專(zhuān)利名稱(chēng)：擴(kuò)張方法和工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1前序部分所述的用于擴(kuò)張管端的方法和工具。
上述方法常常用于形成管的連接，主要用于擴(kuò)張具有記憶能力的塑料管，即在擴(kuò)張后可自動(dòng)恢復(fù)其原來(lái)形狀的管子。這方面的一個(gè)實(shí)例是用交聯(lián)聚烯烴(polyolefins)制成的管，特別是用交聯(lián)聚乙烯制成的管，如所謂的PEX-管，其在如室溫那樣的低的溫度下具有可靠的記憶性能。通過(guò)使上述管的一端擴(kuò)張并在加大的管端插入構(gòu)成管連接件一部分的一般由金屬制成的擴(kuò)口式連接器，其保留在上述管端中直至管縮至能夠牢固地夾住連接件的程度。可以選擇地，一個(gè)由彈性材料如金屬或與管相同的塑料制成的夾緊套筒被擴(kuò)張并在管端收縮，以便進(jìn)一步提高在管連接區(qū)的固定和密封壓力。夾緊套筒可在管端擴(kuò)張的同時(shí)擴(kuò)張，擴(kuò)張時(shí)夾緊套筒處于圍繞管端的位置上。
上面提到的和迄今所知的擴(kuò)張方法和擴(kuò)張工具的一個(gè)缺陷在于，橫截面基本呈圓孤形的外爪面的相對(duì)邊緣在管端擴(kuò)張時(shí)傾向于在管端的內(nèi)表面上產(chǎn)生顯著的、連續(xù)的在管縱軸線方向上延伸的槽或痕線。當(dāng)高壓流體流過(guò)用這種擴(kuò)張方法形成的管接頭時(shí)，流體傾向于隨著上述痕線滲出管接頭。這種接頭密封缺陷在制成管接頭后的幾小時(shí)中特別顯著。
本發(fā)明的目的在于提供一種至少能顯著消除上述缺陷的新穎和優(yōu)越的方法和工具。
為此目的，提出一種在本文開(kāi)始提到的那種方法和工具，它們也包括在權(quán)利要求1和權(quán)利要求2的特征部分中分別提出的那些區(qū)別特征。管端是分級(jí)擴(kuò)張的，即，相互縮回的爪插入管端一定距離，然后使其擴(kuò)張，將管端擴(kuò)張至較小的程度，其后使爪聚攏即縮回，并進(jìn)一步插入管端。然后再次使爪擴(kuò)張使管端進(jìn)一步擴(kuò)張。反復(fù)進(jìn)行上述方法直至管端擴(kuò)張到需要的程度，例如，直至使外爪面在管端中已插入其全長(zhǎng)，而且達(dá)到一種擴(kuò)張狀態(tài)，因而在爪返回其縮回狀態(tài)或位置后將爪從所述管端撤出。由于管端是以小的爪擴(kuò)張運(yùn)動(dòng)分步擴(kuò)張的，因而分界的外爪面的縱向延伸的邊緣只是從小的分開(kāi)距離而移動(dòng)，因而在管端的內(nèi)表面不會(huì)產(chǎn)生痕線或只產(chǎn)生不顯著的痕線，從而防止了上述的泄漏問(wèn)題。
本發(fā)明的其它有利特征在從屬權(quán)利要求中描述。
現(xiàn)對(duì)照以下附圖詳述本發(fā)明

圖1是實(shí)施本發(fā)明方法的擴(kuò)張工具的最重要部分的垂向剖視圖；圖2是沿圖1中II-II的剖視圖，不過(guò)其中具有變化的結(jié)構(gòu)；圖3是沿圖1中III-III線的剖視圖；圖4是一個(gè)橫剖圖，在圖的上半部表示普通工具的爪分別處于縮回和擴(kuò)張狀態(tài)，圖的下半部表示實(shí)施本發(fā)明方法的工具的爪分別處于縮回和擴(kuò)張狀態(tài)。
圖1-3表示工具的重要部分，該工具在形成管連接中可以方便地用于擴(kuò)張管端1。該工具包括一個(gè)殼體16，其中，一個(gè)具有多邊形橫截面的尖前端的活塞3或類(lèi)似裝置可借助下述驅(qū)動(dòng)布置往復(fù)移動(dòng)。殼體16的前部具有旋接的蓋5，蓋5具有一中央通孔和一條環(huán)形槽6，在槽中裝有爪8的徑向部分7，使爪8相對(duì)于環(huán)形槽6可作徑向但不能作軸向移動(dòng)。部分7設(shè)有安裝環(huán)形彈簧9的周向槽，彈簧9圍繞爪并力圖將爪保持在其縮回狀態(tài)，即處于使爪抵靠活塞端4的位置。使活塞3從圖1和2所示的縮回位置向前移動(dòng)可使工具擴(kuò)張，從而使活塞尖端4接觸爪8上的斜面10，并迫使爪張開(kāi)。在圖示情況中假定，爪8的數(shù)目為6，所述爪相對(duì)于中心線11徑向向外移動(dòng)。爪具有外爪面12，在剖面圖中可見(jiàn)外爪面12與中心線11成直角時(shí)外爪面12至少基本呈弓形，而且當(dāng)爪8處于相互縮回位置或狀態(tài)時(shí)相互是鄰近的。
前面提到的驅(qū)動(dòng)布置包括一個(gè)齒輪機(jī)構(gòu)，它由主動(dòng)齒輪13和齒輪14構(gòu)成。齒輪13由連接于傳動(dòng)輸入軸15的電動(dòng)機(jī)(未畫(huà)出)提供動(dòng)力。齒輪14固定地安裝在軸16上，軸16安裝在殼體2中并承載著一個(gè)凸輪盤(pán)17。凸輪盤(pán)17與安裝在活塞后端上的滾輪18形式的凸輪隨動(dòng)件配合工作。作用在殼體2和活塞3之間的壓簧19力圖使?jié)L輪18保持與凸輪盤(pán)的接觸。
各外爪面12與中心線11的徑向距離從前端即插入端20向著相對(duì)端即后端21增大。在圖1中上述距離的標(biāo)號(hào)為22和23。這種距離的增大例如可按照?qǐng)D1那樣分步進(jìn)行，或者如按照?qǐng)D2那樣，至少在爪面的插入端20和后端21之間的中間區(qū)連續(xù)進(jìn)行。當(dāng)徑向距離分步進(jìn)行時(shí)，每個(gè)增量的徑向范圍最好最大等于當(dāng)爪在縮回位置和擴(kuò)張位置之間移動(dòng)時(shí)爪在徑向上運(yùn)行的距離。
當(dāng)外爪面12與中心線11的徑向距離在如圖1和2所示的所述中間區(qū)向后的區(qū)域，即在后端21的區(qū)域中為不變時(shí)可以得到特別的好處。外爪面12與中心線11的徑向距離在所述中間區(qū)向前的區(qū)域，即，在端部20的區(qū)域中也可以是不變的，或者如圖2所示，在朝著后端21的方向上也可以是減小的。外爪面的上述向后的斜面可以防止當(dāng)管端擴(kuò)張時(shí)管端1從爪上意外滑出。使爪面上設(shè)有周向延伸的槽或波紋也可防止管端的意外滑出。
當(dāng)擴(kuò)張由具有記憶性能的材料制成的管的管端1時(shí)，爪8收縮使工具的插入端20的外徑基本等于被擴(kuò)張的管端的內(nèi)徑。將工具的插入端20插入所述管端至比爪全長(zhǎng)短許多的程度。使爪8分開(kāi)，然后返回其縮回位置，然后將工具進(jìn)一步移入剛剛稍擴(kuò)張的管端1。這個(gè)過(guò)程被重復(fù)直至管端1抵接蓋5。在除去爪8后可將一管連接件插入加大的管端，管端繞所述連接件皺縮。凸輪盤(pán)或曲線17被逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，并最好以圖示的方式構(gòu)制成一種延遲裝置，在每轉(zhuǎn)或每個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中它將爪8保持在其擴(kuò)張位置上一會(huì)兒。但是，這里應(yīng)指出的是，本發(fā)明的工具不必是電驅(qū)動(dòng)的，而是也可以是手驅(qū)動(dòng)，氣動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)的。
本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)在圖4中作了說(shuō)明。圖4的上部以虛線表示普通工具的爪25處于其縮回位置，在該位置它們可以插入未擴(kuò)張的管端。該圖以實(shí)線表示爪25處于擴(kuò)張位置并作用在管端26上，在圖中只畫(huà)出其內(nèi)材料層。可以看出，處于擴(kuò)張狀態(tài)的外爪面27的邊緣28間隔較遠(yuǎn)并在管的內(nèi)表面留下痕跡，這些痕線容易導(dǎo)致泄漏的接頭。圖4的下半部也以虛線表示爪8處于其各自的縮回位置上，并以實(shí)線表示爪處于其各自的擴(kuò)張位置上。爪8具有與圖1所示爪基本相同的形狀，當(dāng)爪擴(kuò)張時(shí)其邊緣29隔開(kāi)較小的距離，因而在管端的內(nèi)表面上引起極小的痕線。
顯然本發(fā)明并不局限于上述的圖示實(shí)施例，本發(fā)明可以通過(guò)任何選擇的方式實(shí)現(xiàn)而并不超出權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明構(gòu)思的范圍。
權(quán)利要求
1.一種擴(kuò)張管端(1)，特別是由具有記憶性能的塑料制成的管的管端的方法，該方法借助一種工具，該工具包括多個(gè)可相對(duì)于一條中心線在一縮回位置和一外擴(kuò)張位置之間徑向移動(dòng)的爪(8)，其中，所述爪(8)具有外爪面(12)，其用于接觸管端的內(nèi)表面，并在爪的縮回位置爪相互鄰近且具有在橫截面中至少基本呈圓拱形的形狀，所述工具包括在所述兩位置之間移動(dòng)爪的裝置(13-19)，各外爪面(12)與中心線(11)的徑向距離從其插入端(20)向其相對(duì)端(21)增大，為了擴(kuò)張管端(1)的目的，爪縮回時(shí)將爪(8)插入管端(1)中一定距離，然后徑向向外移至所述爪的外擴(kuò)張位置，其特征在于分幾級(jí)相繼地?cái)U(kuò)張管端，在每個(gè)擴(kuò)張級(jí)中，爪移過(guò)相對(duì)于管端(1)的最后擴(kuò)張的小的徑向距離，在每個(gè)擴(kuò)張級(jí)間爪(8)被縮回，并進(jìn)一步插入管端。
2.一種用于擴(kuò)張管端(1)，特別是，但又不僅僅是具有記憶性能的塑料制成的管端的工具，所述工具包括多個(gè)可相對(duì)于一條中心線在一縮回位置和一外擴(kuò)張位置之間徑向移動(dòng)的爪(8)，爪(8)在縮回時(shí)用于插入管端(1)，其中，所述可移動(dòng)的爪(8)具有外爪面(12)，其用于接觸管端的內(nèi)表面，并在爪的縮回位置爪相互鄰近，且具有基本呈圓拱形的橫截面，所述工具還包括用于在所述兩位置間移動(dòng)所述爪的裝置(13-19)，外爪面(12)與中心線(11)的徑向距離從所述爪的插入端(20)至其相對(duì)端(21)增大，其特征在于爪(8)可徑向移過(guò)一個(gè)小于管端(1)的最后徑向擴(kuò)張的距離。
3.如權(quán)利要求2所述的工具，其特征在于在所述縮回位置和所述擴(kuò)張位置之間由爪(8)移動(dòng)的徑向距離最大是管端(1)的最后徑向擴(kuò)張的一半。
4.如權(quán)利要求2或3所述的工具，其特征在于所述外爪面(12)與中心線(11)的徑向距離至少在所述插入端(20)和所述相對(duì)端(21)之間的中心區(qū)中連續(xù)增大或分級(jí)增大，級(jí)高最大與爪(8)當(dāng)在縮回位置和擴(kuò)張位置之間移動(dòng)時(shí)移過(guò)的距離有相同的數(shù)量級(jí)。
5.如權(quán)利要求4所述的工具，其特征在于所述外爪面(12)與中心線(11)的徑向距離在所述中間區(qū)向后的區(qū)域里是不變的。
6.如權(quán)利要求4或5所述的工具，其特征在于所述外爪面(12)與中心線(11)的徑向距離在從所述插入端(20)朝向所述相對(duì)端(21)的方向上，在所述中間區(qū)(圖2)向前的區(qū)域里減小。
7.如權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述用于使爪(8)在其縮回和擴(kuò)張位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)的裝置(13-19)包括延遲裝置(17)，其作用是在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中使爪(8)在所述擴(kuò)張狀態(tài)中保持一定時(shí)間。
全文摘要
在擴(kuò)張管端(1)時(shí)使用一種工具，該工具包括可相對(duì)于中心線(11)徑向移動(dòng)的多個(gè)爪(8)，爪在其縮回位置時(shí)插入管端(1)中一定距離。爪具有外爪面(12)，其在爪縮回位置相互鄰近，且具有用于接觸管端內(nèi)表面的橫截面為圓拱形的形狀。外爪面(12)與中心線(11)的徑向距離從爪的插入端(20)向其相對(duì)端(21)增大。管端以較小的爪運(yùn)動(dòng)分幾級(jí)相繼擴(kuò)張，在每個(gè)擴(kuò)張級(jí)間，爪縮回并進(jìn)一步插入管端。工具的爪(8)可在徑向移過(guò)小于管端(1)最后徑小擴(kuò)張的距離。
文檔編號(hào)B21D41/02GK1132545SQ9419366
公開(kāi)日1996年10月2日 申請(qǐng)日期1994年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月7日
發(fā)明者本特·瑟伯格 申請(qǐng)人:維什伯布魯克斯公司