EP0468076A1 - Apparatus for expanding tubes - Google Patents

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EP0468076A1
EP0468076A1 EP90114371A EP90114371A EP0468076A1 EP 0468076 A1 EP0468076 A1 EP 0468076A1 EP 90114371 A EP90114371 A EP 90114371A EP 90114371 A EP90114371 A EP 90114371A EP 0468076 A1 EP0468076 A1 EP 0468076A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
expansion sleeve
expanding
expansion
tube
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP90114371A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans Dipl.-Ing. Kastl (Fh)
Helmut Ing. Grad. Mechtold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of EP0468076A1 publication Critical patent/EP0468076A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/08—Tube expanders
    • B21D39/20—Tube expanders with mandrels, e.g. expandable
    • B21D39/203—Tube expanders with mandrels, e.g. expandable expandable by fluid or elastic material

Definitions

  • the invention relates to a device for expanding a tube with a probe which can be inserted into the tube and which contains a radially expandable expansion sleeve made of an elastically highly deformable material.
  • Devices for expanding a tube are used, for example, for the gap-free connection of a heating tube in the tube sheet of a steam generator or for the so-called "sleeving" of tubes.
  • the invention is based on the object of specifying a device for expanding a tube with which a largely uniform expansion and a smooth transition between the expansion area and the non-expanded area can be achieved over the largest possible expansion length.
  • contact with a liquid should be avoided in the widening area and it should also be possible to reach hard-to-reach places inside a pipe.
  • the expansion sleeve consists of an elastomer.
  • the expansion sleeve preferably comprises a central area with an approximately constant wall thickness, which is adjoined by an area with a continuously increasing wall thickness.
  • the expanding sleeve is supported with its opposite end edge regions in receiving sleeves which are connected to one another in a tensile manner via a central pull rod.
  • This pull rod is preferably also used to supply the pressure medium to the inner surface of the expansion sleeve.
  • the receiving sleeve is preferably embedded with its front edge regions in a hollow cylindrical recess located between the pull rod and the receiving sleeve.
  • means are provided which, in the event of an axial shortening of the expansion sleeve caused by pressurization, bring about an axial tracking of at least one of the two receiving sleeves.
  • a device for expanding a tube contains an expanding sleeve 2 made of a material with high elastic deformability speed, preferably an elastomer with a hardness between 90 Shore and 100 Shore, for example Fibroflex (trademark of FIBRO).
  • the expansion sleeve 2 is supported with its front edge areas in receiving sleeves 4 and 6.
  • the receiving sleeves 4 and 6 are fixed by a pull rod 16 screwed to an end sleeve 12.
  • the pull rod 16 is also designed as a probe head 10 and is provided with a shoulder in the region of the probe head 10, on which the receiving sleeve 4 is supported.
  • the expansion sleeve 2 has in its central region 3 an approximately hollow cylindrical shape with a relatively small wall thickness. With an expansion probe for a 7/8 "tube and an expansion length of approximately 50 mm, this wall thickness is approximately 1 mm with an outer diameter of approximately 9 mm.
  • the pull rod 16 is provided with an axially inside continuous longitudinal channel 18 for a pressure medium, which is supplied via a bore 20 arranged in the end sleeve 12 and a threaded medium connection 21 for a hydraulic line.
  • a threaded pin 22 provided with a sealing cone 23 is provided in the head part 10 of the pull rod 16 for venting and for closing the longitudinal channel 18.
  • the pull rod 16 is provided in its area surrounded by the expansion sleeve 2 with a plurality of radial channels 30 and 32 through which the pressure medium from the longitudinal channel 18 passes between the pull rod 16 and the expansion sleeve 2. Sealing rings 40 and 41 prevent the pressure medium from penetrating into the spaces between the pull rod 16 and the receiving sleeves 4 and 6 and escaping to the outside.
  • the expanding sleeve 2 is provided in the region of the edge of the receiving sleeve 4 or 6 surrounding it in a ring shape with an annular circumferential groove for receiving an O-ring 46 or 47.
  • the O-rings 46 and 47 protect the expansion sleeve 2 from damage when the expansion sleeve 2 is squeezed into the cavities between the receiving sleeves 4 and 6 and the pipe to be expanded when pressure is applied.
  • it is also reinforced in a bead-like manner in the vicinity of the O-rings 46 and 47.
  • the expansion area is also limited by the O-rings 46 and 47.
  • the expansion sleeve 2 comprises a central area 3 with an approximately constant small wall thickness, which is adjoined by an area with a continuously increasing wall thickness, which merges into the bead-like reinforcement. This measure creates a widening area with a widening that is as uniform as possible, which merges smoothly and smoothly into the unexpanded area of the tube.
  • 14 compensation sleeves 8 and 9 are provided between the receiving sleeves 6 and 4 and the end sleeve 12 or a probe head.
  • the probe head 14 is a separate part which is screwed to the end sleeve 12 via a pull rod 17.
  • channels 34 and 36 respectively, which open into an annular cavity 35 and 37 surrounding the tie rod 17.
  • the cavities 35 and 37 are each delimited by a shoulder 38 or 39 and by the probe head 14 screwed to the pull rod 17 or by the end sleeve 12. Sealing rings 42, 43, 44 and 45 prevent the pressure medium penetrating into the cavities 35 and 37 from escaping.
  • the travel compensation sleeves 8 and 10 are axially displaceable in the direction of the expansion sleeve 2.
  • a force is generated which is directed axially towards the center of the probe and which compensates for an axial shortening of the expansion sleeve 2 caused by the radial expansion of the expansion sleeve 2. This can prevent the expansion sleeve 2 from pulling out of the receiving sleeves 4 and 6 when pressure is applied, and leaks occur at the sealing rings 40 and 41, respectively, which result in the pressure medium escaping.
  • the example of the figure shows the device for expanding a tube in a sleeve tube 52 arranged inside a heating tube 50 of a heat exchanger.
  • pressure for example 1200 bar
  • the expansion sleeve 2 is inflated and pressed between the O-rings 46 and 47 in their entire lying area 3 to the sleeve tube 52.
  • the sleeve pipe 52 then lies against the heating pipe 50.
  • a gap-free connection is created between the sleeve pipe 52 and the heating pipe 50 almost in the entire expansion area, which enables the two pipes to be welded subsequently.
  • the entire expansion area is composed of a largely cylindrical area A opposite the central area 3 of the expansion sleeve and adjoining smooth transition areas B caused by the bead-like reinforcements of the expansion sleeve.

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Abstract

Particularly suitable means for the low-stress expansion of tubes are probes which can be introduced into the tube and the expansion sleeve (2) of which, consisting of a highly elastic material, is expanded radially. According to the invention, the expansion sleeve (2) can be supplied with a pressure medium over at least part of its internal surface. The apparatus according to the invention makes possible low-stress and uniform expansion of tubes. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufweiten eines Rohres mit einer in das Rohr einführbaren Sonde, die eine radial aufweitbare Aufweithülse aus einem elastisch hoch verformbaren Material enthält.The invention relates to a device for expanding a tube with a probe which can be inserted into the tube and which contains a radially expandable expansion sleeve made of an elastically highly deformable material.

Vorrichtungen zum Aufweiten eines Rohres kommen beispielsweise bei der spaltfreien Anbindung eines Heizrohres im Rohrboden eines Dampferzeugers oder beim sogenannten "Sleeven" von Rohren zur Anwendung. Beim Aufweiten von Rohren mit metallischen Walzwerkzeugen entstehen jedoch insbesondere in den Übergangszonen zwischen dem aufgeweiteten Rohrbereich und dem nicht aufgeweiteten Rohrbereich hohe innere mechanische Spannungen. Diese Zonen sind dann besonders anfällig für Spannungsrißkorrosion.Devices for expanding a tube are used, for example, for the gap-free connection of a heating tube in the tube sheet of a steam generator or for the so-called "sleeving" of tubes. When expanding pipes with metallic rolling tools, however, high internal mechanical stresses arise in particular in the transition zones between the expanded pipe area and the unexpanded pipe area. These zones are particularly susceptible to stress corrosion cracking.

Aus Saunders, E.A.D., "Heat exchangers, selection, design and construction", 1988, Seiten 66 - 70, ist es bekannt, daß diese Probleme vermieden werden können, wenn das Rohr beim Aufweitvorgang nicht in Kontakt mit einem metallischen Walzwerkzeug tritt. So ist beispielsweise eine hydraulisch arbeitende Vorrichtung bekannt, bei der zwischen einem in das Rohr einführbaren Dorn und der den Dorn umgebenden Rohrinnenwand ein Druckmedium eingeleitet wird. Das Aufweiten des Rohres erfolgt dann im direkten Kontakt zwischen dem Druckmedium und dem Rohr, durch die vom Druckmedium ausgeübten radialen Kräfte. Der Aufweitbereich wird durch O-Ringe festgelegt, die auf dem Dorn angeordnet sind und das Entweichen des Druckmediums verhindern. Dies führt jedoch zu einem relativ scharfen Übergang zwischen dem nicht aufgeweiteten und dem aufgeweiteten Rohrbereich, so daß in diesen Bereichen ebenfalls hohe innere mechanische Spannungen entstehen. Außerdem kommt das Druckmedium in Kontakt mit dem Rohr, so daß bei einem insbesondere beim Sleeven erforderlichen nachträglichen Schweißen zusätzlich eine Reinigung des Aufweitbereichs erfolgen muß. Dies wird vermieden bei einer weiteren bekannten Vorrichtung, bei der eine in das Rohr eingeführte zylindrische Elastomer-Hülse in axialer Richtung komprimiert wird und auf diese Weise innerhalb eines von Dichtringen festgelegten Bereichs eine radiale Kraft auf das Rohr ausübt. Die Länge des Bereichs, in dem eine möglichst homogene Aufweitung erfolgt, ist bei dieser bekannten Vorrichtung jedoch durch ein vorgegebenes Durchmesser-Länge-Verhältnis begrenzt. Überschreitet die Länge der Elastomerhülse den Durchmesser des Rohres um ein Mehrfaches, so werden bei ihrer Stauchung nur die stirnseitigen Randbereiche radial aufgeweitet. Außerdem ist diese bekannte Vorrichtung aufwendig und praktisch nur in geraden Zugangsbereichen von Rohren einsetzbar.From Saunders, E.A.D., "Heat exchangers, selection, design and construction", 1988, pages 66-70, it is known that these problems can be avoided if the tube does not come into contact with a metallic rolling tool during the expansion process. For example, a hydraulically operating device is known in which a pressure medium is introduced between a mandrel that can be inserted into the tube and the tube inner wall surrounding the mandrel. The tube is then expanded in direct contact between the pressure medium and the tube, by means of the radial forces exerted by the pressure medium. The expansion area is defined by O-rings, which are arranged on the mandrel and prevent the pressure medium from escaping. However, this leads to a relatively sharp transition between the unexpanded and the expanded tube area, so that high internal mechanical stresses also arise in these areas. In addition, the pressure medium comes into contact with the tube, so that in the event of subsequent welding, which is particularly necessary for sleeving, the expansion area must also be cleaned. This is avoided in a further known device in which a cylindrical elastomer sleeve inserted into the tube is compressed in the axial direction and in this way exerts a radial force on the tube within a range defined by sealing rings. The length of the area in which the expansion is as homogeneous as possible is limited in this known device by a predetermined diameter-length ratio. If the length of the elastomer sleeve exceeds the diameter of the tube several times, only the front edge areas are radially expanded when compressed. In addition, this known device is complex and practically usable only in straight access areas of pipes.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufweiten eines Rohres anzugeben, mit der über eine möglichst große Aufweitlänge eine weitgehend gleichmäßige Aufweitung und ein sanfter Übergang zwischen dem Aufweitbereich und dem nicht aufgeweiteten Bereich erzielt werden können. Außerdem soll im Aufweitbereich der Kontakt mit einer Flüssigkeit vermieden werden und auch schwer zugängliche Stellen im Inneren eines Rohres erreichbar sein.The invention is based on the object of specifying a device for expanding a tube with which a largely uniform expansion and a smooth transition between the expansion area and the non-expanded area can be achieved over the largest possible expansion length. In addition, contact with a liquid should be avoided in the widening area and it should also be possible to reach hard-to-reach places inside a pipe.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Durch die Verwendung einer Aufweithülse aus einem elastisch hoch verformbaren Material, die wenigstens in einem Teilbereich ihrer Innenfläche mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist und sich bei Druckbeaufschlagung radial aufweitet, wird ein spannungsarmes und über die erforderliche Aufweitstrecke gleichmäßiges Aufweiten des Rohres ermöglicht, ohne daß die Innenwand des Rohres verunreinigt wird.The stated object is achieved according to the invention with the features of the main claim. The use of an expansion sleeve made of an elastically highly deformable material, which can be acted upon with a pressure medium at least in a partial area of its inner surface and which expands radially when pressurized, enables a low-tension and uniform expansion of the tube over the required expansion distance without the inner wall of the Tube is contaminated.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung besteht die Aufweithülse aus einem Elastomer. Die Aufweithülse umfaßt vorzugsweise einen zentralen Bereich mit annähernd konstanter Wandstärke, an den sich ein Bereich mit stetig zunehmender Wandstärke anschließt. Dadurch können besonders spannungsarme und sanfte Übergangszonen zwischen dem aufgeweiteten und dem nicht aufgeweiteten Rohrbereich erzeugt werden.In an advantageous embodiment, the expansion sleeve consists of an elastomer. The expansion sleeve preferably comprises a central area with an approximately constant wall thickness, which is adjoined by an area with a continuously increasing wall thickness. As a result, particularly low-tension and smooth transition zones can be created between the expanded and the non-expanded pipe area.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stützt sich die Aufweithülse mit ihren gegenüberliegenden stirnseitigen Randbereichen in Aufnahmehülsen ab, die über eine zentrale Zugstange zugfest miteinander verbunden sind. Diese Zugstange dient vorzugsweise zugleich zur Zuführung des Druckmediums an die Innenfläche der Aufweithülse.In a preferred embodiment of the invention, the expanding sleeve is supported with its opposite end edge regions in receiving sleeves which are connected to one another in a tensile manner via a central pull rod. This pull rod is preferably also used to supply the pressure medium to the inner surface of the expansion sleeve.

Die Aufnahmehülse ist mit ihren stirnseitigen Randbereichen vorzugsweise in einer sich zwischen der Zugstange und der Aufnahmehülse befindenden hohlzylindrischen Ausnehmung eingebettet.The receiving sleeve is preferably embedded with its front edge regions in a hollow cylindrical recess located between the pull rod and the receiving sleeve.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel vorgesehen, die bei einer durch Druckbeaufschlagung verursachten axialen Verkürzung der Aufweithülse eine axiale Nachführung wenigstens einer der beiden Aufnahmehülsen bewirken.In a further preferred embodiment of the invention, means are provided which, in the event of an axial shortening of the expansion sleeve caused by pressurization, bring about an axial tracking of at least one of the two receiving sleeves.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnung verwiesen, in deren Figuren 1 und 2 jeweils Ausgestaltungen von Vorrichtungen zum Aufweiten eines Rohres gemäß der Erfindung in einem Längsschnitt veranschaulicht sind. Figur 3 zeigt eine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführte Heizrohr-Sleeverohr-Anbindung.For a further explanation of the invention, reference is made to the exemplary embodiments of the drawing, in the figures 1 and 2 of which embodiments of devices for expanding a pipe according to the invention are illustrated in a longitudinal section. FIG. 3 shows a heating pipe sleeve pipe connection carried out with the device according to the invention.

Gemäß Figur 1 enthält eine Vorrichtung zum Aufweiten eines Rohres eine Aufweithülse 2 aus einem Werkstoff mit hoher elastischer Verformbarkeit, vorzugsweise ein Elastomer mit einer Härte zwischen 90 Shore und 100 Shore, beispielsweise Fibroflex (Warenzeichen der Firma FIBRO). Die Aufweithülse 2 stützt sich mit ihren stirnseitigen Randbereichen in Aufnahmehülsen 4 und 6 ab. Die Aufnahmehülsen 4 und 6 werden durch eine mit einer Endhülse 12 verschraubte Zugstange 16 fixiert. Die Zugstange 16 ist zugleich als Sondenkopf 10 ausgebildet und im Bereich des Sondenkopfes 10 mit einer Schulter versehen, an der sich die Aufnahmehülse 4 abstützt. Die Aufweithülse 2 hat in ihrem zentralen Bereich 3 eine annähernd hohlzylindrische Gestalt mit relativ geringer Wandstärke. Diese Wandstärke beträgt bei einer Aufweitsonde für ein 7/8" Rohr und einer Aufweitlänge von etwa 50 mm etwa 1 mm bei einem Außendurchmesser von annähernd 9 mm.According to FIG. 1, a device for expanding a tube contains an expanding sleeve 2 made of a material with high elastic deformability speed, preferably an elastomer with a hardness between 90 Shore and 100 Shore, for example Fibroflex (trademark of FIBRO). The expansion sleeve 2 is supported with its front edge areas in receiving sleeves 4 and 6. The receiving sleeves 4 and 6 are fixed by a pull rod 16 screwed to an end sleeve 12. The pull rod 16 is also designed as a probe head 10 and is provided with a shoulder in the region of the probe head 10, on which the receiving sleeve 4 is supported. The expansion sleeve 2 has in its central region 3 an approximately hollow cylindrical shape with a relatively small wall thickness. With an expansion probe for a 7/8 "tube and an expansion length of approximately 50 mm, this wall thickness is approximately 1 mm with an outer diameter of approximately 9 mm.

Die Zugstange 16 ist mit einem axial im Inneren verlaufenden durchgehenden Längskanal 18 für ein Druckmedium versehen, das über eine in der Endhülse 12 angeordnete Bohrung 20 sowie einen mit einem Gewinde versehenen Mediumanschluß 21 für eine Hydraulikleitung zugeführt wird.The pull rod 16 is provided with an axially inside continuous longitudinal channel 18 for a pressure medium, which is supplied via a bore 20 arranged in the end sleeve 12 and a threaded medium connection 21 for a hydraulic line.

Im Kopfteil 10 der Zugstange 16 ist zur Entlüftung und zum Verschließen des Längskanals 18 ein mit einem Dichtkegel 23 versehener Gewindestift 22 vorgesehen. Die Zugstange 16 ist in ihrem von der Aufweithülse 2 umgebenen Bereich mit mehreren radialen Kanälen 30 und 32 versehen, durch die das Druckmedium vom Längskanal 18 zwischen die Zugstange 16 und die Aufweithülse 2 gelangt. Dichtringe 40 und 41 verhindern, daß das Druckmedium in die Zwischenräume zwischen der Zugstange 16 und den Aufnahmehülsen 4 und 6 eindringen und nach außen entweichen kann.A threaded pin 22 provided with a sealing cone 23 is provided in the head part 10 of the pull rod 16 for venting and for closing the longitudinal channel 18. The pull rod 16 is provided in its area surrounded by the expansion sleeve 2 with a plurality of radial channels 30 and 32 through which the pressure medium from the longitudinal channel 18 passes between the pull rod 16 and the expansion sleeve 2. Sealing rings 40 and 41 prevent the pressure medium from penetrating into the spaces between the pull rod 16 and the receiving sleeves 4 and 6 and escaping to the outside.

Die Aufweithülse 2 ist jeweils im Bereich der sie ringförmig umgebenden Kante der Aufnahmehülse 4 bzw. 6 mit einer ringförmig umlaufenden Nut zur Aufnahme eines O-Rings 46 bzw. 47 versehen. Die O-Ringe 46 und 47 schützen die Aufweithülse 2 vor Beschädigung, wenn bei Druckbeaufschlagung die Aufweithülse 2 in die zwischen den Aufnahmehülsen 4 und 6 und dem aufzuweitenden Rohr befindlichen Hohlräume gequetscht wird. Zur Vermeidung einer Beschädigung der Aufweithülse 2 ist diese außerdem in der Nähe der O-Ringe 46 und 47 wulstartig verstärkt. Durch die O-Ringe 46 und 47 wird außerdem der Aufweitbereich begrenzt.The expanding sleeve 2 is provided in the region of the edge of the receiving sleeve 4 or 6 surrounding it in a ring shape with an annular circumferential groove for receiving an O-ring 46 or 47. The O-rings 46 and 47 protect the expansion sleeve 2 from damage when the expansion sleeve 2 is squeezed into the cavities between the receiving sleeves 4 and 6 and the pipe to be expanded when pressure is applied. In order to avoid damage to the expansion sleeve 2, it is also reinforced in a bead-like manner in the vicinity of the O-rings 46 and 47. The expansion area is also limited by the O-rings 46 and 47.

Die Aufweithülse 2 umfaßt einen zentralen Bereich 3 mit annähernd konstanter geringer Wandstärke, an den sich ein Bereich mit stetig zunehmender Wandstärke anschließt, der in die wulstartige Verstärkung übergeht. Durch diese Maßnahme wird ein Aufweitbereich mit möglichst gleichmäßiger Aufweitung erzeugt, der sanft und fließend in den nicht aufgeweiteten Bereich des Rohres übergeht.The expansion sleeve 2 comprises a central area 3 with an approximately constant small wall thickness, which is adjoined by an area with a continuously increasing wall thickness, which merges into the bead-like reinforcement. This measure creates a widening area with a widening that is as uniform as possible, which merges smoothly and smoothly into the unexpanded area of the tube.

In einer Ausgestaltung gemäß Figur 2 sind jeweils zwischen den Aufnahmehülsen 6 und 4 und der Endhülse 12 bzw. einem Sondenkopf 14 Wegausgleichshülsen 8 bzw. 9 vorgesehen. Im Beispiel der Figur ist der Sondenkopf 14 ein separates Teil, das über eine Zugstange 17 mit der Endhülse 12 verschraubt ist. Im Bereich der Wegausgleichshülsen 8 und 10 befinden sich Kanäle 34 bzw. 36, die jeweils in einen die Zugstange 17 umgebenden ringförmigen Hohlraum 35 bzw. 37 münden. Die Hohlräume 35 und 37 werden jeweils durch eine Schulter 38 bzw. 39 sowie durch den mit der Zugstange 17 verschraubten Sondenkopf 14 bzw. durch die Endhülse 12 begrenzt. Dichtringe 42, 43, 44 und 45 verhindern, daß das in die Hohlräume 35 und 37 eindringende Druckmedium entweichen kann. Die Wegausgleichshülsen 8 und 10 sind axial in Richtung zur Aufweithülse 2 verschiebbar. An den Schultern 38 und 39 entsteht eine axial zur Sondenmitte hin gerichtete Kraft, die eine durch radiale Ausdehnung der Aufweithülse 2 verursachte axiale Verkürzung der Aufweithülse 2 kompensiert. Dadurch kann verhindert werden, daß sich die Aufweithülse 2 bei Druckbeaufschlagung aus den Aufnahmehülsen 4 und 6 herauszieht und an den Dichtringen 40 bzw. 41 Undichtigkeiten entstehen, die ein Entweichen des Druckmediums zur Folge haben.In one embodiment according to FIG. 2, 14 compensation sleeves 8 and 9 are provided between the receiving sleeves 6 and 4 and the end sleeve 12 or a probe head. In the example of the figure, the probe head 14 is a separate part which is screwed to the end sleeve 12 via a pull rod 17. In the area of the travel compensation sleeves 8 and 10 there are channels 34 and 36, respectively, which open into an annular cavity 35 and 37 surrounding the tie rod 17. The cavities 35 and 37 are each delimited by a shoulder 38 or 39 and by the probe head 14 screwed to the pull rod 17 or by the end sleeve 12. Sealing rings 42, 43, 44 and 45 prevent the pressure medium penetrating into the cavities 35 and 37 from escaping. The travel compensation sleeves 8 and 10 are axially displaceable in the direction of the expansion sleeve 2. On the shoulders 38 and 39, a force is generated which is directed axially towards the center of the probe and which compensates for an axial shortening of the expansion sleeve 2 caused by the radial expansion of the expansion sleeve 2. This can prevent the expansion sleeve 2 from pulling out of the receiving sleeves 4 and 6 when pressure is applied, and leaks occur at the sealing rings 40 and 41, respectively, which result in the pressure medium escaping.

Im Beispiel der Figur ist die Vorrichtung zum Aufweiten eines Rohres in einem innerhalb eines Heizrohres 50 eines Wärmetauschers angeordneten Sleeverohr 52 dargestellt. Durch Druckbeaufschlagung, beispielsweise 1200 bar, wird die Aufweithülse 2 aufgebläht und zwischen den O-Ringen 46 und 47 in ihrem gesamten liegenden Bereich 3 an das Sleeverohr 52 gepreßt. Das Sleeverohr 52 legt sich dann an das Heizrohr 50 an.The example of the figure shows the device for expanding a tube in a sleeve tube 52 arranged inside a heating tube 50 of a heat exchanger. By applying pressure, for example 1200 bar, the expansion sleeve 2 is inflated and pressed between the O-rings 46 and 47 in their entire lying area 3 to the sleeve tube 52. The sleeve pipe 52 then lies against the heating pipe 50.

Gemäß Figur 3 entsteht zwischen dem Sleeverohr 52 und dem Heizrohr 50 nahezu im gesamten Aufweitbereich eine spaltfreie Anbindung, die ein nachträgliches Verschweißen der beiden Rohre ermöglicht. Der gesamte Aufweitbereich setzt sich dabei zusammen aus einem dem zentralen Bereich 3 der Aufweithülse gegenüberliegenden weitgehend zylindrischen Bereich A und daran anschließende, durch die wulstartigen Verstärkungen der Aufweithülse verursachte sanfte Übergangsbereiche B.According to FIG. 3, a gap-free connection is created between the sleeve pipe 52 and the heating pipe 50 almost in the entire expansion area, which enables the two pipes to be welded subsequently. The entire expansion area is composed of a largely cylindrical area A opposite the central area 3 of the expansion sleeve and adjoining smooth transition areas B caused by the bead-like reinforcements of the expansion sleeve.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Aufweiten eines Rohres (50, 52) mit einer in das Rohr (50, 52) einführbaren Sonde, die eine radial aufweitbare Aufweithülse (2) aus einem elastisch hoch verformbaren Material enthält, wobei die Aufweithülse (2) zum Aufweiten wenigstens an einem Teilbereich ihrer Innenfläche mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist.1. Device for expanding a tube (50, 52) with a probe which can be inserted into the tube (50, 52) and which contains a radially expandable expansion sleeve (2) made of an elastically highly deformable material, the expansion sleeve (2) for expanding at least on a partial area of its inner surface with a pressure medium is beatable. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweithülse (2) aus einem Elastomer besteht.2. Device according to claim 1,
characterized in that the expansion sleeve (2) consists of an elastomer. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweithülse (2) einen zentralen Bereich (3) mit annähernd konstanter Wandstärke umfaßt, an den sich ein Bereich mit stetig zunehmender Wandstärke anschließt.3. Device according to claim 1 or 2,
characterized in that the expansion sleeve (2) comprises a central area (3) with an approximately constant wall thickness, to which an area with a continuously increasing wall thickness adjoins. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aufweithülse (2) mit ihren gegenüberliegenden stirnseitigen Randbereichen in Aufnahmehülsen (4, 6) abstützt, die über eine zentrale Zugstange (16) zugfest miteinander verbunden sind.4. Device according to one of the preceding claims,
characterized in that the expanding sleeve (2) is supported with its opposite end edge regions in receiving sleeves (4, 6) which are connected to one another in a tensile manner via a central pull rod (16). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (16) mit einem Längskanal (18) und im Bereich der Aufweithülse (2) mit wenigstens einem zur Innenfläche der Aufweithülse (2) verlaufenden Kanal (30, 32) zur Zuführung des Druckmediums versehen ist.5. The device according to claim 4,
characterized in that the pull rod (16) is provided with a longitudinal channel (18) and in the region of the expansion sleeve (2) with at least one channel (30, 32) extending to the inner surface of the expansion sleeve (2) for supplying the pressure medium. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitigen Randbereiche der Aufweithülse (2) jeweils in einer sich zwischen der Zugstange (16) und den Aufnahmehülsen (4, 6) befindenden Ausnehmung eingebettet sind.6. The device according to claim 4,
characterized in that the front edge regions of the expanding sleeve (2) are each embedded in a recess located between the pull rod (16) and the receiving sleeves (4, 6). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweithülse (2) außerhalb der Aufnahmehülsen (4, 6) im Anschluß an die ihr zugewandten Stirnflächen der Aufnahmehülsen (4, 6) eine ringförmig umlaufende Nut aufweist, in die als Kantenschutz ein O-Ring (46, 47) eingelegt ist.7. The device according to claim 6,
characterized in that the expanding sleeve (2) outside the receiving sleeves (4, 6) has an annular circumferential groove in connection with the end faces of the receiving sleeves (4, 6) facing it, into which an O-ring (46, 47) serves as edge protection is inserted. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweithülse (2) im Anschluß an die Nut jeweils mit einer Wulst versehen ist.8. The device according to claim 7,
characterized in that the expansion sleeve (2) is each provided with a bead following the groove. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die bei einer durch Druckbeaufschlagung verursachten axialen Verkürzung der Aufweithülse (2) eine Nachführung wenigstens einer der Aufnahmehülsen (4, 6) bewirken.9. Device according to one of claims 3 to 8,
characterized in that means are provided which, in the event of an axial shortening of the expansion sleeve (2) caused by pressurization, bring about a tracking of at least one of the receiving sleeves (4, 6). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aufnahmehülsen (4, 6) jeweils auf einer Wegausgleichshülse (8 bzw. 9) abstützen, die mit einem mit Druckmedium beaufschlagbaren ringförmigen Hohlraum versehen ist, dessen eine Stirnfläche durch ein kraftschlüssig mit der Zugstange (17) verbundenes Teil (12 bzw. 14) begrenzt wird.10. The device according to claim 9,
characterized in that the receiving sleeves (4, 6) are each supported on a displacement compensation sleeve (8 or 9) which is provided with an annular cavity which can be pressurized with pressure medium, the one end face of which is connected by a part which is non-positively connected to the pull rod (17) ( 12 or 14) is limited. 11. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Sleeven von Wärmetauscherrohren.11. Use of a device according to one of the preceding claims for sleeving heat exchanger tubes. 12. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Anbindung von Wärmetauscherrohren im Rohrboden eines Dampferzeugers.12. Use of a device according to one of claims 1 to 10 for connecting heat exchanger tubes in the tube sheet of a steam generator.
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