DE2502561A1

DE2502561A1 - Spanndorn fuer rohre

Info

Publication number: DE2502561A1
Application number: DE19752502561
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: REMSWERK CHRISTIAN FOELL und SOEHNE
Current assignee: REMSWERK CHRISTIAN FOELL und SOEHNE
Priority date: 1975-01-23
Filing date: 1975-01-23
Publication date: 1976-07-29
Also published as: FR2298410A1; ATA5176A; BE837427A; FR2298410B3; IT1054814B; AT339687B; DE2502561C2; NL7600737A

Description

Patentanwalt 7 Stuttgart N. Menzelstraße 40

Remswerk Christian Foil ^un<* Ööhne A ^4 607

705 Waiblingen ■:;*■.

Stuttgarter Straße 83 ' ^:üt< Den 23. Jan. 1975

Spanndorn für Rohre

Die Erfindung betrifft einen Spanndorn für Rohre, insbesondere Gas- und Wasserrohre mit mehreren um die Dornachse verteilten, in Spannrichtung gegenüber einem Träger federnd bevqgbaren, Spannflächen aufweisenden Spannbacken am vorderen Dornende und mit einem am Träger vorgesehenen Halteschaft am hinteren Dornende.

Es ist ein Spanndorn dieser Art bekannt, bei welchem die Spannbacken durch gesonderte, am Träger gelagerte Teile gebildet sind und nur in einer Drehrichtung spannend wirken. Deshalb ist dieser Spanndorn nicht für solche Gewinde-Schneidwerkzeuge geeignet, die nach dem Aufschneiden des Gewindes durch Zurückdrehen wieder vom Rohr gelöst werden müssen.

Es ist zwar auch eine Spannvorrichtung bekannt, bei welcher die Spannbacken über eine schiefe Ebene von innen gegen die Rohrwandung gedrückt werden, jedoch ist auch diese Vorrichtung sehr aufwendig und kompliziert, weshalb sie sich nicht für kleine Spanndurchmesser eignet. Ferner, sind Vorrichtungen bekannt, bei denen das zu bearbeitende Rohrstück „ mit einem Außengewinde versehen werden muß, um die Halterung des Rohrstückes während der Bearbeitung zu ermöglichen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spanndorn zu schaffen, der bei konstruktiv einfacher Ausbildung ein sicheres Spannen in beiden Drehridfcungen auch dann gewährleistet, wenn wie bei Gas- und Wass^rohren durch Schweißnähte, Verzinkungen oder dgl. die Innenfläche des Werkstückes geometrisch verhältnismäßig ungleichförmig ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Spanndorn der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die einstückig mit dem Träger ausgebildeten Spannbakken um die Dornachse gekrümmte, etwa über ihre Länge und ihren Umfang mit Zähnen versehene Spannflächen aufweisen und daß in dem hohlen Träger ein in einem Gewinde geführter, an innen liegenden Druckflächen der Spannbacken anliegender Spreizdorn angeordnet ist, der wenigstens annähernd bis zum hinteren Ende des HalteschafUes reicht. Durch die einstückige Ausbildung der Spannbacken mit dem Träger kann der Spanndorn auch mit sehr kleinem Spanndurchmesser ausgebildet werden, wobei durch die Zähne der Spannflächen stets ein sicherer Eingriff in das Rohr gewährleistet ist und über die Zähne die verhältnismäßig hohen, beim Gewindeschneiden auftretenden Drehmomente übertragen werden können. Die beispielsweise kreisriig'örmig um die Dornachse angeordneten Zähne aus verhältnismäßig hartem Werkstoff werden beim Spannen in den Werkstoff des Rohres eingedrückt, so daß eine formschlüssige Verbindung entsteht; ferner ergibt sich durch die gekrümmte Ausbildung der Spannflächen ein verhältnismäßig großflächiger Eingriff in das Werkstück, so daß auch dann, wenn die Zähne nicht tief in das Rohr eingedrückt werden, ein sehr sicherer Halt gewährleistet ist.

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Die Brfiüung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert; die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel mit den für die Erfindung wesentlichen Teilen annähernd maßstabgerecht wieder. Es sind dargestellt in

Fig. 1 ein Spanndorn im Axialschnitt;

Fig. 2 der Spanndorn gemäß Fig. 1 in Ansicht

von vorne.

Der dargestellte Spanndorn besteht im wesentlichen aus

oder iuehr einem hülsenförmigen Träger 1, der einstückig mit 2 um die ^ornaehse 2 verteilten gleichen Spannbacken J5 ausgebildet ist, einem Halteschaft 4 und einem Spreizdorn 5.

Die Spannbacken J, die zur Erzielung einer verhältnismäßig großen radialen Beweglichkeit einstückig mit dem Träger 1 aus vergütetem Federstahl ausgebildet sind, sind durch das mit Axialschlitzen 6 versehene vordere Ende des Trägers 1 gebildet und sind etwas kurzer als die halbe Gesamtlänge des Trägers 1. Die hinteren Begrenzungs flachen der Axialschlitze 6 liegsi rechtwinklig zur Dornachse 2. Die Spannbacken 5 sind im Querschnitt segmentfirmig und konzentrisch zur Dornachse 2 angeordnet. Die gekrümmten Außenflächen der Spannbacken 3 bilden Spannflächen 7> der nach vorne ohne gegenseitige Verbindung frei ausragenden Spannbacken j5, deren Spannflächen mit gleichmäßig

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voteilten Zähnen 8 versehen sind, welche etwa radial zur Dornachse 2 liegen und jeweils symmetrisch zu der ^; durch ihre Spitze gehenden Radiaten ausgebildet sind. Die verzahnten Abschnitte der Spannbacken 5 bzw. der Spannflächen. 7 reichen bis zu den vorderen Endflächen 9 der Spannbacken J5> jedoch nicht bis zu deren hinteren Enden, sondern lediglich über einen Längsabschnitt der Sjmnbacken, der etwa zwei Drittel der Gesamtlänge der Spannbacken bzw. Spannflächen entspricht. Dadurch bleibt die Innenfläche des in Fig. .1 strichpunktiert dargestellten, zu spannenden Rohres 10 im zugehörigen Endbereich ohne Einprägungen durch Spannzähne. In Umfangsrichtung reicht die Verzahnung jedoch bis zu den durch die Innenflächen der Axialschlitze 6 gebildeten Seitenflächen der Spannbacken 25, so darf die verzahnten Flächen verhältnismäßig groß sind. Die

• in Längsrichtung und Umfangsrichtung des Spanndornes nebeneinander liegenden Zähne 8 sind zwecfyäßig nach Art einer Kreuzverzahnung pyramidenförmig ausgebildet^

.so daß einerseits ein zu tiefes Eindringen in das Werkstück vermieden und andererseits gewährleistet isti daß die Zähne 8 trotz ihrer zum Schutz gegen Ausbrechen geringfügig abgestumpften Spitzen bereits bei verhältnismäßig geringem Spanndruck in das Werkstück eingedrückt werden. Der Außendurchmesser des nicht verzahnten Teiles der Spannbacken J ist zweckmäßig gleich dem Außendurchmesser des la'zahnten Teiles gewählt,

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so daß das Rohr 10 auch im hinteren Bereich der Spannbacken 3 genau zentriert ist. Beim dargestellten AusführungsMap iel ist die Länge der verzahnten Abschnitte der Spannbacken 3 um etwa 1/5 kleiner als. ihr Außendurchmesser, während die Gesamtlänge der Spannbacken demgegenüber etwa um 1/5 größer ist. An die Außehumfangsflache der Spannbacken 3 schließt sich unmittelbar an deren hinteres Ende eine nach außen vorstehende Anschlagfläche 11 für die innere Endkante des Rohres 10 an, wobei diese Anschlagfläche 11 nach vorne spitzwinklig kegelstumpfförmig verjüngt ist und dessen kleinster Durchmesser gleich dem Außendurehmesser

der Spannbacken 3 in entspanntem Zustand ist. An der Anschlagfläche 11 kann das Rohr 10 in einem Bereich genau ausgerichtet und sicher anschlagen, der beim Spannen nicht aiigespreizt wird. Die Anschlagflächd 11 geht mit ihrem hinteren Ende in die zylindrische Außenumfangsflache des Trägers 1 über.

Das hintere Ende 12 des im wesentlichen als Rotationskörper ai^gebildeten Trägers 1 ist im Durchmesser geringfügig -reduziert und in den durch ein einfaches gewalztes

ohr gebildeten Halteschaft 4 eingesteckt. Das vordere E~nde Γ3 der Innenfläche des Halteschaftes 4 ist auf einen gegenüber dem übrigen Innendurchmesser geringfügig größeren Innendurchmesser ausgedreht, welcher etwa gleich dem Außendurchmesser des hinteren Endes 12 des Trägers 1 ist. Dadurch ist der Träger 1 genau gegenüber dem Halteschaft 4 ausgerichtet, wobei er außerdem mit zwei Schulterflächen an Gegenflächen des Halteschaftes 4 axial anliegen kann, so daß die Lage des Trägers 1 gegenüber dem

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Halteschaft 4 genau bestiipmt ist. Eine Schulte rf lache ist durch den Übergang vom-hinteren Ende 12 zum vorderen Teil des Trägers 1 gebildet« während die andere Schulterfläche durch die hintere Endfläche des .Trägers 1 gebildet ist. Der Halteschaft 4, über dessen Außenumfang der Träger 1 nicht vorsteht und dessen Außendurehmesser etwa gleich dem Außendurchmesser des zu spannenden Rohres 10 ist, übergreift den Träger 1 auf einer Länge, die etwa seinem Außendurchmesser entspricht. Zur Pestsetzung des Trägers 1 gegenüber dem Halteschaft 4 ist mindestens ein Widerstandsschweißpunkt 14 vorgesehen,_ wodurch eine zu große Erwärmung des vergüteten Trägers 1 trotz einfacher und sicher haltender Verbindung vermieden ist. Der Schweißpunkt 14 liegt etwa in der Mitte zwischen den Enden des Eingriflsabschnittes zwischen dem Träger 1 und dem Halteschaft 4.

Durch den hohlen Träger 1 und den Halteschaft 4, dessen Innendunhmesser etwa gleich dem Außendurchmesser der Spannbacken 3 ist, ist der Spreizdorn 5 vom hinteren Ende des Halteschaftes 4 eingeführt. Der Spreizdorn 5 weist am vorderen Ende eine kegelstumpfftfcmige Gegenfläche 15 für die Anlage an entsprechend ausgebildeten Druckflächen 16 auf, die an den der Dornachse 2 zugekehrten Innenseiten der Spannbacken J> vorgesehen sind. Die Druckflächen 16, die zum vorderen Ende des Spanndomes spitzwinklig konvergieren, liegen in einem gedach-

• ι · ten Kegelmantel und sind von den vorderen Endflächen 9 der Spannbacken 3 um ein Haß zurückversetzt,

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das annähernd gleich der Hälfte der Länge des verzahnten Abschnittes ist. Die hinteren Enden der Druckflächen 16 "liegen etwa im Bereich der hinteren Enden der vrzahnten Abschnitte der Spannflächen 7. Die Gegenfläche 15 des Spreizdornes 5 ist kurzer als die Druckflächen 16 gewählt und liegt bei entspannten Spannbacken 3 im Bereich der hinteren Enden der Druckflächen 16. Durch die beschriebene Ausbildung ergibt sich eine günstige Biegelinie beim Aufweiten des Spanndornes, da die Spannbacken 3 zunächst mit den vorderen Enden dey Spannflächen am Rohr 10 anliegen und dann beim weiteren Aufweiten und elastischer Biegeverformung annähernd über ihre ganze Länge gleichmäßig gegen das Rohr 10 gepreßt werden können. Die vorderen Enden der Spannbacken 3 sind etwa auf der Hälfte aer Länge der verzahnten Abschnitte im Querschnitt gegenüber den nach hinten anschließenden, die Druckflächen 16 biIdeaden Abschnitten im Querschnitt bzw. in der Wandungsdicke reduziert, so daß sie eine hohe Elastizität aufweisen. Zur Querschnittsverringerung der vorderen Enden der Spannbacken 3 ist in den vorderen Endflächen eine in der Dornachse 2 liegende, im wesentlichen zylindrische Vertiefung vorgesehen, in deren zur Dornachse 2 rechtwinklige Bodenfläche die vorderen Enden der. Druckflächen 16 übergehen.

Die Gegenfläche I5 des Spreizdoires 5 ist durch das vordere, angefaste Ende eines vorderen Endschaftes I7 des Spreizdornes 5 gebildet. Der Endschaft 17 ist zylin , drisch und hat einen Außendurchmesser, der nur geringfügig kleiner als der Durchmesser der Bohrung 18 des Trägers 1

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ist, welche vom hinteren Ende der Druckflächen 16 bis zum hinteren Ende des Trägers 1 im wesentlichen durchgehend zylindrisch ist. Im hinteren Ende weist der Tiä^er ein Innengewinde I9 auf, dessen Kerndurchmesser zwakmäßig gleich dem Durchmesser der Bohrung 18 ist, so daß eine eifache Herstellung dfeses Innengewindes I9 möglich ist. In das Innengewinde I9 greift der Spreizdorn 5 mit einem sich an das hintere Ende des Endschaftes 17 anschließenden Außengewindeabschnitt 20 ein, so daß der Spreizdorn 5 durch Drehen gegenüber den Druckflächen 16 axial verstellt werden kann. Hinter dem Außengewinde abschnitt 20 geht der Spreizdorn 5 in einen hinteren Endschaff 21 über, der im wesentlichen durchgehend zylindrisch ist und einen Außendurchmesser hat, der nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Halteschaftes 4 ist; dadurch ist auch bei verhältnismäßig großem Spiel zwischen dem Innengewinde I9 und dem Außengewindeabschnitt 20 eine genaue Führung des Spreizdornes 5 gegenüber dem Halteschaft 4 und dem Träger 1 gewährleistet, wobei das Radialspiel des hinteren Schaftendes 21 des Spreizdornes 5 so groß gewählt ist, daß sich die Gegenfläche I5 von selbst radial gegenüber den Druckflächen 16 ausrichten kann und stets gleichmäßig an allen Druckflächen 16 anliegt.

Damit der Spreizdorn 5 zum Drehen leicht zugänglich ist, ist das hintere Schaftende 21 über das hintere Ende des Halteschaftes 4 verlängert, wobei der Spreizdorn am hinteren Ende ein Formschlußglie d 22 in Form"einer Querbohrung aufweist, in welche ein Schraubenzieher, ein Stab oder dgl. eingesteckt werden kann, so daß von Hand verhältnis-

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mäßig große Drehmomente auf den Spreizdorn 5 übertragen werden können.

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Claims

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7 Stuttgart N. Menzelstraße 40

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Remswerk Christian Foil & Söhne A ^4 607

705 Waiblingen . '

Stuttgarter Straße 83 Den 23. Jan. 1975

ANSPRÜCHE

1.' Spanndorn für Rohre, insbesondere Gas- und Viasserrohre " mit mehreren um die Dornachse verteilten, in Spannrichtung gegenüber einem Träger federnd bewegbaren, Spannflächen aufweisenden Spannbacken am vorderen Dornende und mit einem am Träger vorgesehenen Halteschaft am hinteren Dornende, dadurch gekennzeichnet, daß die einstückig mit dem Träger (1) ausgebildeten Spannbacken (3) um die Dornachse (2) gekrümmte, etwa über ihre Länge und ihren Umfang mit Zähnen (8) versehene Spannflächen (7) aufweisen urti daß in dem hohlen . Träger (1) ein in einem Gewinde (I9) geführter, an innen liegenden Druckflächen (16) der Spannbacken (3>) anliegender Spreizdorn (5) angeordnet ist, der wenigstens annähernd bis zum hinteren Ende des Halteschaftes (4) reicht. '

. Spanndorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflächen (16) der Spannbacken (j5) gegenüber den- vorderen, vorzugsweise bis an die vordere Endfläche des Spanndornes bzw. der Spannbacken (3) reichenden Enden der Spannflächen (7) zurückversetzt sind.

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5. Spanndorn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflächen (16) im Bereich der hinteren Hälfte der Länge der Spannflächen (7)> ' vorzugsweise etwa in der Mitte der Länge der Spannbacken (5) liegen.

4. Spanndorn nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadush gekennzeichnet, d aß die Druckflächen (16) schräg zur Dornachse (2), vorzugsweise in einem gedachten .Hgelmantel liegen.

5. Spanndorn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflächen (16) zum vorderen Dornende mit der Dornachse konvergieren und vorzugsweise unter einem spitzen Winkel zueinander liegen.

6· Spanndorn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizdorn (5) mit einer schrägen, insbesondere kegelstumpfförmigen Gegenfläche (15) an den Druckflächen (16) der Spannfoakken (j5) anliegt. ·

7. Spanndorn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflächen (16) und/oder die an diesen anliegende Gegenflahe (15) des Spreiz- dornes (5) gegenüber den S2innflächen"(7) kürzer sind.

8. Spanndorn nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Spannflächen (7) mit einer Vielzahl von vorzugsweise pyramidenförmigen Spitzzähnen (8) versehen sind.

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9. Spanndorn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (8) der Spannflächen (7) nur über einen vorderen, vorzugsweise gegenüber der Hälfte der Länge der Spannbacken (5) größeren Teil der frei ausragenden Spannbacken vorgesehen sind.

10. Spanndorn nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) zwischen den im Querschnitt segmentförmigen Spannbacken (5) mit, insbesondere in Axialebenen, liegenden schmalen Schlitzen (6) versehen ist.

11. Spanndorn nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des hinteren Endes der Spannbacken (3) eine über die Spannflächen (7) nach außen vorstehende Anschlagfläche (11) vorgesehen ist, die beispielsweise kegeIstumpfförmig fet und unmittelbar in die Umfangsflachen der Spannbacken (j5) übergeht.

12. Spanndorn nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (19) für den Spreizdorn (5) hinter den Spannbacken (J>), vorzugsweise in Form eines Innengewindes im hinteren Ende des hülsenförmigen Trägers (1) vorgesehen ist.

15· Spanndorn nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteschaft (4) in Form eines Rohres oder dgl. als gesonderter Bauteil an dem vorzugsweise aus Federstahl bestehenden Träger (1) befestigt ist.

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14. Spanndorn nach einem der Ansprüche 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß da,s vordere Ende des Halteschaftes (4) und das hintere Ende des Trägers (1) /einander greifen, wobei vorzugsweise ein im Durchmesser reduzierter hinterer Endabschnitt (12) des Trägers (1) in das vordere Ende des Halteschaftes (4) eingesteckt ist. · -

15. Spanndorn nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteschaft (4) mit mindestens einem Widerstandschweißpunkt (14) oder einer Schweißnaht an dem Träger (1) befestigt' ist.

16. Spanndorn nach einem der Ansprüche 1 bis I5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizdorn (5) mit einem hinteren, im Durchmesser erweiterten Eridsehaft ^21) im Halteschaft (4) geführt ist und vorzugsweise benachbart zum hinteren Endschaft (21) zwischen diesem-und einem vorderen Endschaft (17)" einen über den Umfang des vorderen Endschaftes (17) vorätehenden Außengewindeabschnitt (20) für den Eingriff in das Innengewinde (19) aufweist.

17. Spanndorn nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizdorn (5) am hinteren, insbesondere über den Halteschaft (4) vorstehenden Ende ein Formschlußglied (22), beispielsweise eine Querbohrung aufweist.

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