DE2331404C3

DE2331404C3 - Aufweitdorn zum Formen einer Ringnut in einem, insbesondere aus plastifizierbarem Kunststoff bestehenden Rohr

Info

Publication number: DE2331404C3
Application number: DE19732331404
Authority: DE
Inventors: Georg Josef Gossau Strasser (Schweiz)
Original assignee: BOSSHARDT and STRASSER BISCHOFSZELL (SCHWEIZ)
Current assignee: BOSSHARDT and STRASSER BISCHOFSZELL (SCHWEIZ)
Priority date: 1973-06-20
Filing date: 1973-06-20
Publication date: 1980-07-03
Also published as: DE2331404B2; JPS5731971B2; CH578384A5; JPS50123783A; DE2331404A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufweitdorn nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem bekannten Aufweitdorn dieser Art (DE-OS 79 073) sind die Betätigungskörper und die Rückhol körper Leitschhtze im Kern eines Konus, die mit den darin eingreifenden schwalbenschwanzförmigen Laufjchienen der großen und kleinen Plattensegmente zusammenwirken.

Da die Leitschlitze im konischen Kern für die kleinen Platlensegmente eine größere Neigung als die Leiu schlitze für die großen Plältensegmenle aufweisen, überlappen die großen Plattensegmente die kleinen Plattensegmente in der Ausgangslage. Die großen Plattensegmente weisen herstellungstechnisch sehr aufwendige spitze Formkantenbereiche auf. Weiterhin unterliegen diese spitzen Formkantenbereiche einem starken Verschleiß, wodurch in ihrer Formendlage zwischen den großen und den kleinen Plattensegmenten Spalte entstehen. Diese Spalte beeinträchtigen nicht nur

die Form der Ringnut im Inneren des Rohres, sondern können auch zu einer Verschmutzung im Innenraum des Aufweitdorns und damit zu Funktionsstörungen führen.

Durch die DE-OS 16 79 970 ist ein weite/er

Aufweitdorn anderer Art bekannt geworden, der mit

ίο einem elastisch verformbaren Formring arbeitet, der eine Vielzahl von Segmenten umgibt Die Zwischenräume der radial nach außen bewegten Segmente werden also durch den Formring überdeckt. Dies ist herstellungstechnisch sehr aufwendig. Weiterhin kann mit dem Formring keine exakte Nutenausbildung erzielt werden, da der Formring aus elastisch nachgiebigem Material besteht.

Bei dem Aufweitdorn nach der DE-OS 17 79 684 ist der Formring durch einen oder mehrere Federstieifen gebildet. Diese Federstreifen überdecken die bei gespreizten Segmenten auftretenden Zwischenräume. Damit aber auch im Bereich der Zwischenräume der Umfangsformwulst möglichst stabil ist, damit die Federstreifen nicht nach innen federn, werden die Segmentzwischenräume sehr klein gehalten, so daß viele Segmente erforderlich sind.

Die Segmentzwischenräume werden bei dem Aufweitdorn nach der DE-OS 19 10 262 durch zusätzliche, ebenfalls starre Segmente aufgefüllt, damit ein starrer

so Umfangsformwulst gebildet werden kann. Die kleinen Plattensegmente sind hierbei an den großen Plattensegmenten schwenkbar angelenkt. Die Schwenkebene der kleinen Plaitensegmente liegt etwa rechtwinklig zur Längsachse des Aufweitdorns. Um einen Platz für die schwenkbaren kleinen Plattensegmente zu schaffen, ist das Verstellmaß des Ringwulstes jedoch sehr begrenzt. Denn zur Erzielung eines großen Verstellmaßes, ist eine große Breite der kleinen Plattensegmente in Umfangsrichtung erforderlich. Hierdurch ergibt sich aber in

•Ό Umfangsrichtung und radial eine P'jtznot. da die kleinen Plattensegmente zur Erreichung ihrer Ausgangslage nach innen geschwenkt werden müssen. Dieser Aufweitdorn ist also schon von seinem Prinzip her nur für sehr begrenzte, verhältnismäßig kleine Aufweitungen geeignet. Darüber hinaus weisen auch hier die großen Plu'»ensegmente zur Aufnahme der kleinen, schwenkbaren Plattensegmente spitze Formkantenbereiche auf. die aufwendig und verschleißanfällig sind.

W Ein weiterer vorbekannter Aufweitdorn nach der DE-OS 2152 240 weist eine Vielzahl von einen Umfangsformwulst bildenden Plattensegmenten auf Bei diesem Aufweitdorn ist die Herstellung der Platlensegmente sehr kompliziert und daher sehr teuer.

da sich die ersten und zweiten Plattensegmente wie zwei Kämme mit ihren Zacken aneinanderliegend durchdringen. Die Plattensegmente führen keine reine Radialbewegung, sondern eine Schrägbewegung zur Dornlängsachse aus, so daß das Aufweitmaß des Umfangsformwulstes kleiner ist als bei reiner Radialbewegung, da bei gleichem Axialweg der Betätigungsstange für die Plättensegmertle ein geringeres Aufweiten der Segmente selbst erfolgt. In der Ausgangslage der Plattensegmente ist eine axial lange Ringöffnung in der Mantelfläche des Aufweitdorns vorhanden, in welche die Stirnkante des zu verformenden Kunststoffrohres beim Liberschieben einhaken kann. Es liegt also keine geschlossene Mantelfläche des Aufweitdorns im einge*

fahreren Zustand der Plattensegmente vor. Im Querschnitt des Aufweitdorns betrachtet, dürfen die Plattensegmente nur eine kleine Breite aufweisen, woraus wiederum eine große Anzahl von erforderlichen Segmenten folgt. Würde man mit doppelt so breiten Segmenten bei nur der halben Anzahl an Segmenten arbeiten, dann ist durch den großen Radius der Mantelfläche von jedem Segment eine sehr tiefe Lage der ersten und zweiten Plattensegmenten in der vorerwähnten Ringöffnung erforderlich, damit die Segmente im eingefahreren Zustand ihrer Ausgangslage nicht über die äußere Mantelfläche des übrigen Aufweitdornes ragen. Durch diese tiefe Lage der Plattensegmente in ihrer Ausgangslage wird das Aufweitmaß des Ringwulstos jedoch geringer. Das Aufweitmaß, also diejenige Größe, um die sich die Plattensegmente zwischen der Ausgangslage und der Formendlage radial erweitern können, ist also abhängig von der Anzahl der Plattensegmente. Durch die zahlreichen und kompliziert herzustellenden Segmente ist dieser vorbekannte Aufweitdorn herstellungstechr.isch teuer und bezüglich seines Aufweitmaßes sehr beschränkt. Wenn eine rechteckige innere Ringtut in einem Kunststoffrohr geformt werden soll, muß die Ringöffnung im Dornmantel noch breiter sein, damit die Ecken der Segmente bei ihrer Schwenkbewegung bezüglich der Dornlängsachse am übrigen Aufweitdorn vorbeigelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufweitdorn der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der einfacher herstellbare Plattensegmente aufweist, die weniger verschleißen.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Insbesondere wird durch die Abstandsanordnung der Rückholkörper, der Betätigungskörper, der großen und der kleinen Plattensegmente ein Aufweitdorn geschaffen, dessen Einzelteile herstellungstechnisch einfach und funktionssicher sind. Weiterhin wird durch diese Abstandsanordnung sichergestellt, daß selbst bei einer gleichzeitigen Anfangsbewegung der großen und kleinen Plattensegmente von ihrer Ausgangslage in die Formendlage die kleinen Plattensegmente erst dann in die Ebene der radial verschiebbaren großen Plattensegmente eindringen können, wenn letztere bereits ihre Formendlage erreicht haben, wodurch die dabei auftretenden Reibungskräfte zwischen den großen und kleinen Plattensegmenten optimal begrenzt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes des Patentanspruchs 1 sind aus den Ansprüchen 2 und 3 ersichtlich. Ein Ausfiihrungsbdspiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dubei zeigt

Fig. 1 einen Aufweitdorn nach der Erfindung im Längsschnitt gemäß der Linie I/I von F i g. 2, und

Fig. 2 eine Schnittansicht nach der Linie 1I/II von Fig. 1.

Der Aufweitdorn hat eine in der Längsmittelachse liegende Betätigungsstange 1, auf der sich eine Büchse 2 drehfest und axial unverschiebbar befindet. Diese Betätigungsstange 1 mit der Büchse 2 ist über ein nicht dargestelltes Zylinder-Kolben-Aggregat axial hin und her Verschiebbar zum Aufspreizen und Zurückholen eines Umfangsformwulstes. Die Büchse 2 hat einen zylindrischen Absatz 3, einen Konus 4 und einen zylindrischen Abschnitt 5. Um 90° über den Umfang versetzt sind in der Büchse 2 vier Längsnuten 6 vorhanden, in denen Keile 7 sitzen und mit Schrauben 8 an der Büchse 2 befestigt sind. Ein Stift 9 dient zur Befestigung der Büchse 2 auf der Betätigungsstange 1. Jeder Keil 7 weist eine schiefe Ebene 10 mit Schwalbenscnwanzführung 11 auf. Jeder Keil 7 stellt einen zweiten Aufweitkörper dar. In jeder Schwalbensehwanzführung 11 ist ein kleines Plattensegment 12 zwangsgeführt Jedes kleine Plattensegment 12 hat die aus Fig. 1 ersichtliche Platlendicke, eine gekrümmte Mantelfläche 13 und zwei nach innen divergierende Seitenflächen 14 (s. Fig.2). In der Lage der kleinen Plattensegrnente 12 nach Fig. 1 befinden sich diese mit geringem radialen Abstand zur inneren Wandfläche 15 einer Büchse 16. Letztere ist über Schrauben 17 mit einer Hülse 18 verbunden. Letztere weist vier über den Umfang verteilte Längsnuten 19 auf, innerhalb der sich die Keile 7 längsbewegen können.

Auf dem zylindrischen Abschnitt 3 der Büchse 2 sind vier über den Umfang verteilt angeordnete große Plattensegmente 20 angeordnet Jedes große Plattensegment 20 schließt jeweils einen Winkel im Bereich von 90°— 95" zwischen seinen Flanke-· 22 ein. Jedes große Plattensegment besitzt eine äuBe-e gekrümmte Mantelfläche 21 und eine innere gekrümmte Fläche 23. die im Radius etwa dem des zylindrischen Büchsenabschnittes 5 angepaßt ist Die Flanken 22 der großen Plattensegmente 20 liegen etwa parallel zu den in axialer Richtung dahinter liegenden Seitenflächen 14 der kleinen Plattensegmente 12. Jedes große Plattensegment 20 besitzt auf seiner in der Ansicht nach Fig. 2 sichtbaren Stirnfläche zwei Paßflächen 24 für Ausnehmungen 25 in einer Büchse 26. Durch diese Anordnung sind die großen Plattensegmente 20 in Umfangsrichtung und in axialer Richtung festgelegt und können mittels der Paßflächen 24 nur radial nach außen oder innen bewegt werden. Die großen Plattensegmente 20 sind hierzu mittels je einem Schlitz 27 von einem Zapfen 28 durchsetzt. Letzterer durchragt auch die Büchse 26 und ist in die Hülse 18 eingeschraubt. Jedes große Plattensegment 20 weist eine Auflaufschräge 29 auf. Am in Fig. 1 linken Ende der Betätigungsstange 1 befindet sich ein klauenförmiger Ring 30. der mit vier Auflau'schrägen 31 versehen ist. Der Ring 30 ist mittels eines Stiftes 32 auf der Betätigungsstange 1 befestigt. In der Darstellung nach Fig. 1 befinden sich die Auflaufschrägen 31 bei zurückgezogener Betätigungsstange 1 in Eingriff mit den Auflaufschrägen 29 der grouen Plattensegmente 20. so daß letztere in ihrer radial innersten Lage gehalten werden.

Der Aufweitdorn weist nocht einen Einlaufkonus 33 so auf, über den ein aufzuweitendes Kunststoffrohr geschoben wird, bis es z. B. an einer Schulter 34 der Büchse 16 anliegt.

In der Darstellung nach F i g. 1 befindet sich die Betätigungsstange 1 in ihrer Ausgangslage, in der der AufweitQorn zur Aufnahme eines Kunststoffrohres bereit ist. Wie man au.« dieser Stellung sieht, befinden sich die kleinen Plattensegmente 12, von dene:i in F ι g. I nur eines dargestellt ist, in ihrer zurückgezogenen Ausgangslage, das bedeutet außerhalb der in Fig. 1 vertikalen Ebene der großen Plattensegmente 20. Wie schon erwähnt, sind letztere nur radial verschiebbar. Die kleinen Plattensegmente 12 dagegen sind axial und radial verschiebbar, Die axiale Bewegung dir kleinen Plattensegmente 12 wird durch die axiale Bewegung der als Keile ausgebildeten Betätigungskörper 7 bewirkt. Ihre radiale Verschiebuvig dagsgen ist erst außerhalb der Büchse 16, das heißt in der Ebene der großen Plattensegmente 20 möglich, wenn die kleinen Platten-

Segmente 12 zur axialen Anlage an den Anschlag 35 der Büchse 26 gelangen.

Befindet sich nunmehr ein aufzuweitendes Kunststoffrohr auf dem Aufweitdorn mit eingefahrenem Ringwulst nach Fig, 1, so wird die Betätigungsstange 1 in der erwähnten Weise in Fig» I nach links verschoben. Sobald die großen Platterisegrriente 20 auf den Konus 4 gelangen, verschieben sie sich radial nach außen, da sie sich ja auch außer Eingriff mit den Auflaufschrägen 31 befinden^ Beim weiteren Verschieben der Betätigungsstange 1 in Fig. 1 nach links werden die kleinen Plattensegmente 12 axial bis zur Ebene der großen Plattensegmente 20 bewegt und kommen hier in Anlage an einen Anschlag 35. Bei der weiteren Verschiebung der Betätigungsstange 1 in die Formendlage werden nunmehr die kleinen Plattensegmente 12 durch die schiefe Ebene 10 der Keile 7 radial nach außen bewegt und liegen in ihrer radial äußersten Lage mit ihren

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Plattensegmente 20 an. Die radial äußerste Lage, die sogenannte Formendlage der großen Plattensegmente 20 ist in Fig. 1 mit der strichpunktiert gezeigten Stellung 20' dargestellt. Die Formendlage der kleinen Plattensegmente 12 ist in F i g. I mit der strichpunktierten Lage 12' dargestellt. Die äußeren, gekrümmten Mantelflächen 13 der kleinen Plattensegmente 12 und die äußeren, gekrümmten Mantelflächen 2i der großen Plattensegmente 20 bilden nunmehr zusammen eine geschlossene Umfangsfläche eines Umfangsformwulstes mit der Dicke der Segmente 12 oder 20. Bei diesem radialen Ausfahren der großen und kleinen Plattensegmente 20 und 12 wird nunmehr die eingangs erwähnte Ringnut in ein Kunststoffrohr gedrückt. In der Ebene der großen Plattensegmente 20 liegt dann noch außerhalb des Aufweitdorns eine nicht dargestellte Preßform mit z. B. zweiteiligen Preßbacken.

Nach dem Formen der Ringnut im Kunststoffrohr müssen die großen und kleinen Plattensegmente 20 und 12 wieder radial in ihre Ausgangslage eingefahren werden. Die Führung der kleinen Plattensegmente 12 auf den Betätigungskörpern 7 erfolgt nicht nur mit der schiefen Ebene 10. sondern auch mit der Schwalbenschwanzführung 11. Dies ergibt eine solche Verbindung zwischen dem jeweiligen kleinen Plattensegmcnt Iiund dem jeweiligen Betätigungskörper 7, daß die Schwalbenschwanzführung 11 als RUcfchoIkörper für jedes kleine Plattensegment 12 dient. Da in der radial ausgefahrenen Lage 12'jedes kleine Platlensegmem 12 axial unverschiebbar festgelegt ist, und zwar durch Anlage an den Büchsen 16 und 26, hat ein Verschieben der Betätigungsstange 1 in Fig. 1 nach rechts zwangsläufig zur Folge, daß die kleinen Platlensegmente 12 radial nach innen bewegt werden. Letztere 12 werden also aus ihrer Lage 12' radial auf diese Weise zurückgeholt und treten dann wieder ins Innere der Büchse 16 ein und verschieben sich dann axial in die in Fig. 1 gezeigte Stellung. Erst wenn die kleinen Platlensegmente 12 aus ihrer Stellung 12' radial nach innen und dann so weil axial ins Innere der Büchse 16 rückgeholt worden sind, daß sie 12 außerhalb der Ebene

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mit ihrer Auflaufschräge 29 in Eingriff mit den Auflaufschrägen 31 des an der Betätigungsstange I befestigten Ringes 30. Die Übergangskante von der jeweiligen Auflaufschräge 29 eines großen Plattensegments 20 mit ihrer Stirnfläche ist in beiden Figuren mit der Bezugsziffer36 bezeichnet.

Durch den Ring 30 werden nunmehr die großen Plattensegmente 20 radial nach innen geholt. Der Aufweit torn befindet sich dann wieder in seiner Ausgangsstellung, bereit ein weiteres Kunststoffrohr

■Jo zum Aufweiten aufzunehmen.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel des Aufweitdorns sind alle großen und kleinen Plattensegmente 20 und 12 als Kreissegmente ausgebildet, so daß sie also im aufgeweiteten Zustand eine Kreisfläche bilden und somit zur Herstellung einer kreisringförmigen Ringnut dienen. Der beschriebene Aufweitdorn zum Formen einer Ringnut im Inneren eines Rohres kann aber auch zum Herstellen einer von der Kreisform abweichenden Ringnut angewandt werden. Die gekrümmten Mantel-

■Ό flächen 13 und 21 der kleinen und großen Plattensegmente 12 und 20 wären dann nicht mehr Teil einer Kreisbahn.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

! Patentansprüche:

1. Aufweitdorn zum Formen einer Ringnut in einem, insbesondere aus plastifizierbarem Kunststoff bestehenden Rohr mit Betätigungskörpern für radial in Formendlage verschiebbaren großen Plattensegmenten und für zwischen letztere in Formendlage verschiebbaren kleinen Plattensegmenten sowie mit Rückholkörpern für die großen und die zuerst aus der Formendlage zurückzuholenden kleinen Plattensegmente zu deren Bewegung in ihrer Ausgangslage und mit einer in der Längsmittelachse des Aufweitdorns verschiebbaren Betätigungsstange, an der die Betätigungskörper und die Rückholkörper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungskörper (4) für die großen Plattensegmente (20) und die BetätiguTigskörper (7) für die kleinen Plattensegmente (12) an der Betätigungsstange (1) in axialem Abstand zueinander angeordnet sind, und daß die Betätigungsköi per (7) für die kleinen Plattensegrrtente (12) so ausgebildet sind, daß sie diese Plattensegmente (12) aus ihrer Ausgangslage zunächst nur parallel zur Längsmittelachse des Aufweitdorns und nachdem sie die Wirkebene ihrer Formendlage erreicht haben in radialer Richtung in die Formendlage bewegen.

2. Aufweitdorn nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die axial verschiebliche Betätigungsstange (1) als Betätigungskörper für die großen Plattensegmente (20) eine Büchse (2) mit einem abgesetz'eu Konus (4) aufweist und als Betätigungskörper für jedes kleine Plattensegment (12) eine schiefe Ebene (10) vorgesehen ist, und daß ein der Wirkebene zugeordneter Anschlag (35) zur Begrenzung ihrer axialen VerschieLjng angeordnet ist.

3. Aufweitdorn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückholkörper für die großen Plattensegmente (20) aus einem an der Betätigungsstange (1) angeordneten, in Verschieberichlung der Betätigungsstange (1) in der Formendlage gesehen hinter dem Konus (4) gelegenen, klauenförmigen Ring (30) mit Auflaufschrägen (31) besteht, die mit entsprechenden .Schrägflächen der Plattensegmente (12, 20) zusammenwirken und die Rückholkörper für die kleinen Plattensegmente (12) aus den schiefen F.benen (10) mit Schwalbenschwanzführungen (11) gebildet sind.