DE1552087A1 - Vorrichtung zum Aufweiten von Rohren durch einen mit balligen Aufweitrollen besetzten Aufweitkopf - Google Patents
Vorrichtung zum Aufweiten von Rohren durch einen mit balligen Aufweitrollen besetzten AufweitkopfInfo
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Description
ConMMnbank MI - — ο Pil^nianwiii «u l mi j-l i_ * QO
o*.·**· WaodtiMk, n-snM r*i*nianw«ii 2 H«nburg«<Windib*k I, JT./
dkto Hb N 33· ΠίΙ I H Stf ZleMnMjrtfoij·»
uipi.-ing. n. ocnaeier ^„,,,„„,, sch/κ
Otto Sch.roed.er,
1301 Pirst Street, Napa, California, U, S, A.
Vorrichtung zum Aufweiten von Rohren durch einen nit
balligen Aufweitrollen besetzten Aufweitäopf.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufweiten von Rohren durch einen mit balligen Aufweitrollen besetzten Auf
weitkopf. Es sollen insbesondere Stahlrohre großen Durchs
messers mit einem Innendurchmesser von etwa 0,25 bis A ,5 m
und. mit einer Wandstärke von etwa 6 bis 30 rna. aufgeweitet
werden.
Solche Bohre werden in der Hegel aus Stahlplatte^ gebogen
und an den Längsrändsrn zusammengeschweißt. Zufolge Abweichungen
in der Blechstärke oder zufolge von mit Rücksicht auf wirtschaftliche Herstellung notwendigen Toleranzen im
AußenduiOhmesser haben die Rohre nicht immer gleichen Innendurchmesser.
Auch sind die Rohre häufig unrund, Me Förderung der Praxis geht aber in verstärktem Maße dahin, daß
die Rohre einen möglichst genauen Innendurchmesser haben, um den Druckabfall in der Rohrleitung zu verringern, der
durch wechselnde Innendurchmesser der Rohrabsschnitte be-
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dingt ist, aus denen die Rohrleitung zusammengesetzt ist. Solche Wechsel in den Rohrabmessungen verursachen Turbulenz
und verursachen Energieverluste. Druckabfall in der Rohrleitung wird auch dadurch verursacht, daß die Rohrabschnitte
unrund sind.
Rohre können hinsichtlich des Durchmessers und der Rundheit auf vorgeschriebene Innenquerschnitte aufgeweitet werden,
Indem durch die Rohre ein Aufweitkopf hindurchgedrückt wird, der an der Innenwandung der Rohre entlangreibt oder alt
Rollen versehen ist, die an der Innenwanduno; des Rohres
entlangrollen. Die bekannten Vorrichtungen dieser Art v/eisen aber erhebliche Nachteile auf. Wenn der Aufweitkopf unter
Reibung an der Innenwand des Rohres entlanggleitet, so ist ©In erheblicher Kraftaufwand erforderlich. Ist jedoch der
Aufweitkopf ara Umfang mit im Abstand voneinander angeordneten
Rollen versehen, so werden von den Rollen nur Längsstreifen
des Rohres erfaßt und das Bohr wird nicht über seinen ganzen Umfang gleichmäßig aufgeweitet. Auch dann,
wenn mehrere Hinge von Rollen hintereinander am Aufweitkopf angeordnet sind, wobei die Rollen des einen Rollenringes
gegenüber denen des anderen Rollenringes versetzt sind, so weist das aufgeweitete Rohr doch an der Innenwand Läncsmarken
und Narben-auf.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Aufweitköpfe ::it Rollen
besteht darin, daß der radial wirkende AufweLtch.n:!: ::/■ de.?
BAD ORlGiNAL
~- 3 —
Lagerung der Rollen im Aufweitkopf aufgefangen werden muß.
Dies führt zu hohen Reibungsverlusten und zu starker Ab-"nutzung,
was ungenaue Innenquerschnitte des Rohres zur Folge hat, wenn nicht der Schmierung dauernde Aufmerksamkeit
gewidmet wird.
Erfindungsgemäß v/erden diese Nachteile dadurch vermieden,
daß die Aufweitrollen im Inneren des hohlen Aufweitkopfes
an einem durch den Aufweitkopf verschiebbaren Dorn anliegen. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die beim Aufweiten
entstehenden auf die Aufweitrollen radial zur Rohr-Eiitte
wirkenden Reaktionskräfte nicht mehr von der Lagerung
•uf
der Rollen im Aufweitkopf genommen werden müssen, sondern
auf den Dorn wirken, auf dem die Rollen beim Aufweiten entlangrollen*
Insbesondere Rohre aus einem Material geringer Dehnbarkeit
werden vorteilhaft in Stufen aufgeweitet. Soll beispielsweise der Innendurchmesser eines Rohres un 1,5 % aufgeweitet
werden, so ist es vorteilhaft, die Aufweitung in beispielsweise drei Stufen vorzunehmen, wobei in jeder Stufe nur
ein Teil der Aufweitung erfolgt. Dies ermöglicht die Kompensation
der elastischen Rückfederung des aufgeweiteten Rohres- und verhindert Rißbildung im Rohrmateri&l.
Dadurch, daß die Aufweitrallen auf den durch den- Aufweit- *
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"*"'■ 15B2D87
kopf hindurchbewegten Dorn abrollen, wird auch dlfe für
das Hindurchdrücken des Kopfes durch das Bohr eseiorderliche
■ Antriebskraft erheblich vermindert. ·.· '■■-; . " .
Gemäß der weiteren Erfindung ist ein Bing aus Aufweitrollen
am Aufweitkopf vorgesehen, wobei 3ede Aufweitrolle derart ballig ausgebildet ist, daß die Wölbung der Mantel- '
linien der Wölbung der Innenwandung des aufgeweiteten Rohres entspricht und die außen liegenden Mantellinien aller BoI- ,
Ir/: des Aufweitrollenringes einen geschlossenen Kreis bilden.
Demzufolge findet die Aufweitüng gleichzeitig am ganzen Um- .fang
des Rohres statt und es bilden sich keine £ängsmarken ,
mehr im Bohr* Statt eines Aufweitrollenringes können aitch
mehrere AufweitroXlenringe hintereinander vorgeeeliijü. »ein·
Vorteilhaft haben die Äufwei troll en eines gedea A'üfweitrollenringes
verschiedenen Durchmesser» Werden· swe'i
schieden· Größen von Aufweitroilen in einem Hing bo werden diese abwechselnd him Hing angeordnet ,und die
größeren Bollen sind an ihren !finden mit AusnehiätlM^ti ver^. .,-·
sehen, in die die Enden der kleinen Sollen titnaiätir4gen#
Die Mittelachsen der kleinen Bollen liegen Wixü£L|^ ^ivr
Achsen der großen Bollen.
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ßAD ORJGiNAL
Der Aufweitrollenring wird in der Weise am Aufweitküjif angebracht,
daß die Aufweitrollen verschiedenen Durchmessers nacheinander in eine um den Aufweitkopf herum sich erstreckende
Aussparung eingesetzt werden« Um die letzte Holle des Aufweitrollenringes einsetzen zu können, muß
diese wenigstens zum Teil in Längsrichtung vorteilhaft in zwei Hälften unterteilt sein. Ihr Achszapfen ist quer zur
Längsachse in drei Abschnitte unterteilt· Hach Einsetzen
der Rollenhälften werden sie fest miteinander verbunden.
Zur Halterung der Achszapfen der Aufweitrollen sind Stützbioeke
vorgesehen, die wenigstens teilweise in die an beiden Enden der Aufweitrollen größeren Durchmessers vorgesehenen
Ausnehmungen hineinragen· Da die in einem Stützblock zusammentreffenden Achszapfen winklig zueinander angeordnet
sind, so sind die Stützböcke gegen Drehung gesichert»
Venn das Bohr durch den Aufweitko$f stufenweise aufgeweitet
werden soll, sind mehrere Aufweitrollenringe am Aufweitkopf vorgesehen, von denen jeder einen größeres. TJmfangsdurchmesser
aufweist als der vorhergehende·
Hinter dem oder den Aufwei trollenringen sind vorteilhaft
ein oder mehrere Hingt aus Kalibrierrollen angeordnet, die
gegebenenfalls eine geschlossen·, beim Aufweiten em Bohr
anliegende lentelflacht* aufweisen und deren UmfaGgsdurch-
kleiner 1st ale der ffaXangedurchmeeeer des davor an-9098*2/0.206.
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geordneten Aufweitrollenringes· Während der Vorwärtsbewegung
des Aufweitkopf es durch das Bohr begrenzen die Kalibrierrollen die elastische Kontraktion des Rohres und unterstützen
die Formung des Rohrquerschnittes auf den gewünschten Durchmesser und in die gewünschte Kreisform. Außerdem unterstützen
die Kalibrierrollen das Einführen des Aufweitkopfes in das Rohr bei dessen Rückwärtsbewegung durch das Rohr,
da dieses oft nach der ersten Aufweitang einen etwas kleineren
Innendurchmesser hat als dem Umfangsdurchmesser des *
letzten Aufweitrollenringes entspricht·
Hinter jeder Aufweitrolle ist vorteilhaft im Aufweitkopf eine Pufferrolle gelagert, deren Durchmesser kleiner ist als
der der Aufweitrolle und die an dieser anliegt. Die Pufferrolle
überträgt den in Längsrichtung des Aufweitkopfea auf
die Aufweitrolle wirkenden Druck auf den Aufweitkopf· Auch
vor jeder Aufweitrolle ist vorteilhaft eine an ihr anliegende Pufferrolle gelagert, wobei die Achsen beider Puff erroll
en von der Mittelachse des Aufweitkopfes einen größeren Abstand haben als die der zwischen ihnen angeordneten Aufweitrolle.
Bei Anordnung von mehreren Aufweitrollenringen, die aus großen
und kleinen Aufweitrollen zusammengesetzt sind, ist zwischen benachbarten Aufweitrollenringen ein Sats Pufferrollen
großen Durehmessers angeordnet, von denen jede Pufferrolle
an einer großen Aufweitrolle des einen Aufweitrollenringes
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und an einer solchen des anderen Äufweitrollenringes anliegt,
während -jede der die kleinen Aufweitrollen abstützenden Pufferrollen nur an einer Aufweitrolle anliegt.
Die Aufweitrollen ragen in das Innere des Aufweitkopfes
hinein und liegen an dem sich durch den Aufweitkopf erstreckenden Dorn an, so daß der Born die bei Aufweiten auf
die Aufweitrollen wirkenden Eeaktionsdrücke aufnimmt. Der Umfang des Domes ist in Längsstreifen unterteilt, die als
Rollbahnen für die Aufweitrollen unterschiedlichen Durchmessers verschiedenen Abstand von der Mittelachse des Aufweitkopf
es haben· Die Hollbfchnen haben eine hohl gewölbte
Lauffläche, deren Krümmungsradius dem Innenradius des aufgeweiteten Rohres und dem Krümmungsradius der Mantellinien
der balligen Aufweitrollen und gegebenenfalls der Kalibrierrollen entspricht.
Der Dorn besteht vorteilhaft aus einem Eohr, an dessen Umfang
in seiner Längsrichtung sich erstreckende Sektoren befestigt
sind, deren Außenflächen die Hollbahnen bilden.
Der Aufweitkopf kann auch derart ausgebildet sein, daß sich nur die Aufweitrollen großen Durchmessers auf den Dorn abstützen·
In diesem !Falle wird der Aufweitdruck der kleinen Hollen vom Dorn über deren Achszapfen, die Stützblöcke und
die Aufweitrollen großen Durchmessers aufgefangen.
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Da die Aufweitrollenjzufolge ihrer balligen Form über ihre
Länge verschiedenen Durchmesser haben, ist es vorteilhaft, jede Aufweitrolle in mehrere unabhängig voneinander drehbar
auf einem gemeinsamen Achszapfen gelagerte Abschnitte zu unterteilen, um die Reibung der Rollen gegenüber der Innenwand
des Rohres und den Rollbahnen des Domes möglichst herabzusetzen Bei Unterteilung der Rolle in drei Abschnitte
können sich die äußeren Abschnitte beim Abrollen schneller drehen als der mittlere Abschnitt.
Die Abstützung der Rollen auf dem Dorn kann so ausgebildet sein, daß sich nur der mittlere Rollenabschnitt auf einer
Rollenbahn abstützt und der auf die äußeren Abschnitte der Rolle wirkende Aufweitdruck über den Achszapfen und den
mittleren Rollenabschnitten auf den Dorn übertragen wird«,
Der Achszapfen muß daher genügend Festigkeit aufweisen, um die auf seine Enden wirkenden von den Endabschnitten der
Rolle aufzufangenden Drücke auf den mittleren Rollenabschnitt zu übertragen.
Um den Aufweltkopf herum sind vorteilhaft elastische Schilde
befestigt, die die Aufweitrollen teilweise überdecken und mit ihren Rändern an den Umfangsflächen der Rollen elastisch
anliegen. Sie streifen die Aufweitrollen ab und verhindern das Eindringen von Zunder od. dgl. in das Innere des Kopfes.
In das Innere des Aufweitkopfes kann eine Flüssigkeit, vor-9 0 9882/0206 BAD ORiG,NAL
teilhaft mit Schmiereigenschaften, eingefülirt werden, die
die Hollen umspült und zwischen den Rollen und den Schilden ■ nach außen dringt, so daß das Eindringen von Schmutz verhindert
wird.
Zur gleichachsigen Lagerung des aufzuweitenden Rohres zum
Aufweitkopf ist vorteilhaft ein aus Stützrollen gebildetes Bett vorgesehen. Der Kopfträger, an dessen vorderem Ende
der Aufweitkopf befestigt ist, ist an einem festen Widerlager abgestützt, während ein bewegliches Widerlager zur
Verschiebung des Rohres über den Aufweitkopf und am anderen Ende des Bettes ein bewegliches Widerlager zur Verschiebung
desDornes vorgesehen sind, wobei beide beweglichen Widerlager mit gleicher Geschwindigkeit aufeinander zu bewegbar
sind.
Die Länge des Domes muß wenigstens zweimal so groß sein
wie die des aufzuweitenden Rohres. Jedoch muß nur 55 % seiner Länge mit den die Rollenbahnen bildenden Sektoren
besetzt sein.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung bei- .
spielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig.. 1 eine Ansicht der Vorrichtung vor der Aufweitung
des Rohres,
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Pig. 2 eine Ansicht wie in Fig. 1, jedoch nach Aufweitung
des Rohres,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Antriebs der Vorrichtung ,
Pig. 4 einen Schnitt nach Linie 4 - 4 in Pig. 1, Pig. 5 einen Schnitt nach Linie 5 - 5 in Pig. 2,
Pig. 6 eine Seitenansicht des Aufweitkopfes,
Pig. 7 einen Längsschnitt durch den Aufweitkopf nach Linie 7 - 7 in Pig. 9,
Pig. 8 einen Teil eines Längsschnittes durch einen Aufweitkopf mit einem Kalibrierrollenring,
Pig. 9 einen Schnitt nach Linie 9 - 9 in Pig. 6, Pig.10 einen Schnitt nach Linie 10 - 10 in Fig. 6,
Pig.11 einen Schnitt nach Linie 11 - 11 in Pig. 6, Pig.12 einen Schnitt nach Linie 12 - 12 in Fig. 6,
Fig.13 einen Teilquerschnitt durch den Aufweitkopf, Fig.14 einen Schnitt durch eine kleine Aufweitrolle, die
als letzte des Aufweitrollenringes eingebaut wird, Fig.1$ eine Stirnansicht eines Endabschnittes des Achszapfens
für die Aufweitrolle gemäß Fig. 14,
Fig.16 einen Teilschnitt durch die Lagerung der Pufferrolleq
Fig.17 einen Schnitt nach Linie 17 - 17 in Fig. 16.
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:' .■■ U ■
Wie die Fig. .1, 2 und 4 zeigen, besteht die Rohraufweitungsmaschine
aus einem Bett, das durch Stützrollen 20 gebildet wird, die das Bohr tragen und eine Längsverschiebung
desselben ermöglichen* Entlang dem Bett sind bewegliche Widerlager 21, 22 verschiebbar, die mit je
drei Stützarmen 23, 24 ausgestattet sind. Mit Anlage-·
flächen an den Enden der Stützarme liegen die beweglichen Widerlager bei entsprechender Verschiebung des Widerlagers
am Ende des Rohres P an. Die Stützarme 25, 24 sind federnd
ausgebildet, so daß die Anlageflächen an den Enden der
Stützarme,von der Rohrachse aus gesehen, radial nach außen
gedrückt werden können. Ein Aufweitkopf 25 ist mit Aufweitrollen versehen und am vorderen. Ende eines Kopf trägers 25
befestigt. Der Durchmesser des Kopfträgers 26 ist wesent-·.
lieh geringer als der Innendurchmesser des Rohres P, Der
Kopfträger 26 ist an einem festen Widerlager 2? befestigt.
Ein in dem hohlen Kopf träger 26 verschiebbarer Dorn 29 ist
an einem beweglichen Widerlager 28 befestigt und ragt .auch durch den Aufweitkopf 25 hindurch (siehe Pig* 1), Wenn,
wie in Mg. 2 dargestellt, das Bohr P über den Aufweitkopf
25 hinwegbewegt ist, so ragt der Dorn 29 um eine etwa der
Länge des Rohres P entsprechende Länge aus dem Aufweitkopf 25 heraus.
Die beweglichen Widerlager 21, 22 und 28 sind, wie Hg1 4 ,
zeigt, mit Rollen 30 versehen und in U-Schienen 31 geführt. ··
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Die Stützarme 23, 24 sind langer als aer Aufweitkopf 25
und haben einen derartigen Abstand von der Mittelachse, daß .sie, gegebenenfalls unter Biegung nach außen über den
Kopf hinwegfassen können. Damit die an ihren Enden vorgesehenen Anlageflächen am Rohrende zur Anlage kommen können,
ist der Kreis, auf dem die Enden der Arme 23, 24 liegen,
etwas kleiner als der größte Außendurchmesser des Aufweitkopfes. Die Anaenden können aber nach auswärts federn. Der *
Abstand der Anlageflächen der Arme 23 von denen der Arme
ist größer als die Länge des Eohres P, um Rohre verschiedener
Lange aufweiten zu können.
Um das Bett 20 der Maschine mit einem Rohr P beschicken
zu können, sind quer zum Bett Beschickungsschienen 32 und
« 1
ebenso Austragsschienen 33 vorgesehen, die geneigt sein können,· damit die Rohr auf Grund ihres Eigengewichtes auf
das Bett rollen bzw. aus der Maschine herausrollen können. ]?ig. 4 zeigt, daß die Schienen 32, 33 zu beiden Seiten defl
Bettes unterbrochen sind, damit senkrechte Pfofirtf^a 34 des
beweglichen, Widerlagers 21 bei dessen Verschiebung nicht behindert v/erden«
TJm das Rohr P nach der Aufweitung aus dem Rollenbett 20 abheben und um einen kleinen Winkel von etwa 10 bis 15°
um seine Achse drehen zu können, sind, wie die Fig. 1, 2 und
909882/0208 . ÖAn
5 zeigen, zwei Heber 25 und 55a vorgesehen, die je eine
Iiosrolle 56 und eine angetriebene Holle 57 aufweisen. Die
Rollen 57 können durch Je einen Motor 58 angetrieben werden.
Werden beide Heber-55 und 55a- angetrieben, so heben sie
das Bohr P von den Stützrollen 20 ab. Dann werden die Motoren 58 eingeschaltet, um das Sohr um einen kleinen
Winkel zu drehen. Schließlich senken die Heber das Rohr •wieder auf das Rollenbett ab.
I1Ur die Verschiebung der beweglichen Widerlager 21 und 22
um gleiche Beträge können Schraubenspindeln, hydraulische Antriebe oder Seiltrifbe vorgesehen sein. "Vorzugsweise treibt
ein solcher Antrieb auch gleichzeitig das bewegliche Y/iderlager
28 mit der gleichen Geschwindigkeit, jedoch in entgegengesetzter Richtung, an. Stattdessen kann aber auf den
Antrieb des beweglichen Widerlagers 28 verzichtet v/erden, da dieses durch den Dorn 29 verschoben werden kann, wenn
dieser durch die Rollen des Aufweitkopfes 25 angetrieben
wird. Fig. 5 zeigt schematisch den Antrieb der beweglichen Widerlager durch einen Seilzug. An den Enden des Maschinenbettes
sind jenseits der äußersten Endstellungen der beweglichen Widerlager 21 und 28 feste Endwiderlager 59 und 4-0
vorgesehen, die mit Seilrollen 4-1 und 4-2 versehen sind.
Zwei Seilwinden W undW sind am festen Widerlager^ 27 angebracht
und gleichzeitig in gleicher Drehrichtung antreib-
2OS BAD ORIGINAL
bar. Auf die Seiltrommel W können gleichzeitig zwei Seile 43 und 44 und auf die Trommel W' die Seile 45 und 46 aufgewickelt
werden. Das Seil 43 greift an beiden beweglichen Widerlagern 21 und 22 an. Das Seil 46 läuft von der Trommel
W1 über Umlenkseilrollen 48 und 42 und ist am beweglichen
Widerlager 28 befestigt. Werden die Seilwinden entgegen dem Uhrzeigersinne in Fig. 3 gedreht, so werden beide Seile 43
und 44 auf die Trommel W aufgewickelt und ziehen die beweglichen Widerlager aus der Stellung gemäß Fig. 1 in diejenige
gemäß Fig. 2. Gleichzeitig werden die Seile 45 und 46 von der Trommel W1 abgewickelt. Werden dagegen die Trommeln in
Uhrzeigersinne angetrieben, so wickelt die Trommel Ti' die
Seile 45 und 46 auf und zieht die beweglichen Widerlager wieder in die Stellung gemäß Fig. 1 zurück, während gleichzeitig
die Seile 43 und 44 von der Trommel V/ abgewickelt werden.
Befinden sich die beweglichen Widerlager 21, 22 und 28 in
der Ausgangsstellung gemäß Fig. 1, so wird ein aufzuweitendes
Rohr P über die Beschickungssehienen 32 auf die Stützrollen
20 aufgebracht. Die Windentrommeln W und W werden entgegen den Uhrzeigersinne gedreht und verschieben die beweglichen
Widerlager in die Stellungen gemäß Fi[>
2. Nachdem der Abstand zwisehen dem Rohrende und den EnOe" '"'<
" Stützarme 27j überwunden ist, nennen die Stütze-:v ■;■ ..; ...
Rohr .lib und drücken es, während es vo" l.'n '"Λ.''■ .-,j:v ! ' ^i λ
-m-
getragen wird, über den Aufweitkopf 25? der ein oder
•mehrere Ringe von Aufweitrollen aufweist« Gleichzeitig
bewegt sich der Dorn 29 nach rechts durch den Aufweitkopf hindurch,-wobei die Aufweitrollen innen auf dem Dorn und
außen an der Innenwandung des Rohres abrollen. Einige von diesen Rollen am linken Ende des Aufweitkopfes können
Kalibrierrollen sein. Der Dorn nimmt den bei der Aufweitung
auftretenden Reaktionsdruck des Hohres auf« Während des Aufweitens bewegt sich der Dorn axial ebenso eohnell wie
das Rohr, Jedoch in entgegengesetiater Richtung durch den
feststehenden Aufweitkopf 25 hindurch.
Sobald das Rohr P völlig über den Aufweitkopf hinweggeschoben
ist, werden die Winden W und W* umgeschaltet. Nach einer anfänglichen kurzen Bewegung legen sich die Stirnflächen
der Stützarme 24 gegen das vordere Ende des Rohres
und schieben es über den Aufweitkopf wieder zurück aus der Stellung gemäß Fig. 2 "in die Stellung gemäß Fig. 1, wobei
sich der Dorn 29 wieder nach links bewegt. Das aufgeweitete Rohr wird dann von den Stützrollen 20 auf die Austragsschienen
33 seitlich bewegt, und ein neues Rohr kann von den Beschickungsschienen 32 auf die Stützrollen 20
aufgegeben τ/erden.
Wesentlich ist es, daß Relativbewegungen zwischen dem aufzuweitenden
Rohr, dem Aufweitkopf und dem Dorn stattfinden.
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■A
Dabei kann auch der Aufweitkopf bewegt werden, während
das Rohr" festgehalten wird, wobei der Aufweitkopf und der .Dorn gegenüber dem Rohr mit Relativgeschwindigkeiten
im Verhältnis von 1 : 2 bewegt werden.
Wesentlich für die Erfindung ist es, daß
1. der Aufweitkopf ein oder mehr, beispielsweise drei .Rollenringe 4-9, 50 und 51 (siehe Fig. 6, 11 und 12)
aufweist, von denen jeder an der Rohrinnenwand mit einer fortlaufenden Umfangsflache anliegt,
2. das Rohr in Stufen aufgeweitet wird, da jeder der Rollenringe einen Außendurchmesser aufweist, der etwas
großer ist als der des vorhergehenden Rollehringes (siehe Fig. 7)>
und
5« hinter dem Rollenring oder hinter dem letzten Rollenring
51 ein Ring 52 aus IvalibrieüpoSQenangeordnet ist, dessen
Außendurchmesser etwas kleiner ist als der des »vor ihm angeordneten Rollenringes.
Die Forderung zu 1 macht es notwendig, daß jedtr fiollenrltig
aus Rollen unterschiedlichen Durchmessers ausaWeftseeetzt
ist. Zufolge der Forderung eu 2 müssen alle Rollfa <t|s
Rollenringes 50 größeren Durchmesser haben als die *tit«*
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sprechenden Rollen des Rollenringes 4-9 und die Durchmesser
der Rollen des Rollenringes 51 nüssen noch größer sein, da
* alle hintereinanderliegenden Rollen der verschiedenen
Rollenringe auf dent gleichen Mantel streifen des Domes ab-'
rollen. Zufolge der Forderung zu 3 müssen die Kalibrierrollen
52 im Durchmesser etwas kleiner sein als die entsprechenden
Rollen des Rollenringes 51.
Das Rohr wird auf diese Weise gleichzeitig über seinen gesamten Umfang durch ^eden Rollenring aufgeweitet, wobei
Falten oder andere Streifen im Rohr vermieden werden und die stufenweise Aufweitung des Rohres erleichtert wird.
Die Zahl der Auf Weitungsstufen ist abhängig von dem Rohrmaterial
t der gewünschten Aufweitung und der Kalthärtung.
Die Kalibrierrollen 52 gewährleisten den genauen Innendurchmesser
des ausgeweiteten Rohres und sichern außerdem, daß die elastische Rückfederung des Rohrmaterials hinter
dem letzten Rollenring 51 einen bestimmten Betrag nicht
überschreitet. Außerdem wird die Rohrwandung geglättet.
Der durch die Kalibrierrollen 52 gebildete Rollenring
kleineren Durohmessers als der vorhergehende Rollenring erleichtert das Aufschieben des Rohres auf den Aufweitkopf
bei dem Rückhub des Hohres.
Die Fig. 6, ?, 9» 11 und 13 lassen erkennen, daß der Dorn
BAD
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aus einem Mittelrohr 53 und aus am Umfang desselben befestigten,
in seiner Längsrichtung sich erstreckenden ; Sektoren 54- besteht. Das Rohr 53 erstreckt sich über die
ganze Länge des Domes und ist zweimal so lang wie das Rohr P, Die Sektoren 54 erstrecken sich vom vorderen freien
Ende des Mittelrohres 53 bis über 55 % von dessen Länge,
so daß in allen Stellungen des Domes zum Aufweitkopf sich der mit den Sektoren besetzte Teil des Domes im Aufweitkopf
befindet» Die Zahl der Sektoren 54 entspricht der Hälfte der Zahl der Aufweitrollen in jedem Rollenring.
Im aargestellten Beispiel sind in jedem Rollenring vierzehn Rollen und demzufolge sieben Sektoren 54 vorgesehen. Jeder
Sektor 54 besteht aus mehreren in Umfangsrichtung des
Bornes nebeneinander angeordneten Abschnitten, wobei radial angeordnete Schrauben 55 mit versenkten Schraubenköpfen
56 zur Befestigung der Sektoren am Rohr 53 dienen. Jeder Sektor weist einen erhabenen Streifen, der eine
äußorβ-Rollbahn 57 bildet, und zwei tiefer liegende
Schultern 58a und 58b auf, die mit den Schultern der benachbarten Sektoren tiefer liegende Rollbahnen bilden.
Es sind also sieben äußere 57 und sieben innere Rollbahnen vorhanden.
Beide Arten von Rollbahnen sind hohl gewölbt. Der Krümmungsradius der Wölbung entspricht dem Radius der Kvüiurong '■;"..··
fr..'- ^"Innenfläche des Rohres P. Wenn mehrere Ringe 49, 50,
901882/0208 8AD
51 von Aufwei troll en vorhanden sind, so ergeben sich an
den Stellen der ^jeweiligen Aufweitung verschiedene Innendurchmesser
des Rohres P. Der Rohrdurchmesser wird also
fortschreitend größer. Der Außendurclamesser eines jeden Rollenringes übertrifft den des vorhergehenden Rollenringes
nur um etwa G,5 %» Da das Rohr auf einen bestimmten
Innendurchmesser aufgeweitet wird und der Innendurchmesser des neuen Rohres oft größer ist als der Durchmesser des
ersten Rollenringes 49, so ist der Radius der Wölbung der
Rollbahnen vorzugsweise gleich dem Radius des durch den größten Rollenring J?1 aufgeweiteten Rohres oder gleich
einem Radius, der einen Mittelwert zwischen den Radius des Rollenringes 50 und dem des Rollenringes 51 entspricht.
Ua eine wirksame Abstützung der Rollen, die über ihre Länge
verschiedene Durchmesser haben, au safa·, können nur
die mittleren Teile der Rollen'mit den Rollbahnen des Domes
in Eingriff stehen« Außerdem können die Rollen aus verschiedenen Teilen zusammengesetzt sein, die sich unabhängig voneinander
drehen können«
Jeder Sektor 54- des Dornes ist mit Längsrillen 59 versehen,
die sich radial erstrecken und in Längsrichtung verschiebbare· Schenkel 60 von Sektoren 61 und 62 aufnehmen, aus denen der
Aufweitkopf 25 zusammengesetzt ist, ·
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Wie die Fig. 6, 7, 10, 13 und 16 zeigen, besteht der Auf-. weitkopf 25 aus über die Länge des Kopfes sich erstreckenden
Sektoren 61 und 62, die in gleicher Zahl vorhanden und ab-" wechselnd angeordnet sind. Die sieben Sektoren 61 nehmen
die sieben großen Rollen 63 und die sieben Sektoren 62 die kleineren Rollen 64 eines Rollenringes auf. (Die Bezugszeichen 63 und 64 bezeichnen die Rollen unabhängig von den
Rollenringen, in denen sie vorhanden sind.) Die von den Sektoren 61 und 62 sich radial nach innen erstreckenden
Schenkel 60 sind in axialer Richtung in die Rillen 59 des Dornes eingeschoben und. können zufolge ihrer radialen Erstreckung
nicht radial nach außen aus den Rillen entweichen. Jede Rille 59 ist durch zwei Schenkel 60 zweier benachbarter.
Sektoren 61 und 62 ausgefüllt« Jeder Sektor 61 und 62 hajb
in seinem radial nach 'innen gerichteten Teil und in seinem nach außen gerichteten Teil, wie Fig« 13 zeigt," öffnungen
zur Aufnahme der Aufweitrollen, so daß diese mit den Roll~
bahnen 57 oder 58a und 58b des Dornes und der Innenwandung
des Rohres Verbindung haben. Die Köpfe 56 der Befestigungsschrauben
5!? v/eisen eine hohl gewölbte Außenfläche entsprechend
der Ilohlwölbung der Rollbahn 57 auf. Der Kopf träger
26 ist am hinteren Ende des Aufweitkopfes 25 durch einen Flanschring 65 und Schrauben 66 befestigt. Das vordere
Ende des Aufweitkopfes ist bei 67 kegelig verjüngt, wie ' auch das hintere Ende des Kopfes (siehe lig, 6)»
9098*2/0204
Wie aus den Fig. 11 .und 13 ersichtlich ist, wechseln in
jedem Rollenring Rollen großen Durchmessers 63 und Rollen kleinen Durchmessers 64- miteinander ab. Die Achsen der
Rollen bilden ein Vieleck, dessen Mitte in der Mittelachse des Aufweitkopfes liegt. Die Enden einer jeden großen Rolle
63 weisen eine Aussparung auf, deren Wandung eine Rotationsfläche
ist, deren äußerer Teil 68 hohl gewölbt und deren .innerer Teil 69 kegel stump fförmig ist. In die Aussparung 68,
69 ragt das Ende der benachbarten kleinen Rolle 64· hinein, so daß am Umfang des Rollenringes die an der Innenwand des
aufzuweitenden Rohres anliegenden Mantellinien der benachbarten Rollen dicht aneinander anschließen*
Die einzelnen Rollen eines jeden Rollenringes werden in
ihrer Lage teilweise durch Stützblöcke 7G gehalten, die in
den Endaussparungen 68, 69 der großen Rollen 63 angeordnet
sind, Je zwei in den Endaussparungen einer großen Rolle 63
angeordnete Stützblöcke 70 sind durch einen Achszapfen 71
dieser großen Rolle miteinander verbunden, in dessen Enden sie mit Gewindezapfen 72 eingeschraubt sind. In jeden Stützblöek
70 ragt ein Achszapfen 73 eier benachbarten kleinen
Bolle 64· hinein und ist gegen Drehung durch einen exzentrischen Endzapfen 74 gesichert, Die Achszapfen 71 und 73 können
sich wegen ihrer winkligen Lage zueinander und ihrer Festlegung durch die Stützblöcke 70, die sie verbinden, nicht
drehen* Die großen Rollen 63 sind durch nadellager 75 gegen-
909882/0206 . bad «www.
über ihren Achszapfen 7I und durch Kegelrollenlager 76
und 77 gegenüber den Stützblöcken 70 gelagerto Die .kleinen
Rollen 64 sind auf den Achszapfen 73 durch Nadellager 7"?
79 und- SO gelagert.
Da zufolge der balligen Form der Rollen 65, 64 und 64' die
Rollendurchmesser in verschiedenen Rollenquerschnitten verschieden
sind, so rollen die Rollen nicht nur auf den Rollbahnen des Dornes und an der Innenwand des Rohres, sondern
gleiten über einen großen Teil ihrer Breite auf diesen. Diese geringe Gleitbewegung und die daraus sich ergebenden
Rei»£sfUngskräfte können aber durch Schmierung wesentlich
herabgesetzt werden. Außerdem können die Rollen in Abschnitte unterteilt werden, die sich unabhängig voneinander
drehen können« Dadurch wird das Gleiten wesentlich herabgesetzt. Jede große Rolle 63 besteht aus einem mittleren
Abschnitt 63a, der um das Nadellager 75 umlauft, und Endabschnitten
63b und 63c, die mit Kegelrollenlagern 76 und 77
auf den Stützblöcken 70 gelagert aind. Die kleinen Rollen 64 sind ebenfalls in einen mittleren Abschnitt 64a und in Endabschnitte
64b und 64c unterteilt, die unabhängig voneinander drehbar auf dem Achszapfen 73 gelagert sind. Die mittleren
Abschnitte 63a und 64a aller Rollen und die Endabschnitte 63b und 63c der großen Bollen rollen auf den Hollbahnen
57 und 58a und ^Qh des Dornes ab.Eine nach außen ge-
909882/020·
richtete Kraft wird auf die Endabschnitte 54b und 64c vom
mittleren Abschnitt 64a durch die Achszapfen 73 übertragen.
Die großen Rollen 63 stützen sich über ihre ganze Länge
auf der Rollbahn des Dornes ab, die kleinen Rollen 64 aber nur mit ihren mittleren Abschnitt 64a.
Bein Zusammenbau der Rollenringe aus Aufweit- oder Kalibrierrollen
im Aufweitkopf werden die einzelnen Sektoren 61 und 62 zunächst nebeneinander in einer Spannvorrichtung angeordnet,
die sie derart zusammenhält, daß die Schenkel 60 benachbarter Sektoren aneinanderliegen und in die Längsrillen
59 des Dornes eingeschoben werden können. Danach werden die Rollen 63 und 64 und die Stützblöcke 70 eingebaut.
Dabei wird zunächst jede Rolle 63 mit ihrem Achszapfen 71» dem Nadellager und dem Stützblock 70 zusammengesetzt. Danach wird eine kleine Rolle 64 mit ihren Achszapfen
73 und den Nadellagern zusammengebaut und der exzentrische
Eadsapfen- 74 in die entsprechende Ausnehmung des
vorher installierten Stützblockes 70 eingefügt. Die letzte
Rolle gedes Rollenringes kann nicht in dieser Weise einge-"..■·:
ut werden. Bei dieser muS der Achszapfen mehrteilig und
CIe Rolle selbst in Längsrichtung unterteilt sein.
Die in der rechten Hälfte in Fig. Ij und in.Fig. 14 im
■Querschnitt dargestellte klein-e Rolle ist so ausgebildet,
SAD
909882/0206
daß exe als letzte in den Rollenrinr; eingefügt v/erden
lcami. Ilir 'Achszapf en "besteht auc einen IJittelabschnitt 73a
und Endabsclmitten 73t» und 7J1C Die Endabschnitte sind
nit exzentrischen Endsapfen 7ιί versehen. Ihre inneren Enden
weisen Vorsprünne 01 auf, die sich vom Außenrand der Stirnfläche
etv/a "j±c zur Mitte erstrecken (ciehe FiG. 15)· Der
Litt el ab schnitt 73a weint an "beiden Stirnflächen eine Rille
auf, in die der Vorsprung 81 des anschließenden Endabschnitts 73b bzw. 73c eingreifen kann.
Die Endabschnitte dieser zum Schluß einzubauenden kleinen Rolle sind in der beschriebenen Weise auf den Endabschnitten
73b und 73c des Achszapfens gelagert. Der Mittelabschnitt
der Rolle ist in der Längsmittelebene in zwei gleiche 1HaIften
32 und 33 geteilt, die.in zusammengesetzten Zustand mit
einer Nut-]?ederverbindung 02a und 8Ja ineinandergreifen
und durch Schrauben 84 zusammengehalten werden.
Beim Einbau dieser letzten Rolle in den Ausv/eitkopf werden
zunächst die,Endabschnitte 73b und 73c des Achszapfens mit
den aufgesetzten Endabschnitten der Rolle so eingesetzt, daß die Endzapfen 74· in die bereits eingebauten Stützblöcke
70 eingreifen. Anschließend wird der Mittelabschnitt 73a
des" Achszapfens so eingesetzt, daß die Vorsprünge 81 in die (. · an den Enden des Mittel absehnittes 7Ja vorgesehenen fiillen
• fassen. Dann wird die Hälfte 82 des Mtttelabschnitta der
909882/020β
Holle mit einem eingesetzten halben nadellager 78 auf den
Achszapfen gelegt und durch Drehung un den'Achszapfen in
die Stellung gebracht, in der sie der .Kitte des Aufweitkopfes
am nächsten liegt. Schließlich wird die andere Hälfte 83 des LIittelabschnittes der Rolle mit der eingefügten
Hadellagerhülfte zwischen die Endabschnitte der
Holle eingefügt und mit der anderen Hälfte 82 durch die
■Schrauben 84 fest verbunden. Die Schraubenköpfe sind, wie
I?ig. 14 zeigt, versenkt und die Senklöcher in den Hälften
und 83 durch Stopfen 85 ausgefüllt, deren Endflächen den
TJmfangsflächen der Rolle angepaßt sind» Die Stopfen sind
in ihrer Lage durch Stifte 86 gesichert.
In den Aufweitkopf sind außerdem noch Pufferrollen eingebaut,
die in Längsrichtung des Aufweitkopfes wirkende Drücke von den Aufweitrollen auf den Aufweitkopf übertragen
und außerdem eine radiale Verschiebung der Aufweitrollen nach außen verhindern.
Die Pufferrollen sin.d ebenfalls in zwei verschiedenen
Größen vorhanden.
Aus den ffig, 6 und 7 ist ersichtlich, daß,von vorderen
Ende des Aufweitkopfes aus 2ese^-en>
hinter ijedea? großen
Aufweitrolle 63 der drei Rollenringe 49, fJO und 5I eine
909882/0206 . bad OB1S>nal
Pufferrollo 37, 88, 89 angeordnet ist. Hilfspufferrollen
können auch noch vor den großen Rollen 65 des ersten Hollenringes
49 voi^gea eh en sein. Sofern ein Rollenring 52 aus
Kalibrierrollen vorgesehen ist (siehe Fig. 8), kann auch hinter jeder großen Holte des Kalibrierrollenringes 52 eine
Pufferrolle vorgesehen sein. In diesem Zusammenhang wird
noch darauf hingewiesen, daß der Kalibrierrollenring 52
ebenfalls aus Hollen großen Durchmessers und Rollen 64'
kleinen Durchmessers in der gleichen Weise zusammengesetzt
ist wie die Aufweitrollenringe 49, 50 und 51· Aus den Fig.
10 und 16 ist ersichtlich, daß die Pufferrollen in radial nach außen offenen Ausnehmungen der Aufweitkopfsektoren
mit Hilfe von Achszapfen 92 gelagert sind. Die Achszapfen sind von der Ilittelachse des Aufweitkor>f es aus gesehen
weiter außen angeordnet als die Achs zapf en 71 ·>
und die Pufferrollen liegen an den vor ihnen angeordneten Aufweitrollen
oder Kalibrierrollen bzw. an ihren Mittelabschnitten
parallel außerhalb ihrer zur Ilittelachse des AufweitkopfesAiegenden
Mittelebene an. Die Pufferrollen 87, 88 und 89 liegen aber
auch an der Vorderseite der Rollenringe 50, 51 und 52 an
deren großen Hollen an. Da ihre LIittelachsen weiter von
der Mittelachse des Aufweitkopfes entfernt sind als die der großen Aufweit- bzw. Kalibrierrollen, so verhindern
sie ein Ausweichen dieser großen Hollen nach außen.
Auch jede kleine Aufweitrolle 64 ist auf der Rückseite
309112/0206
durch eine Pufferrolle 93, 9^ oder 95 abgestützt. Diese
- Pufferrallen sind ähnlich wie die großen Pufferrollen 87 bis 90 in Ausnehmungen der Aufweitkopfsektoren 62 gelagert.
Da die kleinen Pufferrollen nicht gleichseitig an den vor ihnen liegenden und hinter ihnen liegenden Aufweitrollen
anliegen können, so sind, wie die Ρις;. 16 und 17 zeigen,
zusätzliche Hinge von kleinen Pufforro11en 96, 97 und 93
auf der Vorderseite der Aufweit- bzw. Kalibrierrollenringe 4-9» 50, 51 und 52 vorgesehen. Diese kleinen Pufferrollen
96 bis 93 liegen also vor den kleinen Rollen dieser Rollenringe
4-9 bis 52 an. Die den Kalibrierrollenring 52 zugeordneten und vor ihm angeordneten kleinen Pufferrollen
sind mit 99 bezeichnet (siehe Pig. 0), Auch die Achsen
dieser kleinen Pufferrollen- 93 bis 99 liegen wiederum
parallel, zu und radial außerhalb der Achsen der Achszapfen
73 <ier benachbarten kleinen Aufxveit- bzw, Kalibri erroll en,
so daß diese radial nach außen, nicht entweichen können.
Die kleinen Pufferrollen 96 bis 99 dienen hauptsächlich
dazu, die kleinen Auf weit- und Kalitrierrollen ir.i Aufweitkopf
zu halten. Die großen Pufferrollen 88 und die Pufferrollen
39, die die in Pig. 7 nicht dargestellten großen Kalibri erroll en abstützen, wie auch die kleinen Pufferrollen
Θ9 und 99 übertragen parallel zur Aufweitkopfachse wirkende Drücke von den Kalibrierrollen und den großen
Aufweitrollen des Aufweitrollenringes 5^·auf den Aufweit-
909882/Ö208
BAD
kopf, wenn das Rohr P nach der-Aufv/eitung wieder aus der
Stellung genäß Fig. 2 in die Stellung gemäß Fig. 1 über den Aufweitkopf 25 hinweggedrückt wird.
Die Pufferrollen 87 bis 90 und 93 bis 99 sind gegen radiale Verschiebung nach außen durch radial nach innen
ragende Schenkel 100 und 101 gesichert, die an den inneren Enden halbkreisförmige Aussparungen aufweisen und mit
diesen die Achszapfen 92 umfassen. Die Schenkel 100 und 101b€
stehen mit Platten 102 oder 103 aus einem Stück, die eine teilaylindrische Außenfläche haben, die einen Seil der
Außenfläche des Aufweitkopfes bildet. Die Platten 102, 103 sind mit Schrauben 104- an den Sektoren 61, 62 des
Aufweitkopfes befestigt. Jeder Ring aus Pufferrollen ist
, ■» durch einen Ring solcher Platten 102 und 103 umgeben.
Der Aufweitkopf weist auch noch Führungsrollen 105 auf,
die aus den Fig. 6, 7, 9 und 12 ersichtlich sind. Vier solcher Rollen 105 sind *t$ Aussparungen des AufweitlBopf«·
gelagert und. liegen innerhalb eines Kreiaes, der etwa«
kleiner ist als der den Aufweitrollenring 49 um»cürfcibend·
Kreis. Die Rollen 105 erleichtern den Eintritt dee Auf··
weitkopfee in ein aufzuweitendes Bohr F und bringen ein
etwa unrundes Rohr in die runde Form. Sicherungen 106» die durch Schrauben 107 am Aufweitkopf befestigt sind,
halten mit radial nach innen gerichteten Schenkeln die
' 909882/0208
Enden der Achssapfeii der Aufweitrollen 105 fest. Die
Pülirungsrollen 105 dringen als erste in das Loch, des
aufzuweitenden Rohres P ein und drücl-en die "Jandun^ des
Rohres in etwa Kreisfora, wenn die Rohröffnung verfornitt
sein sollte* Sie erleichtern dadurch den Eintritt des ersten Rollenringes 49 in die Rohröffnung.
TTi e die ]?ig. 6, 7 und S zeigen, sind an den Platten 102
und 103 federnde Schilde 103 bis 111 befestigt. Sind
Ealibrierrollen vorgesehen, so ist ein federnder Schild
aai hinteren Ende des Gehäuses angebracht. Schrauben 113
dienen zur Befestigung dieser Schilde am Aufweitkopf, insbesondere an den Platten 102 und 105. Diese Schilde
liegen federnd an allen den Rollen an, die aus den Aufweitkopf
herausragen, und verhindern das Eindringen von Zunder od. dgl. in den Aufweitkopf. Außerdem schließen
die Schilde den Aufweitkopf nach außen ab, so daß beispiels*·
weise ein Schmiermittel mit erhöhtem Druck in den Aufweitkojrf
durch nicht dargestellte Leitungen im Kopf träger 26
warden kann.
Zur Schmierung der Aufvreitrollen 63, 64 und gegebenenfalls
der Kalibrierrollen ist in jeder Rolle bzw. in jedea Rollen
abschnitt, wie I?ig. 13 zeigt, eine radiale Bohrung zur Zuführung
eines Schraiermittels unter Druck vorgesehen. Jede
dieser Bohrungen 114 weist an äußeren Ende eine Gewindebohrung
größeren Durchmessers auf, in den ein Pfropfen 115
9 09802/0208 · ba£>
Verschließen eingesetzt ist« Diese Pfropfen :i.;.ben eine
Außenfläche entsprechend der T/ölbung "der Hollenaussenflüche.
Hach Entfernung der Pfropfen kann 3chx:iernittel in die
!Tadel- bzw. Rollenlager 75 Md 00 gepreßt werden, wobei
die Schniernittelpresae in das Gewinde an" äußeren linde'
der Bohrungen 114 eingeschraubt werden kann." liach beendeter
Schmierung nüssen die Pfropfen. .115 so eingeschraubt werden, daß ihre Außenfläche der Wölbung der RoI"1.ο angepaßt ist.
Zwischen den Rollenabschnittcn sind vorteilhaft Dichtungsringe
116 in Rillen der aneinandergrenzenden HollerLabschnittsfl"'cliei!
eingelassen, un ein Entweichen des Schiniemittels aus den T/Ulzlagern zu vermeiden·
Wenn ein Rohr P in airialer Richtung über den Aufweitkopf
geschoben wird, so sichern zunächst die Führungsrollen
die koaxiale Lage des Rohres zum Eollenkopf und bringen
das vordere Ende, wenn es deformiert sein sollte, auf etwa Kreisquerschnitt. Dann wird das Rohr zunächst über den
Bollenring 49 geschoben, durch den das Rohr aufgeweitet
■wird, wenn der Innendurchraesser des Rohres kleiner ist
als der Außendurchaesser des Rollenringes 49. Die aus
Fig. 7 ersichtliche Aufweitunr findet auf den ganzen Uufang
des Eollenringes 49 statt, ohne daß Yialznarben enb-Btehen,
Hinter den Rollen des Rollenringes 49 federt das
90 9882/0 206 AD
etwas zurück. Der Bollenring 50, dessen
Außendurchriesser etw;. 0, 2 "bis O,C Ji großer ist als der
des HollenrinfCE 49, '.reitet dann das liolir LiI:er geinen
;-:x:a::e:i Umfang weiter auf.'Der Rollenring 41 ist wiederum
iu U:ixc:iG*et\7a C,2 bis 0,0 % größer als der llollenrinr*
Die Kalil-rierrollen 52 begrenzen die Süclifedertmc der
lloliriTandunc nach der Auf Weitung durch.'der»- Hol lenrins 51·
Der AitEentivifan;; des RollonrinGes 52 ist etwa 0,06 bis 0,6 %
kleiner als der Umfang des größten Aufv/eitrollenrinres.
Soll beispielsweise ein Bohr nuf einen Innendurchmesser
\ron 56" aufgeweitet v/erden, so sind die Durchnesser der
uras cliri eben en Kreise der aufeinanderfolgenden EollenrinGe
49 bis 52 35,23", 35,62", 56,1" und 35". Der Durchmesser
des die lühruncsrollen 105 umschreibende Kreis beträgt
dann etwa 34".
Während des Aufweitvorgangfes fangen die Pufferrollen 37
bis 89 und 93 bis 95 die längs des Aufweitkopfes auf die
Aufweitrollen wirkenden Kräfte.auf und übertragen sie auf
den Aufweitkopf 25 und über diesen und den Kopfträper 26
auf das feste Widerlager 2?· Die radial wirkenden Aufweitdrücke
werden von äen Bollbahnen 57 tuad 53a, 58b Aufgenommen,
auf denen die Aufwcitrollen und die Kaiibrierrollen
abrollen.
! BAD
909882/0206
al
ITachdem das Rohr über den Aufweitkopf 25 hinweg in die
Stellung .gemäß Pig;. 2 geschoben worden ist, zentrieren
die Kalibrierrollen des Rollenringes 52 das aufgeweitete
Rohr, wenn es wieder rückwärts über den Aufweitkopf geschoben werden soll, und erleichtern das Eindringen des
rücltt'/ärtigen Endes des Aufweitkopf es in das Rohr. Vom
Rollenring 51 wird dann das Rohr nochmals um einen kleinen
Betrag elastisch aufgeweitet. Bevor das Rohr über den Aufweitkopf
zurückgeschoben v:ird, wird es mit Hilfe der Heber 35>
35a und ihrer Rollen 36, 37 um einen kleinen Betrag
um seine Längsachse gedreht, so d»ß diejenigen Teile des
Rohres, die während der Vorwärtsbewegung des Rohres über den Aufweitkopf über die Stoßstellen zwischen den kleinen
Aufweitrollen 64- und den großen Aufweitrollen 63 bewegt wurden, nunmehr bei der Rückwärtsbewegung des Rohres von'
den Rollen erfaßt und gegebenenfalls geglättet werden, so daß an der Innenseite des Rohres keine ITarbenstreifen
verbleiben.
909882/0206
Claims (1)
- ^!T Γ.11* . P.I.BUnw.1!.H.Patentansprüche:1. Vorrichtung zum-Aufweiten von Rohren durch einen mit "balligen Aufweitrollen besetzten Auf?/eitkopf, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitrollen im Inneren des hohlen Aufweitkopfes an einem durch den Aufweitkopf verschiebbaren Dorn anliegen.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitrollen den Aufweitkopf umgebende Bollenringe bilden und die Hollen der hintereinander angeordneten Hollenringe zunehmend größere Durchmesser aufweisen.3. Vorrichtung nach Anspjnich 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rollenring aus Autwettrollen verschiedenen Durchmessers zusammengesetzt let» deren Achsen verschiedenen Abstand von der Mittelachse des Aufweitkopfes haben, daß jede Aufweitrolle entsprechend der Wölbung der Innenfläche des aufgeweiteten Hohres ballig ausgebildet ist und daß die Aufweitrollen eines jeden Hollenringes an der der Mittelachse des Kopfes abgewendeten Seite dicht aneinanderllegend·Λ. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen, der Vn einem Rollenring angeordneten Aufweit-;' ' ■■■ BAD OBtG'NALrollen in einer zur Mittelachse des Kopfes senkrechten Ebene liefen und Grundlinien von gleichschenkligen. Dreiecken bilden, deren'Spitzen auf der Littelachse des Aufweitkopfes liegen, und daß die Achsen benachbarter Aufweitrollen stumpfwinklig sich schneiden.5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daC die Aufweitrollen aus ..ehreren unabhängig voneinander drehbar auf einen semeinsauien Achszapfen -ela^erten Abschnitten bestehen.6. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rollenring aus einer abwechselnden Folge von Aufwei trollen größeren Durchmessers und Auf weitrollen kleineren Durchmessers zusammengesetzt ist.7« Vorrichtung Bach. Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Aufweitrolle größeren Durchmessers an beiden Enden eine Ausnehmung aufweißt, in die wenigstens teilweise ein Stütsblock hineinragt, der nit dem Achszapfen dieser größeren Rolle und mit dem Achszapfen der benachbarten kleinen Holle verbunden ist.3, Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden durch den Stützblock verbundenen Achszapfen an seiner Stirnfläche mit einem exzentrischen Sndzapfen. versehen ist, der in eine entsprechende Aussparungdes Stutzblockes hineipr^t,:^l' - 8AD ORIGINALas·.. ¥orriclitr:i;"· ::; c"i Ιδιζ\ i-uch 6, dadurch gekenni-ciat^ct, dc.C c.*.::c !"tolle ice 3οΠ enringes wenigstens zu eine..i Teil in Lr-nr-srichtung in zwei Hill ft en unterteilt ict, die i:iite:"."la: fej. Test verbindbar εί:αύ.1C. Vori'i ch uiiii; · -.v.ch AnG";rudi 9» dadurch fel:ennaeicl.net, daiS die beiden lilllften an den oiieinandeiT-renaenden I?] "-tfien "it l*vt und üOder versehen sind.11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadux"ch fekennzeichnet, daß hinter jeder Arfweitrolle χα Aufv/eitho^f eii:e Pufferrolle relr^:ert ist, deren Durchmesser kleiner ist als der der Au:'.V ei trolle- und die an dieser anliegt.*12. Vorriclitiijcr· nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auch vor jeder Aufweitrolle eine an ihr anliegende Pufferrolle £e?.a2ert ist und daß die Achsen beider Pufferrolle:! von der Mittelachse des Aufv.röitkopfes einen größeren Abstand haben als die der zv/ischen ihnen angeordneten Aufweitrollen.13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von mehreren Aufweitrollenringen, die aus großen und kleinen Aufweitrollen zusammengesetzt sind, zwischen benachbarten Aufisreitro 11 enringen ein Satz Pufferrollen großen Durchmessers angeordnet ist, von denen jede an einer großen Aufweitrolle des einen•Aufweitrollenringes und an einer solchen des anderen Aufweitrollen- · 909682/02068AD ORIGINALdl·ringes anliegt, während jea.e der/kleinen Aufweitrollen abstützenden Pufferrollen nur an einer Aufweitrolle anliegt.'14·. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß um den Aufweitkopf herum die Pufferrollen überdeckende Platten befestigt sind, die mit nach innen sich erstreckenden Schenkeln die Achszapfen der Pufferrollen gegen Verschiebung nach außen sichern*15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um den Kopf herum elastische Schilde befestigt sind, die die Aufweitrollen teilweise abdecken undmit ihren Rändern an den Umfangsflachen der Rollen elastisch anliegen.16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Aufweitrolien am Aufweitkopf ein Ring von Führungsrollen gelagert ißt und daß der umschriebene Kreis dieses Ringes kleiner ist als der Innendurchmesser des aufzuweitenden Rohres,17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenneeiöhnet, daß hinter den in ein oder mehreren Rollenringen angeordneten Aufweitrollen ein Ring aus Kalibrierrollen aageor&net ist, dessen Außendurchmesser kleiner ist al$ der Außen-.durchmesser des größten Aufweitrollenringös und gitich dem Innendurchmesser des aufgeweiteten Rohres.909882/0206 bad originala*18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, der Aufweitkopf aus mehreren Sektoren zusammengesetzt ist, die sich über die ganze Länge des Aufweitkopfes 'er-· strecken und in durch die Mittelachse des Aufv/eitkopfes · verlaufenden Ebenen aneinandergrenzen.19. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren radial zur Mitte des Aufweitkopfes sich erstreckende Schenkel aufweisen, die in Längsrillen des Domes hineinragen»20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel der Sektoren des Aufweitkopfes und die BiI-len im Dorn derartigen Querschnitt haben, daß die Schenkel nicht* radial nach außen aus den Rillen entweichen können.21. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang des Domes in Längsstreifen unterteilt ist, die als Rollbahnen für die Aufweitrollen unterschiedlichen Durchmessers verschiedenen Abstand von der Mittelachse des Aufweitkopfes haben.22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbahnen eine hohl gewölbte Lauffläche aufweisen, deren Krümmungsradius äern Inneoradius des aufgeweiteten• Bohrest entspricht, ■BAD ORIG'NAL009882/0206■·*.■■23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn aus einem Rohr besteht, an dessen Umfang in seiner Längsrichtung sich erstreckende Sektoren"befestigt sind, die die Rollbahnen bilden.24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Doi^n sich durch einen als Rohr ausgebildeten Kopfträger erstreckt, an dessen Ende der Aufweitkopf befestigt ist,und daß Antriebe zur Verschiebung des Rohres über den Aufweitkopf und des Dornes durch den Aufweitkopf vorgesehen sind.25· Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Stützrollen gebildetes Bett zur Lagerung des aufzuweitenden Rohres gleichachsig zum Aufweitkopf vorgesehen ist, daß der Kopf treiber an einem fes.ten Widerlager abgestützt ist, daß ein bev/egliches Widerlager zur Verschiebung des Rohres über den Aufweitkopf und am anderen Ende des Bettes ein bewegliches YJiderlager zur Verschiebung des Domes vorgesehen sind und daß beide bewegliche Widerlager nit gleicher Geschwindigkeit aufeinander zu bewegt v/erden.26, Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stelle des Stützrollenbettes, an der sich das Rohr nach der Verschiebung über den Aufweitkopf befindet, . . Ätttel ■ zur Drehung des aufgeweiteten Rohres um einen909882/0208kleinen Winkel um seine Längsachse vorgesehen sind und daß ein weiteres bewegliches Widerlager zur rückwärtigen. Verschiebung des Rohres über den Aufweitkopf in die Ausgangsstellung längs des Rollenbettes verschiebbar und in gleicher Richtung und mit gleicher Geschwindigkeit wie das bewegliche Widerlager für die Vorwärtsverschiebungdes Rohres antreibbar derart angeordnet ist, daß das Rohr zwischen diesen beiden Y/iderlagern liegt.27» Vorrichtung"" nach Anspruch 75 dadurch· gekennzeichnet, daß eine der kleinen Rollen eines jeden Rollenringes aus drei Abschnitten besteht, die unabhängig voneinander drehbar gelagert sind, daß der mittlere Abschnitt in seiner Rotationsachse in zwei Hälften unterteilt ist und daß der Achszapfen dieser Rolle <Jaer zur Längsachse in drei Abschnitte unterteilt ist, von denen die Endabsehnitte mit ihren äußeren Enden in die benachbarten Stützblöcke eingreifen und als Lage.rzap.f en für die Endabschnitte der Rolle dienen, während der mittlere Abschnitt des Achszapfens in die inneren Enden von dessen Endabschnitten eingepaßt ist und als Lagerzapfen für den Mittelabschnitt der Rolle dient.BAD ORIQ'NAL·909882/0206
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DE (1) | DE1552087B2 (de) |
GB (1) | GB1116136A (de) |
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