DE3733990A1 - Aufweitwerkzeug fuer enden von duennwandigen blechrohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufweitwerkzeug für Enden von dünnwandigen Blechrohren, insbesondere Regenfallrohre, mit wenigstens zwei an dem Rohrende umlaufenden Ver­ formungswalzen.

Blechrohre werden im allgemeinen in bestimmten, abgestuf­ ten Längen hergestellt und gehandelt, wobei üblicherweise ein Rohrende zur Ermöglichung eines Einsetzens eines wei­ teren Rohres aufgeweitet ist. In der Verwendung dieser Rohre ergibt es sich jedoch häufig, daß die benötigte Ge­ samtlänge nicht verschnittfrei aus den vorhandenen Rohr­ stücken zusammensetzbar ist. Die verbleibenden Restab­ schnitte der Rohre sind nachteilig an keinem Ende in ihrem Durchmesser aufgeweitet, so daß sie nicht ohne wei­ teres weiterverwendbar sind. Bei Blechrohren mit einer Falznaht oder einer Lötnaht erfolgt das Aufweiten des En­ des durch Öffnen der Naht, Aufbiegen des Rohrendes und Wiederherstellen der Naht durch erneutes Falzen oder Ver­ löten. Bei den in neuerer Zeit zunehmend zur Verwendung kommenden Blechrohren mit Schweißnaht ist das Aufweiten auf diese relativ einfache, keine besonderen Hilfsmittel erfordernde Art nicht möglich, sondern es wird eine eige­ ne Vorrichtung hierfür benötigt. Eine bekannte Vorrich­ tung für diesen Zweck weist zwei Walzen auf, zwischen welchen das Blech im Bereich des Rohrendes hindurchge­ führt und mittels einer von den Walzen ausgeübten Preß­ kraft gelängt wird, was zu einer Aufweitung des Rohrendes führt. Diese Vorrichtung ist relativ schwer und aufwendig und daher nicht für einen mobilen Einsatz, z. B. auf Bau­ stellen, geeignet. Außerdem ist sie für kleinere Hand­ werksbetriebe, z. B. Dachdecker oder Klempner, wegen ihrer hohen Anschaffungskosten und geringen Auslastung nicht rentabel.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Aufweitwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das die aufgeführten Nachteile vermeidet und das insbesondere einfach aufge­ baut, leicht handhabbar, mobil einsetzbar und kostengün­ stig herstellbar ist. Weiterhin soll das Werkzeug beson­ ders sicher in seiner Anwendung sein und Unfallgefahren weitgehend ausschließen.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch ein Aufweitwerkzeug der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß mehrere frei drehbare konische Walzen mit parallelen Drehachsen kreisförmig verteilt an einem Grundrahmen angeordnet sind, welcher um eine zu den Walzenachsen parallele Mittelachse in Drehung versetzbar ist, wobei der Durchmesser des einhüllenden Kreises um die Walzen im Bereich deren dünneren Endes kleiner als der ursprüngliche Rohrdurchmesser und im Be­ reich des dickeren Endes der Walzen gleich dem gewünsch­ ten Aufweitdurchmesser ist.

Das Aufweitwerkzeug ist einfach aufgebaut und ermöglicht durch einfaches Eindrücken des Werkzeuges unter dessen gleichzeitiger Drehung in das Rohrende das gewünschte Aufweiten dieses Rohrendes. Eine Kraft auf das Rohrende wird nur an dessen Innenseite ausgeübt, so daß mechani­ sche Beschädigungen der Rohraußenseite vermieden werden. Dabei wird auch die Rohrinnenseite relativ schonend be­ handelt, da hier weitestgehend eine Abrollbewegung er­ folgt, gegenüber der die axiale Bewegung der Rollen ver­ gleichsweise gering ist. In Ausführungen für übliche Rohrdurchmesser von z. B. Regenfallrohren ist das Werk­ zeug sehr kompakt und relativ leicht, so daß es problem­ los auch mobil eingesetzt werden kann. Weiterhin kann das Werkzeug von Hand gehalten und bedient werden, so daß keine aufwendigen Zusatzvorrichtungen, wie Standgestelle, Einspannvorrichtungen oder dergleichen erforderlich sind. Die Zahl der Walzen sollte wenigstens drei betragen und liegt vorzugsweise bei sechs bis acht.

In weiterer Ausgestaltung des Werkzeuges ist vorgesehen, daß die Walzen an ihrem dickeren Ende einen im wesentli­ chen zylindrischen Walzenteil aufweisen. Hierdurch wird erreicht, daß das Werkzeug innerhalb des Rohres eine gute Führung erfährt und nicht verkantet werden kann. Damit wird sichergestellt, daß das aufgeweitete Rohrende in der gewünschten Weise genau konzentrisch zu dem übrigen Rohr­ teil verläuft.

Um Stufen oder Kanten im Aufweitbereich des Rohres zu vermeiden, ist zweckmäßig der Übergangsbereich zwischen dem konischen und dem zylindrischen Walzenteil knickfrei ausgerundet. Außerdem wird so beim Einsatz des Werkzeuges der Aufweitvorgang erleichtert.

Um dem Werkzeug eine hohe Stabilität zu geben und um eine Hand- oder Standbohrmaschine als Antriebsmittel für das Werkzeug nutzen zu können, ist vorgesehen, daß der Grund­ rahmen eine kreisscheibenförmige Platte mit einem zentri­ schen Einspanndorn an der den Walzen abgewandten Flach­ seite ist.

Zwecks einfacher Auswechselbarkeit der Walzen, z. B. bei Verschleiß oder zur Änderung des Walzendurchmessers, sind die Walzenachsen vorteilhaft durch in die Platte einge­ schraubte Schraubbolzen gebildet. Diese Schraubbolzen können mit üblichem Werkzeug gelöst und befestigt werden und tragen außerdem zu einer kostengünstigen Herstellbar­ keit des Werkzeuges bei.

Weiter ist vorgesehen, daß zwischen den Walzen und deren Achsen Druck- und Schubkräfte aufnehmende Gleit- oder Wälzlager angeordnet sind. Diese Lager sorgen für einen geringen Verschleiß des Werkzeuges und vermindern den Kraftbedarf für dessen Betätigung.

Schließlich ist noch vorgesehen, daß an dem der Platte abgewandten Ende der Walzen ein mit den dortigen Bolzen­ enden verbundener Schutz- und Stabilisierungsring ange­ ordnet ist. Durch diesen Ring werden die Bolzen von der Aufnahme von Biegemomenten weitestgehend entlastet, so daß Deformationen des Werkzeuges praktisch ausgeschlossen sind. Außerdem wird so verhindert, daß Hände oder Gegen­ stände von vorn zwischen die Rollen geraten können, wo­ durch Unfallgefahren stark vermindert werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Werkzeug in Seitenansicht bei Anwendung in einem Rohrende,

Fig. 2 das Werkzeug aus Fig. 1 in einer Aufsicht und

Fig. 3 einen Teilschnitt durch das Werkzeug entlang der Linie III-III in Fig. 2.

Wie die Fig. 1 und 2 der Zeichnung zeigen, besteht das dargestellte Ausführungsbeispiel des Aufweitwerkzeuges 1 im wesentlichen aus einem plattenförmigen Grundrahmen 2 und aus mehreren, entlang eines Kreises verteilt an die­ sem angeordneten Walzen 3. Der Grundrahmen 2 bzw. die diesen bildende Platte 20 besitzt die Form einer Kreis­ scheibe mit einer flachen Oberseite 21 und Unterseite 22. Auf die Oberseite 21 der Platte 20 ist zentrisch ein Einspanndorn 23 aufgeschweißt, der zum Einspannen des Werkzeuges 1 in eine Bohrmaschine dient. Wie durch den Bewegungspfeil an dem Einspanndorn 23 angedeutet, ist das Werkzeug 1 damit um eine Mittelachse 25, die konzentrisch zum Einspanndorn 23 verläuft, drehbar.

Unterhalb der Unterseite 22 der Platte 20 sind die Walzen 3 angeordnet, die jeweils einen oberen zylindrischen Wal­ zenteil 32 und einen unteren konischen Walzenteil 31 auf­ weisen. Der Übergangsbereich 33 zwischen dem zylindri­ schen Teil 32 und dem konischen Teil 31 ist dabei kanten­ frei ausgerundet. Damit sind die Walzen 3 an ihrem oberen Ende 30 dicker, d. h. von einem größeren Durchmesser und an ihrem unteren Ende 30′ dünner, d. h. von einem kleine­ ren Durchmesser.

Die Walzen 3 sind jeweils um ihre Längsachse 35 drehbar, wozu sie jeweils auf einem Gleitlager 34, 34′ gelagert sind und wobei die Längsachsen parallel zum Dorn 23 lau­ fen.

Den unteren Abschluß des Werkzeuges 1 bildet ein Schutz- und Stabilisierungsring 4, der die Form eines Kreisringes hat und die unteren Enden der Achsen 35 der Walzen 3 mit­ einander verbindet und die Zwischenräume zwischen den Walzen 3 abdeckt.

Wie aus den Figuren weiterhin ersichtlich ist, ist der Durchmesser der Platte 20 kleiner als der Durchmesser des einhüllenden Kreises um den zylindrischen Teil 32 der Walzen 3. Dies wird besonders aus der Aufsicht auf das Werkzeug 1 gemäß Fig. 2 deutlich. In ähnlicher Weise ist der Außendurchmesser des Schutz- und Stabilisierungsrin­ ges 4 kleiner als der Durchmesser des einhüllenden Krei­ ses um das untere Ende 30′ der Walzen 3. Hierdurch wird erreicht, daß bei einem Einführen des Werkzeugs 1 in das Ende 51 eines Blechrohres 5, das in der Fig. 1 in aufge­ schnittener Darstellung eingezeichnet ist, lediglich die Walzen 3 mit der Innenseite 50 des Rohres 5 in Kontakt treten. Bei der Drehung des Werkzeuges 1 um seine Mittel­ achse 25 rollen die Walzen 3 an der Innenseite 50 des Blechrohres 5 ab und sorgen bei gleichzeitiger Einwirkung einer axial gerichteten Kraft gemäß dem unterhalb des Stabilisierungsringes 4 eingezeichneten Pfeil für eine Aufweitung des Rohres 50 in seinem Endbereich 51. Wie Fig. 1 zeigt, ist durch den Einsatz des Werkzeuges 1 der obere Teil 51 des Rohres 5 zu einem aufgeweiteten Rohr­ teil 53 umgeformt, der das Einführen eines Rohres mit unaufgeweitetem Ende zur Herstellung einer Rohrverbindung erlaubt. In seinem weiter nach unten folgenden Teil 52 hat das Rohr 5 noch seinen ursprünglichen Durchmesser. Sowohl im aufgeweiteten Rohrteil 53 als auch im nicht aufgeweiteten Rohrteil 52 besteht zwischen dem Außenum­ fang 24 bzw. 44 der Platte 20 bzw. des Ringes 4 ein ge­ nügender Freiraum, um eine Berührung zwischen Platte 20 bzw. Schutz- und Stabilisierungsring 4 und der Innenseite 50 des Rohres 5 auszuschließen.

Wie die Fig. 2 zeigt, besitzt das Werkzeug 1 gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sechs Walzen 3. Selbst­ verständlich kann das Werkzeug auch eine größere oder kleinere Zahl von Walzen aufweisen. Auch besteht die Mög­ lichkeit, die Achsen 35 der Walzen 3 in radial verlaufen­ den Langlöchern zu führen, um eine Verstellung der Walzen 3 in radialer Richtung zu ermöglichen. Hierdurch kann das Werkzeug auf unterschiedliche Rohrdurchmesser eingestellt werden. Alternativ kann die Platte 20 auch mehrere in unterschiedlichen Abständen von der Mittelachse 25 ange­ ordnete Einzelbohrungen für die Durchführung der Achsen 35, die vorzugsweise Schraubbolzen sind, aufweisen.

Die Schnittdarstellung in Fig. 3 zeigt eine Walze 3 mit zugehöriger Lagerung im Längsschnitt. Im oberen Teil der Fig. 3 ist ein Teil der den Grundrahmen 2 bildenden Platte 20 erkennbar, in welche ein die Achse 35 für die Walze 3 bildender Schraubbolzen mit einem Gewindeende 35′′ eingeschraubt ist. Der Kopf 35′ des Schraubbolzens ist in dem im unteren Teil der Fig. 3 teilweise sichtbaren Schutz- und Stabilisierungsring 4 in einer Ausnehmung 41 versenkt angeordnet. Zwischen der Platte 20 und dem Sta­ bilisierungsring ist ein die Achse bzw. den Schraubbolzen 35 umgebender Gleitlagerkörper 34 mit einem nach außen vorkragenden oberen Ende 34′ angeordnet, das an der Un­ terseite 22 der Platte 20 anliegt. Mittels der Achse bzw. des Schraubbolzens 35 ist der Gleitlagerkörper 34, 34′ fest zwischen Platte 20 und Schutz- und Stabilisierungs­ ring 4 eingespannt. Auf diesen Gleitlagerkörper 34, 34′ ist die Walze 3 frei drehbar mit einem ausreichenden Spiel aufgesetzt. Aufgrund seiner Gestaltung kann der Gleitlagerkörper 34, 34′ sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung auf die Walze 3 einwirkende Kräfte aufnehmen.

Schließlich zeigt die Fig. 3 noch einmal deutlich die Formgebung der Walze 3 mit ihrem am oberen Ende 30 begin­ nenden zylindrischen Teil 32, dem nach unten hin daran anschließenden gerundeten Übergangsbereich 33 und dem bis zum unteren Ende 30′ reichenden konischen Teil 31. Weiter ist auch aus Fig. 3 ersichtlich, daß der Außenumfang 24 bzw. 44 der Platte 20 und des Schutz- und Stabilisie­ rungsringes 4 gegenüber dem Außenumfang der Walze 3 in deren oberem Teil 30 bzw. unterem Teil 30′ zurücksprin­ gen.

Anstelle des hier beschriebenen Gleitlagerkörpers 34, 34′ kann selbstverständlich auch ein Wälzlager, z. B. ein Kegelrollenlager, zur Anwendung kommen.

Claims (7)

1. Aufweitwerkzeug für Enden von dünnwandigen Blechroh­ ren, insbesondere Regenfallrohre, mit wenigstens zwei an dem Rohrende umlaufenden Verformungswalzen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere frei drehbare konische Walzen (3) mit parallelen Drehachsen (35) kreisförmig verteilt an einem Grundrahmen (2) angeord­ net sind, welcher um eine zu den Walzenachsen (35) parallele Mittelachse (25) in Drehung versetzbar ist, wobei der Durchmesser des einhüllenden Kreises um die Walzen (3) im Bereich deren dünneren Endes (30′) klei­ ner als der ursprüngliche Rohrdurchmesser und im Be­ reich des dickeren Endes (30) der Walzen (3) gleich dem gewünschten Aufweitdurchmesser ist.

2. Aufweitwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Walzen (3) an ihrem dickeren Ende (30) einen im wesentlichen zylindrischen Walzenteil (32) aufweisen.

3. Aufweitwerkzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich (33) zwischen dem konischen und dem zylindrischen Walzenteil (31; 32) knickfrei ausgerundet ist.

4. Aufweitwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundrahmen (2) eine kreis­ scheibenförmige Platte (20) mit einem zentrischen Einspanndorn (23) an der den Walzen (3) abgewandten Flachseite (21) ist.

5. Aufweitwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenachsen (35) durch in die Platte (20) eingeschraubte Schraubbolzen gebildet sind.

6. Aufweitwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Walzen (3) und deren Achsen (35) Druck- und Schubkräfte aufnehmende Gleit- oder Wälzlager (34, 34′) angeordnet sind.

7. Aufweitwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Platte (20) abgewandten Ende (30′) der Walzen (3) ein mit den dortigen Bolzen­ enden (35′) verbundener Schutz- und Stabilisierungs­ ring (4) angeordnet ist.