DE3637292A1 - Aufweitwerkzeug - Google Patents
AufweitwerkzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Aufweitwerkzeug nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Mit solchen Aufweitwerkzeugen werden vor allem im
Sanitärbereich die Enden von Rohren zylindrisch
aufgeweitet, wobei in das aufgeweitete Rohrende ein anderes
Rohr gesteckt und dann mit ihm durch Löten verbunden wird.
Die bekannten Aufweitwerkzeuge haben mehrere
Aufweitabschnitte, die mittels eines im Aufweitwerkzeug
axial verschiebbaren Dornes radial nach außen verschoben
werden können. Das Aufweitwerkzeug wird zunächst mit
zurückgezogenem Dorn in das Rohrende eingefahren.
Anschließend wird der Dorn axial nach vorn geschoben und
hierbei die Aufweitabschnitte nach außen gedrückt, die
das entsprechende Rohrende zylindrisch aufweiten.
Hierfür sind aber erhebliche Kräfte notwendig, weil das
Rohr über seinen gesamten Umfang gleichzeitig aufgeweitet
wird. Für solche Aufweitwerkzeuge sind leistungsstarke
Antriebe notwendig. Außerdem können mit diesen
Aufweitwerkzeugen nur Rohre bearbeitet werden, die
verhältnismäßig weich sind, weil andernfalls zu hohe Kräfte
zum Verformen der Rohrenden aufgebracht werden müssen. Die
Rohre im Sanitärbereich bestehen häufig aus Kupfer. Damit
solche Kupferrohre aufgeweitet werden können, müssen sie in
umständlicher Weise zuvor weichgeglüht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das
gattungsgemäße Aufweitwerkzeug so auszubilden, daß mit ihm
Rohre ohne vorherige Behandlung mit verhältnismäßig
geringer Kraft aufgeweitet werden können.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Aufweitwerkzeug
erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst.
Die zumindest annähernd kalottenförmig ausgebildeten
Aufweitabschnitte des erfindungsgemäßen Aufweitwerkzeuges
erzeugen hohe spezifische Verformungskräfte im Rohr, weil
die Aufweitabschnitte praktisch nur punktförmig mit dem
Rohr in Berührung sind. Beim Drehen des Aufweitwerkzeuges
wird das Rohrende nicht über seinen gesamten Umfang
gleichzeitig aufgeweitet, sondern nur im Berührungsbereich
zwischen den Aufweitabschnitten und dem Rohr. Zum Antrieb
des erfindungsgemäßen Aufweitwerkzeuges sind keine
leistungsstarken Drehantriebe notwendig. Die Reibung beim
Aufweitvorgang ist infolge der nur punktförmigen Berührung
ebenfalls gering. Wegen der hohen Verformungskräfte, die
mit den kalottenförmigen Aufweitabschnitten ausgeübt werden
können, müssen beispielsweise Kupferrohre vor dem
Aufweitvorgang nicht mehr weichgeglüht werden. Dadurch ist
die Bearbeitung der Rohre wesentlich vereinfacht.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den
weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand zweier in den Zeichnungen
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 in perspektivischer und schematischer
Darstellung eine Aufweitvorrichtung mit
einem erfindungsgemäßen Aufweitwerkzeug,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die
Aufweitvorrichtung gemäß Fig. 1 mit in
Werkstückeingriff befindlichem
Aufweitwerkzeug,
Fig. 3 eine Stirnansicht des erfindungsgemäßen
Aufweitwerkzeuges,
Fig. 4 im Schnitt einen Teil einer zweiten
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Aufweitwerkzeuges.
Mit dem Aufweitwerkzeug können Rohrenden zylindrisch
aufgeweitet werden. Die Aufweitvorrichtung ist als
tragbares Gerät ausgebildet, das der Benutzer bequem tragen
kann.
Die Aufweitvorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei
Klemmbacken 2 und 3, die mit Klemmschrauben 4 miteinander
verbunden werden können. Die Klemmbacken 2, 3 weisen
jeweils im Querschnitt etwa halbkreisförmige Vertiefungen 5
und 6 auf, in die ein aufzuweitendes Rohr 7 eingesetzt
werden kann. Damit im Durchmesser unterschiedliche Rohre 7
mit der gleichen Aufweitvorrichtung bearbeitet werden
können, hat sie unterschiedlich große Vertiefungen 5, 6, in
die das im Durchmesser entsprechende Rohr eingelegt werden
kann. Damit es zuverlässig fest zwischen den Klemmbacken 2,
3 eingespannt wird, sind die Vertiefungen 5, 6 so
ausgelegt, daß die Klemmbacken 2, 3 bei eingespanntem Rohr
7 mit ihren einander zugewandten Seiten 8 und 9 nicht
aneinanderliegen, sondern geringen, in Fig. 1 nicht
dargestellten Abstand voneinander haben. Dadurch lassen
sich die Rohre 7 einwandfrei fest in den Vertiefungen 5, 6
einspannen.
Anstelle der Klemmschrauben 4 kann die Aufweitvorrichtung
auch Schnellverschlüsse aufweisen, so daß die Klemmbacken
2, 3 rasch voneinander gelöst und miteinander verbunden
werden können.
Die Klemmbacke 3 hat einen blockartigen, vorzugsweise
einstückig mit ihr ausgebildeten Aufsatz 10, der
Gewindebohrungen 11 aufweist. Sie liegen fluchtend zu den
durch die Vertiefungen 5, 6 gebildeten Aufnahmen 12 für die
Rohre 7. Die Klemmbacke 2 weist auf ihrem dem Aufsatz 10
zugewandten Ende eine rechteckige Ausnehmung 13 auf, die
seitlich von Seitenwänden 14 und 15 der Klemmbacke 2
begrenzt wird. Die Klemmbacke 2 kann mit den Stirnseiten
der Seitenwände 14, 15 an der Stirnseite 16 des Aufsatzes
10 anliegen.
In die entsprechende Gewindebohrung 11 wird ein
Führungsteil 17 (Fig. 2) geschraubt, dessen Längsbohrung 18
das Aufweitwerkzeug 1 aufnimmt. Es hat einen Schaft 19, mit
dem es durch die Längsbohrung 18 ragt. Der Schaft 19 ragt
an beiden Enden aus dem Führungsteil 17 und ist drehfest
mit ihm verbunden. Auf dem Führungsteil 17 sitzt ein
Anschlag 20, mit dem die Länge des aufzuweitenden Rohrendes
durch Anschlag an den Klemmbacken 2, 3 bestimmt wird. Der
Anschlag 20 ist über Madenschrauben 21 drehfest mit dem
Führungsteil 19 verbunden. Über die Madenschrauben 21 wird
auch das Aufweitwerkzeug 1 drehfest mit dem Führungsteil 19
verbunden. Selbstverständlich ist es möglich, den Anschlag
20, den Führungsteil 17 und das Aufweitwerkzeug 1
einstückig miteinander auszubilden. Die mehrteilige
Ausbildung hat aber den Vorteil, daß das Aufweitwerkzeug 1
bei Bedarf ausgewechselt werden kann, wenn es einen
entsprechenden Verschleiß aufweist. Der Führungsteil 17
wird in der Regel nicht so stark beansprucht wie das
Aufweitwerkzeug 1, so daß der Führungsteil für mehrere
Aufweitwerkzeuge 1 verwendet werden kann. Zumindest das
über den Führungsteil 17 ragende Ende 22 des
Aufweitwerkzeuges 1 ist als Mehrkant ausgebildet und kann
mit einem Antriebsmotor gekuppelt werden. Hierfür eignet
sich beispielsweise eine Handbohrmaschine, in deren
Spannfutter das Ende 22 des Aufweitwerkzeuges 1 eingespannt
werden kann. Mit der Handbohrmaschine kann dann das
Aufweitwerkzeug 1 um seine Achse gedreht werden.
Da das Aufweitwerkzeug 1 drehfest mit dem Führungsteil 17
verbunden ist, wird beim Antrieb des Aufweitwerkzeuges 1
auch der Führungsteil 17 gedreht. Da er in der
Gewindebohrung 11 des Aufsatzes 10 sitzt, wird der
Führungsteil je nach Drehrichtung in die Gewindebohrung
geschraubt oder aus ihr herausgeschraubt. Dabei wird das
Aufweitwerkzeug 1 entsprechend mitgenommen und gegen das
eingespannte Rohr 7 bewegt. Die Gewinde der Bohrungen 11
und des Führungsteiles 17 haben nur geringe Steigung, so
daß das Aufweitwerkzeug 1, das auch axial fest mit dem
Führungsteil 17 verbunden ist, exakt in Axialrichtung
verschoben werden kann.
Das Aufweitwerkzeug 1 trägt an seinem dem zu bearbeitenden
Rohr zugewandten Ende zwei diagonal einander
gegenüberliegende Aufweitabschnitte 23 und 24 (Fig. 1 bis
3). Sie ragen radial über den Schaft 19 und sind durch
einen diametral verlaufenden Steg 25 miteinander verbunden.
Vorzugsweise sind die Aufweitabschnitte 23, 24 die Enden
dieses Steges 25. Mit den Aufweitabschnitten 23, 24 wird
das entsprechende Rohrende aufgeweitet. Damit hierbei keine
hohen Reibungen auftreten, dennoch aber hohe spezifische
Verformungskräfte im Rohr erreicht werden können,
sind die Aufweitabschnitte 23, 24 kalottenförmig
ausgebildet. Die Oberseite der Aufweitabschnitte 23, 24 ist
somit sowohl in Axialrichtung als auch in Umfangsrichtung
gewölbt. Der Krümmungsradius ist kleiner als der Radius des
Schaftes 19. Die Stirnseite 26 (Fig. 2) des Steges 25
verläuft eben und senkrecht zur Achse des Schaftes 19.
Zum Aufweiten des einen Endes 27 des Rohres 7 wird zunächst
die Klemmbacke 2 nach Lösen der Klemmschrauben 4 bzw. eines
Schnellverschlusses von der Klemmbacke 3 abgenommen und das
Rohr 7 in die seinem Durchmesser entsprechende Vertiefung 6
der Klemmbacke 3 gelegt. Anschließend wird die Klemmbacke 2
aufgesetzt und durch Anziehen der Klemmschrauben das Rohr 7
in der jeweiligen Aufnahme 12 fest eingespannt. Das Rohr 7
ragt dann mit dem aufzuweitenden Ende 27 in die Ausnehmung
13 (Fig. 2). Der Führungsteil 17 kann mittels eines
Antriebsmotors in die Gewindebohrung 11 geschraubt werden.
Auf jeden Fall wird das Aufweitwerkzeug 1 zum Aufweiten des
Rohrendes 27 mittels eines entsprechenden Antriebsmotors
drehbar angetrieben. Über die Gewindeverbindung wird dabei
das Aufweitwerkzeug 1 axial gegen das Rohr 7 verschoben.
Die kalottenförmigen Aufweitabschnitte 23, 24 erzeugen, da
sie im wesentlichen nur mit Punktberührung an der
Innenseite 28 des Rohrendes 27 sind, sehr hohe spezifische
Verformungskräfte im Rohr 7. Die Verformung des Rohres 7
erfolgt dabei nur im Bereich der Aufweitabschnitte 23, 24,
das heißt nur in einem sehr kleinen Bereich. Dadurch ist
die Verformungsarbeit gering. Dadurch genügt ein
verhältnismäßig leistungsschwacher Antrieb zum Drehen des
Aufweitwerkzeuges 1. Die Aufweitabschnitte 23, 24 sind
nicht an die Form des zu verformenden Rohrendes 27
angepaßt. Dadurch wird in Verbindung mit der im
wesentlichen nur punktuellen Berührung die Reibung zwischen
dem Aufweitwerkzeug 1 und dem Rohr 7 sehr gering erhalten,
was sich ebenfalls vorteilhaft auf die Antriebsleistung
auswirkt. Das Aufweitwerkzeug 1 kann darum beispielsweise
mit einer herkömmlichen Handbohrmaschine angetrieben
werden. Die Aufweitvorrichtung ist darum hervorragend für
den Einsatz auf Baustellen oder in der Hobbywerkstatt
geeignet. Insbesondere können zum Antrieb des
Aufweitwerkzeuges 1 die beispielsweise auf Baustellen
ohnehin vorhandenen Handbohrmaschinen herangezogen werden.
Gesonderte Antriebseinrichtungen sind nicht notwendig. Die
Aufweitvorrichtung stellt somit ein Zusatzwerkzeug für
Handbohrmaschinen dar. Das Aufweitwerkzeug 1 wird so lange
gedreht und damit axial gegen das Rohr 7 verschoben, bis
das aufgeweitete Rohrende 27 die gewünschte Länge hat.
Anschließend wird das Aufweitwerkzeug 1 zurückgedreht, bis
es aus dem Rohrende 27 austritt.
Rohre mit zylindrisch aufgeweiteten Enden werden
hauptsächlich in der Sanitärtechnik eingesetzt und bestehen
dort häufig aus Kupfer. Da mit dem Aufweitwerkzeug 1 das
Rohrende 27 nur punktuell verformt wird und dadurch sehr
hohe spezifische Verformungskräfte ausgeübt werden können,
ist es nicht notwendig, ein solches Kupferrohr vor dem
Aufweiten weichzuglühen, wie dies bei den bekannten
Aufweiteinrichtungen mit aufspreizbaren Aufweitwerkzeugen
notwendig ist. Der Glühvorgang kann darum bei Verwendung
der beschriebenen Aufweitvorrichtung entfallen. Mit der
Aufweitvorrichtung können aber auch Rohre aus Weichstahl,
Messing oder anderen Materialien aufgeweitet werden.
Da die Verformungsabschnitte 23, 24 radial über den Schaft
19 des Aufweitwerkzeuges 1 ragen, kommt beim Vorschub des
Aufweitwerkzeuges 1 der schon aufgeweitete Bereich des
Rohrendes 27 nicht mit dem Schaft 19 in Berührung, so daß
die Reibung sehr klein gehalten werden kann. Infolge der
Drehbewegung und des hierbei erfolgenden Axialvorschubes
werden nur stets sehr kleine Bereiche des Rohrendes 27
plastisch verformt, so daß keine hohen Antriebskräfte
notwendig sind, um beim Vorschub und beim Drehen des
Aufweitwerkzeuges das Rohrende 27 aufzuweiten.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform eines Aufweitwerkzeuges
1 a, das zusätzlich zu den Aufweitabschnitten 23 a, 24 a am
freien Ende weitere Aufweitabschnitte 29 und 30 aufweist,
die radial weiter nach außen ragen als die
Aufweitabschnitte 23 a, 24 a. Auch die Aufweitabschnitte 29,
30 sind kalottenförmig ausgebildet, haben also eine
Oberseite, die in Umfangsrichtung und auch in Axialrichtung
gekrümmt ist. Die Aufweitabschnitte 29, 30 liegen mit
Abstand zu den Aufweitabschnitten 23 a, 24 a. Sie können, in
Axialrichtung gesehen, auf gleicher Höhe wie die
Aufweitabschnitte 23 a, 24 a liegen, aber auch in
Umfangsrichtung versetzt zu ihnen angeordnet sein.
Das Aufweitwerkzeug 1 a mit den vier Verformungsabschnitten
23 a, 24 a, 29, 30 wird dann eingesetzt, wenn dickwandige
Rohre aufgeweitet und/oder die Rohrenden sehr stark
aufgeweitet werden müssen. Da hierbei größere plastische
Verformungen notwendig sind, wird mit den in
Vorschubrichtung des Aufweitwerkzeuges 1 a nachfolgenden
Aufweitabschnitten 29, 30 das schon durch die vor ihnen
liegenden Aufweitabschnitte 23 a, 24 a aufgeweitete Rohrende
27 nochmals nachverformt, so daß nicht die Gefahr besteht,
daß das aufgeweitete Rohrende sich geringfügig
zusammenzieht, sobald die Aufweitabschnitte 23 a, 24 a aus
dem Rohr 7 herausgezogen sind. Sind nämlich größere
plastische Verformungen vorzunehmen, besteht bei Verwendung
nur der Aufweitabschnitte 23 a, 24 a die Gefahr, daß das
aufgeweitete Rohrende 7 nach dem Zurückziehen des
Aufweitwerkzeuges sich geringfügig elastisch zusammenzieht,
so daß das Rohrende nicht den gewünschten Innendurchmesser
aufweist. Mit den Aufweitabschnitten 29, 30 wird darum das
Rohrende 27 im Anschluß an die Aufweitabschnitte 23 a, 24 a
nochmals zur Durchmesservergrößerung geringfügig plastisch
verformt. Diese zusätzliche Verformung sorgt dafür, daß
nach dem Zurückziehen des Aufweitwerkzeuges 1 a das Rohrende
den gewünschten vergrößerten Innendurchmesser beibehält.
Da im Bereich der Aufweitabschnitte sehr hohe Kräfte
auftreten, ist dieser Endbereich 31 (Fig. 2) des
Aufweitwerkzeuges 1, 1 a vorzugsweise verstärkt ausgebildet.
Bei einer einfachen Ausführung können die Klemmbacken 2, 3
nur eine einzige Aufnahme 12 aufweisen.
Claims (16)
1. Aufweitwerkzeug mit Aufweitabschnitten, die im Bereich
eines Endes des Aufweitwerkzeuges vorgesehen sind und
mit denen ein Ende eines Rohres zylindrisch aufweitbar
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufweitabschnitte (23, 24; 23 a, 24 a)
unbeweglich mit dem um seine Achse drehbaren
Aufweitwerkzeug (1, 1 a) verbunden und zumindest
annähernd kalottenförmig ausgebildet sind.
2. Aufweitwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufweitabschnitte (23, 24; 23 a,
24 a) einstückig mit dem Aufweitwerkzeug (1, 1 a)
ausgebildet sind.
3. Aufweitwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufweitabschnitte (23, 24; 23 a,
24 a) diametral einander gegenüberliegend angeordnet
sind.
4. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitabschnitte (23,
24; 23 a, 24 a) die Enden eines Steges (25) sind, der am
freien Ende des Aufweitwerkzeuges (1, 1 a) vorgesehen
ist.
5. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß es einen Schaft (19) hat,
über den die Aufweitabschnitte (23, 24; 23 a, 24 a)
radial ragen.
6. Aufweitwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schaft (19) in einem
Führungsteil (17) geführt ist, der in eine
Gewindebohrung (11) einer Klemmvorrichtung (2, 3)
geschraubt ist.
7. Aufweitwerkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schaft (19) axial über den
Führungsteil (17) ragt und mit seinem überstehenden
Ende (22) an einen Drehantrieb anschließbar ist.
8. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß es drehfest mit dem
Führungsteil (17) verbunden ist.
9. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens zwei weitere
Aufweitabschnitte (29, 30) aufweist, die einen größeren
Arbeitsdurchmesser haben als die anderen
Aufweitabschnitte (23 a, 24 a) und ebenfalls zumindest
annähernd kalottenförmig ausgebildet sind.
10. Aufweitwerkzeug nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die weiteren Aufweitabschnitte (29,
30) axialen Abstand von den anderen Aufweitabschnitten
(23 a, 24 a) haben.
11. Aufweitwerkzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die weiteren Aufweitabschnitte (29,
30) diametral einander gegenüberliegend angeordnet
sind.
12. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren
Aufweitabschnitte (29, 30), in Axialrichtung des
Aufweitwerkzeuges (1 a) gesehen, auf gleicher Höhe
liegen wie die anderen Aufweitabschnitte (23 a, 24 a).
13. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das die Aufweitabschnitte
(23, 24; 23 a, 24 a, 29, 30) aufweisende Ende (31) des
Aufweitwerkzeuges (1, 1 a) verstärkt ausgebildet ist.
14. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (2, 3)
mindestens eine, vorzugsweise mehrere, im Durchmesser
unterschiedlich große Aufnahmen (12) für die Rohre (7)
aufweist.
15. Aufweitwerkzeug nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (2, 3)
fluchtend zu den Aufnahmen (12) liegende
Gewindebohrungen (11) für den Führungsteil (17)
aufweist.
16. Aufweitwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (17) mit
einem Anschlag (20) versehen ist.
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Legal Events
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