DE1158934B

DE1158934B - Device for expanding a pipe

Info

Publication number: DE1158934B
Application number: DEH26698A
Authority: DE
Inventors: Reymond Martin Reichl; Robert Singer
Original assignee: Baldwin Lima Hamilton Corp
Current assignee: Baldwin Lima Hamilton Corp
Priority date: 1953-09-17
Filing date: 1953-09-17
Publication date: 1963-12-12

Description

Vorrichtung zum Aufweiten eines Rohres Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufweiten eines Rohres durch hydraulischen Innendruck mit dieses Rohr umgebenden, hülsenförmigen Matrizen und mit einem in das zu dehnende Rohr zum mechanischen Aufweiten seines Endes abdichtend einzuführenden Kopf, dessen Umfangsfläche teils zylindrisch, teils kegelig gestaltet ist.Apparatus for expanding a pipe The invention relates to to a device for expanding a pipe by means of internal hydraulic pressure this tube surrounding, sleeve-shaped matrices and with one in the to be stretched Pipe for the mechanical expansion of its end to be inserted sealingly head, its Circumferential surface is partly cylindrical, partly conical.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist der kegelig gestaltete Abschnitt der Umfangsfläche des Kopfes von einer auf der Innenfläche der Matrize vorgesehenen Schulter umgeben und preßt das Rohr an diese Schulter an, um dessen Ende abdichtend einzuklemmen. Infolgedessen entsteht am Ende des aufgeweiteten Rohres eine Schulter. Man muß das Ende des Rohres daher abschneiden, wenn dieses über seine ganze Länge hin denselben Querschnitt haben soll.In a known device of this type, the conical shape Section of the peripheral surface of the head from one on the inner surface of the die provided shoulder and presses the tube on this shoulder to its Clamp the end in a sealing manner. As a result, it arises at the end of the expanded pipe one shoulder. You have to cut off the end of the tube when this over his should have the same cross-section over the entire length.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung so auszugestalten, daß auch der Endabschnitt des Rohres ohne die Bildung von Schultern denselben Querschnitt erhält wie der mittlere Teil des Rohres, so daß kein Abfall entsteht.The invention is now based on the object of designing the device so that the end section of the tube without the formation of shoulders has the same cross-section receives like the middle part of the pipe, so that there is no waste.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die kegelig gestaltete Umfangsfläche des Aufweitkopfes sowohl von einer zylindrischen Innenfläche der Matrize umgeben als auch mit Längsnuten versehen ist, die bis zu der Zylinderfläche des Kopfes verlaufen, die sich an das den größten Durchmesser aufweisende Kegelende anschließt und eine Ringnut mit einem Dichtungsring enthält.According to the invention this object is achieved in that the conical designed circumferential surface of the expander head both from a cylindrical inner surface the die is surrounded as well as provided with longitudinal grooves that extend up to the cylinder surface of the head extend to the end of the cone having the largest diameter connects and contains an annular groove with a sealing ring.

Die Erfindung sei nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In dieser ist ein Längsschnitt durch den Aufweitkopf dargestellt, der in das zu dehnende Rohr eingeführt wird.The invention will now be based on an exemplary embodiment Explained with reference to the drawing. In this is a longitudinal section through the Expander head shown, which is inserted into the pipe to be expanded.

Die das zu dehnende Rohr 53 umgebenden hülsenförmigen Matrizen sind bekannt und aus diesem Grunde nicht näher veranschaulicht. Sie können zum Beispiel einzelne Abschnitte eines der Länge nach in Hälften geteilten zylindrischen Mantels bilden. Sind die beiden Hälften zusammengeklappt, dann umgeben sie das Rohr 53 und den in dessen Ende eingeführten Aufweitkopf.The sleeve-shaped matrices surrounding the tube 53 to be expanded are known and for this reason not illustrated in detail. You can for example individual sections of a lengthwise cylindrical jacket divided in half form. When the two halves are folded together, they surround the tube 53 and the expander head inserted in its end.

Der Aufweitkopf wird von einem hohlen Schaft 43 getragen, der gleichachsig zur Matrize und dem Rohr 53 angeordnet ist und in seiner Achsenrichtung durch einen hydraulischen Antrieb mit Bezug auf die Zeichnung nach links vorgeschoben werden kann. Dieser Schaft trägt einen Tragring 47 mit zylindrischer Außenfläche, der von der Matrize umgeben wird, wenn diese geschlossen ist. Dieser Tragring 47 ist links treppenförmig abgesetzt und bildet neben der Schulter 55 eine Zylinderfläche 60, die der lichten Weite entspricht, auf die das Rohr 53 aufgeweitet werden soll. Links von der Zylinderfläche 60 bildet das treppenförmig abgesetzte Ende des Tragringes 47 eine Stufe, auf der ein Dichtungsring 50 sitzt. Dieser hat einen ungefähr U-förmigen Querschnitt. Sein Innenraum steht mit einer im Tragring 47 vorgesehenen Bohrung 50A in Verbindung, die an eine Druckleitung anschließbar ist.The expansion head is carried by a hollow shaft 43 which is arranged coaxially with the die and the tube 53 and can be advanced in its axial direction by a hydraulic drive to the left with reference to the drawing. This shaft carries a support ring 47 with a cylindrical outer surface, which is surrounded by the die when it is closed. This support ring 47 is stepped off on the left and, in addition to the shoulder 55, forms a cylindrical surface 60 which corresponds to the clear width to which the pipe 53 is to be expanded. To the left of the cylinder surface 60, the stepped end of the support ring 47 forms a step on which a sealing ring 50 is seated. This has an approximately U-shaped cross section. Its interior is connected to a bore 50A provided in the support ring 47, which can be connected to a pressure line.

Mit seiner linken Fläche stützt sich der DichtunLysring 50 an einem Aufweitring 51 ab, der auf die letzte Stufe des Tragringes 47 aufgesetzt ist und an diesen angedrückt wird. Zu diesem Zweck legt sich an die linke Seite des Aufweitringes 51 ein Haltering 52, der durch Schraubenbolzen 49 und Muttern 56 mit dem Schaft 43 verbunden ist. Ein Zwischenring 48 kann dabei zwischen dem Haltering 52 und dem Tragring 47 eingefügt sein.With its left surface, the sealing ring 50 is supported on one Expanding ring 51, which is placed on the last stage of the support ring 47 and is pressed against this. For this purpose, lie on the left side of the expansion ring 51 a retaining ring 52, which is connected to the shaft by bolts 49 and nuts 56 43 is connected. An intermediate ring 48 can be between the retaining ring 52 and the Support ring 47 be inserted.

Der Aufweitring 51 hat eine Zylinderfläche 58, deren Durchmesser demjenigen der Zylinderfläche 60 des Tragrings 47 und somit der lichten Weite entspricht, auf die das Rohr aufgeweitet werden soll. Dieser Durchmesser übertrifft denjenigen des Dichtungsringes 50 im entspannten Zustand. An die Zylinderfläche 58 schließt sich eine kegelig gestaltete Umfangsfläche 59 an, die sich nach links verjüngt, und zwar mindestens bis auf die lichte Weite des noch nicht aufgeweiteten Rohres. Diese kegelig gestaltete Umfangsfläche 59 des Aufweitringes 51 ist mit Längsnuten 57 versehen, die bis zu dessen Zylinderfläche 58 verlaufen. Die Wirkungsweise ist folgende: Ist das Rohr zwischen die noch geöffneten Matrizen gebracht und werden diese dann geschlossen, dann werden von beiden Enden her die Aufweitköpfe in das Rohr eingeschoben, die in der beschriebenen Weise ausgestaltet sind. Dabei tritt die kegelig gestaltete Umfangsfläche 59 des Kopfes in das Ende des Rohres 53 ein und weitet dieses mechanisch auf, bis sich schließlich die Schulter 54 des Tragringes 47 an das Ende 55 des Rohres legt. Alsdann wird der Bohrung 50A ein Druckmittel zugeführt, das den Dichtungsring 50 aufweitet und unter Spannung innen an das Rohr andrückt. Ist das geschehen, dann wird durch den hohlen Schaft 43 dem Inneren des Rohres 53 ein hydraulisches Druckmittel zugeführt. Dieses weitet das Rohr hydraulisch auf und tritt dabei in die Längsnuten 57 ein und hebt dort das mechanisch aufgeweitete Ende des Rohres von der kegelig gestalteten Umfangsfläche 59 ab und drückt es an die Matrize, wodurch auch der Endabschnitt des Rohres 53 ohne die Bildung von Schultern zylindrisch gestaltet wird. Die Dichtung 50 verhindert dabei, daß die Druckflüssigkeit zwischen dem Tragring 47 und dem Ende 55 des Rohres an der Schulter 54 austritt. Nach erfolgter Aufweitung wird das Rohr 53 vom Innendruck entlastet. Alsdann wird auch die Bohrung 50A auf Abfluß geschaltet, so daß sich die Dichtung unter ihrer Elastizität zusammenzieht. Dann werden die beiden Köpfe aus dem Rohr herausgezogen und die Matrizen geöffnet, so daß das Rohr 53 herausgenommen werden kann. Es ist dann bis zu seinem Ende zylindrisch aufgeweitet, ohne daß es eine innere Schulter aufweist.The widening ring 51 has a cylinder surface 58, the diameter of which corresponds to that of the cylinder surface 60 of the support ring 47 and thus the clear width to which the pipe is to be widened. This diameter exceeds that of the sealing ring 50 in the relaxed state. The cylindrical surface 58 is followed by a conical circumferential surface 59, which tapers to the left, at least up to the clear width of the tube that has not yet been expanded. This conical circumferential surface 59 of the widening ring 51 is provided with longitudinal grooves 57 which run up to its cylinder surface 58. The mode of operation is as follows: If the tube is brought between the still open dies and these are then closed, the expansion heads, which are designed in the manner described, are pushed into the tube from both ends. The conically shaped circumferential surface 59 of the head enters the end of the tube 53 and expands it mechanically until the shoulder 54 of the support ring 47 finally rests against the end 55 of the tube. Then the bore 50A is supplied with a pressure medium which expands the sealing ring 50 and presses it against the inside of the pipe under tension. Once this has happened, a hydraulic pressure medium is fed through the hollow shaft 43 to the interior of the tube 53. This hydraulically expands the tube and enters the longitudinal grooves 57 and there lifts the mechanically expanded end of the tube from the conical circumferential surface 59 and presses it against the die, making the end section of the tube 53 cylindrical without the formation of shoulders is designed. The seal 50 prevents the pressure fluid from escaping between the support ring 47 and the end 55 of the tube at the shoulder 54. After the expansion has taken place, the pipe 53 is relieved of internal pressure. Then the bore 50A is also switched to drain, so that the seal contracts under its elasticity. Then the two heads are pulled out of the tube and the dies are opened so that the tube 53 can be removed. It is then expanded cylindrically to its end without it having an inner shoulder.

Durch die Unterteilung des Aufweitkopfes in die einzelnen Ringe 47, 48, 51 und 52 ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, etwa schadhaft werdende Teile des Kopfes, insbesondere den Dichtungsring 50, schnell auswechseln zu können.By dividing the expansion head into the individual rings 47, 48, 51 and 52 results in the advantageous possibility of about becoming damaged To be able to replace parts of the head, in particular the sealing ring 50, quickly.

Claims

PATENT CLAIM: Device for expanding a pipe by hydraulic internal pressure with this pipe surrounding, sleeve-shaped matrices and with a head to be inserted sealingly into the pipe to be expanded for mechanical expansion of its end, the peripheral surface of which is partly cylindrical, partly conical, characterized in that the conical designed circumferential surface (59) of the expansion head (47, 51, 52) is both surrounded by a cylindrical inner surface of the die and provided with longitudinal grooves (57) which run up to the cylindrical surface (58) of the head, which is the largest Conical end having a diameter adjoins and contains an annular groove with a sealing ring (50). Documents considered: French Patent No. 768 771; British Patent No. 544,466; U.S. Patent No. 2,492,006.