DE1525473B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Dicht- und Spannköpfe zum einseitigen Verschließen und Halten von abzudrückenden Hohlkörpern, insbesondere von Rohren, mit einem Gehäuse, in das von einer Seite her ein offenes Ende des Hohlkörpers und von der anderen Seite her das Druckmittel einführbar ist und in dem ein das eingeschobene Hohlkörperende gegen das Gehäuse abdichtender Ring sowie durch ein gemeinsames Druckmittel von außen und innen an gegenüberliegende Stellen der Rohrwand andrückbare Spannmittel angeordnet sind.

Bei einem aus der USA.-Patentschrift 3 179 127 bekannten Dicht- und Spannkopf dieser Art bestehen die Spannmittel aus ringsektorförmigen Klemmbacken, deren von der Rohrwand abgewandte Seiten sich auf Kegelflächen abstützen, von denen die die inneren Spannmittel führende Kegelfläche Teil eines axial beweglichen, sich gegen das Rohr erweiternden Hohlkegels ist, und die äußere, sich zum Rohr hin verjüngende Kegelfläche die Innenfläche eines das Rohrende umschließenden ringförmigen Teils des Dichtkopfgehäuses ist.

Die zum Festklemmen und Lösen eines durch den Ringspalt zwischen den inneren und äußeren Spannmitteln bis zum Anliegen seiner Stirnfläche an einer im

ίο Dichtkopf angeordneten flachen Ringdichtung eingeschobenen Rohrendes notwendigen radialen Verstellungen der Spannmittel werden durch gleichsinniges axiales Verschieben der Spannmittel auf ihren kegeligen Führungsflächen bewirkt, wozu diese Spannmittel mit ihren rohrseitigen Enden radial beweglich jedoch axial unbeweglich an je einem Ring befestigt sind, von denen der innere Ring mit einem im zylindrischen Hohlraum des inneren hohlen Führungskegels geführten Kolben, und der äußere Ring über Zug-Schubstan-

ao gen mit den Kolben mehrerer am Gehäuse verteilt um dessen Umfang angeordneter Zylinder-Kolbeneinheiten verbunden sind.

Die vor Einleiten des Prüfdruckmittels in das Rohr zu bewirkende druckfeste Abdichtung des zuvor zwisehen den inneren und äußeren Spannmitteln festgeklemmten Rohrs erfolgt durch axiales Verschieben eines weiteren, in einem zylindrischen Hohlraum des Gehäuses geführten Kolbens, der zugleich Träger des inneren Führungskegels sowie der diesen umgebenden Ringdichtung ist.

Alle Verstellbewegungen erfolgen durch Zuführen bzw. Ableiten von Druckflüssigkeit zu bzw. von den durch die Kolbenflächen begrenzten Zylinderräumen mit Hilfe unabhängig voneinander zu betätigender Steuerventile.

Die Vielzahl der für den bestimmungsmäßigen Gebrauch notwendigen und unabhängig voneinander zu bewegenden Teile ergibt eine im Aufbau außerordentlich komplizierte und umständlich zu bedienende Vorrichtung, die außerdem trotz Verwendung einer gemeinsamen Druckmittelquelle für die Verstellung aller Kolben keinerlei Gewähr dafür bietet, daß im Gebrauch die inneren und äußeren Spannmittel in stets gleich langen Längszonen der Rohrwand einander genau gegenüberliegen und damit gleichzeitig sowie mit gleichen, einander entgegengerichteten Kräften an die Rohrwand angedrückt werden. Je nachdem, wie stark die inneren und äußeren Spannmittel axial gegeneinander versetzt sind, ergeben sich ungleich lange gedrückte Zonen der Rohrwand und damit ungleiche Haltekräfte an insbesondere nach Durchmesser und Wandstärke verschiedenen Rohren. Außerdem werden die den axialen Schiebebewegungen der Spannmittel entsprechenden Teile der eingeschobenen Rohrenden beim Prüfen nicht auf axialen Zug geprüft und müssen deshalb mit den eingespannten Rohrteilen als Abfall vom geprüften Rohr abgetrennt werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Dicht- und Prüfkopfes, der im Vergleich zum bekannten nicht nur einfach im Aufbau und in der Bedienung ist, sondern auch infolge verbesserter Ausbildung, Anordnung und Verstellung der Spannmittel bei einem Minimum an Länge der den Rohrenden unmittelbar benachbarten gedrückten — und verlorenen — Zonen der Rohrwand ein Maximum an stets gleicher Haltekraft ergibt und überdies eine von der Anstellung der Spannmittel unabhängige Abdichtung des Rohres gegenüber dem Prüfmitteldruck gestattet.

Erreicht wird das bei einem Dicht- und Spannkopf der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch, daß die rohrseitige öffnung des Gehäuses als Ringraum ausgebildet ist, in dem ein Haltering, ein innerer und ein äußerer Druckring so angeordnet sind, daß sie das eingeschobene Rohrende dicht umgreifen und daß diese Ringe miteinander axial fluchtende, von je einer Seite zur Rohrwand hin offene und sich axial gegenüberliegende Ringnuten bilden, in denen die Spannmittel radial beweglich und gegen axiale Ver-Schiebung gesichert angeordnet sind.

Die lediglich radial gegenläufig zueinander beweglichen Spannmittel erlauben eine Anordnung ihrer Führungsnuten am äußersten Ende der zu prüfenden Rohre, und die Länge der gedrückten Zone der Rohrwand entspricht stets genau der Länge der Spannmittel. Die axiale Verschiebungen ausschließenden axialen Führungen erlauben überdies die Verwendung von an nur außen spannenden Dicht- und Spannköpfen bekannten Spannmitteln, die aus einer Vielzahl von Spalte extrem ao geringer Breite bildenden Stäben mit über ihre Länge gleichem Querschnitt bestehen und an dicht gegen die Endflächen der Führungsnuten anliegenden Dichtmanschetten aus gummielastischem Werkstoff befestigt sind.

Dadurch, daß der die Spannmittel und deren Führungen enthaltende Ringraum durch die mit den Spannmitteln verbundenen Dichtmanschetten sowie durch Dichtungen zwischen den Druckringen und dem Gehäuse druckfest nach außen abgeschlossen ist, kann dieser mit einem Anschluß für die Druckmittelzuführung versehen sein, der mit den Ringräumen hinter den Spannmitteln durch Kanäle im Haltering verbunden ist. Auf diese Weise wirkt durch den Anschluß eingeführtes Druckmittel stets gleichzeitig und mit gleicher Kraft auf die Spannmittel.

Zur Abdichtung des Rohres gegen den Prüfdruck dient ein Dichtungsring, der seitlich dichtend in eine Ringnut im rohrseitigen Ende des inneren Druckrings eingelegt ist und durch in die Ringnut eingeleitetes Druckmittel an die Rohrwand anstellbar ist.

Die Ringnut kann durch Kanäle im Druckring und im Haltering an die dort vorhandenen Druckmittelkanäle angeschlossen oder mit einem besonderen Druckmittelanschluß verbunden sein.

Infolge der Abdichtung des Dicht- und Spannkopfes gegen die Rohrwand besteht keine Gefahr des Abziehens des Rohres von der Dichtung durch beim Prüfen auftretenden axialen Zug, der Prüfdruck sowie die Haltekraft können deshalb nahezu beliebig hoch gewählt werden.

Zudem ergibt sich aus der Verwendung von stabförmigen, nur radial verstellbaren Haltemitteln der weitere Vorteil, daß der Prüfkopf nicht nur für Rohre jeweils eines bestimmten Nenndurchmessers und bestimmter Wandstärke, sondern für Rohre verschiedener Wandstärken und unter Umständen sogar für Rohre mit dem nächst größeren und nächst kleineren Nenndurchmesser ausgelegt werden kann.

Ausführungsbeispiele für den den Gegenstand der Erfindung bildenden Dicht- und Spannkopf sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt
j F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Dicht- und Spannkopf mit je einem an der äußeren und inneren j Rohrmantelfläche anliegenden Spannmittel,

F i g. 2 in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt entlang der Linie A-A des Dicht- und Spannkopfes nach F i g. 1,

F i g. 3 einen Teillängsschnitt eines abgewandelten Dicht- und Spannkopfes mit getrennten Druckmittelzuleitungen zum Dichtring und zu den Dichtmanschetten.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind in einen gegen das zu prüfende Rohr 10 offenen Ringraum des Gehäuses 9 des Dicht- und Spannkopfes ein Haltering 5, ein äußerer Druckring 7 sowie ein innerer Druckring 6 eingesetzt. Der innere Druckring 6 ist unmittelbar mit dem in das Rohr 10 ragenden Gehäuseteil 9a verschraubt, der äußere Druckring 7 ist am Gehäuse 9 durch eine Überwurfmutter 8 gehalten. Diese Ringe 6 und 7 halten den Haltering 5 mit dem Grund des Ringraums in Anlage und sind durch Dichtungen 11 und 14 gegen das Gehäuse 9 abgedichtet. Die Ringe 5,6 und 7 umschließen das in den Dicht- und Spannkopf eingeschobene Ende des Rohres 10 und bilden miteinander sich gegenüberliegende, gegen die Rohrwand 10 offene Ringnuten. In diesen Ringnuten sind die aus einer Vielzahl einzelner gerader Stäbe bestehenden Spannmittel 1 und 3 angeordnet. Sie liegen einander an gleichen Stellen der Außen- und Innenseite des Rohrs 10 genau gegenüber und sind an den dem Rohr zugewandten Flächen von Dichtmanschetten 2 und 4 befestigt, die seitlich dicht an den Ringnutenwänden anliegen und mit diesen in den Ringnuten radial beweglich und gegen axiale Bewegungen gesichert geführt.

Infolge ihrer lösbaren Befestigung am Gehäuseteil 9 sind die Ringe 5, 6 und 7 sowie die an ihnen geführten Spannmittel 1, 3 und Dichtmanschetten 2,4 — z. B. zur Anpassung an Rohre verschiedener Abmessungen — gegen andere Auswechselbar.

Der Haltering 5 weist über seine äußere Stirnfläche und seine Umfangsflächen verteilt radiale und axiale Druckmittelkanäle 16 sowie radiale Bohrungen 17 und 18 auf, die in Hohlräume 2a bzw. 4a hinter den freien Umfangsflächen der Dichtmanschetten 2 und 4 münden. Die Kanäle verbinden die Druckräume 2a, 4a mit eine/n Anschluß 15 für eine Druckmittelleitung.

Der innere Druckring 6 nimmt mit einer Ausdrehung an seinem rohrseitigen Ende einen gegen die Rohrwand anstellbaren Dichtring 12 mit einem Haltering 13 auf.

Dem hinter dem Dichtring 12 befindlichen Druckraum 20 kann Druckmittel entweder durch über den Umfang des Druckrings 6 verteilte Kanäle 19 und Radialbohrungen 19a im Haltering 13 vom Druckraum 4a aus oder, falls auf die Dichtung 12 ein anderer Druckmitteldruck ausgeübt werden soll als auf die Dichtmanschetten 2 und 4, von einem zusätzlichen Leitungsanschluß 21 aus durch besondere Kanäle 22, 23, 24 und 13a (F i g. 3) zugeführt werden.

Bei dem Beispiel nach F i g. 3 ist zwischen dem Haltering 13 und dem Druckring 6 noch ein Dichtring 25a und zwischen dem Ring und dem Gehäuse 9 ein weiterer Dichtring 25 vorgesehen.

Die Anordnung nach F i g. 3 wird vor allem dann gewählt, wenn — was vielfach zweckmäßig ist — der Druckmitteldruck für den Dichtring ein anderer als der für das Spannmittel sein soll, oder wenn Dichtring und Spannmittel nicht gleichzeitig belastet werden sollen, weil es z. B. notwendig sein könnte, zuerst zu spannen und dann zu dichten oder umgekehrt

Die Erfindung ist anwendbar auch auf Vorrichtungen, die nur als Spannköpfe verwendet werden. In diesem Falle kann der Dichtring 12 mit dem Haltering 13 nach F i g. 1 entfallen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Dicht- und Spannkopf zum einseitigen Verschließen und Halten von abzudrückenden Hohlkörpern, insbesondere Rohren, mit einem Gehäuse, in das von einer Seite her ein offenes Ende des Hohlkörpers und von der anderen Seite her das Druckmittel einführbar ist und in dem ein das eingeschobene Hohlkörperende gegen das Gehäuse abdichtender Ring sowie durch ein gemeinsames Druckmittel von außen und innen an gegenüberliegende Stellen der Rohrwand andrückbare Spannmittel angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrseitige öffnung des Gehäuses (9) als Ringraum ausgebildet ist, in dem ein Haltering (5), ein innerer Druckring (6) und ein äußerer Druckring (7) so angeordnet sind, daß sie das eingeschobene Rohrende dicht umgreifen und daß diese Ringe miteinander axial fluchtende, von je einer Seite zur Rohrwand hin offene und sich radial gegenüberliegende Nuten bilden, in denen die Spannmittel (1,3) radial beweglich und gegen axiale Verschiebung gesichert angeordnet sind.

2. Dicht- und Spannkopf nach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Druckring (6) mit einem in das Rohrende ragenden Gehäuseteil (9a) verschraubt und der äußere Druckring (7) an dem das Hohlkörperende umgebenden Gehäuseteil durch eine Überwurfmutter (8) gehalten ist.

3. Dicht- und Spannkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Spannmittel (1, 3) und deren Führungen (5, 6, 7) enthaltende, durch mit den Spannmitteln verbundene Dichtmanschetten (2, 4) sowie durch Dichtungen (11, 14) zwischen den Ringen (6, 7) und dem Gehäuse (9) druckfest nach außen abgeschlossene Ringraum mit einem Anschluß (15) für die Druckmittelzuführung versehen und mit den Ringräumen hinter den Spannmitteln (1,2; 3,4) durch Kanäle (17,18) im Haltering (5) verbunden ist.

4. Dicht- und Spannkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den inneren Druckring (6) eine gegen die Rohrwand anstellbare Ringdichtung (12) enthält.

5. Dicht- und Spannkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (12) unabhängig von den Spannmitteln (1, 2; 3, 4) durch ein Druckmittel gegen die Rohrwand anstellbar ist.