DE1939105A1

DE1939105A1 - Verfahren und Vorrichtung zum seitlichen Aufweiten von Rohren

Info

Publication number: DE1939105A1
Application number: DE19691939105
Authority: DE
Inventors: George Bell
Original assignee: High Pressure Components Ltd
Current assignee: High Pressure Components Ltd
Priority date: 1968-08-13
Filing date: 1969-08-01
Publication date: 1970-02-19

Description

Verfahren und Vorrichtung zum seitlichen Aufweiten von Rohren.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum seitlichen AuSweiten von Rohren.
Abgesehen von anderen Anwendungsfällen, spielt das Aufweiten von Rohren eine besondere Rolle, wenn es sich darum handelt, ein Rohr fest mit einer öffnung zu verbinden. Beim Bau von Heizgeräten (Boilern) und Wärmeaustauschern beispielsweise müssen mehrere Rohre mit ihren Enden in Öffnungen einer Halteplatte befestigt werden. Bisher erfolgte die zu diesem Zwecke erforderliche Aufweitung der Rohrenden unter Verwendung rein mechanisch wirkender Aufweitegeräte.
Selbst wenn für jedes der Rohre unterschiedlicher Durchmesser ein besonderes Gerät zur Verfügung steht, so muss doch dieses Gerät einzeln benutzt und bedient werden, was natürlich den Zeitaufwand beim Zusammenbau des Heizgerätes bzw. Wärneaustauschers sehr ungünstig beeinflusst, Gemäss dem Verfahren nach der Erfindung wird in das Rohr eirle Vorrichtung eingeführt, die ein Paar in der Längsrichtung des Rohres im Abstand voneinander angeordnete Dich-' tuhgsglieder aufweist, und die Vorrichtung so in das Rohr eingerührt wird, dass die Dichtungsglieder zu beiden Seiten des aufzuweitenden Rohrbereiches liegen, worauf die Dichtungsglieder radial so weit gedehnt werden, das sie mit der Rohrinnenwandung in Berührung kommen und zwischen sich einen druckdichten Raum bilden; in diesen Raum wird anschliessend ein Druckmittel eingeführt, sodass der die Dichtungsglieder Uberbrückende Rohrabschnitt seitwärts aufgeweitet wird. Ist das Aufweiten erfolgt, so wird das Druckmittel aus dem Raum zwischen den Dichtungsgliedern wieder abgelassen und die Dichtungsglieder werden zusammengezogen, so dass die Vorrichtung aus dem Rohr emtfernt werden kann.
Wenngleich zur Aufweitung von Kunststoffrohren auch Druckluft zur Anwendung gelangen kann, so wird doch bevorzugt eine hydraulische Druckflüssigkeit verwendet, die sich besonders zum Aufweiten sowohl von Kunststoff- als auch von Metallrohren eignet, wobei Drücke bis zu etwa 700 - 750 kg/cm² benötigt werden.
Eine Vorrichtung zum seitlichen Aufweiten von Rohren gemäss dem Verfahren nach der Erfindung ist geke-rílzeichnet durch einen Dorn, auf dem im Abstand vom Dorn und im Längsabstand voneinander ein Paar Dichtungsglieder angeordnet sind, die mittels einer Spreiz-worricntung mit Bezug auf den Dorn seitwärts aufgeweitet und zusammengezogen werden können; hierbei ist eine Vorrichtung zur Zuführung einer DruckSlüssigkelt zwischen die Druckdichtungsglieder vorgesehen, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass beim Sinfßthren des Dorns in das Ende eines Rohres und nach Aufweiten der Dichtungsglieder bis zum Eingriff mit der Innenwandung des Rohres ein druckdichter Raum zwischen den Dichtungsgliedern entsteht. Wird nun ein unter Druck stehendes Arbeitsmittel in den erwähnten Raum eingeführt, so wird der die Dichtungsglieder überbrückende Rohrabschnitt seit ich aufgeweitet.
Werden mehrere derartige Vorrichtungen in mehrere aufzuweitende Rohre eingeführt, so können diese Rohre gleichzeitig aufgeweI-tet werden, da die von den einzelnen Vorrichtungen benötigte Druckflüssigkeit einer gemeinsamen Quelle entnommen werden-kann.
Auf diese Weise lässt sich der Zusammenbau der Heizgeräte (Boiler) und Wärmeaustauscher beschleunigen.
Zweckmässig besteht jedes Dichtungsglied aus einem in sich geschlossenen Band aus elastischem Material. Abgesehen davon, dass infolge dieser Elastizität eine sichere Abdichtung im Rohrinneren gewährleistet ist, schrumpft das Dichtungsglied in Richtung auf den Dorn wieder zusammen, sobald es von der Spreizkraft entlastet wird. Natürlich ist die Form der Dichtungsglieder dem Querschnitt der Rohre anzupassen, die mit der Vorrichtung aufgeweitet werden sollen.
Die Dichtungsglieder werden vorteilhaft im Abstand voneinander gehalten und sind mit Hilfe von keilartigen Spreizgliedern aùsweitbar, die auf dem Dort: aufeinander zu und voneinander weg längs verstellbar sind.
Zweckmässig liegen die Schrägflächen der keilartigen Spreizglieder einander zugewandt und werden die Dichtungsglieder durch ein zwischen ihnen angeordnetes Abstandsstück in einem bestimmten Abstand voneinander gehalten, wobei die Dichtungsglieder durch Aufeinanderzubewegen der Spreizglieder aufgeweitet werden.
Eine solche Vorrichtung kann leicht zum Aufweiten von Rohren verschiedener Durchmesser und zum Aufweiten von Rohrabschnitten verschieener Länge eingerichtet werden. Diese Anpassung an Rohre verschiedener Abmessung erfordert iiur die Auswechselung der Ke-ilgiieder zur Anpassung der Ausdehnbarkeit der Dichtungsglieder und die Auswechselung der Hülse, die den Abstand der Dichtungsglieder voneinander bestimmt. Natürlich sind auch die Dichtungsglieder selbst austauschbar.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der neuen Vorrichtung hervor Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Vrrichtung.
Fig. 2 ist ein ähnlicher -Schnitt wia Fig. 1, zeigt jedoch die Vorrichtung während ihrer Benutzung.
Die in Die in der Zeichnung veranschaulichte Vorrichtung kann zum der Zeichrnng veranschaulichte Vorrichtung kann zum Aufweiten zylindrischer Rohre bzw. Rohrleitungen verwendet werden und besteht aus einem mittleren länglichen Dorn 1, der an seinen Enden Gewindeabschnitte 2 und 3 aufweist. Eine Stellmutter 4 ist auf den Gewindeabschnitt 3 aufgeschraubt und wirkt gegen ein Paar ringförmiger Keilglieder 6 und 7, die ihrerseits verschiebbar auf denoDorn S gelagert sind. Ist die V-rrichtung vollständig zusammengesetzt, wie dies in der Zeichnung veranschaulicht ist, so wird das Keilglied 7 in Achsrichtung gegenüber dem Dorn 1 in seiner Stellung durch einen Ring -8 und eine Gegenmutter 9 festgehalten, die auf den Gewindeabschnitt 2 des Dorns 1 aufgeschraubt ist. Das Keilglied 6 ist auf den Dorn 1 in Richtung auf das Keilglied 7 zu und von ihm weg asia verst,ellbar und zwar mittels der Stellmutter 4, Diese Mutter lässt sich auf dem Gewinde 3 mittels eines ##pfenschlüssels odgl. verdrehen, dessen Zapfen in Ausnehmungen l@ am Umfang der Mutter 4 eingreifen.
Die ringförmigen Keilglieder 6 und 7 haben einander zugewandte Schrägflächen 1@ und 12, die mit Bezug auf die Achse des Derns 1 diwrergieren. Desgleichen sind einander zugewandt zwei am ssende der Schrägflächen 9 und 12 vorgesehene Zylinderabschnitte 13 bzw. 14. Am Fussende der schrägflächen werden die Zylinderabschnitte von je einer ringförmigen Dichtung 15 bzw.
16 aus nachgiebigem und dehbarem Material umgeben. Die beiden Dichtungsringe 15 und 16 werden durch eine Ringhülse 17 im Abstand voneinander gehalten, die die Enden der Zylinderabschnitte 13, 14 der Keilg@ieder 6 und 7 umgibt.
Das den Gewindeabsch@@i@@ 3 tragende Ende des Dornes @@weist eine @ff@ung 18 auf, an die die Zuführungsleitung für eine Pr@@kffüssigkeit @dg. ansch@iessbar ist. Die Öffnung 18 steht mit einer im D@rn vorgesehenen Axia@b@hrung @9 in Verbindung, die ihrerseits eine@ radia gerichteten Ka@a@ 2@ führt. Dieser Kanal hat seine Münd@@g@öffnung am Umfang des D@rns 1 und führt in einen Ringraum 2?, der begrenzt wird von den Stirnenden der Zylinderabschnitte 13, 14 der Keilglieder 6, 7, dem Dorn l und der Innenfläche der Ringhülse 17. Dieser Raum 22 steht mit der Aussenseite der Vorrichtung durch mehrere Löcher 23 in Verbindung, die in Abständen voneinander über den Umfang der Ringhülse 17 verteilt angeordnet sind. Ein Austritt des Druckmittels zwischen den Keilgliedern 6 und 7 und dem Dorn n wird durch ein Paar Dichtungsringe 24 verhütet.
Bei der Benutzung der V;rrichtung wird hier auf der Zeichnung "linkes Ende" in das Ende des aufzuweitenden, im Querschnitt zyLinderförmigen Rohres 25 soweit eingeführt, bis das Ende des aufzuweitenden Rohres ein beträchtliches Stück über die Ringhü@se 17 hinausragt. Es wird nun die Stellmutter 4 weiter auf das Gewinde 3 hinaufgeschraubt, wodurch das Keilglied 6 axial nach links in Richtung auf das andere Teilglied 7 gedrückt wird. Da die Ringhü@se 17 die Dichtungsringe 15 und 16 daran hindert, sich einander zu nähern, werden diese Ringe auf die schrägen Flächen 15: und der Keilglieder o und 7 heraufgedrückt, sobald diese aufeinander zu bewegt werden. Schl-iesslich legen sich die Ringe 15, ';6 abdichtend gegen die Innenflächen des Rohres 25. Auf diese Weise wird ein druckdicht verschlossener Ringraum 27 geschaffen, der von den beiden Dichtungsringen 15, , der Innenwand des Rohres 2 und der Aussenfläche der Ringhülse 17 begrenzt wird. Dieser Ringraum 27 steht mit dem Raum 22 über die Löcher 23 in Verbindung. Es wird nun ein mit einer Druckmitte.quelle in Verbindung stehender Schlauch odgl. 28 an die Öffnung 18 angeschlossen, so dass das Druckmittel in den druckdicht verschlossenen Raum 27 eindringen kann, Dabei wird der Abschnitt 29 ~des Rohres 25, der die beiden Dichtungsringe 15, 16 überbrückt, radial nach *ussen aufgeweitet, wie dies Fig. 2*zeigt.
Ist die gewünschte Aufweitung erreicht, so wird der Druckmittelzuführungsschlauch 28 von der Öffnung 18 getrennt und damit der Raum 27 druckentlastet. Anschniessend wird die Stellmutter li auf dem Gewinde 3 gelöst, so dass sich das' Keilglied 6 in Axialrichtung vom Keilglied 7 entfernt, wobei die Dichtungsringe sich wieder zusammenziehen. Die Vorrichtung kann dann wieder aus dem Rohr 25 herausgezogen werden.
Ersichtlich bestimmt die axiale Länge der Ringhülse 17 die Länge der Rohraufwe-itung. -Nach Abschrauben der Anschlagmutter 9, Entfernen des Abstandringes 8 der nach Abschrauben der Mutter 4 können die Keilglieder 6, 7, die Dichtungsringe 1%, 6 und die Ringhülse 17 entfernt und durch andere entsprechende Teile ersetzt werden, um die Vorrichtung zur Behandlung von Rohren anderer Abmessungen geeignet zu machen. Unter Verwendelrlg von Keilgliedern anderer radialer Dicke kann die Vorrichtung #### für andere Rohrdurchmesser passend gemacht werden. Werden Ringhülsen anderer Länge verwendet, so können mit der Vorrichtung Aufweitungen entsprechend anderer Länge erzeugt werden.
Patentansprüche:

Claims

P a t e n t a n s P r ü e,h e .

Verfahren zum seitlichen Aufweiten eines Rohres, dadurch gekennzeichnet, dass in das Rohr eine V rrichtlmg eingeführt wird, die ein Paar in der Längsrichtung des Rohres im Abstand voneinander angeordnete Dichtungsglieder aufweist, und die Vorrichtung so in das Rohr eingeführt wird, dass die Dichtungsglieder zu beiden Seiten des aufzuweitenden Rohrbereiches liegen, worauf die Dichtungsglieder radial so weit gedehnt werden, dass -sie mit der Rohrinnenwandung in Berührung kommen und zwischen sich einen druckdichten Raum bilden, in den anschliessend ein Druckmittel eingeführt wird, so dass der die Dichtungsglieder überbrückende Rohrabschnitt seitwärts aufgeweitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zum Rohraufweiten eine hydraulische Druckflüssigkeit verwendet wird.
3. Vorrichtung zum seitlichen Aufweiten eines Rohres gemäss dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Dora (1) auf dem im Abstand vom Dorn und im Längsabstand voneinander ein Paar Dichtungsglieder (15, 16) angeordnet sind, die mitels einer Spreizvorrichtung (6, 7) mit Bezug auf den Dorn seitwärts aufgeweitet und zusammengezogen werden können, gekennzeichnet ferner durch eine Vorrichtung (19, 20) zur Zuführung einer Druckflüssigkeit zweischen die Dichtungsglieder wobei die An@rdnung s@ getroffen ist.

dass beim Einführen des Dorns in das Ende eines Rohres (@@) und nach Aufweitung des Dichtungsgliedes bis zum Ei@-griff mit der Lunenwandung des R@hres ein druckdichter Raum (@7) zwischen den Dichtungsg@iedern entsteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Dichtungsglieder durch in sich geschlessene Bänder odgl. aus elastischem Material bestehen.
5. Verrichtung nach den Ansprüehen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsglieder (15, 16) im Abstand voneinander gehalten werden und mit Hilfe von keilartigen Spreizgliedern (6, T)- aufweitbar sind, die auf dem Dorn (i) aufeinander zu und voneinander weg längs verstellbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dje Schrägflächen (11, 2) der keilartigen Spreizglieder (6, 7) einander zugewandt liegen und die Dichtungsglieder (15, 16) durch ein--zwischen ihnen angeordnetes Abstandsstück (17) in einem bestimmten Abstand voneinander gehalten, werden wobei die Dichtungsglieder durch Aufeinanderzubewegen der Spreizglieder aufgeweitet werden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das eine der beiden keilartigen Spreizglieder (7> auf dem Dorn (1) unverrückbar gesichert- i.st, während das andere Spreizglied zittels einer auf den Dorn aufschraubbaren Mutter (4) verstellbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (i) einen in Läilgsrichtung erlaufenden Kanal (19) aufweist, der einerseits eine ffnung (18) zur Zuführung des Druckmittels hat und an @ seinem anderen wunde mit einem radial gerichteten Kanal, (2c) in Ver@indung steht, dessen Mündung an der Dornoberfläche zwischen den Bichtungsgliedern (15, 16) liegt.

L e e r s e i t e