РАЗДВИЖНАЯ ГОЛОВКА К ИНСТРУМЕНТАМ ДЛЯ РАЗДАЧИ, СОДЕРЖАЩИЙ ЕЕ РАЗДВИЖНОЙ ИНСТРУМЕНТ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
SLIDING HEAD FOR DISTRIBUTION INSTRUMENTS CONTAINING ITS EXTENSION TOOLS AND THEIR APPLICATION

Изобретение относится к раздвижной головке к инструментам для раздачи (расширение) полых заготовок, в частности концов пластиковых и металлопластиковых комбинированных труб, причем раздвижная головка включает в себя накидной колпачок с направленным радиально внутрь направляющим фланцем и комплект выполненных в виде сектора разжимных губок, которые по отдельности посредством внутреннего фланцевого сектора, совпадающего с направляющим фланцем, размещены в накидном колпачке с возможностью радиального движения, причем комплект выполненных в виде сектора разжимных губок движется между сомкнутым и разжатым состояниями, и в сомкнутом состоянии наружные стенки разжимных губок образуют приблизительно цилиндрическую боковую поверхность.
Такие раздвижные головки известны из ЕР 044795 А2 и DE 4202348 С1. Они состоят из отдельных сегментов, так называемых разжимных губок, основания которых сообща размещены в накидном колпачке, причем разжимные губки движутся наружу в радиальном направлении. Такие раздвижные головки размещаются на инструментах для раздачи и соединяются с ними, в частности, посредством резьбового соединения. Устройства для раздачи состоят, в принципе, из прессующего прибора с дорном, который установлен в или на его корпусе с возможностью осевого перемещения и имеет на одном своем осевом конце коническую поверхность, и раздвижной головки, которая преимущественно посредством посадочного приспособления для нее фиксируется на прессующем приборе. Посредством приводного устройства, приводимого в действие вручную или механически, дорн аксиально движется в направлении раздвижной головки. На внутренней стороне разжимные губки раздвижной головки образуют центральное коническое гнездо, в которое входит коническая поверхность перемещаемого прессующим прибором в осевом направлении дорна. При приведении в действие прессующего прибора дорн вдавливается в раздвижную головку, в результате чего возникает контакт между конической поверхностью дорна и образованным разжимными губками гнездом. При дальнейшем осевом движении дорна в направлении раздвижной головки разжимные губки движутся радиально наружу, совершая радиальный ход, в результате чего они раздают концы полой заготовки, в частности пластиковой или металлопластиковой комбинированной трубы, в которую введена раздвижная головка. При этом разжимные губки переходят из сомкнутого состояния в разжатое или раскрытое состояние. Во время радиального обратного движения дорна из раздвижной головки сегменты движутся обратно в свое исходное положение за счет возвратных средств, например кольцеобразной пружины растяжения или упругого кольца круглого сечения. С помощью описанных в ЕР 044795 А2 и DE 4202348 С1 раздвижных головок в процессе раздачи должна достигаться максимально равномерная раздача полой заготовки. При этом может потребоваться повернуть раздвижную головку в конце трубы после ослабления разжимных губок на заданный угол (в случае раздвижных головок с шестью разжимными губками поворот должен быть осуществлен на угол преимущественно около 30°) и осуществить второй процесс раздачи.
Равномерная раздача конца трубы необходима для того, чтобы после ввода соединительной детали за счет запрессовки с надетой на конец трубы передвижной или прессующей втулки достичь герметичного соединения. Однако эти раздвижные головки имеют тот недостаток, что из-за равномерного характера раздачи еще перед запрессовкой (осевое надевание передвижной втулки на конец трубы с введенной в него соединительной деталью или радиальная запрессовка прессующей втулки через конец трубы с введенной в него соединительной деталью) возникает герметичное соединение, так что слесарь при проверке герметичности или испытании давлением больше не может определить, действительно ли были запрессованы все соединения домашнего сантехнического оборудования (водопроводная система, система труб «теплого пола» и т.п.).
Для решения этой проблемы в уровне техники известны меры, заключающиеся в том, чтобы в соединении в незапрессованном состоянии предусмотреть место заданной утечки, причем после запрессовки соединение запечатано газо- или влагонепроницаемо. Например, в DE 29813935 U1 предложено использовать в таком прессованном соединении уплотнительное кольцо, причем оно имеет выемки или утолщения, которые в незапрессованном состоянии соединения обеспечивают нужное место утечки. Однако это решение имеет тот недостаток, что в процессе монтажа уплотнительный элемент может проворачиваться, а это связано с опасностью того, что нужный эффект места заданной утечки не будет достигнут.
Другая возможность изготовления соединения с местом заданной утечки раскрыта в ЕР 1278001 В1. Здесь описан способ изготовления прессованного соединения между фитингом и концом трубы с помещенным в паз фитинга уплотнительным элементом, причем сначала на конце трубы с внутренней стороны при помощи подходящего инструмента выполняется гофр, который перед запрессовкой образует с фитингом место утечки, затем конец трубы при помощи инструмента калибруется, после чего осуществляется запрессовка. Однако описанное в данной публикации решение требует дополнительного инструмента, который помимо выполнения гофра должен подходить также для калибровки и снятия фаски на конце трубы и, тем самым, имеет сложную конструкцию.
Задачей изобретения является создание возможности образования места заданной утечки в незапрессованном состоянии у трубного соединения с расширенными концами таким образом, чтобы можно было использовать инструмент несложной конструкции. Кроме того, для изготовления соответствующего трубного соединения должно использоваться минимальное число деталей, а место заданной утечки не должно больше подвергаться негативному воздействию в процессе монтажа.
Эта и другие задачи решаются посредством раздвижной головки к инструментам для раздачи полых заготовок, в частности концов пластиковых и металлопластиковых комбинированных труб, с признаками п. 1, посредством инструмента для раздачи полых заготовок с признаками п. 9 и посредством применения по п. 10 формулы. При этом принцип действия предложенного инструмента для раздачи соответствует принципу действия, описанному в связи с раздвижными головками из ЕР 044795 А2 и DE 4202348 С1.
Предпочтительные варианты выполнения предложенной раздвижной головки описаны в зависимых пунктах формулы.
Согласно изобретению, было обнаружено, что выполнение проходящего в направлении продольной оси разжимных губок углубления и/или возвышения на их приблизительно цилиндрической в остальном наружной стенке, которое проходит по всей наружной поверхности по меньшей мере одной разжимной губки, при раздаче вызывает соответствующую деформацию конца трубы, что обеспечивает образование соответствующего места заданной утечки в незапрессованном состоянии трубного соединения. Кроме того, углубление и/или возвышение, проходящее по всей наружной поверхности по меньшей мере одной разжимной губки, обеспечивает высокую механическую прочность отдельных разжимных губок. Соответствующая раздвижная головка имеет простую конструкцию и используется с имеющимися на рынке распространенными инструментами для раздачи. Поскольку деформация происходит со стороны трубы, не возникает опасности того, что во время запрессовки место заданной утечки будет неэффективным из-за вращений внутри соединения.
В соответствии с этим изобретение заключается в создании раздвижной головки к инструментам для раздачи (расширения) полых заготовок, в частности концов пластиковых и металлопластиковых комбинированных труб, включающей в себя накидной колпачок с направленным радиально внутрь направляющим фланцем и комплект выполненных в виде сектора разжимных губок, которые по отдельности посредством внутреннего фланцевого сектора, совпадающего с направляющим фланцем, размещены в накидном колпачке, в частности размещены на направляющем фланце с возможностью радиального движения в радиальном пазу накидного колпачка посредством внутреннего фланцевого сектора, причем комплект выполненных в виде сектора разжимных губок движется между сомкнутым и разжатым состояниями, и в сомкнутом состоянии наружные стенки разжимных губок образуют приблизительно цилиндрическую боковую поверхность, и наружная стенка по меньшей мере одной из разжимных губок имеет по меньшей мере одно, проходящее в направлении продольной оси разжимных губок углубление и/или возвышение, причем углубление и/или возвышение проходит по всей наружной поверхности по меньшей мере одной разжимной губки. Кроме того, изобретение заключается в создании инструмента для раздачи полых заготовок, в частности концов труб из пластика и покрытых пластиками металлов, включающего в себя такую раздвижную головку, а также в применении такой раздвижной головки или такого инструмента для раздачи.
При этом может оказаться целесообразным, если углубление и/или возвышение расположено приблизительно в центре наружной стенки разжимной губки. Такое расположение углубления и/или возвышения способствует прочности разжимной губки и обеспечивает достаточную деформацию раздвинутого конца трубы, благодаря чему в процессе раздачи создается достаточное место заданной утечки.
Точно также может оказаться целесообразным, если одна из разжимных губок имеет два углубления и/или возвышения. Таким образом, за один процесс раздачи могут быть созданы несколько мест заданной утечки. В этой связи может быть особенно предпочтительным, если оба углубления и/или возвышения расположены соответственно на боковом краю наружной стенки. Таким образом, углубления и/или возвышения двух соседних разжимных губок образуют одно соответствующее углубление и/или возвышение большей ширины, в результате чего создается большая сильная деформация расширенного конца трубы.
Может оказаться целесообразным, если углубление (углубления) и/или возвышение (возвышения) проходит/проходят по 2-50% поверхности наружной стенки. Доля возвышений и/или углублений в этой зоне обеспечивает, с одной стороны, достаточную деформацию расширенного конца трубы, а, с другой стороны, - достаточную прочность наружных стенок разжимных губок. При этом предпочтительной оказалась доля поверхности 10-35%, причем особенно предпочтительной является доля поверхности 15-30%.
Может быть предпочтительным, если углубление (углубления) и/или возвышение (возвышения) имеет/имеют максимальную глубину/высоту, соответствующую 3-35% диаметра образованного разжимными губками цилиндра. Выбор максимальной глубины углубления (углублений) и максимальной высоты возвышения (возвышений) обеспечивает, в свою очередь, с одной стороны, практически достаточную деформацию расширенного конца трубы, а, с другой стороны, - достаточную механическую прочность разжимных губок. При этом особенно предпочтительной оказалась максимальная глубина/высота в диапазоне 5-25% и, в частности, 10-20% диаметра образованного разжимными губками цилиндра.
Точно также может оказаться предпочтительным, если каждая из разжимных губок имеет по меньшей мере одно углубление и/или возвышение. За счет этого создается большое число мест заданной утечки, которые в случае проверки герметичности указывают на дефект запрессовки.
Может быть также полезным, если разжимные губки имеют на своей обращенной от накидного колпачка стороне сужение или фаску. За счет этого можно достичь равномерного перехода между расширенной и нерасширенной частями полой заготовки по окончании процесса раздачи.
Точно также может оказаться целесообразным, если кромки разжимных губок скруглены, отломаны или скошены. Это приводит к тому, что разжимные губки в процессе раздачи менее сильно проникают в материал внутренней стенки трубы, благодаря чему можно создать более прочное трубное соединение.
Ниже изобретение подробно поясняется со ссылкой на чертежи, на которых изображены варианты его осуществления. Понятно, что изобретение не ограничено ими.
Краткое описание чертежей:
- фиг. 1а: перспективный вид варианта раздвижной головки в сомкнутом состоянии;
- фиг. 1b: сечение раздвижной головки из фиг. 1а в раскрытом состоянии;
- фиг. 1с: сечение раздвижной головки из фиг. 1b в раскрытом состоянии;
- фиг. 1d: вид сверху на разжимные губки раздвижной головки из фиг. 1b с надетым концом трубы по окончании первого процесса раздачи;
- фиг. 2: перспективный вид комплекта разжимных губок другого варианта раздвижной головки;
- фиг. 3а: перспективный вид комплекта разжимных губок другого варианта раздвижной головки;
- фиг. 3b: вид сверху на разжимные губки раздвижной головки из фиг. 3а с надетым концом трубы по окончании первого процесса раздачи;
- фиг. 4: перспективный вид комплекта разжимных губок другого варианта раздвижной головки;
- фиг. 5а: перспективный вид комплекта разжимных губок другого варианта раздвижной головки;
- фиг. 5b: вид сверху на разжимные губки раздвижной головки из фиг. 5а с надетым концом трубы по окончании первого процесса раздачи.
Подробное описание предпочтительных вариантов
На фиг. 1 изображен вариант раздвижной головки в сомкнутом (фиг. 1а) и в раскрытом или раздвинутом (фиг. 1b-1d) состояниях. Раздвижная головка 1 включает в себя комплект из шести разжимных губок 4 и накидную гайку 2, причем разжимные губки 4 введены через отверстие накидной гайки 2. В сомкнутом состоянии выступающие из накидной гайки 2 части разжимных губок 4 образуют зону раздачи приблизительно в форме цилиндра. В сомкнутом состоянии наружные стенки 7 разжимных губок 4 описывают приблизительно боковую поверхность цилиндра. «Зоной раздачи» называется зона раздвижной головки 1, в которой в процессе раздачи находится расширенная полая заготовка. При этом она прилегает к внешней стороне разжимных губок 4. Сообща комплект выполненных в форме сектора разжимных губок 4 создает в сомкнутом состоянии раздвижной головки 1 замкнутую форму цилиндра в зоне раздачи. На своей обращенной от накидного колпачка 2 стороне разжимные губки 4 имеют сужение 9, выполненное преимущественно в виде закругленной краевой зоны. За счет такого сужения 9 можно достичь равномерного перехода между расширенной и нерасширенной частями полой заготовки по окончании процесса раздачи.
Каждая из разжимных губок 4 выполнена в форме сектора и имеет на наружной стенке 7 проходящее в направлении своей продольной оси углубление 8. При этом оно выполнено в центре наружной поверхности 7 разжимной губки 4 и имеет полукруглое сечение. В других вариантах возможны в качестве альтернативы другие сечения, например овальные, треугольные, прямоугольные, квадратные, а также комбинации названных сечений. При этом углубление 8 проходит примерно по 30% поверхности наружной поверхности 7 разжимной губки 4 и имеет в своем самом низком месте глубину, которая соответствует примерно 15% диаметра образованного разжимными губками 4 цилиндра.
Раздвижная головка 1 из фиг. 1а изображена на фиг. 1b в раскрытом состоянии. При этом разжимные губки смещены радиально наружу, так что они расположены на расстоянии друг от друга.
Как показывает сечение раздвижной головки 1 на фиг. 1с, накидной колпачок 2 имеет направленный радиально внутрь направляющий фланец 3 и комплект выполненных в форме сектора разжимных губок 4. Каждая из них размещена с возможностью радиального движения в радиальном пазу 6 в накидном колпачке 2 посредством внутреннего фланцевого сектора 5, совпадающего с направляющим фланцем 3. Внутренние фланцевые секторы 5 имеют на своих наружных сторонах пазовые секторы, которые на всей периферии раздвижной головки 1 образуют один огибающий паз на внешней стороне внутренних фланцевых секторов 5, в котором размещено кольцеобразное возвратное средство 10 для возврата разжимных губок 4 из раскрытого в сомкнутое состояние раздвижной головки 1. При этом возвратное средство 10 выбрано предпочтительно так, что его возвратного усилия достаточно для возврата разжимных губок 4 из раскрытого в сомкнутое состояние. В данном варианте возвратное средство 10 представляет собой упругое кольцо круглого сечения. В качестве альтернативы предпочтительным образом может использоваться также кольцеобразная пружина растяжения. В каждом внутреннем фланцевом секторе 5 выполнено отверстие, в котором расположен конец направляющего штифта.
В направляющем фланце 3 выполнены направляющие пазы 11 (фиг. 1а) для размещения и перемещения направляющих штифтов. Число направляющих пазов 11 соответствует числу направляющих штифтов и, тем самым, числу разжимных губок 4 раздвижной головки 1. Направляющие штифты могут быть прочно соединены с внутренними фланцевыми секторами 5 с помощью прессовой посадки в соответствующем отверстии в них. В альтернативных вариантах один конец направляющих штифтов может быть ввинчен в резьбу или заштифтован с внутренним фланцевым сектором 5. Кроме того, направляющие штифты могут быть выполнены также за одно целое с соответствующим внутренним фланцевым сектором 5.
Для осевой фиксации разжимных губок 4 в накидном колпачке 2 служит крепежное средство. В варианте на фиг. 1 с в качестве крепежного средства для разжимных губок 4 использована запрессованная в накидной колпачок 2 крепежная шайба 12. В альтернативных вариантах в качестве крепежного средства может использоваться предохранительное кольцо, шайба с предохранительным кольцом или резьбовая шайба, ввинченная в резьбу на внутренней стороне накидного колпачка 2. На внутренней стороне разжимные губки 4 ограничены коническими сегментными поверхностями, которые в сомкнутом состоянии раздвижной головки 1 образуют коническую поверхность. При этом угол раскрытия конических сегментных поверхностей соответствует углу конуса разжимного дорна инструмента для раздачи. Поэтому коническая поверхность разжимного дорна в процессе раздачи взаимодействует с коническими сегментными поверхностями разжимных губок 4. При вводе разжимного дорна в раздвижную головку его коническая поверхность смещает конические сегментные поверхности разжимных губок радиально наружу. При надевании на наружные поверхности раздвижной головки 1 полой заготовки, например пластиковой трубы, они сначала прилегают к внутренней стороне трубы. По мере увеличения глубины ввода разжимного дорна наружные поверхности разжимных губок 4 движутся радиально наружу, в результате чего конец трубы, надетый на разжимные губки 4, развальцовывается. Чтобы уменьшить риск образования продольных рисок в расширенной заготовке, внешние кромки могут быть закруглены, отломаны или скошены в продольном направлении разжимных губок 4.
Вид сверху на комплект разжимных губок предложенной раздвижной головки с расширенным на ней концом 13 трубы по окончании такого процесса раздачи показан на фиг. 1d. В зоне углублений 8 каждой разжимной губки 8 расширенный конец трубы имеет характерную деформацию 14. Повторение процесса раздачи после поворота инструмента примерно на 30° относительно конца 13 трубы приводит к тому, что деформации 14 удаляются не полностью, вследствие чего они сохраняются в качестве мест заданной утечки в незапрессованном состоянии трубного соединения.
Ниже изобретение поясняется в связи с другими вариантами. При этом во избежание повторений следует остановиться на отличиях, а дальнейшие пояснения вариантов на фиг. 1a-1d относятся и к другим вариантам. При этом одинаковые детали обозначены теми же ссылочными позициями.
На фиг. 2 в перспективе изображен комплект из шести разжимных губок 4 раздвижной головки 1 в соответствии с другим вариантом, имеющих на конце соответственно углубление 9. На наружной стенке 7 каждой из выполненных в форме сектора разжимных губок 4 расположено по два, проходящих в направлении их продольной стороны углубления 8. Они выполнены приблизительно симметричными относительно середины наружной поверхности 7 и имеют полукруглое сечение, причем в качестве альтернативы могут использоваться и другие формы сечения. Углубления 8 занимают около 50% площади наружной стенки 7 каждой разжимной губки. В самом низком месте глубина углубления составляет около 20% диаметра образованного разжимными губками 4 цилиндра.
При осуществлении процесса раздачи конца 13 трубы выполняются деформации 14 углублений 8, в данном случае по две деформации 14 на каждую разжимную губку 4. Повторение процесса раздачи после поворота инструмента примерно на 30° относительно конца 13 трубы приводит к тому, что деформации 14 удаляются неполностью, вследствие чего они сохраняются в качестве мест заданной утечки в незапрессованном состоянии трубного соединения.
Другой комплект из шести разжимных губок 4 раздвижной головки 1 в соответствии с другим вариантом изображен в перспективе на фиг. 3а. Здесь наружная стенка 7 одной из разжимных губок 4 расположена с радиальным смещением в направлении их продольной оси. В этом случае углубление 8 проходит, следовательно, по всей наружной стенке 7 этой разжимной губки 4. Углубление 8 занимает около 50% площади наружной стенки 7 разжимной губки 4; его глубина составляет около 10% диаметра образованного разжимными губками 4 цилиндра.
Вид сверху на комплект разжимных губок раздвижной головки с надетым на нее концом 13 трубы по окончании первого процесса раздачи изображен на фиг. 3b. В зоне радиально смещенной в направлении продольной оси разжимной губки 4 выполнена деформация 14 большой площади. Повторение процесса раздачи после поворота инструмента примерно на 30° относительно конца 13 трубы приводит к тому, что деформация 14 по меньшей мере частично сохраняется. В незапрессованном состоянии трубного соединения остаток этой деформации 14 образует, тем самым, место заданной утечки.
Перспективный вид комплекта из шести разжимных губок 4 раздвижной головки 1 в соответствии с другим вариантом изображен на фиг. 4. Также в этом случае на боковом краю выполненных в форме сектора разжимных губок 4 расположены проходящие в направлении их продольной оси углубления 8. Однако они имеют прямоугольное сечение, так что углубления 8 соседних разжимных губок образуют также прямоугольную выемку. В качестве альтернативы здесь возможны и другие формы сечения. Углубления 8 занимают около 25% площади наружной стенки 7 каждой разжимной губки. Глубина углубления составляет около 10% диаметра образованного разжимными губками 4 цилиндра.
При осуществлении процесса раздачи конца 13 трубы выполняется соответственно деформация 14 образованных углублениями 8 выемок. Повторение процесса раздачи после поворота инструмента примерно на 30° относительно конца 13 трубы приводит к тому, что деформации 14 удаляются неполностью, вследствие чего они сохраняются в качестве мест заданной утечки в незапрессованном состоянии трубного соединения.
Другой комплект из шести, выполненных в форме сектора разжимных губок 4 раздвижной головки 1, в соответствии с другим вариантом изображен на фиг. 5а. Одна из разжимных губок 4 имеет на наружной стенке 7 проходящее в направлении их продольной оси возвышение 8. При этом оно выполнено посередине наружной поверхности 7 разжимной губки 4 и имеет треугольное сечение. В других вариантах в качестве альтернативы возможны также другие формы сечения, например круглые, овальные, квадратные, а также их комбинации. При этом возвышение 8 занимает около 3% площади наружной поверхности 7 разжимной губки 4 и имеет в своем самом высоком месте высоту, составляющую около 5% диаметра образованного разжимными губками 4 цилиндра.
Вид сверху на комплект разжимных губок раздвижной головки с надетым на нее концом 13 трубы по окончании первого процесса раздачи изображен на фиг. 5b. В зоне возвышения 8 расширенный конец трубы имеет значительную деформацию 14. Повторение процесса раздачи после поворота инструмента примерно на 30° относительно конца 13 трубы приводит к тому, что деформация 14 сохраняется приблизительно без изменений. В незапрессованном состоянии трубного соединения деформация 14 образует, тем самым, место заданной утечки.
Выше изобретение подробно пояснялось со ссылкой на предпочтительные варианты его осуществления, причем эти примеры не следует воспринимать как его ограничение.