[发明专利]扩张方法和工具

说明书

本发明涉及按照权利要求1前序部分所述的用于扩张管端的方法和工具。

上述方法常常用于形成管的连接，主要用于扩张具有记忆能力的塑料管，即在扩张后可自动恢复其原来形状的管子。这方面的一个实例是用交联聚烯烃(polyolefins)制成的管，特别是用交联聚乙烯制成的管，如所谓的PEX-管，其在如室温那样的低的温度下具有可靠的记忆性能。通过使上述管的一端扩张并在加大的管端插入构成管连接件一部分的一般由金属制成的扩口式连接器，其保留在上述管端中直至管缩至能够牢固地夹住连接件的程度。可以选择地，一个由弹性材料如金属或与管相同的塑料制成的夹紧套筒被扩张并在管端收缩，以便进一步提高在管连接区的固定和密封压力。夹紧套筒可在管端扩张的同时扩张，扩张时夹紧套筒处于围绕管端的位置上。

上面提到的和迄今所知的扩张方法和扩张工具的一个缺陷在于，横截面基本呈圆孤形的外爪面的相对边缘在管端扩张时倾向于在管端的内表面上产生显著的、连续的在管纵轴线方向上延伸的槽或痕线。当高压流体流过用这种扩张方法形成的管接头时，流体倾向于随着上述痕线渗出管接头。这种接头密封缺陷在制成管接头后的几小时中特别显著。

本发明的目的在于提供一种至少能显著消除上述缺陷的新颖和优越的方法和工具。

为此目的，提出一种在本文开始提到的那种方法和工具，它们也包括在权利要求1和权利要求2的特征部分中分别提出的那些区别特征。管端是分级扩张的，即，相互缩回的爪插入管端一定距离，然后使其扩张，将管端扩张至较小的程度，其后使爪聚拢即缩回，并进一步插入管端。然后再次使爪扩张使管端进一步扩张。反复进行上述方法直至管端扩张到需要的程度，例如，直至使外爪面在管端中已插入其全长，而且达到一种扩张状态，因而在爪返回其缩回状态或位置后将爪从所述管端撤出。由于管端是以小的爪扩张运动分步扩张的，因而分界的外爪面的纵向延伸的边缘只是从小的分开距离而移动，因而在管端的内表面不会产生痕线或只产生不显著的痕线，从而防止了上述的泄漏问题。

本发明的其它有利特征在从属权利要求中描述。

现对照以下附图详述本发明：

图1是实施本发明方法的扩张工具的最重要部分的垂向剖视图：

图2是沿图1中II-II的剖视图，不过其中具有变化的结构；

图3是沿图1中III-III线的剖视图；

图4是一个横剖图，在图的上半部表示普通工具的爪分别处于缩回和扩张状态，图的下半部表示实施本发明方法的工具的爪分别处于缩回和扩张状态。

图1-3表示工具的重要部分，该工具在形成管连接中可以方便地用于扩张管端1。该工具包括一个壳体16，其中，一个具有多边形横截面的尖前端的活塞3或类似装置可借助下述驱动布置往复移动。壳体16的前部具有旋接的盖5，盖5具有一中央通孔和一条坏形槽6，在槽中装有爪8的径向部分7，使爪8相对于环形槽6可作径向但不能作轴向移动。部分7设有安装环形弹簧9的周向槽，弹簧9围绕爪并力图将爪保持在其缩回状态，即处于使爪抵靠活塞端4的位置。使活塞3从图1和2所示的缩回位置向前移动可使工具扩张，从而使活塞尖端4接触爪8上的斜面10，并迫使爪张开。在图示情况中假定，爪8的数目为6，所述爪相对于中心线11径向向外移动。爪具有外爪面12，在剖面图中可见外爪面12与中心线11成直角时外爪面12至少基本呈弓形，而且当爪8处于相互缩回位置或状态时相互是邻近的。

前面提到的驱动布置包括一个齿轮机构，它由主动齿轮13和齿轮14构成。齿轮13由连接于传动输入轴15的电动机(未画出)提供动力。齿轮14固定地安装在轴16上，轴16安装在壳体2中并承载着一个凸轮盘17。凸轮盘17与安装在活塞后端上的滚轮18形式的凸轮随动件配合工作。作用在壳体2和活塞3之间的压簧19力图使滚轮18保持与凸轮盘的接触。

各外爪面12与中心线11的径向距离从前端即插入端20向着相对端即后端21增大。在图1中上述距离的标号为22和23。这种距离的增大例如可按照图1那样分步进行，或者如按照图2那样，至少在爪面的插入端20和后端21之间的中间区连续进行。当径向距离分步进行时，每个增量的径向范围最好最大等于当爪在缩回位置和扩张位置之间移动时爪在径向上运行的距离。