegenden Stößeln als vorteilhaft. So
können in einfachster Weise demselben Bolzen-Befestigungselement
verschiedene Zugstangen und Gegenhalter
zugeordnet werden. In einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes
ist vorgesehen, dass in Beaufschlagungsrichtung
vor dem Gegenhalter eine Druckplatte
angeordnet ist, auf welche die Druckstangenelemente
einwirken und dass zwischen der Druckplatte und dem
Gegenhalter eine Kraft-Begrenzungseinrichtung angeordnet
ist. Bevorzugt besteht hierbei die Kraft-Begrenzungseinrichtung
aus einem Kunststoffteil, wobei das
Kunststoffteil eine höhere Steifigkeit als das Aufweitelement
aufweist. Dieses Aufweitelement kann zudem ein
flexibler Kunststoff sein, welcher eine sehr hohe Härte
von bspw. 90 bis 100 Shore, bevorzugt etwa 95 Shore
aufweist. Hierbei handelt es sich bevorzugt um einen
Polyurethan-Kunststoff, über welchen Drücke bis etwa
200 Bar erzeugt werden können. Um im Bereich des dem
Gegenhalterboden abgewandten freien Ende des Aufweitelementes
kritischen Ausformungen entgegenzuwirken, ist in
einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen,
dass in Beaufschlagungsrichtung nachgeschaltet zu
dem Aufweitelement, jedoch gleichwohl auch gefangen
durch die Zugstange ein Aufweit-Übergangselement angeordnet
ist. Letzteres besteht bevorzugt aus einem
anschlag-komprimierungsbegrenzten Kunststoffteil.
Zufolge dieser Ausgestaltung werden eventuelle Ausformungen
im Endbereich des Aufweitelementes, welche sich
bei hohen Drücken einstellen können, durch einen sich
ergebenden Wulst des Aufweit-Übergangselementes begrenzt.
Diesbezüglich ist weiter vorgesehen, dass die
Anschlagkomprimierung durch eine gegen, das Aufweitelement
begrenzende Anschlagscheibe fahrbare Anschlaghülse
besteht, wobei weiter die Anschlaghülse einen, durch
einen Zugstangenkopf beaufschlagten Hülsenboden aufweist,
der in einen die Zugstange umgebenden Rohrabschnitt
übergeht. Demzufolge ist das Aufweit-Übergangselement
zwischen zwei Hülsenelementen gefasst, welche
Hülsenelemente bei einer bestimmten Komprimierung zusammengefahren
sind und so eine weitere Komprimierung des
Aufweit-Übergangselementes nicht zulassen. Um ein
exaktes Aufweiten des Rohrendes zu gewährleisten, ist
in einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen,
dass innerhalb des Gegenhalters ein Matrizenelement
aufgenommen ist. Letzteres bildet im Zuge des
Aufweitvorganges eine Negativform, in welche das Rohrende
mittels des Gummi-Aufweitelementes eingedrückt
wird. Hierbei wird auch verhindert, dass das Elastomerelement
im Zuge der Aufweitung über den Bund am Ende
der Zugstange hinaus in einen Spalt zwischen Bund und
Rohrende einfließt und hierdurch eine unkontrollierte
weitere Aufweitung des Rohrendes bewirkt wird. Das
Matrizenelement kann in Form von manuell zu verschraubenden
Halbschalen, welche den Endbereich des aufzuweitenden
Rohres abstützen, geformt sein. Bevorzugt wird
hingegen eine Ausgestaltung, bei welcher sich das in
Längsrichtung geteilte Matrizenelement aus mehreren
Teilmatrizen zusammensetzt, so weiter bspw. aus vier,
im Querschnitt jeweils ein 90°-Kreissegment bildende
Viertelschalen. Das in dem Gegenhalter aufgenommene
Matrizenelement bzw. die aufgenommenen Teilmatrizen
sind relativ zu dem Gegenhalter in Axialrichtung verlagerbar.
Diesbezüglich wird vorgeschlagen, dass das
Matrizenelement das elastische Gummi-Aufweitelement
untergreift, wobei bevorzugt weiter vorgesehen ist,
dass das Matrizenelement mit radial ausgerichteten
Kragen im Bereich der Zugstange zwischen dem Gummi-Aufweitelement
und einer sich im Bereich eines Gegenhalterbodens
abstützenden Druckfeder gefangen ist. Als
besonders vorteilhaft erweist sich, dass eine Teilmatrize
im Zuge der Verpressung aus einer Entnahmestellung
für das aufzuweitende Rohrende durch Axialverschiebung
in eine Verpressstellung unter Verminderung des radialen
Abstandes zur Zugstange verlagerbar ist. Zufolge
dieser Ausgestaltung werden die Teilmatrizen des Matrizenelementes
im Zuge des Aufweitvorganges radial in
Richtung auf das aufzuweitende Rohrende verlagert,
wonach Teilaxialabschnitte der Teilmatrizen rückwärtig
abgestützt durch den Gegenhalter auf der Außenwandung
des aufzuweitenden Rohres aufliegen. Zufolge dessen
kann zwischen Zugstange und Rohr kein Ringspalt entstehen,
in welchen das Elastomermaterial des Aufweitelementes
unkontrolliert einfließen kann. Die Aufweitung des
Rohrendes ist in ihrer Geometrie, insbesondere in ihrer
Axialerstreckung klar definiert. Hinsichtlich der
Radialverlagerung der Teilmatrizen im Zuge des Aufweitvorganges
ist in einer vorteilhaften Weiterbildung des
Erfindungsgegenstandes vorgesehen, dass an dem Gegenhalter
innenseitig eine Führungsschräge ausgebildet ist,
die mit einem Führungsvorsprung des Matrizenelementes
zusammenwirkt. Um hierbei eine achsparallele Verlagerung
des Matrizenelementes bzw. deren Teilmatrizen zu
sichern, kann weiter vorgesehen sein, dass in Axialrichtung
zwei zueinander distanzierte Führungsschrägen in
unterschiedlichem radialen Abstand zu der Zugstange
angeordnet sind.This problem is initially and essentially solved in the subject matter of
As a result of this configuration, possible formations in the end region of the expansion element, which can be set at high pressures, are limited by a resulting bead of the expansion transition element. In this regard, it is further provided that the stop compression by a, against the expansion element limiting stop disc movable stop sleeve, further wherein the stop sleeve has a, acted upon by a Zugstangenkopf sleeve bottom, which merges into a pipe section surrounding the pull rod. Consequently, the widening transition element is sandwiched between two sleeve elements, which sleeve elements have collapsed at a given compression and so do not allow further compression of the widening transition element. In order to ensure an exact expansion of the pipe end, it is provided in a development of the subject invention that a die element is received within the counter-holder. The latter forms in the course of the expansion process, a negative mold, in which the pipe end is pressed by means of the rubber expansion element. This also prevents the elastomer element flows in the course of expansion over the collar at the end of the drawbar out in a gap between the collar and pipe end and this uncontrolled further expansion of the pipe end is effected. The die element can be shaped in the form of half-shells to be screwed manually, which support the end region of the pipe to be expanded. By contrast, a configuration in which the die element divided in the longitudinal direction is composed of a plurality of partial dies is preferred, for example, four quarter shells forming a 90 ° circle segment in cross-section. The received in the anvil die element or the received sub-matrices are displaceable relative to the anvil in the axial direction. In this regard, it is proposed that the die element engages under the elastic rubber expansion element, wherein it is preferably further provided that the die element is caught with radially aligned collar in the region of the drawbar between the rubber expansion element and a pressure spring supported in the region of a counter-holder bottom. Particularly advantageous is that a sub-die in the course of compression from a removal position for the pipe end to be expanded by axial displacement in a Verpressstellung while reducing the radial distance to the drawbar is displaced. According to this embodiment, the sub-matrices of the die element in the course of the expansion process are displaced radially in the direction of the tube end to be expanded, after which partial axial sections of the sub-matrices rest on the outer wall of the tube to be expanded supported by the counter-holder. As a result, no annular gap can arise between the tie rod and tube, in which the elastomeric material of the expansion element can flow in an uncontrolled manner. The widening of the pipe end is clearly defined in its geometry, in particular in its axial extent. With regard to the radial displacement of the sub-matrices in the course of the expansion process is provided in an advantageous development of the subject invention that on the counter holder inside a guide bevel is formed, which cooperates with a guide projection of the die element. In order to secure an axially parallel displacement of the die element or its sub-matrices, it can further be provided that two mutually distanced guide bevels are arranged in the axial direction at different radial distances from the drawbar.
Eine weitere Ausgestaltung der
Erfindung betrifft des Weiteren ein Pressgerät mit
einem Aufweitwerkzeug zum Aufweiten von Rohrenden
nach Anspruch 1, bei dem
die Zugstange mit dem
Pressgerät fest verbunden ist, während der Gegenhalter
von einem Druckstangenelement beaufschlagt ist. Letzteres
wird zur Betätigung von dem Pressgerät relativ zur
Zugstange verlagert. Des Weiteren ist vorgesehen, dass
die Zugstange in einem Bolzen-Befestigungselement verankert
ist, welch letzteres der Befestigung des Aufweitwerkzeuges
an dem Pressgerät dient. Zufolge dessen ist
die Zugstange über das Befestigungselement starr mit
dem Pressgerät verbunden. Auch ist vorgesehen, dass
das Druckstangenelement in Längsrichtung der Zugstange
bis über das Bolzen-Befestigungselement hinausragt. In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass
das Bolzen-Befestigungselement eine quer zur Achsrichtung
der Zugstange verlaufende Bolzen-Aufnahmebohrung
aufweist, zur Bolzenverbindung des Aufweitwerkzeuges
mit dem Pressgerät, wobei weiter bevorzugt wird, dass
das Druckstangenelement das Bolzen-Befestigungselement
durchsetzt. Zufolge dieser Ausgestaltung ist das Druckstangenelement
in Längsrichtung der Zugstange frei in
dem Bolzen-Befestigungselement verlagerbar. Weiter
vorteilhaft, insbesondere hinsichtlich einer verbesserten
Kraftübertragung, erweist es sich, wenn mehr als
zwei Druckstangenelemente vorgesehen sind. So werden
bevorzugt vier Druckstangenelemente angeordnet, welche
das Bolzen-Befestigungselement außerhalb der Bolzen-Aufnahmebohrung
durchsetzen und weiter bevorzugt in einem
Querschnitt durch die Druckstangenelemente einer Rechteckform
angepasst angeordnet sind. Die Druckstangenelement
können hierbei weiter mit dem Gegenhalter verbunden
sein, so bspw. schraub- oder schweißverbunden.
Bevorzugt wird eine Ausgestaltung, bei welcher das
Druckstangenelement als ein lediglich anliegender, mit
dem Gegenhalter nicht verbundener Stößel ausgebildet
ist. Schließlich wird vorgeschlagen, dass das Pressgerät
über Rollen auf die Stößel einwirkt.Another embodiment of
The invention further relates to a pressing device with
a widening tool for expanding pipe ends
according to
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich drei Ausführungsbeispiele darstellt, näher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine Ansichtsdarstellung eines Pressgerätes mit einem angeordneten, erfindungsgemäßen Aufweitwerkzeug in einer Grundstellung;
- Fig. 2
- eine Einzeldarstellung des Aufweitwerkzeuges in Draufsicht;
- Fig. 3
- eine Seitenansicht des Aufweitwerkzeuges;
- Fig. 4
- den Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 2, die Grundstellung des Aufweitwerkzeuges betreffend;
- Fig. 5
- eine Schnittdarstellung gemäß Fig. 4, jedoch die Arbeitsstellung betreffend;
- Fig. 6
- eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, jedoch eine zweite Ausführungsform des Aufweitwerkzeuges betreffend;
- Fig. 7
- eine Seitenansicht hierzu;
- Fig. 8
- den Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII in Fig. 6, die Grundstellung betreffend;
- Fig. 9
- eine der Fig. 8 entsprechende Schnittdarstellung, jedoch die Arbeitsstellung betreffend;
- Fig. 10
- eine Herausvergrößerung des Bereiches X-X in Fig. 9;
- Fig. 11
- eine perspektivische Explosionsdarstellung des Aufweitwerkzeuges der zweiten Ausführungsform;
- Fig. 12
- das Aufweitwerkzeug in Perspektive anordbar an ein hydraulisches Pressgerät;
- Fig. 13
- eine weitere perspektivische Darstellung, nach Anordnung des Aufweitwerkzeuges an ein Pressgerät;
- Fig. 14
- eine partiell geschnittene, perspektivische Darstellung eines Aufweitwerkzeuges in einer dritten Ausführungsform, eine unbelastete Grundstellung betreffend;
- Fig. 15
- einen Längsschnitt durch das Aufweitwerkzeug gemäß Fig. 14;
- Fig. 16
- eine perspektivische Explosionsdarstellung des Aufweitwerkzeuges;
- Fig. 17
- eine der Fig. 14 entsprechende Darstellung, die Verpressstellung betreffend;
- Fig. 18
- den Längsschnitt gemäß Fig. 15, jedoch die Stellung gemäß Fig. 17 betreffend;
- Fig. 19
- eine weitere der Fig. 14 entsprechende Darstellung nach einem Aufweiten eines Rohrendes;
- Fig. 20
- den Längsschnitt zu Fig. 19.
- Fig. 1
- a view of a pressing device with an arranged, expansion tool according to the invention in a basic position;
- Fig. 2
- a detailed view of the expansion tool in plan view;
- Fig. 3
- a side view of the expansion tool;
- Fig. 4
- the section along the line IV-IV in Figure 2, concerning the basic position of the expansion tool.
- Fig. 5
- a sectional view of Figure 4, but concerning the working position.
- Fig. 6
- a representation corresponding to FIG. 2, but relating to a second embodiment of the expansion tool;
- Fig. 7
- a side view of this;
- Fig. 8
- the section along the line VIII-VIII in Figure 6, concerning the basic position;
- Fig. 9
- one of Figure 8 corresponding sectional view, but concerning the working position.
- Fig. 10
- an enlargement of the area XX in Fig. 9;
- Fig. 11
- an exploded perspective view of the expansion tool of the second embodiment;
- Fig. 12
- the expansion tool in perspective to a hydraulic pressing device;
- Fig. 13
- a further perspective view, after arrangement of the expansion tool to a pressing device;
- Fig. 14
- a partially sectioned, perspective view of a Aufweitwerkzeuges in a third embodiment relating to an unloaded basic position;
- Fig. 15
- a longitudinal section through the expansion tool of FIG. 14;
- Fig. 16
- an exploded perspective view of the expansion tool;
- Fig. 17
- a representation corresponding to FIG. 14, concerning the injection position;
- Fig. 18
- the longitudinal section of FIG. 15, but the position of FIG. 17 concerning;
- Fig. 19
- another illustration corresponding to FIG 14 after an expansion of a pipe end.
- Fig. 20
- the longitudinal section to Fig. 19.
Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu
Fig. 1 ein Aufweitwerkzeug 1 zur Verbindung mit einem
hydraulischen Pressgerät 2. Letzteres weist ein Bolzen-Festteil
3 zur Fixierung des Aufweitwerkzeuges 1
auf und besitzt darüber hinaus ein hydraulisch über
einen Kolben 4 gegenüber dem Bolzen-Festteil 3 verlagerbares
Bewegungsteil 5, welches in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
in einem Querschnitt im Wesentlichen
U-förmig ausgebildet ist und zwei nebeneinander angeordnete
Verfahrrollen 6 drehbar lagert.Shown and described is first with reference to
Fig. 1, a widening
Das Aufweitwerkzeug 1 dient zum Aufweiten von Rohrenden
7, wozu das Aufweitwerkzeug 1 einen Aufweitdorn 8 sowie
einen Gegenhalter 9 aufweist.The
In einer ersten Ausführungsform gemäß den Darstellungen
in den Fig. 1 bis 5 besteht der Aufweitdorn 8 im Wesentlichen
aus einer Zugstange 10 und einem diese umgebenden,
elastischen Aufweitelement 11, welch letzteres
bevorzugt ein Polyurethan-Kunststoff ist. Die Zugstange
11 weist einerends einen, das Aufweitelement 11
abstützenden Zugstangenkopf 12 auf, dessen Durchmesser
dem des Aufweitelementes 11 in der unbelasteten Stellung
gemäß Fig. 4 entspricht.In a first embodiment according to the illustrations
in FIGS. 1 to 5, the expanding
Der den Aufweitdorn 8 umgebende Gegenhalter 9 ist topfförmig
ausgebildet, mit einer in Richtung auf das Zugstangen-Kopfende
hin weisenden, im Querschnitt ringförmig
freibleibenden Aufnahmeöffnung 13, welche radial
innen begrenzt ist durch das Aufweitelement 11 und
radial außen durch die Gegenhalterwandung 14. Der
Gegenhalter 9 ist relativ zu der Zugstange 11 in Längserstreckung
derselben beweglich. The surrounding the
Der dem Zugstangenkopf 12 abgewandte Topfboden 15 des
Gegenhalters 9 bildet innenseitig eine Stufe 16 aus,
welche einen Fußbereich 17 des Aufweitelementes 11
aufnimmt, wobei der Durchmesser der Stufe 16 dem Aufweitelement-Durchmesser
angepasst ist..The
Der durch die Gegenhalterwandung 14 begrenzte Topfboden
15 dient als Anschlag für das aufzuweitende Rohrende
7. Die Randkante im Übergangsbereich zwischen Topfboden
15 und Stufe 16 ist mit einer Phase 18 versehen.The limited by the
Die Zugstange 10 durchtritt den Gegenhalter 9 im Bereich
einer entsprechend angepassten. Bohrung 19 des
Topfbodens 15 und ist endseitig, dem Zugstangenkopf 12
gegenüberliegend, in einem Bolzen-Befestigungselement
20 verankert. Letzteres ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
quaderförmig ausgebildet und weist zur
Verankerung der Zugstange 10 eine Gewindebohrung 21
auf, in welche ein endseitiger Gewindeabschnitt 22 der
Zugstange 10 eingreift.The
Dieses Bolzen-Befestigungselement 20 dient zur Halterung
des Aufweitwerkzeuges 1 am Pressgerät 2, wozu das
Bolzen-Befestigungselement eine quer zur Achsrichtung
der Zugstange 10 verlaufende Bolzen-Aufnahmebohrung 23
aufweist. Durch letztere tritt das Bolzen-Festteil 3
des Pressgerätes 2.This
Des Weiteren weist das Bolzen-Befestigungselement 20
beidseitig der Bolzen-Aufnahmebohrung 23 jeweils zwei
übereinander angeordnete, in Achsrichtung der Zugstange
10 ausgerichtete Führungsbohrungen 24 auf, zum Durchtritt
von Druckstangenelementen 25 in Form von Stößeln
26. Letztere ragen beidseitig des Bolzen-Befestigungselementes
20 über dieses hinaus, wobei die, jeweils mit
einem Sicherungsring 27 versehenen einen Enden 28 im
Bereich des Topfbodens 15 an dem Gegenhalter 9 anliegend
diesen beaufschlagen. Die diesen Enden 28 abgewandten
Enden 29 sind mit radialen Verdickungen 30
versehen, gegen welche die Verfahrrollen 6 des Pressgerätes
2 zur Druckbeaufschlagung anliegen.Furthermore, the
Zum Aufweiten eines in die Aufnahmeöffnung 13 eingeführten
Rohrendes 7 wird das Pressgerät 2 betätigt, was
über den Kolben 4 eine Vorverlagerung der Verfahrrollen
6 bewirkt. Letztere beaufschlagen hierbei die Stößel
26, was eine Verlagerung des Gegenhalters 9 relativ zu
der Zugstange 10 in Bewegungsrichtung r zur Folge hat.
Im Zuge dieser Gegenhalter-Verlagerung wird das Aufweitelement
11, welches zwischen dem Topfboden 15 bzw. der
Stufe 16 und dem verankerten Zugstangenkopf 12 gefasst
ist, gestaucht, was eine radiale Weitung desselben und
damit einhergehend eine radiale Weitung des Rohrendes 7
gemäß Fig. 5 zur Folge hat. Diese radiale Weitung ist
anschlagbegrenzt durch die Gegenhalterwandung 14.For expanding a introduced into the receiving
Nach Überschreiten einer vorbestimmten Kraft fährt der
Kolben 4 des Pressgerätes 2 automatisch in seine Ausgangsstellung
gemäß Fig. 1 zurück, wodurch die rückwärtige
Abstützung der Stößel 26 aufgehoben wird. Das
Aufweitwerkzeug 1 stellt sich, bedingt durch die elastischen
Eigenschaften des Aufweitelementes 11, selbsttätig
in die Ausgangsstellung zurück, wonach das aufgeweitete
Rohrende 7 aus der Aufnahmeöffnung 13 des Gegenhalters
9 entnehmbar ist.After exceeding a predetermined force of the
Die Fig. 6 bis 10 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel
eines Aufweitwerkzeuges 1, welches wie beim zuvor
beschriebenen Ausführungsbeispiel durch ein Pressgerät
2 beaufschlagbar ist. Hierbei ist das Bolzen-Befestigungselement
20 gleich ausgebildet dem ersten Ausführungsbeispiel,
wobei zur Anordnung einer Zugstange 10
für Rohrenden 7 kleineren Durchmessers ein Einschraub-Adapterteil
31 in die Gewindebohrung 21 eingedreht
ist. Dieses erlaubt die Befestigung von Zugstangen 10
mit unterschiedlichen Durchmessern an ein und demselben
Bolzen-Befestigungselement 20. Hierzu ist lediglich
jeweils das passende Einschraub-Adapterteil 31 in die
Gewindebohrung 21 einzudrehen.FIGS. 6 to 10 show a second embodiment
a
Dieses Einschraub-Adapterteil 31 weist wiederum eine
Gewindebohrung 32 zur Aufnahme des endseitigen Gewindeabschnittes
22 der Zugstange 10 auf, welch letztere
über eine Kontermutter 33 gesichert wird.This screw-
Der Gegenhalter 9 dieser zweiten Ausführungsform weist
eine in Beaufschlagungsrichtung r vor diesem angeordnete
Druckplatte 34 auf. Zwischen dieser und dem Gegenhalter
9 ist eine, aus einem Kunststoffteil bestehende
Kraft-Begrenzungseinrichtung 35 angeordnet. Dieses
Kunststoff teil weist eine höhere Steifigkeit auf als
das Aufweitelement 11.The
Die das Bolzen-Befestigungselement 20 durchsetzenden
Druckstangenelement 25 bzw. Stößel 26 beaufschlagen in
dieser Ausführungsform die Druckplatte 34 auf der dem
Gegenhalter 9 abgewandten Seite.The
Des Weiteren ist in diesem zweiten Ausführungsbeispiel
in Beaufschlagungsrichtung r nachgeschaltet zu dem
Aufweitelement 11, jedoch gleichwohl gefangen
durch die Zugstange 10 ein Aufweit-Übergangselement
36 angeordnet. Letzteres besteht aus einem anschlag-komprimierungsbegrenzten
Kunststoffteil 37, welches
gefasst ist zwischen einer Anschlagscheibe 38 und einer
Anschlaghülse 39, deren, die Zugstange 10 umgebender
Rohrabschnitt 40 das im Querschnitt ringförmige Kunststoffteil
37 trägt.Furthermore, in this second embodiment
downstream in the direction of supply r to the
Die Anschlagscheibe 38 begrenzt das Aufweitelement 11
in dem, dem Topfboden 15 des Gegenhalters 9 abgewandten
Endbereich und ist relativ zu der Zugstange 10 verlagerbar.The
Die Anschlaghülse 39 stützt sich gegen den Zugstangenkopf
12 ab.The
Die in Längserstreckung der Zugstange 10 gemessene
Breite des Kunststoffteiles 37 ist größer gewählt als
die in gleicher Richtung gemessene Länge des
Rohrabschnittes 40, womit zwischen dem freien Rohrabschnittende
und der Anschlagscheibe 38 ein sich zwischen
dem Kunststoffteil 37 und der Zugstange 10 erstreckender
freier Ringraum verbleibt.The measured in the longitudinal extent of the
Um ein in den Aufweitdorn 8 eingeführtes Rohrende 7
aufzuweiten, werden auch in.diesem Ausführungsbeispiel
die Druckstangenelemente 25 bzw. Stößel 26 über Verfahrrollen
6 in Bewegungsrichtung r beaufschlagt, was eine
Verlagerung des Gegenhalters 9 mitsamt der Druckplatte
34 und der Kraft-Begrenzungseinrichtung 35 in Bewegungsrichtung
r entgegen der verankerten Zugstange 10 zur
Folge hat. Die eingeleitete Kraft ist hierbei durch
das Kunststoffteil zwischen Gegenhalter 9 und Druckplatte
34 begrenzt.To a introduced into the
Im Zuge dieser Verlagerung wird auch hier das Aufweitelement
11 gestaucht, dies unter radialer Erweiterung
desselben. Zufolge dessen wird das Rohrende 7 anschlagbegrenzt
gegen die Gegenhalterwandung 14 aufgeweitet. In the course of this shift is also the
Zudem bewirkt die über die Stößel 26 eingeleitete Kraft
eine Axialverlagerung der, das Aufweitelement 11 endseitig
begrenzenden Druckanschlagscheibe 38 in Richtung
auf die Anschlaghülse 39, bis die Anschlagscheibe 38
anschlagbegrenzt gegen den Rohrabschnitt 40 der Anschlaghülse
39 tritt. Hierbei erfolgt eine Komprimierung
des zwischen Anschlagscheibe 38 und Anschlaghülse
39 gefangenen Kunststoffteiles 37.In addition, the force introduced via the
Zufolge dieser Ausgestaltung wird eine gegebenenfalls
auftretende Ausformung 41 im, dem Zugstangenkopf 12
zugewandten Endbereich des Aufweitelementes 11, welche
Ausformung sich bei hohen Drücken einstellen kann,
durch einen sich ergebenden Wulst 42 des Aufweit-Übergangselementes
36 begrenzt.As a result of this embodiment, an optional
occurring
Im Fußbereich 17 ist einer kritischen Auswölbung des
Aufweitelementes 11 -wie auch schon beim ersten Ausführungsbeispiel-
durch die Einfassung in der Stufe 16
entgegengewirkt.In the
Die Fig. 14 bis 20 zeigen eine dritte Ausführungsform
des Aufweitwerkzeuges 1, bei welchem gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der Gegenhalter 9 eine in Beaufschlagungsrichtung
r vor diesem angeordnete Druckplatte
34 aufweist. Auch hier ist zwischen der Druckplatte 34
und dem Gegenhalter 9 eine Kraft-Begrenzungseinrichtung
35 angeordnet, welche eine höhere Steifigkeit aufweist
als das Aufweitelement 11.Figs. 14 to 20 show a third embodiment
the
Innerhalb des Gegenhalters 9 ist in diesem Ausführungsbeispiel
ein Matrizenelement 43 aufgenommen, welches
-wie dargestellt- über das offene Ende des topfförmigen
Gegenhalters 9 in axialer Richtung ragt. Within the
Das Matrizenelement 43 ist in Längsrichtung geteilt und
setzt sich zusammen aus vier im Querschnitt sektorenartigen
Teilmatrizen 44.The
Das Matrizenelement 43 bzw. dessen Teilmatrizen 44 sind
dem Aufweitbereich, d. h. dem aufzuweitenden Rohr 7 hin
zugewandt entsprechend der gewünschten Aufweitgeometrie
ausgeformt. Demzufolge besitzt jede Teilmatrize 44
einen Aufweitabschnitt 49 und'einen Anlageabschnitt 50,
wobei der Übergang zwischen Aufweitabschnitt 49 und
Anlageabschnitt 50 in einem spitzen Winkel von ca. 30°
zur Längsachse verläuft.The
Wandungsinnenseitig ist der Gegenhalter 9 mit zwei in
Axialrichtung zueinander distanzierten Führungsschrägen
45, 46 versehen, welche in einem Winkel von ca. 45° zur
Längsachse des Aufweitwerkzeuges 1 verlaufen. Hierbei
ist die dem Topfboden 15 zugewandte Führungsschräge 45
mit einem geringeren radialen Abstand zur Zugstange 10
als die dem Topfboden 15 entfernt liegendere Führungsschräge
46 angeordnet.Wandungsinnenseitig is the counter-holder 9 with two in
Axial direction to each other distanced
Das Matrizenelement 43 bzw. die Teilmatrizen 44 weisen
in dem vom Gegenhalter 9 umfassten Bereich mantelaußenwandig
entsprechend den Führungsschrägen 45, 46 ausgeformte
und positionierte Führungsvorsprünge 47, 48
auf. In einer unbelasteten Grundstellung gemäß den
Fig. 14 und 15 liegen die Führungsvorsprünge 47, 48 der
Teilmatrizen 44 an den Führungsschrägen 45, 46 des
Gegenhalters 9 an.The
Jede Teilmatrize 44 besitzt zudem im, dem Topfboden 15
des Gegenhalters 9 zugewandten Endbereich einen nach
radial innen in Richtung auf die Zugstange 10 ragenden
Mitnahmeabschnitt 51, welcher unter Zwischenlage von
auf der Zugstange 10 frei in Achsrichtung verlagerbaren
Scheiben 52 in axialer Richtung einerseits durch das
Aufweitelement 11 und andererseits durch eine sich an
dem Topfboden 15 abstützende Druckfeder 53 beaufschlagt
wird.Each sub-die 44 also has, in the pot bottom 15th
of the
Die Anordnung der Teilmatrizen 44 in der Ausgangsstellung
gemäß den Fig. 14 und 15 ist so gewählt, dass die
aufeinander zu weisenden Seitenflächen der Teilmatrizen
44 mit Abstand zueinander liegend einen Spalt zwischen
sich belassen. Des Weiteren ist auch der radial innere
Stirnrand der Mitnahmeabschnitte 51 zur Zugstange 10
beabstandet.The arrangement of the sub-matrices 44 in the starting position
as shown in FIGS. 14 and 15 is chosen so that the
facing side surfaces of the sub-matrices
44 spaced apart a gap between
to stay. Furthermore, also the radially inner
End edge of the driving
Um ein in den freien Ringraum zwischen Zugstange 10 und
den Teilmatrizen 44 eingeführtes Rohrende 7 aufzuweiten,
werden auch in diesem Ausführungsbeispiel die
Druckstangenelemente 25 bzw. Stößel 26 in Bewegungsrichtung
r beaufschlagt. Dementsprechend erfolgt eine
Verlagerung des Gegenhalters 9 über die Druckplatte 34
und die Kraft-Begrenzungseinrichtung 35 entgegen der
verankerten Zugstange 10.To enter the free annulus between
Im Zuge dieser Verlagerung wird über die Mitnahmeabschnitte
51 der über den Gegenhalter 9 mitgeschleppten
Teilmatrizen 44 das Aufweitelement 11 gestaucht, wobei
dieses Mitschleppen der Teilmatrizen 44 bis zu einem
Punkt erfolgt, in welchem die auf die Mitnahmeabschnitte
51 wirkende Kraft des Aufweitelementes 11 größer ist
als die in entgegengesetzter Richtung auf die Mitnahmeabschnitte
51 wirkende Kraft der Druckfeder 53. Dies
hat eine Relativverlagerung der Teilmatrizen 44 gegenüber
dem Gegenhalter 9 zur Folge, wobei über die Führungsvorsprünge
47, 48 und die Führungsschrägen 45, 46
eine achsparallele Radialverlagerung der Teilmatrizen
44 in Richtung auf die Zugstange 10 bewirkt wird.
Diese Verlagerung der Teilmatrizen 44 nach radial innen
ist anschlagbegrenzt durch Anlegen der Anlageabschnitte
50 auf der Außenwandung des aufzuweitenden Rohres
und/oder durch Anlegen der aufeinander zuweisenden
Seitenflächen der Teilmatrizen 44.In the course of this shift will be on the
Im Zuge der weiteren Vorverlagerung des Gegenhalters 9
wird das Aufweitelement 11 weiter gestaucht. Zufolge
dessen wird das Rohrende 7 in die Anlageabschnitte 50
der Teilmatrizen 44 gedrückt und aufgeweitet.In the course of further advancement of the
Wie insbesondere aus der Schnittdarstellung in Fig. 18
zu erkennen, stützen sich die Teilmatrizen 44 radial
nach außen an der planen, zwischen den Führungsschrägen
45 und 46 gebildeten Topfwandung des Gegenhalters 9 ab,
so dass einem radialen Ausweichen des Rohrendes 7 außerhalb
der gewünschten Aufweitzone entgegengewirkt ist.
Zufolge dessen ist eine kontrollierte, durch die Formgebung
der Teilmatrizen 44 vordefinierte Aufweitung des
Rohrendes 7 ermöglicht.As in particular from the sectional view in FIG. 18
to recognize the sub-matrices 44 are based radially
outwards at the plan, between the guide slopes
45 and 46 formed pot wall of the
Ist nach erfolgter Aufweitung das Pressgerät 2 automatisch
in seine Ausgangsstellung zurück verfahren, wird
der Gegenhalter 9 über die Mitnahmeabschnitte 51 der
Teilmatrizen 44, bedingt durch die elastischen Rückstelleigenschaften
des Aufweitelementes 11, wieder in
die Ausgangslage zurück verfahren. Die Teilmatrizen 44
befinden sich hiernach zunächst noch in ihrer nach
radial innen verlagerten Stellung, dies jedoch ohne
radial äußere Abstützung durch die Topfwandung des
Gegenhalters 9. Das Rohrende 7 kann hiernach in einfachster
Weise in axialer Richtung aus dem Aufweitwerkzeug
1 gezogen werden, dies unter Verlagerung der Teilmatrizen
44 nach radial außen, bedingt durch die zwischen
Aufweitabschnitten 49 und Anlageabschnitten 50
gebildeten Schrägen, welche sich auch bei dem aufgeweiteten
Rohrende 7 einstellen. Es stellt sich hiernach
die Ausgangslage gemäß Fig. 14 und 15 des Aufweitwerkzeuges
1 ein.Is after widening the
In vorteilhafter Weise ist das beschriebene Aufweitwerkzeug
1 an einem üblichen Pressgerät 2 anordbar.Advantageously, the expansion tool described is
1 can be arranged on a conventional
Claims (30)
- Expansion tool (1) for expanding tube ends (7), the expansion tool (1) having an expansion mandrel (8) and a counter-support (9), and, furthermore, the expansion mandrel (8) comprising a pull rod (10) and an elastic rubber expansion element (11) which surrounds the latter, and the counter-support (9) supporting the expansion element (11) at the foot end and surrounding it radially at a spacing therefrom, characterized in that the pull rod (10) is anchored in a bolt-fastening element (20), and in that the counter-support (9) can be acted upon by a push-rod element (25), which extends beyond the bolt-fastening element (20) in the longitudinal direction of the pull rod (10).
- Expansion tool according to claim 1, characterized in that the bolt-fastening element (20) has a bolt-accommodating bore (23) running transversely to the axial direction of the pull rod (10).
- Expansion tool according to one of the preceding claims, characterized in that the push-rod element (25) is secured in the counter-support (9).
- Expansion tool according to one of the preceding claims, characterized in that the push-rod element (25) passes through the bolt-fastening element (20).
- Expansion tool according to one of the preceding claims, characterized in that the push-rod element (25) is formed in the manner of a ram.
- Expansion tool according to one of the preceding claims, characterized in that more than two push-rod elements (25) are provided.
- Expansion tool according to one of the preceding claims, the counter-support (9) being in cup form, characterized in that formed on the inside of the cup base (15) is a step (16) which accommodates a foot region (17) of the expansion element (11).
- Expansion tool according to claim 7, characterized in that the step (16), on the upper side, serves as a stop for a tube which is to be expanded.
- Expansion tool according to one of the preceding claims, characterized in that, for the purpose of securing the pull rod (10), a screw-in adapter part (31) is provided in the bolt-fastening element (20), for adaptation to different pull-rod diameters.
- Expansion tool according to one of the preceding claims, characterized in that disposed upstream of the counter-support (9), as seen in the direction of action (r), is a pressure plate (34), on which the push-rod elements (25) act, and in that a force-limiting device (35) is disposed between the pressure plate (34) and the counter-support (9).
- Expansion tool according to claim 10, characterized in that the force-limiting device (35) comprises a plastics-material component.
- Expansion tool according to claim 11, characterized in that the plastics-material component has a higher stiffness than the expansion element (11).
- Expansion tool according to one of the preceding claims, characterized in that an expansion transition element (36) is disposed downstream of the expansion element (11), as seen in the direction of action (r), but is nevertheless also held captive by the pull rod (10).
- Expansion tool according to claim 13, characterized in that the expansion transition element (36) comprises a plastics-material component (37) with stop-limited compression.
- Expansion tool according to claim 14, characterized in that the stop-limited compression comprises by a stop sleeve (39) which can be moved against stop ring (38) which bounds the expansion element (11).
- Expansion tool according to claim 15, characterized in that the stop sleeve (39) has a sleeve base which is acted upon by a pull-rod head (12) and merges into a tubular portion (40) which surrounds the pull rod (10).
- Expansion tool according to one of the preceding claims, characterized in that a female-die element (43) is accommodated within the counter-support (9).
- Expansion tool according to claim 17, characterized in that the longitudinally split female-die element (43) is made up of a plurality of female sub-dies (44).
- Expansion tool according to one of the claims 17 or 18, characterized in that the female-die element (43) engages beneath the elastic rubber expansion element (11).
- Expansion tool according to one of the claims 18 or 19, characterized in that, during pressing, a female sub-die (44) can be displaced axially from a removal position for the tube end (7) which is to be expanded into a pressing position, the radial distance from the pull rod (10) being reduced in the process.
- Expansion tool according to one of the claims 17 or 20, characterized in that formed on the inside of the counter-support (9) is a guide slope (45, 46) which interacts with a guide protrusion (47, 48) of the female-die element (33).
- Expansion tool according to claim 21, characterized in that, in the axial direction two spaced-apart guide slopes (45,46) are disposed at different radial spacing from the pull rod (10).
- Pressing device (2) comprising an expansion tool (1) for expanding tube ends (7) according to one of the preceding claims, wherein the pull rod (10) is fixedly connected to the pressing device (2).
- Pressing device according to claim 23, characterized in that the pull rod (10) is anchored in a bolt-fastening element (20).
- Pressing device according to claim 24, characterized in that the push-rod element (25) projects beyond the bolt-fastening element (20) in the longitudinal direction of the pull rod (10).
- Pressing device according to one of the claims 24 or 25, characterized in that the bolt-fastening element (20) has a bolt-accommodating bore (23) running transversely to the axial direction of the pull rod (10).
- Pressing device according to one of the claims 24 to 26, characterized in that the push-rod element (25) passes through the bolt-fastening element (20).
- Pressing device according to one of the claims 23 to 27, characterized in that more than two push-rod elements (25) are provided.
- Pressing device according to one of claims 23 to 28, characterized in that the push-rod element (25) is formed as a ram (26) which merely butts against the counter-support (9), but is not connected thereto.
- Pressing device according to claim 29, characterized in that the pressing device (2) acts on the rams (26) via rollers (6).
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