DE3009749C2 - Vorrichtung zum Aushalsen von Rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der bekannte Verdrängungskörper hat eine feste, unveränderbare Größe und Gestalt, und da er in das auszuhalsende Rohr einführbar sein muß, das Metall der Rohrwandung nach dem Durchziehen des Verdrängungskörpers aber elastisch zurückfedert, muß man die Aushalsung dann noch aufweiten, wenn an die Aushalsung ein Rohrstück gleichen Durchmessers anzusetzen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es. die gatmngsgcmäße Vorrichtung so auszugestalten, daß damit auch Aushalsungen möglich sind, deren Enddurehme.sser gleich oder sogar etwas größer ist als der Durchmesser des «\us/uhalsenden Rohres selbst.

Die crfindiingsgemäß vorgesehene Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkma

len des Patentanspruchs 1.

Im Gegensalz zu den herkömmlichen Vorrichtungen kann demgemäß der Verdrängungskörper zwei unterschiedliche »größte Abmessungen« aufweisen, nämlich eine »kleinere«, wenn er kontrahiert ist und (gerade noch) in das Rohr einführbar ist — wobei man mit Vorteil eine Einführungsschiene benutzt — und eine »größere«, die er allmählich bei der Expansion seiner Sektoren annimmt, wobei aber auch schon das Aushalsen beginnt.

Die Aufteilung des Spreizkörpers in Sektoren kann im einfachsten Fall parallel zu der Zugrichtung beim Aushalsen vorgenommen werden; bei der Expansion der Sektoren entsteht dann natürlich ein Spalt zwischen jeweils benachbarten Sektoren, der auch bei der Kontur der Stirnfläche der Aushalsung in Erscheinung tritt, indem dort ein kleiner Lappen nach innen ragt. Dieser kann leicht beseitigt werden; man kann aber auch die Sektorenunterteilung windschief zur Zugrichtung vornehmen und damit diesen kleinen Nachteil beheben.

Ein besonders einfaches Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt; die Unteransprüche nennen Merkmaie, die auch in diesem Ausführungsbeispiel verwirklicht sind, wobei aber darauf hinzuweisen ist, daß zahlreiche Abänderungen möglich sind, worauf im Laufe der nachfolgenden Erläuterung gelegentlich hinzuweisen se*n wird.

F i g. I ist ein Querschnitt durch den Verdrängungskörper, wobei Fig. la die Einführungsposition darstellt und F ig. Ib die Arbeitsposition zeigt; und

F i g. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1, wobei F i g. 2a der F i g. 1 a und F i g. 2b der F i g. 2b zugeordnet sind; die Schnittlinie 1 -1 läßt die Lage der F i g. 1 erkennen.

J5 Man erkennt in der Zeichnung das auszuhalsende Rohr 10 mit seinem Durchbruch 12; die mit »a« markierten Figuren lassen die Anordnung der Spreizkörperelementc nach der Einführung in das Rohr 10 erkennen. Auf der Einführungsschienc 14 ist das Keilglied 16 gehalten, z. B. mittels Permanentmagneten (nicht dargestellt). Die Einführungsschiene 14 weist mit dem Keilglied zusammenwirkende Mittel zum Sichern des letzteren gegen Verdrehung auf, und zwar sind beim Ausführungsbeispiel zwei Stifte 18 in die Schiene 14 eingelassen, die in Sacklöcher 20 des Keilglieds 16 greifen. Von den Stiften ist, wie in 2b erkennbar, das Keilglied 16 abziehbar. Die Positionierung braucht im übrigen nicht besonders genau zu sein.

Das Keilglicd weist hier eine Kreiskegclfläche 22 als ^r>o Keilflächen auf und nahe deren Fußkreis einen ringförmigen Bund 24 mit einer der Schiene 14 abgekehrten Anschlag- und Stützfläche 26.

Der Spreizkörper umfaßt hier nur zwei Sektoren 28

und 30, die untereinander gleich ausgebildet sind. Auch die übrigen Elemente der Vorrichtung sind symmetrisch bezüglich der Rohrmillelebene, die in Fig. 1 mit 32 markiert ist, so daß zwar die «acc-Figuren den Sektor 28 und die »iw-Figuren den Sektor 30 zeigen, es sich aber versteht, daß der jeweils andere Sektor spiegelbildlich

so gleiche Position annimmt.

Bei der Fertigung des Spreizkörpers wird zunächst ein Rohling gedreht mit einem Innenkonus 34. der kongruent ist zu der Kreiskegclfläche 22 des Keilglieds 16, und mit einer Außenkontur, die im Ausführungsbeispiel hi etwa birnenförmig ist. Der genaue Verlauf dieser Kontur ergibt sich aus den Verformungsbedingungen: wesentlich für die Erfindung sind jedoch zwei Abmessungen: Einmal der größte Durchmesser des Rohlings, der

etwas größer ist als der Durchmesser des Rohres 10 (das genaue Übermaß bestimmt sich nach den Materialeigenschaften des Rohres und seiner Wandstärke), und zum anderen der Abstand zwischen dem Zentrum der Radialebene dieses Durchmessers und der Umfanglinie, s die in Fig.2b mit »X«markiert ist. — Ferner wird eine Umfangsnut 36 in den Rohling eingestochen.

Dieser Rohling wird dann — im Ausführungsbeisp.el — längs einer Mantellinie des Innenkegels 34 aufgesägt, so daß sich eis Sägespalt 37 ergibt, dessen halbe Breite in Fig. Ib erkennbar ist In die so freigelegten Innenkegelflächen werden kleine Langlöcher 38 eingefräst; das Keilglied weist in A'jsfliichtung mit diesen Langlöchern und senkrecht zur Konusmantelfläche Stifte 40 auf.

Die Sektoren werden dann so auf das Keilglied ge- is setzt, daß die Stifte 40 in die Langlöcher 38 greifen, wobei die Innenkegelflächen 34 an der Konusmantelfläche des Keilglieds mit Flächenberührung anliegen. In die Umfangsnut 36 wird dann ein Federring 42 eingelegt, der die Sektoren 28,30 aufeinander zu spannt. Die Sektoren gleiten demgemäß längs der Konusflächen auf dem Keilglied nach oben, und zwar so weit, bis der Sägespalt 36 geschlossen ist. Die Abmessungen sind so gewählt, daß in dieser Einführungsposition der Verdrängungskörper gerade noch in das Rohr einfiihrbar ist; die Stifte 40 haben dabei die Funktion, die Lage der Sektoren 28,30 relativ zur Schiene 14 entsprechend festzulegen und zugleich das Keilglied und die Sektoren nach Aufziehen des Federrings 42 unverlierbar miteinander zu verbinden.

Man erkennt in F i g. 1 a, daß in dieser Einführungsposition die Sektoren 28 (und 30) nur noch längs einer Mantellinie das Keilglied berühren. Man könnte das Keilglied und die Sektoren auch mit ebenen Keilflächen ausbilden, wobei dann die flächige Berührung auch im kontrahierten Einführungszustand des Spreizkörpers erhalten bliebe; de aber — wie noch zu erläutern — die Belastung im Bereich der Keilflächen erst dann voll einsetzt, wenn bereits die Arbeitsposition gemäß Fig. Ib₁ 2b erreicht ist, tritt eine zu hohe Flächenpressung auch bei der hier gezeigten einfachen Lösung nicht ein.

Nach dem Einführen der Schiene mit Keilglied und Spreizkörper unter den Rohrdurchbruch 12 wird von außen die Zugstange 44 eingeführt und in ein Lochgewinde 46 des Keilglieds eingeschraubt. Anstelle dieser Schraubverbindung kann man auch eine Bajonettverbindung oder dergleichen vorsehen. Von außen kann das Rohr 10 mittels eines (nicht dargestellten) Furmleils abgestützt werden das aber natürlich den Durchtritt des Verdrängungskörpers freilassen muß. Die Zugstange % wird nun nach außen gezogen, z. B. mittels eines Hydraulikzylinders; alternativ kann man auch die Stange axial festlegen und zum Umlauf antreiben, so daß das Keilglied nach Art einer Spindelmutter längs der Zugstange bewegt wird. An der Radialbewegung des Keilglieds 16 nehmen auch die Sektoren 28,30 teil, bis sie im Bereich der Umfangslinie »X« auf die Rohnnnenwandung stoßen. Dadurch werden die Sektoren nach unten gedrückt, wobei sie zugleich auch nach außen gedrückt werden, bis ihre der Schiene 14 zugewandte Stirnfläche 48 auf die Anschlag- und Stützfläche 26 trifft. Dabei wird bereits bei 50 eine erste Aufweitung des Rohres 10 vorgenommen. Mit dem Fortschritt der Keilgliedbewegung gehen jetzt auch die Sektoren mit und stellen die gewünschte AushalsUng her. t,^r>

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aushalsen von Rohren mit einem in das Rohr einschiebbaren Verdrängungskörper und einer von außen durch einen Durchbruch der Rohrwandung cinführbarcn Zugstange, an die der Verdrängungskörper ankoppclbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (16 + 28 + 30) ein an die Zugstange (44) ankoppelbares Keilglied (16) mit bezüglich der Zugrichtu.ng symmetrisch verlaufenden Kcilflächen (22) sowie in Sektoren (28, 30) unterteilte, komplementär zu den Keilflächen des Keilglieds (16) verlaufende und an diesen anliegende Gegenflächen (34) aufweisende Spreizkörper umfaßt, wobei die Sektoren (28,30) nach dem Auftreffen auf die Rohrinnen-Vi'and im Zuge des Aushalsens aus einer kontrahierten Einführungsposition in eine expandierte Arbeitsposition längs der Keilflächen (22) verschieblich sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Keilglied (16) eine im wesentlichen quer zur Zugrichtung verlaufende Stützfläche (26) als Anschlag für die Expansionsverschiebung der Spreizkörpersektoren (28,30) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Spanneinrichtung (42), mittels der die Sektoren (28, 30) des Spreizkörpers in die Einführungsposition vorgespannt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilflächen und Gegenflächen (22,34) Konusmantclflächen sind und die Gegenflächen der Spreizkörpersektoren (28,30) in der Arbeitsposition an den Kcilflächen mit Flächenberührung anliegen.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizkörper zwei Sektoren (28,30) umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Keilglied (16) und der Spreizkörper, wenn seine Sektoren (28,30) in Arbcilsposition sind, rotationssymmetrisch ausgebildet sind und gegen Relativdrehung gesichert sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 mit einer Einschubschiene, auf der der Verdrängungskörper während der Einführung in das Rohr gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Keilglied (16) auf der Schiebe (14) gegen Drehung gehalten ist.