改進的用於管端部擴口的擴口設備的製作方法

2023-10-09 04:59:19 2

本發明涉及一種改進的擴口設備。

背景技術：

用於對管、尤其是用於製造各種類型的液壓系統中的迴路的銅管的端部進行擴口的擴口設備是眾所周知的。

已知類型的擴口設備主要包括擴口單元，所述擴口單元能夠逆著被夾持在模中的待擴口的管的端部推進。

擴口單元設置有圓錐形的擴口元件，當與管端部接觸時，所述圓錐形擴口元件使管的端部變形以獲得期望的擴口。

例如，專利文件cn2794679披露了上述類型的擴口設備，包括使用多個不同直徑的可互換的模，所述模通過機械固定裝置與擴口單元關聯，所述擴口單元設置有螺旋裝置以實現朝所述模推進移動。

操作者將擴口單元設置使其抵靠所述模推進，並迫使設置在擴口單元上的錐形擴口元件抵靠待擴口管端部。

同樣已知的擴口設備是只有一個模且所述模包括兩個像卡鉗一樣張開的鉗口，所述鉗口通過接觸互相配合，限定多個不同直徑的擴口孔，其中，每個孔的一半形成在一個鉗口中。

模和擴口單元通過機械裝置互相連接，從而可以設置圓錐形擴口元件，擴口單元通過圓錐形擴口元件設置在模上的孔的高度處，所述孔的直徑適於夾持待擴口的管。

上述所有擴口設備都存在以下缺點：在適合容納待擴口管的孔的高度處，更換模或移位在同一模上的擴口元件需要很長的處理時間，從而影響了加工成本。

此外，所述擴口設備只能手動操作。

同樣已知的專利文件us5090226描述了一種擴口設備，其包括支撐結構，所述支撐結構能夠支撐適於驅動擴口單元的馬達，並可移除地容納擴口模。

支撐結構進一步設置有握持件，以便於操作者操縱擴口設備。

模通過設置有聯接突起的連接環而聯接至支撐結構，所述聯接突起允許模軸向固定至支撐結構。

因此，上述專利中披露的擴口設備可以替換作用在連接元件上的模。

其缺點在於：移除連接元件、替換模並固定新模的每次操作都需要很長時間，而且當需要對具有不同範圍或不同直徑的許多管進行擴口時，將會大大延長執行擴口過程所需要的時間。進一步地，另一個缺點在於所述擴口設備的成本很高，尤其是因為模的生產和連接環的生產。

另一個重大缺點在於所述擴口設備無法手動操作，因而不能在沒有電源的地區使用。

同樣已知的ep0501928a1描述了一種包括主體的擴口設備，所述主體設置有與上鉗口鉸接的下鉗口，其中，當所述鉗口聯接在一起且彼此相對時限定出內輪廓為截錐形的底座，適於容納外輪廓同樣為截錐形的擴口模。

至於擴口模，其包括下部和上部，當所述下部和上部彼此相對地聯接在一起時限定出待擴口管的殼體。

進一步地，在擴口模的上部有突起銷，其適配在上鉗口相應的孔內，從而在擴口模被容納在兩個鉗口之間限定的底座中時限定擴口模的位置。

最後，相對設置的夾緊裝置使鉗口保持互相抵靠夾緊，並將設置在兩個鉗口之間的擴口模限制在操作位置。

同樣，上述擴口設備存在以下缺點：將模安裝至兩鉗口之間相應的底座中或從所述底座中移除模的每次操作都需要夾緊/打開夾緊裝置。

進一步地，將模安裝至兩鉗口之間相應的底座內的操作需要首先將設置在模上部的銷定中，然後插入上鉗口內的相應的孔中。

大體上，為了在兩鉗口之間安裝模，必須：

-打開夾緊裝置；

-通過卡鉗式旋轉將上鉗口抬離下鉗口；

-將下模放置在下鉗口內；

-將上模放置在上鉗口內，仔細地將銷定中在相應的孔內；

-通過卡鉗式旋轉朝下鉗口降低上鉗口，並使上鉗口和下鉗口相互接觸，小心地使各個模正確地互相附接；以及

-卡合夾緊裝置。

因此，可以理解的是，上述專利文件中描述的擴口設備存在以下缺點：每次安裝/移除模的操作既耗時又複雜。

進一步地，通過打開/卡合鉗口的鉸鏈及夾緊裝置，由鉗口和相應的參考元件構成的整個組件生產成本非常高。

技術實現要素：

本發明旨在克服上述所有缺點。

特別地，本發明涉及一種擴口設備，與已知的擴口設備相比，其允許更快地替換擴口模。

本發明的另一目的在於提供一種擴口設備，其生產成本低於已知的等同擴口設備。本發明的又一重要目的在於提供一種擴口設備，其具有下述構造特徵：既可以手動操作，也可以通過馬達操作。

上述目的通過一種具有權利要求所描述的特徵的擴口設備實現。

在本發明的擴口設備中，與已知的擴口設備相比，模的替換有利地更便捷、更迅速。

因此，本發明的擴口設備同樣具有降低擴口操作成本的優勢。

附圖說明

下面將結合附圖描述通過作為本發明主題的擴口設備實現的上述目的和優勢，其中：

圖1示出本發明的擴口設備；

圖2示出圖1所示擴口設備的一部分的軸測圖；

圖3示出圖1的截面圖；

圖4示出圖3的處於不同操作構造的截面圖；

圖5示出適合與圖1-4中的擴口設備相關聯的擴口模的軸測圖；

圖6和圖7分別示出圖5中的模在夾緊構型和打開構型下的兩個平面圖；

圖8示出圖5中模的一部分的截面圖；

圖9和圖10示出圖3和4的擴口設備的擴口過程的兩個步驟；

圖11-14示出圖5-8所示擴口模變型實施例的不同視圖；

圖15-17示出圖5-8所示擴口模另一變型實施例的不同視圖；

圖18-21示出圖5-8所示擴口模又一變型實施例的不同視圖；和

圖22-25示出圖5-8所示擴口模另一不同實施例的不同視圖。

具體實施方式

本發明的擴口設備由圖1-4示出，並整體用1表示。

擴口設備用於對如圖9和10所示的管t的端部進行擴口，並且包括沿由縱向軸線x限定的大體縱向形成的主體2。

在主體2中具有擴口單元3，其設置有擴口錐4，擴口錐4被構造成能夠與待擴口的管t的端部及模架10相互作用，所述模架容納擴口模8並設置在擴口單元3前方。

從圖5-8中可以看出，擴口模8容納在模架10中，並且設置有被構造成能夠容納待擴口管t的中央通道9。

在所述實施例中，模架10通過螺釘10a固定至主體2。

但是，其中模架10與主體2一體式構成的不同實施例也是可能的。

根據本發明，模架10中具有成形底座11，其構造為能夠容納擴口模8並與成形開口14連通，成形開口14形成在主體2中並且位於擴口單元3和模架10之間，成形底座11由圓錐形內表面12限定，該圓錐形內表面具有朝向擴口單元3發散的錐形形狀，並被構造成使得該圓錐形內表面能與擴口模8的圓錐形外表面13聯接。

關於成形開口14，可以看出其形成在主體2的側表面2a中，並且沿縱向軸線x測量的成形開口14的長度14a超過同樣沿縱向軸線x測量的擴口模8的長度8a。

關於成形開口14的寬度14b，可以看出相對於縱向軸線x橫向測量的成形開口14的寬度14b超過同樣相對於縱向軸線x橫向測量的擴口模8的寬度8b和成形底座11的寬度11b。

最後，可以看出相對於縱向軸線x橫向測量的成形開口14的寬度14b短於同樣相對於縱向軸線x橫向測量的主體2的寬度2b。

最後，成形開口14構成在主體2的側表面的一部分上延伸的凹陷部。

這允許擴口模8通過兩次連續位移被插入對應的模架10中，所述兩次連續位移包括：

-沿與縱向軸線x正交的方向的第一次位移，這允許擴口模8在相對於縱向軸線x的同軸位置插入主體2中；

-沿縱向軸線x並朝向模架10的第二次位移，這允許成形底座11的圓錐形內表面12及擴口模8的對應的圓錐形外表面13以互相接觸的方式設置就位。

還可以看到模架10設置有通孔15，其沿縱向軸線x限定的方向形成並與成形開口14連通。

通孔15允許操作者握持管t的從擴口模8突出的部分，以將擴口模8和與之關聯的待擴口的管t首先插入成形開口14內側，然後插入模架10內，如圖9和10所示。

本發明的擴口設備的特殊構造，尤其是上述具有尺寸特徵的成形開口14的存在，允許更迅速地安裝/移除擴口模。

進一步地，由於模架10以單個部件製成，所以已知專利文獻ep0501928a1中描述的夾緊/打開鉸接裝置和鎖定裝置得以省略。

關於擴口單元3，可以看出其包括沿縱向軸線x同軸地關聯至主體2內的中央芯部16，以及前面提到的擴口錐4，該擴口錐屬於中央芯部16且面向擴口模8。

還設置有操縱裝置19，用於使中央芯部16沿縱向軸線x同軸地在主體2內移位。

可以看出，操縱裝置19包括管狀件20，該管狀件通過連接杆27而與中央芯部16機械關聯，並且設置有操縱柄21和螺旋裝置22，該操縱柄在擴口錐4的相對側從主體2突出，所述螺旋裝置將管狀件20連接至位於主體2內側的套筒25。

關於螺旋裝置22，可以看出其包括外螺紋23和內螺紋24，外螺紋23形成於管狀件20的外側上，內螺紋24被構造為能夠與外螺紋23配合併形成在套筒25內。套筒25穩固地聯接至主體2內，並且中央芯部16在套筒25內沿縱向軸線x滑動。

還包括軸承26，其優選但不一定是滾柱軸承類型，軸承26設置為在主體2內與套筒25同軸對齊，且中央芯部16在軸承26內滑動。

如前所述，管狀件20通過連接杆27與中央芯部16機械關聯，連接杆27包括固定至中央芯部16的第一端27a，以及與第一端27a相對的第二端27b，第二端27b通過銷28可以在管20內滑動，銷28固定至第二端27b並可在形成於管狀件20中的狹槽29內滑動。

進一步地，可以看出存在彈性單元30，其與連接杆27的外側同軸地關聯並插設在中央芯部16和管狀件20之間。

彈性單元30又包括在中間位置關聯至連接杆27的反作用環31，以及兩個彈性元件，包括第一彈性元件32和第二彈性元件33，第一彈性元件32位於反作用環31和中央芯部16之間，第二彈性元件33位於同一反作用環31和管狀件20之間。

可以進一步看出，管狀件20的操縱柄21設置有成形部分21a，其適於與機械旋轉裝置、如電動螺旋機聯接，但也構造成能夠允許通過利用本身已知的操縱扳手手動旋轉操縱柄而在管狀件20上進行可能的手動操縱。

關於擴口錐4，可以看出其設置有銷7，銷7被容納在形成於中央芯部16內的孔7a中，其中，銷限定出在擴口錐4的頂點4a處與縱向軸線x相交成角的方向y。

進一步地，滾動裝置17插設在銷7和孔7a之間，其中，所述滾動裝置優選但不一定包括一個或多個軸承和滾柱。

上文描述的擴口單元的構型允許擴口錐4在管狀件20設置為通過操縱柄21而旋轉時，抵靠待擴口的管t向前移動。

這樣，螺旋裝置22使得中央芯部16和擴口錐4通過沿縱向軸線x滑動而在套筒25和軸承26內推進。

同時，連接杆27還將中央芯部16設置為圍繞同一縱向軸線x旋轉以便將圓錐運動傳遞至擴口錐4，擴口錐4的側表面4b與管t的端部接觸並使其變形，從而產生如圖10所示的擴口s。

特別地，通過管t的位於擴口錐4和擴口模8的斜面8d之間的端部的塑性變形來獲得管t的端部處的擴口s，其中，斜面8d界定了擴口模8自身的中央通道9。

從圖4-8可以看出，擴口模8包括相互連接的兩個成形芯8b、8c，這兩個成形芯可以通過彈性旋轉單元40共同開啟而成為卡鉗的樣子。

中央通道9的一半9a、9b形成於每個成形芯8b、8c中，因此，如圖5和6所示，中央通道在兩個成形芯8b、8c彼此相向時形成。

關於彈性旋轉單元40，可以看出其包括一對銷41、42，每個銷都聯接在相應的成形芯8b、8c內並設置為穿過兩個接合支架43、44，每個接合支架都被容納於在成形芯8b、8c兩者上延伸的相應的底座45、46內。

因此，成形芯8b、8c可以相對於彼此以卡鉗運動的方式轉動，所述卡鉗運動因螺旋彈簧47的存在而彈性地實現，螺旋彈簧47具有接觸包括銷41的成形芯8b的一個端部47a，以及抵著屬於另一成形芯8c的銷42的另一個端部47b。

因此，螺旋彈簧47的存在使得成形芯8b、8c彈性地共同開啟和夾緊，並在待擴口的管t被夾在兩個成形芯之間時保持成形芯8b、8c彼此相向夾緊。

在操作過程中，當需要對管t擴口時，擴口模8的成形芯8b、8c被分開以便將待擴口的管t容納在中央通道9內。

當待擴口的管t由於螺旋彈簧47施加的彈性止推而被夾緊在兩個成形芯之間時，操作者握持待擴口的管t的自由端，將擴口模8以相對於縱向軸線x的橫向指向的移動插入成形底座11中，並因此使擴口模8沿縱向軸線x移動，從而以圖9所示的構型將該擴口模插入模架10中。

應當注意的是，模架10的內表面的錐形與擴口模8的外表面的錐形互相匹配，這確保了待擴口的管t相對於縱向軸線x和擴口錐4定中。

此時，操作者足以將管狀件20的操縱柄21設置為例如通過馬達驅動的旋轉軸v而旋轉，從而使中央芯部16朝待擴口的管t推進，直到擴口錐4接觸管t並與擴口模8的斜面8d結合以使管的端部變形，從而得到擴口s。

一旦擴口操作完成，就可以將操縱柄21朝著與旋入方向相反的方向旋轉，以使擴口錐4背離擴口模8移動並允許擴口模8通過成形開口14被取出。

隨後，將擴口模8的成形芯8b、8c打開以取出已擴口的管t。

顯然，擴口設備將設置有若干個擴口模8，每個擴口模8都包括直徑不同的中央通道9從而可以容納不同的管，但所有擴口模都具有相同的圓錐形外表面13，從而全部擴口模都可以容納在相同的模架10中。擴口模的多種變型實施例是可能的，包括兩個或多個成形芯，中央通道的一部分形成在每個成形芯中，當成形芯通過接合裝置而保持互相附接時限定出所述中央通道。

中央通道具有圓形截面，並且設置有面向擴口單元3的斜面。

圖11-14示出擴口模的一個變型實施例，其整體用50表示。

可以看出，擴口模包括兩個成形芯50a、50b，成形芯50a、50b通過鉸鏈元件51互相連接(尤其在圖13和14中可見)，從而可以通過卡鉗運動使這兩個成形芯互相開啟和卡緊。

從圖11-13中可以看出，每個成形芯50a、50b中包括中央通道52的一半52a、52b，中央通道52具有截錐形輪廓，並且在擴口模50卡緊且形成擴口模50的兩個成形芯50a、50b彼此相向時形成。

具有適於接合兩個成形芯的接合裝置，所述接合裝置包括設置在鉸鏈51的相對側的杆53，如圖11所示，當成形芯50a、50b彼此相對地布置時，杆53將成形芯50a、50b彼此限制在夾緊位置。為此，杆53具有：第一端53a，其通過銷54迴轉連接至一個成形芯，如連接至第一成形芯50a；以及第二端53b，其適於由操作者操縱並容納在形成於第二成形芯50b內的底座55中。

進一步地，溝槽56形成在兩個成形芯50a、50b內並與杆53的底座55連通，從而如圖11所示，當杆53的第二端53b被容納在底座55內時，溝槽56容納同一桿53的主體53c。

從圖11所示的擴口模50的夾緊構型開始，通過作用於杆53的第二端53b，可以旋轉杆53，直到其設置為如圖14所示的構型，在這一構型中，形成擴口模50的成形芯50a、50b會彼此分開。圖15-17示出擴口模的另一變型實施例，其整體用60表示。

可以看出，擴口模60包括成形芯60a、60b、60c、60d，每個成形芯限定擴口模60的90°的成角度區段。

如圖15所示，每個成形芯60a、60b、60c、60d中包括中央通道61的四分之一61a、61b、61c、61d，中央通道61具有截錐形輪廓，其在擴口模60夾緊且形成擴口模60的成形芯通過接合裝置而保持為互相附接時形成，所述接合裝置整體用63表示，其設置在成形芯圓周外側。

特別地，可以看出接合裝置63包括兩個彈性環64、65，其容納在沿周向形成於成形芯60a、60b、60c、60d的外側的相應環形凹槽66、67內。

通常，彈性環64、65沿徑向朝中央推擠成形芯60a、60b、60c、60d，從而使成形芯保持互相附接並附接至被夾在成形芯之間的待擴口的管。

另一方面，為了使成形芯60a、60b、60c、60d互相隔開，只需沿徑向朝外推動成形芯60a、60b、60c、60d以克服彈性環64、65施加的彈力。

圖18-21示出擴口模的另一變型實施例，其整體用70表示。

可以看出，其包括兩個成形芯70a、70b，成形芯70a、70b通過鉸鏈元件71互相連接，從而可以通過卡鉗運動互相開啟和卡合。

如圖18和19所示，每個成形芯70a、70b中包括中央通道72的一半72a、72b，中央通道72具有截錐形輪廓，並且在擴口模70卡合且形成擴口模70的兩個成形芯70a、70b彼此相向時形成。

鉸鏈元件71的相對側上設置有接合裝置，其包括整體用73表示的磁性閉合件，所述磁閉合件包括第一磁性元件74和第二磁性元件75，這兩個磁性元件分別屬於相應的成形芯70a、70b，極性相反且彼此相對設置。

這樣，當擴口模70夾緊時，由於設置為彼此相向的磁性元件74、75產生相互磁引力，所以成形芯70a、70b保持彼此附接。

圖22-25示出擴口模的另一重要變型實施例，其整體用80表示。

可以看到，擴口模80包括成形芯80a、80b、80c、80d，每個成形芯均限定擴口模80的90°的成角度區段。

每個成形芯80a、80b、80c、80d中包括中央通道82的四分之一81a、81b、81c、81d，中央通道82具有截錐形輪廓，其在擴口模80夾緊時形成。

成形芯80a、80b、80c、80d設置有多個孔83，這些孔彼此平行且沿圓周z設置，圓周z在圖中以虛線繪出，且與擴口模80的縱向對稱軸線y同心，設置有頭部86的銷85插入每個孔83中。

接合裝置包括銷85和設置有多個狹長孔88的環形螺母87，環形螺母87設置成面向並接觸成形芯80a、80b、80c、80d，並且被夾在每個銷85的頭部86的頭部下方與位於下面的成形芯80a、80b、80c、80d之間。

因此，每個銷85也插入相應的狹長孔88中，其中，每個狹長孔88限定縱向對稱軸線x，如圖24和25所示，縱向對稱軸線x與前述圓周z相切，銷85及各個頭部86的中心89均位於圓周z上。

這樣，當環形螺母87轉動時，狹長孔88的壁部推動銷85、進而推動與其一體形成的成形芯80a、80b、80c、80d相對於擴口模80的縱向對稱軸線y沿徑向背離或朝向彼此移動。

因此，例如，在圖24所示的構造中，當銷85位於最靠近縱向對稱軸線y的位置並將待擴口管夾持在中間時，成形芯80a、80b、80c、80d彼此靠近。

反之，如果環形螺母87轉動成圖25所示的構造，銷85移動至距離擴口模80的縱向對稱軸線y最遠的位置，從而處於開啟構型中，其中成形芯80a、80b、80c、80d互相隔開。

根據上述說明，可以理解的是，作為本發明主題的擴口設備實現了所有設定目的。

特別地，與已知的等同擴口設備相比，本發明的擴口設備允許迅速替換擴口模，從而比現有技術縮短了加工時間。

進一步地，本發明的擴口設備生產成本低於已知的馬達驅動等同擴口設備。

最後，本發明的擴口設備既可以手動操作也可以通過馬達操作，如利用已知類型的螺旋機。

在構造過程中，為了提高功能性或使構造更經濟，可以對本發明的擴口設備進行修改或構造變型。

但是，應當理解的是，若所述可能的修改或變型落入所附權利要求書的範圍內，均應認為受本發明保護。