改进的用于管端部扩口的扩口设备的制作方法

本发明涉及一种改进的扩口设备。

背景技术：

用于对管、尤其是用于制造各种类型的液压系统中的回路的铜管的端部进行扩口的扩口设备是众所周知的。

已知类型的扩口设备主要包括扩口单元，所述扩口单元能够逆着被夹持在模中的待扩口的管的端部推进。

扩口单元设置有圆锥形的扩口元件，当与管端部接触时，所述圆锥形扩口元件使管的端部变形以获得期望的扩口。

例如，专利文件cn2794679披露了上述类型的扩口设备，包括使用多个不同直径的可互换的模，所述模通过机械固定装置与扩口单元关联，所述扩口单元设置有螺旋装置以实现朝所述模推进移动。

操作者将扩口单元设置使其抵靠所述模推进，并迫使设置在扩口单元上的锥形扩口元件抵靠待扩口管端部。

同样已知的扩口设备是只有一个模且所述模包括两个像卡钳一样张开的钳口，所述钳口通过接触互相配合，限定多个不同直径的扩口孔，其中，每个孔的一半形成在一个钳口中。

模和扩口单元通过机械装置互相连接，从而可以设置圆锥形扩口元件，扩口单元通过圆锥形扩口元件设置在模上的孔的高度处，所述孔的直径适于夹持待扩口的管。

上述所有扩口设备都存在以下缺点：在适合容纳待扩口管的孔的高度处，更换模或移位在同一模上的扩口元件需要很长的处理时间，从而影响了加工成本。

此外，所述扩口设备只能手动操作。

同样已知的专利文件us5090226描述了一种扩口设备，其包括支撑结构，所述支撑结构能够支撑适于驱动扩口单元的马达，并可移除地容纳扩口模。

支撑结构进一步设置有握持件，以便于操作者操纵扩口设备。

模通过设置有联接突起的连接环而联接至支撑结构，所述联接突起允许模轴向固定至支撑结构。

因此，上述专利中披露的扩口设备可以替换作用在连接元件上的模。

其缺点在于：移除连接元件、替换模并固定新模的每次操作都需要很长时间，而且当需要对具有不同范围或不同直径的许多管进行扩口时，将会大大延长执行扩口过程所需要的时间。进一步地，另一个缺点在于所述扩口设备的成本很高，尤其是因为模的生产和连接环的生产。

另一个重大缺点在于所述扩口设备无法手动操作，因而不能在没有电源的地区使用。

同样已知的ep0501928a1描述了一种包括主体的扩口设备，所述主体设置有与上钳口铰接的下钳口，其中，当所述钳口联接在一起且彼此相对时限定出内轮廓为截锥形的底座，适于容纳外轮廓同样为截锥形的扩口模。

至于扩口模，其包括下部和上部，当所述下部和上部彼此相对地联接在一起时限定出待扩口管的壳体。

进一步地，在扩口模的上部有突起销，其适配在上钳口相应的孔内，从而在扩口模被容纳在两个钳口之间限定的底座中时限定扩口模的位置。

最后，相对设置的夹紧装置使钳口保持互相抵靠夹紧，并将设置在两个钳口之间的扩口模限制在操作位置。

同样，上述扩口设备存在以下缺点：将模安装至两钳口之间相应的底座中或从所述底座中移除模的每次操作都需要夹紧/打开夹紧装置。

进一步地，将模安装至两钳口之间相应的底座内的操作需要首先将设置在模上部的销定中，然后插入上钳口内的相应的孔中。

大体上，为了在两钳口之间安装模，必须：

-打开夹紧装置；

-通过卡钳式旋转将上钳口抬离下钳口；

-将下模放置在下钳口内；

-将上模放置在上钳口内，仔细地将销定中在相应的孔内；

-通过卡钳式旋转朝下钳口降低上钳口，并使上钳口和下钳口相互接触，小心地使各个模正确地互相附接；以及

-卡合夹紧装置。

因此，可以理解的是，上述专利文件中描述的扩口设备存在以下缺点：每次安装/移除模的操作既耗时又复杂。

进一步地，通过打开/卡合钳口的铰链及夹紧装置，由钳口和相应的参考元件构成的整个组件生产成本非常高。

技术实现要素：

本发明旨在克服上述所有缺点。

特别地，本发明涉及一种扩口设备，与已知的扩口设备相比，其允许更快地替换扩口模。

本发明的另一目的在于提供一种扩口设备，其生产成本低于已知的等同扩口设备。本发明的又一重要目的在于提供一种扩口设备，其具有下述构造特征：既可以手动操作，也可以通过马达操作。

上述目的通过一种具有权利要求所描述的特征的扩口设备实现。

在本发明的扩口设备中，与已知的扩口设备相比，模的替换有利地更便捷、更迅速。

因此，本发明的扩口设备同样具有降低扩口操作成本的优势。

附图说明

下面将结合附图描述通过作为本发明主题的扩口设备实现的上述目的和优势，其中：

图1示出本发明的扩口设备；

图2示出图1所示扩口设备的一部分的轴测图；

图3示出图1的截面图；

图4示出图3的处于不同操作构造的截面图；

图5示出适合与图1-4中的扩口设备相关联的扩口模的轴测图；

图6和图7分别示出图5中的模在夹紧构型和打开构型下的两个平面图；

图8示出图5中模的一部分的截面图；

图9和图10示出图3和4的扩口设备的扩口过程的两个步骤；

图11-14示出图5-8所示扩口模变型实施例的不同视图；

图15-17示出图5-8所示扩口模另一变型实施例的不同视图；

图18-21示出图5-8所示扩口模又一变型实施例的不同视图；和

图22-25示出图5-8所示扩口模另一不同实施例的不同视图。

具体实施方式

本发明的扩口设备由图1-4示出，并整体用1表示。

扩口设备用于对如图9和10所示的管t的端部进行扩口，并且包括沿由纵向轴线x限定的大体纵向形成的主体2。

在主体2中具有扩口单元3，其设置有扩口锥4，扩口锥4被构造成能够与待扩口的管t的端部及模架10相互作用，所述模架容纳扩口模8并设置在扩口单元3前方。

从图5-8中可以看出，扩口模8容纳在模架10中，并且设置有被构造成能够容纳待扩口管t的中央通道9。

在所述实施例中，模架10通过螺钉10a固定至主体2。

但是，其中模架10与主体2一体式构成的不同实施例也是可能的。

根据本发明，模架10中具有成形底座11，其构造为能够容纳扩口模8并与成形开口14连通，成形开口14形成在主体2中并且位于扩口单元3和模架10之间，成形底座11由圆锥形内表面12限定，该圆锥形内表面具有朝向扩口单元3发散的锥形形状，并被构造成使得该圆锥形内表面能与扩口模8的圆锥形外表面13联接。

关于成形开口14，可以看出其形成在主体2的侧表面2a中，并且沿纵向轴线x测量的成形开口14的长度14a超过同样沿纵向轴线x测量的扩口模8的长度8a。

关于成形开口14的宽度14b，可以看出相对于纵向轴线x横向测量的成形开口14的宽度14b超过同样相对于纵向轴线x横向测量的扩口模8的宽度8b和成形底座11的宽度11b。

最后，可以看出相对于纵向轴线x横向测量的成形开口14的宽度14b短于同样相对于纵向轴线x横向测量的主体2的宽度2b。

最后，成形开口14构成在主体2的侧表面的一部分上延伸的凹陷部。

这允许扩口模8通过两次连续位移被插入对应的模架10中，所述两次连续位移包括：

-沿与纵向轴线x正交的方向的第一次位移，这允许扩口模8在相对于纵向轴线x的同轴位置插入主体2中；

-沿纵向轴线x并朝向模架10的第二次位移，这允许成形底座11的圆锥形内表面12及扩口模8的对应的圆锥形外表面13以互相接触的方式设置就位。

还可以看到模架10设置有通孔15，其沿纵向轴线x限定的方向形成并与成形开口14连通。

通孔15允许操作者握持管t的从扩口模8突出的部分，以将扩口模8和与之关联的待扩口的管t首先插入成形开口14内侧，然后插入模架10内，如图9和10所示。

本发明的扩口设备的特殊构造，尤其是上述具有尺寸特征的成形开口14的存在，允许更迅速地安装/移除扩口模。

进一步地，由于模架10以单个部件制成，所以已知专利文献ep0501928a1中描述的夹紧/打开铰接装置和锁定装置得以省略。

关于扩口单元3，可以看出其包括沿纵向轴线x同轴地关联至主体2内的中央芯部16，以及前面提到的扩口锥4，该扩口锥属于中央芯部16且面向扩口模8。

还设置有操纵装置19，用于使中央芯部16沿纵向轴线x同轴地在主体2内移位。

可以看出，操纵装置19包括管状件20，该管状件通过连接杆27而与中央芯部16机械关联，并且设置有操纵柄21和螺旋装置22，该操纵柄在扩口锥4的相对侧从主体2突出，所述螺旋装置将管状件20连接至位于主体2内侧的套筒25。

关于螺旋装置22，可以看出其包括外螺纹23和内螺纹24，外螺纹23形成于管状件20的外侧上，内螺纹24被构造为能够与外螺纹23配合并形成在套筒25内。套筒25稳固地联接至主体2内，并且中央芯部16在套筒25内沿纵向轴线x滑动。

还包括轴承26，其优选但不一定是滚柱轴承类型，轴承26设置为在主体2内与套筒25同轴对齐，且中央芯部16在轴承26内滑动。

如前所述，管状件20通过连接杆27与中央芯部16机械关联，连接杆27包括固定至中央芯部16的第一端27a，以及与第一端27a相对的第二端27b，第二端27b通过销28可以在管20内滑动，销28固定至第二端27b并可在形成于管状件20中的狭槽29内滑动。

进一步地，可以看出存在弹性单元30，其与连接杆27的外侧同轴地关联并插设在中央芯部16和管状件20之间。

弹性单元30又包括在中间位置关联至连接杆27的反作用环31，以及两个弹性元件，包括第一弹性元件32和第二弹性元件33，第一弹性元件32位于反作用环31和中央芯部16之间，第二弹性元件33位于同一反作用环31和管状件20之间。

可以进一步看出，管状件20的操纵柄21设置有成形部分21a，其适于与机械旋转装置、如电动螺旋机联接，但也构造成能够允许通过利用本身已知的操纵扳手手动旋转操纵柄而在管状件20上进行可能的手动操纵。

关于扩口锥4，可以看出其设置有销7，销7被容纳在形成于中央芯部16内的孔7a中，其中，销限定出在扩口锥4的顶点4a处与纵向轴线x相交成角的方向y。

进一步地，滚动装置17插设在销7和孔7a之间，其中，所述滚动装置优选但不一定包括一个或多个轴承和滚柱。

上文描述的扩口单元的构型允许扩口锥4在管状件20设置为通过操纵柄21而旋转时，抵靠待扩口的管t向前移动。

这样，螺旋装置22使得中央芯部16和扩口锥4通过沿纵向轴线x滑动而在套筒25和轴承26内推进。

同时，连接杆27还将中央芯部16设置为围绕同一纵向轴线x旋转以便将圆锥运动传递至扩口锥4，扩口锥4的侧表面4b与管t的端部接触并使其变形，从而产生如图10所示的扩口s。

特别地，通过管t的位于扩口锥4和扩口模8的斜面8d之间的端部的塑性变形来获得管t的端部处的扩口s，其中，斜面8d界定了扩口模8自身的中央通道9。

从图4-8可以看出，扩口模8包括相互连接的两个成形芯8b、8c，这两个成形芯可以通过弹性旋转单元40共同开启而成为卡钳的样子。

中央通道9的一半9a、9b形成于每个成形芯8b、8c中，因此，如图5和6所示，中央通道在两个成形芯8b、8c彼此相向时形成。

关于弹性旋转单元40，可以看出其包括一对销41、42，每个销都联接在相应的成形芯8b、8c内并设置为穿过两个接合支架43、44，每个接合支架都被容纳于在成形芯8b、8c两者上延伸的相应的底座45、46内。

因此，成形芯8b、8c可以相对于彼此以卡钳运动的方式转动，所述卡钳运动因螺旋弹簧47的存在而弹性地实现，螺旋弹簧47具有接触包括销41的成形芯8b的一个端部47a，以及抵着属于另一成形芯8c的销42的另一个端部47b。

因此，螺旋弹簧47的存在使得成形芯8b、8c弹性地共同开启和夹紧，并在待扩口的管t被夹在两个成形芯之间时保持成形芯8b、8c彼此相向夹紧。

在操作过程中，当需要对管t扩口时，扩口模8的成形芯8b、8c被分开以便将待扩口的管t容纳在中央通道9内。

当待扩口的管t由于螺旋弹簧47施加的弹性止推而被夹紧在两个成形芯之间时，操作者握持待扩口的管t的自由端，将扩口模8以相对于纵向轴线x的横向指向的移动插入成形底座11中，并因此使扩口模8沿纵向轴线x移动，从而以图9所示的构型将该扩口模插入模架10中。

应当注意的是，模架10的内表面的锥形与扩口模8的外表面的锥形互相匹配，这确保了待扩口的管t相对于纵向轴线x和扩口锥4定中。

此时，操作者足以将管状件20的操纵柄21设置为例如通过马达驱动的旋转轴v而旋转，从而使中央芯部16朝待扩口的管t推进，直到扩口锥4接触管t并与扩口模8的斜面8d结合以使管的端部变形，从而得到扩口s。

一旦扩口操作完成，就可以将操纵柄21朝着与旋入方向相反的方向旋转，以使扩口锥4背离扩口模8移动并允许扩口模8通过成形开口14被取出。

随后，将扩口模8的成形芯8b、8c打开以取出已扩口的管t。

显然，扩口设备将设置有若干个扩口模8，每个扩口模8都包括直径不同的中央通道9从而可以容纳不同的管，但所有扩口模都具有相同的圆锥形外表面13，从而全部扩口模都可以容纳在相同的模架10中。扩口模的多种变型实施例是可能的，包括两个或多个成形芯，中央通道的一部分形成在每个成形芯中，当成形芯通过接合装置而保持互相附接时限定出所述中央通道。

中央通道具有圆形截面，并且设置有面向扩口单元3的斜面。

图11-14示出扩口模的一个变型实施例，其整体用50表示。

可以看出，扩口模包括两个成形芯50a、50b，成形芯50a、50b通过铰链元件51互相连接(尤其在图13和14中可见)，从而可以通过卡钳运动使这两个成形芯互相开启和卡紧。

从图11-13中可以看出，每个成形芯50a、50b中包括中央通道52的一半52a、52b，中央通道52具有截锥形轮廓，并且在扩口模50卡紧且形成扩口模50的两个成形芯50a、50b彼此相向时形成。

具有适于接合两个成形芯的接合装置，所述接合装置包括设置在铰链51的相对侧的杆53，如图11所示，当成形芯50a、50b彼此相对地布置时，杆53将成形芯50a、50b彼此限制在夹紧位置。为此，杆53具有：第一端53a，其通过销54回转连接至一个成形芯，如连接至第一成形芯50a；以及第二端53b，其适于由操作者操纵并容纳在形成于第二成形芯50b内的底座55中。

进一步地，沟槽56形成在两个成形芯50a、50b内并与杆53的底座55连通，从而如图11所示，当杆53的第二端53b被容纳在底座55内时，沟槽56容纳同一杆53的主体53c。

从图11所示的扩口模50的夹紧构型开始，通过作用于杆53的第二端53b，可以旋转杆53，直到其设置为如图14所示的构型，在这一构型中，形成扩口模50的成形芯50a、50b会彼此分开。图15-17示出扩口模的另一变型实施例，其整体用60表示。

可以看出，扩口模60包括成形芯60a、60b、60c、60d，每个成形芯限定扩口模60的90°的成角度区段。

如图15所示，每个成形芯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具有截锥形轮廓，其在扩口模60夹紧且形成扩口模60的成形芯通过接合装置而保持为互相附接时形成，所述接合装置整体用63表示，其设置在成形芯圆周外侧。

特别地，可以看出接合装置63包括两个弹性环64、65，其容纳在沿周向形成于成形芯60a、60b、60c、60d的外侧的相应环形凹槽66、67内。

通常，弹性环64、65沿径向朝中央推挤成形芯60a、60b、60c、60d，从而使成形芯保持互相附接并附接至被夹在成形芯之间的待扩口的管。

另一方面，为了使成形芯60a、60b、60c、60d互相隔开，只需沿径向朝外推动成形芯60a、60b、60c、60d以克服弹性环64、65施加的弹力。

图18-21示出扩口模的另一变型实施例，其整体用70表示。

可以看出，其包括两个成形芯70a、70b，成形芯70a、70b通过铰链元件71互相连接，从而可以通过卡钳运动互相开启和卡合。

如图18和19所示，每个成形芯70a、70b中包括中央通道72的一半72a、72b，中央通道72具有截锥形轮廓，并且在扩口模70卡合且形成扩口模70的两个成形芯70a、70b彼此相向时形成。

铰链元件71的相对侧上设置有接合装置，其包括整体用73表示的磁性闭合件，所述磁闭合件包括第一磁性元件74和第二磁性元件75，这两个磁性元件分别属于相应的成形芯70a、70b，极性相反且彼此相对设置。

这样，当扩口模70夹紧时，由于设置为彼此相向的磁性元件74、75产生相互磁引力，所以成形芯70a、70b保持彼此附接。

图22-25示出扩口模的另一重要变型实施例，其整体用80表示。

可以看到，扩口模80包括成形芯80a、80b、80c、80d，每个成形芯均限定扩口模80的90°的成角度区段。

每个成形芯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具有截锥形轮廓，其在扩口模80夹紧时形成。

成形芯80a、80b、80c、80d设置有多个孔83，这些孔彼此平行且沿圆周z设置，圆周z在图中以虚线绘出，且与扩口模80的纵向对称轴线y同心，设置有头部86的销85插入每个孔83中。

接合装置包括销85和设置有多个狭长孔88的环形螺母87，环形螺母87设置成面向并接触成形芯80a、80b、80c、80d，并且被夹在每个销85的头部86的头部下方与位于下面的成形芯80a、80b、80c、80d之间。

因此，每个销85也插入相应的狭长孔88中，其中，每个狭长孔88限定纵向对称轴线x，如图24和25所示，纵向对称轴线x与前述圆周z相切，销85及各个头部86的中心89均位于圆周z上。

这样，当环形螺母87转动时，狭长孔88的壁部推动销85、进而推动与其一体形成的成形芯80a、80b、80c、80d相对于扩口模80的纵向对称轴线y沿径向背离或朝向彼此移动。

因此，例如，在图24所示的构造中，当销85位于最靠近纵向对称轴线y的位置并将待扩口管夹持在中间时，成形芯80a、80b、80c、80d彼此靠近。

反之，如果环形螺母87转动成图25所示的构造，销85移动至距离扩口模80的纵向对称轴线y最远的位置，从而处于开启构型中，其中成形芯80a、80b、80c、80d互相隔开。

根据上述说明，可以理解的是，作为本发明主题的扩口设备实现了所有设定目的。

特别地，与已知的等同扩口设备相比，本发明的扩口设备允许迅速替换扩口模，从而比现有技术缩短了加工时间。

进一步地，本发明的扩口设备生产成本低于已知的马达驱动等同扩口设备。

最后，本发明的扩口设备既可以手动操作也可以通过马达操作，如利用已知类型的螺旋机。

在构造过程中，为了提高功能性或使构造更经济，可以对本发明的扩口设备进行修改或构造变型。

但是，应当理解的是，若所述可能的修改或变型落入所附权利要求书的范围内，均应认为受本发明保护。