DE2209687A1 - Rohrausziehvorrichtung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR^NO. ^^^EMA&J* * DIPL.-ING. H. HAUCK · DIPL-PHYB. W. SCHMITZ ' " *' * ' HAMBURG-MÜNCHEN DIPL.-II .\L W. WIiHNBRT

ZUSTELLUNGSANSCHKIFT: HAMBURG 36 ■ NEUER WALL 41

TEL. 367428 UND 364110

TEI.ROR. NEOEDAPATENT HAMBURG

CARRIER CORPORATIOIi München 15 mozartstr. 23

TEI.. U 3 8 0 3 8 6

Carrier Parl:v.^ray, Syracuse, telegh. negedapatent München

Hey/ York 15201/USA _o/ ™ -

^B ■ Hamburg, 2M, Febr.

Rohrausziehvorriclitun^·

Die Urfindunc bezieht sich auf Rohrausziehvorrichtungen zum Herausziehen von Rohren aus Wärmeaustauschern. Bei einer Ausfühnngsform eines Viürraeaustauschers, z.B. bei Kondensatoren und Verdampfern in Kühlanlagen, sind die Enden der Rohre zur Bildung einer lecksicheren Verbindung mit den Rohrplatten in den linden des V/Urmeaustauschers aufgeweitet. Gelegentlich ist es erforderlich, schadhaft gewordene Rohre auszutauschen. Das verlangt das Herausziehen der schadhaft gewordenen Rohre aus einer der Rohrplatten nach außen. Derartige Wärmeaustauscher v/erden oft bei ihrer Herstellung mit einigen Hundert Rohren ausgestattet. Das Neu-Einsetzen von Rohren wird unterschiedslos am Aufstellungsort des Wärmeaustauschers durch- £jeiuhrt. Demzufolge verlangt das erneute Ausstatten eines Wärmeaustauschers nit Rohren einen erheblichen Zeit- und Arbe i tsaufwand.

— 2 —

209885/0229

Dieser Zeit- und Arbeitsaufv/and, der beim Herausziehen von Rohren aus Wärmeaustauschern erforderlich ist, wird erheblich vermindert durch Anwendung des Zapfens gemäß der gleichlaufenden US-Anmeldung desselben Anmelders, Ser.-No. 843 361 vom 22. Juli 1969. Beim anfänglichen Aufbringen einer axial nach außen gerichteten Kraft auf den in ein Rhrende eingeschraubten Zapfen bewirkt der Zapfen zunächst ein Zusammenziehen des Rohrendes, aas zur Bildung eines Dichtungseingriffs in der Rohrplatte aufgeweitet worden war. Die Folge hiervon ist, daß das Rohr dann durch Anwendung einer axial nach außen gerichteten Kraft von einem Bruchteil der bei bekannten Zapfen erforderlichen Kraft von der Rohrplatte abgezogen werden kam

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer insbesondere gedrungenen kraftbetätigten Vorrichtung von leichtem Gewicht, die leicht von Hand bedient v/erden kann, um den Zapfen in das Rohr einzuschrauben und im Anschluß daran das Rhr durch die Rohrplatte zurückzuziehen.

In einem Endabschnitt eines rohrförmigen Gehäuses ist eine Hülse gelagert. Mit dem inneren Endabschnitt dieser Hülse

209885/0229

ist eine Zugstange verschraubt. An dem inneren Ende der Zugstange ist eine Kupplung befestigt, und der Rohrausziehzapfen ist an der Kupplung befestigt. Die Kupplung und das Gehäuse weisen Mittel auf, die durch ihre Zusammenwirkung die Drehbewegung der Kupplung und demgemäß auch der Zugstange und des Zapfens relativ zu dem Gehäuse hemmen können. Zur Verbindung der Hülse mit dem Gehäuse sowie zur Trennung dieser beiden Teile voneinander ist eine weitere Kupplung vorgesehen. Zu Beginn erstreckt sich der Zapfen vom gegenüberliegenden Ende des Gehäuses aus nach außen. Die Kupplung wird in Eingriff gebracht und ein Kraftantrieb mit der Hülse verbunden, wodurch das Gehäuse und die Hülse zusammen mit der Kupplung und dem Zapfen sich gemeinsam drehen, um den Zapfen in das Ende des herauszuziehenden Rohres einzuschrauben. Danach wird die Kupplung außer Eingriff gebracht und die Hülse durch den Antrieb gedreht, um die Zugstange und den Zapfen axial in das Gehäuse hineinzubewegen, welches dann gegen die Rohrplatte anstößt, und demgemäß wird das Rohr in das Gehäuse hineingezogen. Im Anschluß daran wird die Kupplung erneut in Eingriff gebracht, der Antrieb umgekehrt und der Zapfen vom Rohr abgeschraubt. Es steht dann ein Abschnitt d-es Rohres aus der Rohrplatte vor, an dem ohne Schwierigkeiten beliebige Einrichtungen befestigt werden können, um dann das Rohr vollständig von der Rohrplatte abzuziehen.

209888/0229

Fig. 1 fceigt einen Längsschnitt durch die ithrausziehvor« richtung unter Anwendung der Erfindung bei in dais Rohr eingeschraubtem Zapfen»

Fig« 2 zeigt eine Darstellung ähnlich derjenigen der Fig. 1* bei der das innere Ende des Gehäuses durch Drehen der Hülse gegen die Rohrplatte zum Anatoß gebracht Worden ist,

Fig. 3 zeigt eine Darstellung des Rohres, nachdem es von der Rohrplatte nach außen in das Gehäuse hereingezogen Wer« den ist,

Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 1 und

Fig. 5 zeigt einen Schnitt nach der Linie 5*5 der Fig« 2.

In dem äußeren Endabschnitt den Gehäuses 11 ißt eine Hülse 10 gelagert. Das äifere Ende des Gehäuses 11 weist eine Erweiterung 12 auf, die mit einer Gegenbohrung zur Bildung einer Schulter versehen ist, gegen die ein Drucklager 13 anliegt. Die Hülse 10 ist mit einem radialen Flansch 15 zur Zusammenwirkung mit dem Drucklager 13 versehen. Die Hülse

209885/0229

wird gegenüber einer axial nach außen gerichteten Bewegung in dem Gehäuse zurückgehalten, und zwar durch einen ringförmigen Körper 17, der zwischen dem Flansch 15 und einem Schnappring 18 angeordnet ist; der Schnappring ist in eine in der Gegenbohrung der Erweiterung 12 gebildete ilut eingesetzt. Bei dieser Anordnung wird die Hülse 10 gegenüber einer Axialbewegung in dem Gehäuse 11 festgehalten und ist drehbar in Ilülsenlagern 20 gelagert.

Der innere Endabschnitt der Bohrung der Hülse ist bei 21 mit einem Gewinde versehen. Das äußere Ende der Hülse 10 ist mit einer nicht-kreisförmigen öffnung versehen, die den /intrieb 23 eines kraftbetätigten Werkzeugs, z.B. eines Schlagschraube*»^ aufnimmt.

Der innere Abschnitt des Gehäuses 11 ist in seiner Seitenwand mit zwei langgestreckten Schlitzen 27 versehen. In der Bohrung des Gehäuses ist ein Kupplungskörper 28 gleitend gelagert und mit einer queiTverlaufenden Öffnung zur Aufnahme eines Stiftes 30 versehen, dessen L'nden sich durch die Schlitze 27 hindurcherstreclien und mit Schnappringen 31 zur Begrenzung der Axialbewegung des Stiftes 30 versehen sind.

Mo Kupplung 28 int außerdem mit einer sich in axialer Rich-

209885/0229 ^8Λ0 W

tung erstreckenden nicht-kreisförmigen Öffnung versehen. Eine mit einem Außengewinde versehene Zugstange 33 weist einen Endabschnitt 35 mit einem Querschnitt entsprechend der Öffnung des Kupplungskörpers 28 auf und ist durch einen quetfverlaufenden Stift 37 daran befestigt; der Endabschnitt der Zugstange 33 ist an einer Seite des Stiftes 30 gelagert. Der RohiEusziehzapfen 39 ist mit einem Gewindeteil 40 und einem in einen nicht-kreisförmigen Endätechnitt 43 auslaufenden Schuft 41 ausgebildet, weist eine Gestalt entsprechend der axial verlaufenden Öffnung in der Kupplung 28 auf und ist durch einen Stift 45 daran befestigt.

Es ist offensichtlich, daß bei dieser Anordnung die Zugstange 33, die Kupplung 28 und der Zapfen 40 gegenüber einer Drehbewegung relativ zu dem Gehäuse 11 festgehalten \*rden. Jedoch sind diese Bestandteile axial in dem Gehäuse um eine Entfernung entsprechend der Länge der Schlitze 27 beweglich.

Die äußere Endkante der Gehäuseerweiterung 12 ist. mit Kerben 50 für die Aufnahme von Zinken 51 versehen, die auf dem gegenüberliegenden Ende einer Klauenkupplungshülse 53 gebildet sind, die auf dem Außenendabschnitt der Hülse 10 gelagert ist und axial zu ihr gleitet, um die Zinken

209885/0229

■ Ί -

220968?

in einen Singriff mit den Kerben 50 hinein und aus ihm heraus zu bewegen. Ein oder mehrere Keile 55 dienen dazu, den Kupplungskörper 53 gegenüber einer Drehbewegung relativ zu der Hülse festzuhalten. In Fig. 1 wird die Kupplung im eingekuppelten Zustand gezeigt. In Fig. 2 ist die Hülse 53 nach außen bewegt, worden, und die Kupplung ist ausgekuppelt.

Bei der eingekuppelten Kupplung nach Fig. 1 wird durch den Antrieb 25 eine Drehbewegung sowohl auf die Hülse 10 rls auch auf das Gehäuse 11 übertragen, was, wie klar ersichtlich, ein Drehen des Zapfens 40 zur Folge hat, um einen Schraubeingriff mit dem Wärmeaustauscherrohr 57 herbeizuführen. Die Länge des GewindeabSchnitts des Zapfens überschreitet die axiale Länge desjenigen Abschnitts des Röhrendes, der zur Bildung eines Dichtungseingriffs mit der Rohrplatte aufgeweitet ist. Es sei darauf hingewiesen, daß der Abschnitt des Rohres, der gegen die Rohrplatte aufgeweitet ist, erheblich unter der Dicke der Rohrplatte liegen kann. Im allgemeinen liegt der aufgeweitete Boreich des Rohres etwa bei 3/4 Zoll axial in Längsrichtung geraessen, wenn die Rohrplatte eine Dicke von 2 bis 3 Zoll hat. Auf ,jeden FrIl werden 1 oder 2 Gewindegänge in Richtung auf das Schaftende des Zapfens

209885/0229

von dem Rohrende freigelassen, damit bei der anfänglichen axial nach außen gerichteten Bewegung des Zapfens die Gewinde des Zapfens daß Hetall auf der Innenseite des Rohres nach innen abschälen, um ein Zusammenziehen des Rohres herbeizuführen, wie es in dem erwähnten älteren Patent desselben Anmelders erläutert ißt*

Nach dem Einschrauben des Zapfens in das Rohr wird der Kupplungskörper 53 aus seinem Eingriff mit dem Gehäuse gelöst, und die Hülse 10 v/ird durch den Antrieb 25 gedreht. Beim Drehen der Hülse 10 wird eine relative Axialbewegung zwischen der Zugstange und dem Gehäuse bewirkt« Zunächst wird, wie in Fig. 2 gezeigt, das Gehäuse nach innen bewegt, bis es gegen die Rohrplatte 60 anstößt. Im Anschluß daran werden bei fortgesetzter Kraftübertragung durch den Antrieb 25 die Kupplung 28, der Zapfen 40 und das Rohr 57 in das Gehäuse hineingezogen, wie es in der Fig. 3 gezeigt ist.

Das äußere Ende 61 der Zugstange 33 ist von verringertem Durchmesser und so bemessen, daß es in die am Außenende er Hülse 10 gebildete öffnung eintreten kann« Hierbei schiebt es den Antrieb 23 aus seinem Eingriff mit der

208885/0229!

Hülse heraus. Dies geschieht, bevor der Stift 30 die äifbren Endai der Schlitze 27 erfaßt, und auch vor dem Eingriff zwischen der Kupplung 28 und dem inneren Ende der Hülse. Demzufolge kann die Zugstange nicht nach außen in eine Stellung bewegt v/erden, die zu einem Festziehen oder Verklemmen der Zugstange und dazugehöriger Konctruktionsteile führen könnte.

Normalerweise wird der Bedienungsmann den Antrieb während des Ilerausziehens des Rohres aus der Rohrplatte zum Stillstand bringen, bevor das Ende 61 der Zugstange den Antrieb 23 aus seinem Eingriff mit der Hülse 10 herausschiebt. Er kann dies ohne Schwierigkeiten durchführen, indem er einfach die Lage des Stiftes 30 in den Schlitzen 27 beobachtet.

Wenn das Rohr 57 um eine Entfernung, die dem Hauptteil des Gewindeabschnitts der Zugstange vergleichbar ist, aus der Rohrplatte 60 herausgezogen worden ist, dann wird die Kupplungsanordnung 50-51 erneut in Eingriff gebracht und der Antrieb 25 umgekehrt. Das Drehen des Gehäuses und der ■ Hülse in umgekehrter Richtung bewirkt die Entfernung des Zppfcns aus dem Rohr. Im Anschluß an die Lösung der Vor-

- 10 -

209885/0229

richtung von dem herausgezogenen Rohr i'/ird die Kupplung itfieder außer Eingriff gebracht und der Antrieb 25 wieder in umgekehrter Richtung betätigt, um die Zugstange, die Kupplung 28 und den Zapfen 39 nach innen etwa in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zu bewegen, um das nächste herauszuziehende Rohr zu erfassen. V/ährend dieser Rückwärtsbewegung der Teile wird ein Verklemmen der Zugstange auch dadurch verhindert, daß das äußere Ende-des Gewindeabschnitts der Zugstange sich aus dem Gewindebereich 21 der Hülse herausbewegt, bevor die Stifte 30 die inneren Enden der Schlitze 27 erfassen.

Die Wärmeaustauscherrohre ahwanken im Durchmesser. Die Enden der Rohre stehen ein kurzes Stück über die äüfere Stirnseite der Rohrplatte vor. Um den richtigen Eingriff zwischen dem inneren Ende des Gehäuses und der Rohrplatte 60 zu gewährleisten und die richtige Führung für den Schaft 41 des Zapfens beim Einschrauben desselben in das Rohr vorzusehen, sowie auch das richtige Spiel für das Rohr beim Hereinziehen in das Gehäuse zu schaffen, ist ein Endkörper 70 lösbar auf dem inneren Ende des Gehäuses gelagert.

Der Endkörper 70 ist mit einem zylindrischen .Abschnitt versehen, der ein Außengewinde aufweist und mit dem inneren

- 11 -

209885/0229

Ende des Gehäuses 11 verschraubt ist. An seinem gegenüberliegenden Ende ist der Endkörper mit einem zylindrischen Abschnitt 73 zur Zusammenwirkung mit der Rohrplatte 60 versehen. Der Endkörper ist mit einer zylindrischen Bohrung ausgestattet, die so bemessen ist, daß sie im Gleitsitz auf den Schaft 41 des Zapfens paßt, wobei diese Bemessung einen lichten Raum für das Rohr einschließt, wenn dieses in das Gehäuse hereingesogen wird.

Die Vorrichtung bildet eine gedrungene Konstruktion von leichtem Gewicht, die leicht mit einer Hand zu handhaben ist, während der Bedienungsmann den Antrieb in der anderen Hand hält. Das Herabziehen des Rohres 57 von der Rohrplatte 60 nimmt nur Sekunden in Anspruch und erfordert nur wenig Kraftaufwand seitens des Bedienungsmannes.

Während hier zur Veranschaulichung einer bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt wurde, sei doch darauf hinge\/iesen, daß diese Erfindung auch anderweitig zur Ausführung gelangen kann, ohne daß dabei der Bereich der folgenden Ansprüche verlassen würde.

- 12 -

209885/0229

Claims (7)

Patentansprüche ;

1.)Vorrichtung zum Herausziehen von Rohren aus einer Rohrplatte, gekennzeichnet durch ein langgestrecktes Gehäuse (11) mit einem sich in Längsrichtung dort hindurcherstrekkenden Kanal, einen Rohrausziehzapfen (3i$, der in dem Kanal angeordnet ist, wobei sich sein Gewindeabschnitt (40) von einem Ende des Gehäuses nach außen erstreckt, Ilittel (27, 28, 30) die den Zapfen mit dem Gehäuse verbinden, um eine Drehbewegung mit ihm auszuführen, wodurch beim Drehen des Gehäuses der Zapfen in das Rohr eingeschraubt und das eine Ende des Gehäuses gegen die Rohrplatte bewegt wird, sowie kraftbetätigte Einrichtungen (10, 28, 36), die mit dem Zapfen verbunden sind und so betätigt werden können, daß sie eine Bewegung desselben und dea Rohres axial durch den Kanal hindurch bewirken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ^aittel zur Verbindung des Zapfens mit dem Gehäuse einen Kupplungskörper (28) einschließen, der mit dem Zapfen (39) verbunden ist, sowie Mittel, die mit dem Kupplungskörper und cfem Gehäuse (11) zusammenarbeiten, um eine relative Drehbewegung zwischen der Kupplung und dem Gehäuse zu verhindern.

- 13 -

20 9885/02 2 9

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftbetätigte Einrichtung eine mit einem Außengewinde versehene Zugstange (33) darstellt, die wirksam mit einem Ende des Zapfens (39) verbunden ist, sowie eine Hülse (10), die in dem Gehäuse (11) gelagert und mit der Zugstange verschraubt int, und iiittel (13, 15, 1Q) zum Festhalten der Hülse gegenüber einer Ärialbewegung in dem Gehäuse.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein rohrförmiger Endanschluß (70) lösbar an dem einen Ende des Gehäuses befestigt ist und mit dem darin gebildeten Kanal fluchtet.

5. Vorrichtung zum Herausziehen von Rohren aus Rohrplatten, gekennzeichnet durch einen langgestreckten Gehäusekörper (11) mit einem axial durch ihn hindurch-führenden Kanal, einen Hülsenkörper (10), der in einem Endabschnitt des Gehäusekörpers gelagert ist, Vorrichtungen (13, 15, 17), die den Hülsenkörper gegenüber einerAxialbewegung relativ zu dem Gehäusekörper festhalten, eine Kupplung (23), die in dem Kanal an dem gegenüberliegenden Endabschnitt des Gehäusekörpers gelagert ist, einen Rohrausziehzapfen (39), dor mit dem Gehäuse zur Ausführung einer Drehbewegung mit ihn verbunden ist, wobei sich der mit Gewinde versehene Abschnitt (40) des Zapfens von dem gegenüberliegenden En-

-14 209885/0229

de des Gehäusekörpers nach außen erstreckt, eine mit einem Außengewinde versehene Zugstange (33), die an einem Ende wirksam mit der Kupplung verbunden ist, wobei sich das gegenüberliegende Ende der Stange in das innere Ende der Hülse hineinerstreckt und mit ihm verschraubt ist, während das äußere Ende der Hülse Mittel zur Zusammenwirkung mit einem Kraftantrieb (23) zum Drehen der Hülse aufweist, Kupplungseinrichtungen (50, 51, 53) zur Verbindung der Hülse mit dem Gehäuse und zum Lösen dieser Teile voneinander, wobei der Hülsekörper und der Gehäusekörper bei eingekuppelter Kupplung gemeinsam drehbar sind, Mittel (27, 30), die mit der Kupplung und dem Gehäusekörper zusammenwirken können, um eine relative Drehbewegung zwischen der Kupplung und dem Gehäuse zu unterbinden, jedoch eine Axialbowegung der Kupplung in dem Gehäuse zuzulassen, wodurch beim Einkuppln der Kupplung das Gehäuse und die Kupplung durch den Antrieb gemeinsam gedreht v/erden, um den Zapfen in ein Rohr hineinzuschrauben und das gegenüberliegende Ende des Gehäuses gegen die Rohrplatte zu bewegen, und beim Auskuppeln der Kupplung die Hülse zu drehen, um die Kupplung, den· Zapfen und das Rohr in das Gehäuse hereinzuziehen.

- 15 -

209885/0229

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung ein Kupplungselement (53) besitzt, das auf dem äußeren Ende der Hülse (10) zum Umlauf mit dieser angeordnet ist und in axialer Ridstung der Hülse in einen Kupplungseingriff mit dem Gehäuse hinein und aus ihm herausbewegt werden kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende der Hülse (10) mit einer Buchse versehen ist, die einen Kraftantrieb (23) v/irksam aufnimmt, wobei die axiale Länge der Zugstange 33 die axiale Länge der Hülse überschreitet, wodurch das gegenüberliegende Ende der Stange den Kraftantrieb erfaßt und denselben aus der Buchse heraustreibt, bevor die Kupplung das innere linde der Hülse erfaßt.

209885/0229

Leerseite