DE2709633B2

DE2709633B2 - Device for fastening a sleeve in a pipeline

Info

Publication number: DE2709633B2
Application number: DE19772709633
Authority: DE
Inventors: George Dominic Windsor Rogers Jun.; John Merle West Hartford West
Original assignee: Combustion Engineering Inc
Current assignee: Combustion Engineering Inc
Priority date: 1976-03-26
Filing date: 1977-03-05
Publication date: 1980-08-21
Also published as: DE2709633A1; FR2345243B1; DE2709633C3; JPS52119518A; SE423329B; CH622599A5; SE7703468L; JPS6110213B2; FR2345243A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen einer Muffe in einer Rohrleitung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Merkmalen. Eine derartige Vorrichtung ist aus der AT-PS 1 74 521 bekannt Gemäß dieser Druckschrift sollen zwei ineinandergesteckte Rohre dadurch miteinander verbunden werden, daß das Innenrohr mittels hydraulischen Drucks bleibend radial verformt wird, während das Außenrohr elastisch aufgeweitet wird. Die Verbindungsstelle wird äußerlich abgestützt, so daß durch die in der Abstützung vorgesehenen Hohlräume das Maß der Aufweitung festgelegt ist.The invention relates to a device for fastening a sleeve in a pipeline with the im Features mentioned in the preamble of the claim. Such a device is from the AT-PS 1 74 521 known According to this publication, two tubes inserted one inside the other are intended to be connected to one another be connected that the inner tube is permanently deformed radially by means of hydraulic pressure, while the outer tube is elastically expanded. The connection point is supported externally, so that by the The extent of the expansion is determined in the cavities provided in the support.

Ähnlich wird die Klebverbindung gemäß DE-PS 8 01 888 hergestellt. Hier ist kein flüssiges Medium als volumeninkompressibler Körper vorgesehen, sondern ein Gummistopfen. Auch hier wird das Maß der Deformation durch Hohlräume einer äußeren Abstützung vorgegeben.The adhesive connection according to DE-PS 8 01 888 is produced in a similar manner. There is no liquid medium here as Volume incompressible body provided, but a rubber stopper. Here, too, the degree of Deformation given by cavities in an external support.

Einer derartigen Begrenzung der Deformation bedarf es gar nicht bei der Anordnung gemäß DE-PS 8 27 056, wo ein Ventilschutzrohr durch einen Gummistopfen ähnlich wie zuvor erläutert aufgeweitet und dadurch in einer Innennut eines massiven Drehteils vercnkert wird.Such a limitation of the deformation is not necessary with the arrangement according to DE-PS 8 27 056, where a valve protection tube is expanded by a rubber stopper similar to that previously explained and thus in an inner groove of a solid turned part is anchored.

Schließlich ist aus der DE-PS 10 83 774 ein Verfahren zum Herstellen von Hohlblechtafeln, z. B. von Kühlschrankverdampfern, bekannt, bei dem in die Hohlräume ein festgelegtes Flüssigkeitsvolumen eingepreßt wird und danach die je nach den Fertigungstoleranzen mehr oder weniger dick aufgeblähten Tafeln zwischen Preßstempeln auf Nennmaß abgeflacht werden; da dabei das eingesetzte Volumen der inkompressiblen Flüssigkeit seitlich ausweichen kann, bleibt wunschgemäß das Hohlraumvolumen konstant. Ähnlich wie beim zuvor diskutierten Stand der Technik wird also die (einzige) interessierende Endabmessung, nämlich die Dicke der Tafel, durch äußere Formgebung festgelegt.Finally, from DE-PS 10 83 774 a method for the production of hollow metal sheets, for. B. from refrigerator evaporators, known, in which a fixed volume of liquid is pressed into the cavities is and then depending on the manufacturing tolerances more or less thick inflated panels between Press punches are flattened to their nominal size; because the volume used is the incompressible Liquid can escape laterally, the cavity volume remains constant as desired. Similar to the The prior art discussed previously is therefore the (only) final dimension of interest, namely the Thickness of the board, determined by the external shape.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Merkmalen zu schaffen, die auch dann anwendbar ist, wenn die Rohrleitung von außen unzugänglich ist. Dieser Fall liegt zum Beispiel bei sogenannten Rohrund Druckgehäuse-Wärmetauschern vor, bei denen sich zwischen querverlaufendcn Rohrplatten Bündel von fluidführenden Rohren erstrecken. Von Zeit zu Zeit treten in den Rohren aus hier nicht weiter interessierenden Gründen Lecks auf, welche mittels einzusetzender Muffen abgedichtet werden sollen; es versteht sich, daß die Rohraußenseite dabei unzugänglich ist. Die Muffe muß dabei hinreichend fest im Rohr sitzen, daß zumindest im wesentlichen Fluiddichtigkeit gewährleistet ist. und andererseits darf das Rohr nicht so stark geweitet werden, daß es über seine Bruchfestigkeit hinaus gedehnt wird.The object of the invention is to provide a device with those mentioned in the preamble of the claim To create features that can also be used when the pipeline is inaccessible from the outside. This is the case, for example, with so-called tube and pressure casing heat exchangers, in which Bundles of fluid-carrying tubes extend between transverse tube plates. From time to time leaks occur in the pipes for reasons that are not of further interest here, which by means of Sleeves are to be sealed; it goes without saying that the outside of the pipe is inaccessible. The sleeve must sit sufficiently firmly in the pipe that at least substantially fluid tightness is ensured. and on the other hand, the pipe must not be as strong be expanded so that it is stretched beyond its breaking strength.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist zur Lösung dieser Aufgabe die Vorrichtung eine volumetrische Bemessungseinrichtung für die Festlegung und Begrenzung der Radialexpansion auf.According to the present invention, to achieve this object, the device has a volumetric Dimensioning device for the definition and limitation of radial expansion.

Die Deformation von Muffe und Rohrleitung wird also dadurch festgelegt, daß im Falle der Verwendung eines Festkörpers als volumeninkompressibler KörperThe deformation of the socket and pipeline is determined by the fact that in the case of use of a solid as a volume incompressible body

ίο — etwa eines Gummistopfens — dessen Axialkompression gesteuert wird, während im Falle der Verwendung einer Flüssigkeit ein genau bemeßbares Volumen eingespeist wird, sobald die Muffe an der Rohrwandung zur Anlage gebracht istίο - for example a rubber stopper - its axial compression is controlled, while in the case of the use of a liquid a precisely measurable volume is fed in as soon as the socket is brought into contact with the pipe wall

Während gemäß der oben genannten DE-PS 10 83 774 die Volumenzumessung dann vorgesehen ist, wenn auch ein bestimmtes Endvolumen erreicht werden soll, ist das schließlich erreichte Endvolumen bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ohne Belang; es interessiert vielmehr der Endquerschnitt des zu reparierenden Rohres. Wo es bei der Vorrichtung gemäß DE-PS 10 83 774 aber auf eine Querabmessung ankam, verwendete man in ganz herkömmlicher Weise Formwerkzeuge. Der Vorschlag der Erfindung konnte mithin durch jene Druckschrift nicht nahegelegt werden.While according to the above-mentioned DE-PS 10 83 774, the volume measurement is then provided, if a certain final volume is also to be achieved, the final volume finally reached is at Device according to the invention of no concern; it is rather the final cross-section of the to be of interest repairing pipe. Where the device according to DE-PS 10 83 774 but on a transverse dimension mold tools were used in a very traditional way. The proposal of the invention could therefore are not suggested by that publication.

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werdtn nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the subject matter of the invention will be described below with reference to the Drawing explained in more detail.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Rohrmuffe, die innerhalb einer Fluidleitung gemäß der Erfindung befestigt wird,F i g. 1 shows a longitudinal section through a pipe socket, which is located within a fluid line according to the invention is attached,

F i g. 2 zeigt eine hydraulische Vorrichtung für die Übertragung einer radial auswärts gerichteten Kraft auf einen Teil der Innenwandung der Muffe, undF i g. 2 shows a hydraulic device for the Transmission of a radially outwardly directed force to part of the inner wall of the sleeve, and

F i g. 3 stellt eine mechanische Vorrichtung für dieselbe Funktion wie die Vorrichtung nach F i g. 2 dar, bei der jedoch eine Kompressionskraft auf ein Elastomermaterial ausgeübt wird.F i g. Figure 3 shows a mechanical device for the same function as the device of Figure 3. 2 represent in which, however, a compressive force is exerted on an elastomeric material.

In Fig. 1 ist eine Muffe 10 dargestellt, die innerhalb einer Fluid-Leitung 12 positioniert ist, welche Verschleißerscheinigungen 14 in ihrer Außenwandung aufweist. Diese Figur stellt die Verbindung gemäß der Erfindung dar, und zwar in einer Zwischenstufe auf der rechten Seite, und — auf der linken Seite — nachdem die Muffe innerhalb der Rohrleitung befestigt worden ist durch Einwirkenlassen eines internen radial gerichteten Druckes auf die Innenwandung der Muffe. Die F i g. 2 und 3 zeigen zwei alternative Vorrichtungen,In Fig. 1, a sleeve 10 is shown, which within a fluid line 12 is positioned, which signs of wear 14 has in its outer wall. This figure represents the connection according to the Invention represent, in an intermediate stage on the right side, and - on the left side - after the sleeve has been fixed inside the pipeline by applying an internal radially directed Pressure on the inner wall of the socket. The F i g. 2 and 3 show two alternative devices,

so welche die Fernübertragung der erforderlichen Innenkraft auf die Muffe ermöglichen, derart, daß die Muffe und die Rohrleitung nach außen expandieren, und so eine mechanische Verbindung miteinander eingehen.
F i g. 2 läßt das Verfahren erkennen, gemäß dem die Reparaturmuffe 10 innerhalb des Rohres 12 befestigt wird, und das nun im einzelnen erläutert wird. Der Außendurchmesser der Reparaturmuffe ist etwas geringer als der Innendurchmesser des zu reparierenden Rohres, so daß die Muffe ohne weiteres innerhalb des Rohres eingeführt und axial längs diesem bewegt werden kann, in eine gewünschte Position, wobei sich die Muffenenden über den verschlissenen Bereich hinaus erstreckender von der Fluidströmung innerhalb der Rohrleitung zu isolieren ist. Wie oben angedeutet, erkennt man bei näherer Betrachtung der Fig. 1, daß die Verbindungsstelle 16 auf der rechten Seite eine Zwischenstufe bei der Befestigung der Muffe innerhalb der Rohrleitung darstellt, wobei die Muffe in Kontaktso which enable the remote transmission of the required internal force to the socket, in such a way that the socket and the pipeline expand outwards and thus enter into a mechanical connection with one another.
F i g. 2 reveals the method according to which the repair sleeve 10 is fastened within the pipe 12, and which will now be explained in detail. The outside diameter of the repair socket is slightly less than the inside diameter of the pipe to be repaired so that the socket can be easily inserted within the pipe and moved axially along it to a desired position with the socket ends extending beyond the worn area from the Is to isolate fluid flow within the pipeline. As indicated above, on closer inspection of FIG. 1, it can be seen that the junction 16 on the right-hand side represents an intermediate stage in the fastening of the socket within the pipeline, the socket in contact

mit der Innenwandung des Rohres expandiert worden isi, jedoch die Rohrleitungswandung selbst noch nicht expandiert wurde, um die endgültige mechanische Verbindung zu bilden, wie sie dann an der Verbindungsstelle 18 auf der linken Seite zeigthas been expanded with the inner wall of the pipe, but not the pipe wall itself has been expanded to form the final mechanical joint as it is then at the joint 18 on the left shows

Nachdem die Muffe an der gewünschten Stelle positioniert worden ist, innerhalb der Rohrleitung, werden entsprechend konstruierte Vorrichtungen verwendet, um eine radial auswärts gerichtete Kraft von innerhalb der Muffe auszuüben, zunächst an einem Ende und dann um anderen Ende der Muffe, damit diese zunächst nach außen in Kontakt mit der Innenwandung der Rohrleitung expandiert wird, und dann weiter expandiert wird, gemeinsam mit der Rohrleitung selbst, was zu einem mechanischen Formschluß führt Da die is Muffe und die Rohrleitung im wesentlichen äquivalente Elastizitätskonstanten aufweisen, und da demgemäß das äußere Rohr einer Zugspannung gleicher Größenordnung unterworfen wird wie die Muffe, muß ein geringes mechanisches Spiel zwischen der Muffe und dem Rohr an der Verbindungsstelle existieren. Im Ergebnis erzielt man keine Verbindung mit absoluter Leckdichte, doch wird das Lecken soweit begrenzt, daß sich nur eine sehr kleine Leckmenge ergibt, die auf weniger als 100 cc/ Min. geschätzt wird. Die Muffe bewirkt mechanische Festigkeit in Axialrichtung so, daß ein Trennen des Rohres in dem verschlissenen Bereich verhindert wird, falls die Rohrwandung vollständig zerstört wird.After the socket has been positioned in the desired location within the pipeline, appropriately designed devices are used to generate a radially outward force of exercise inside the sleeve, first at one end and then around the other end of the sleeve, so that this first outwardly in contact with the inner wall the pipeline is expanded, and then expanded further, together with the pipeline itself, which leads to a mechanical form fit The socket and the pipeline have substantially equivalent elastic constants, and accordingly that outer pipe is subjected to a tensile stress of the same order of magnitude as the socket, must be a low mechanical play exist between the socket and the pipe at the junction. Achieved as a result there is no connection with absolute leakage density, but leakage is limited to such an extent that there is only one very results in a small amount of leakage, which is less than 100 cc / Min. Is estimated. The sleeve causes mechanical strength in the axial direction so that a separation of the Pipe is prevented in the worn area if the pipe wall is completely destroyed.

In einem typischen Anwendungsfall wird ein Inconel 600 Rohr mit einem Außendurchmesser von 19 mm, wie sie üblicherweise in Kernkraftdampferzeugern verwendet werden, und das eine Wanddicke von 1,22 mm aufweist, mit einer Muffe versehen, die einen Außendurchmesser von 15,875 mm und eine Wanddicke von 0,813 mm besitzt, die ebenfalls aus Inconel 600 besteht. Die Muffenlänge wird so gewählt, daß sie sich über den verschlissenen Bereich um eine Länge hinaus erstreckt, die erforderlich ^:st, Ungenauigkeiten bei der Axiallokalisierung auszugleichen. Innendruck wird dann auf einen begrenzten Bereich von einem Ende der Muffe ausgeübt, um eine Expansion der Muffe und des Rohres gemeinsam zu bewirken, um so den gewünschten mechanischen Formschluß zu erzielen, innendrücke von 980 bis 1050 at sind notwendig, um die gewünschte Expansion des Rohres und der Muffe — wie oben beschrieben — zu erzielen, was nachfolgend in Verbindung mit Vorrichtungen für die Ausübung des erforderlichen radial gerichteten Drucks noch im einzelnen erläutert wird.In a typical application, an Inconel 600 pipe with an outside diameter of 19 mm, as is commonly used in nuclear power steam generators, and which has a wall thickness of 1.22 mm, is provided with a socket which has an outside diameter of 15.875 mm and a wall thickness of 0.813 mm, which is also made of Inconel 600. The sleeve length is chosen so that it extends beyond the worn area by a length which is necessary ^{: to} compensate for inaccuracies in the axial localization. Internal pressure is then exerted on a limited area from one end of the socket to cause the socket and the pipe to expand together to achieve the desired mechanical interlocking; internal pressures of 980 to 1050 atm are necessary to achieve the desired expansion of the pipe and the sleeve - as described above - to be achieved, which will be explained in detail below in connection with devices for exerting the required radially directed pressure.

F i g. 2 zeigt eine hydraulische Vorrichtung 20 für die Übertragung der radial auswärts gerichteten Kraft, die erforderlich ist, um die Expansionsverbindung zu bewirken. Die Vorrichtung ist dargestellt positioniert nahe dem Ende einer Muffe 10, die in der gewünschten Axialposition innerhalb des äußeren Rohres 12 angeordnet worden ist. Die Vorrichtung umfaßt einen zentralen Dorn 22 mit einem festen Anschlag 24 und einen beweglichen Anschlag 26. Der feste Anschlag 24 umfaßt einen radial erweiterten Abschnitt des Domes, der so bemessen ist, daß er dicht in den Innendurchmesser der Muffe 10 paßt Der bewegliche Anschlag 26 umfaßt einen Ring mit einem Außendurchmesser gleich dem des festen Anschlages und einem Innendurchmesser, der einen eng tolerierten Gleitsitz auf dem Außendurchmesser des Domes ergibt. Das Ende des Domes, das sich in die Muffe erstreckt, ist mit einer Mutter 28 versehen, die ai*f Gewindegängen 30 des Domes sitzt und verwendet wird, um innerhalb bestimmter Grenzwerte die Position des beweglichen Anschlages 26 axial bezüglich des Domes 22 zu justieren. Der feste und der bewegliche Anschlag zusammen mit dem Abschnitt 32 des Domes, der sich zwischen ihnen erstreckt, und der innenwandung 34 der Muffe 10 wirken zusammen, um einen Ringraum 36 zu definieren, der in Fluidkommunikation mit der Innenwandung der Muffe steht Ein Paar von einander zugekehrten, U-förmigen Querschnitt aufweisenden Topfdichtungen 38 ist um den Dorn herum angeordnet innerhalb des Ringraums 36, und die Dichtungen liegen mit ihren flachen Stirnflächen 40 an dem festen Anschlag bzw. dem beweglichen Anschlag an, während ihr U-förmiger Querschnitt in Fluidkommunikation mit dem Ringraum steht Die U-förmigen Querschnitt aufweisenden Topfdichtungen 38 sind die primären Hydraulikfluidabdichtelemente und werden ihrerseits dem Druck unterworfen, d.h. daß bei zunehmendem Innendruck auch der Abdichteffekt vergrößert wird. Der Dorn ist mit einem sich in Axialrichtung erstreckenden Hydraulikdurchlaß 40 in seinem Zentrum versehen, der innerhalb des Domes im Bereich des Ringraums 36 endet Ein zweiter Durchlaß 42 erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zu dem ersten vom Ende des ersten Durchlaßes durch die Dorr.wandung und bewirkt Fluidkommunikation zwischen dem ersten Hydraulikdurchlaß und dem Ringraum 36. Ein entsprechendes Hydraulikfitting 44 an dem Ende des Dcrnes stellt die Verbindung her zu einer Leitung 46, mittels der Hydraulikfluid von einer Zwangsförderpumpe 48 eingespeist wird. Ein vorgegebener fester volumetrischer Durchsatz von Hydraulikfluid, gesteuert durch eine Kontrolleinrichtung 50, nach Aufbringen eines ersten Grunddruckes, bestimmt den Maximaldurchmesser der Expansion der Verbindungsstelle. Als Beispiel sei angegeben, daß für ein Rohr mit 19 mm Außendurchmesser und eine Muffe mit 15,875 mm Außendurchmesser, wie oben angegeben, der Druck, der erforderlich ist, um die Muffe plastisch in Kontakt mit dem Dampferzeugerrohrinnendurchmesser zu expandieren, 42 bis 49 at beträgt. Der Druck wird dann durch Zufuhr eines festen volumetrischen Durchsatzes auf einen Spitzenwert von 980 bis 1050 at gebracht, um beide Rohre in die endgültige Formschlußverbindung zu expandieren. Für eine expandierte Zone von etwa 25 mm Länge ist in dem obigen Beispiel ein Enddurchsatz von 1 cm³ erforderlich, was zu einer bleibenden Durchmesserexpansion des Außenrohres von 6,25 ± 20% führtF i g. Figure 2 shows a hydraulic device 20 for transmitting the radially outward force required to effect the expansion joint. The device is shown positioned near the end of a socket 10 which has been positioned within the outer tube 12 in the desired axial position. The apparatus includes a central mandrel 22 with a fixed stop 24 and a movable stop 26. The fixed stop 24 includes a radially expanded portion of the mandrel sized to fit snugly within the inner diameter of the sleeve 10 a ring with an outer diameter equal to that of the fixed stop and an inner diameter which results in a tightly tolerated sliding fit on the outer diameter of the dome. The end of the dome which extends into the socket is provided with a nut 28 which sits on the threads 30 of the dome and is used to adjust the position of the movable stop 26 axially with respect to the dome 22 within certain limits. The fixed and movable stops along with the portion 32 of the dome extending between them and the inner wall 34 of the sleeve 10 cooperate to define an annulus 36 in fluid communication with the inner wall of the sleeve a pair of one another facing, U-shaped cross-section having cup seals 38 is arranged around the mandrel within the annular space 36, and the seals are with their flat end faces 40 on the fixed stop or the movable stop, while their U-shaped cross-section in fluid communication with the Annular space is standing The cup seals 38, which have a U-shaped cross-section, are the primary hydraulic fluid sealing elements and are in turn subjected to the pressure, ie the sealing effect is also increased as the internal pressure increases. The mandrel is provided with an axially extending hydraulic passage 40 in its center which terminates inside the mandrel in the region of the annular space 36. A second passage 42 extends substantially perpendicular to the first from the end of the first passage through the mandrel wall and effects Fluid communication between the first hydraulic passage and the annular space 36. A corresponding hydraulic fitting 44 at the end of the pipe connects to a line 46 by means of which hydraulic fluid from a positive feed pump 48 is fed. A predetermined fixed volumetric throughput of hydraulic fluid, controlled by a control device 50, after a first basic pressure has been applied, determines the maximum diameter of the expansion of the connection point. As an example, for a 19 mm OD pipe and a 15.875 mm OD socket as noted above, the pressure required to plastically expand the socket into contact with the boiler ID tube is 42 to 49 atm. The pressure is then brought to a peak of 980-1050 atmospheres by applying a fixed volumetric flow rate to expand both tubes into the final form-fitting connection. For an expanded zone approximately 25 mm long, a final throughput of 1 cm ^{3 is} required in the above example, which leads to a permanent diameter expansion of the outer tube of 6.25 ± 20%

Um eine gute Abdichtung an der Außenfläche 52 der U-förmigen Querschnitt aufweisenden Topfdichtungen zu erzielen, ist die Innenwandung 34 der Muffe 10 mit einer glatten Oberfläche ausgestattet mit einer Rauhtiefe von 16 Mikrozoll RMS oder besser, so daß sich eine gute, im wesentlichen leckfreie Abdichtung ergibt, wenn der hydraulische Druck angewandt wird. Es hat sich auch gezeigt, daß es, um Beschädigungen der Abdichtungen beim Zusammenbau zu verhindern, wünschenswert ist, Einführkammern und eine Dichtungsschmierung vorzusehen, um die Montage zu erleichtern.To ensure a good seal on the outer surface 52 of the U-shaped cross-section having cup seals To achieve, the inner wall 34 of the sleeve 10 is provided with a smooth surface with a roughness depth of 16 microinches RMS or better for a good, essentially leak-free seal when the hydraulic pressure is applied. It has also been shown to prevent damage to the seals To prevent assembly, it is desirable to have introducer chambers and seal lubrication to facilitate assembly.

In Fig.3 ist eine mechanische Expandiervorrichtung 54 dargestellt, bei der ein ringförmiger Elastomerstopfen 56 innerhalb einer Muffe 10 expandiert wird, was zu einer Expansion der Muffe und des Rohres führt, um die gewünschte Formschlußverbindung herzustellen. Die Vorrichtung umfaßt einen langgestreckten Dorn 58, der an einem Ende 60 mit Gewinde versehen ist, auf dem eine Justiermutter 62 sitzt, so daß die Axialposition eines beweglichen Anschlages 64 eingestellt werden kann.In Fig.3 is a mechanical expanding device 54 shown in which an annular elastomeric plug 56 is expanded within a socket 10, resulting in an expansion of the sleeve and the pipe leads to produce the desired positive connection. the Apparatus includes an elongated mandrel 58 which is threaded at one end 60 on the an adjusting nut 62 is seated so that the axial position of a movable stop 64 can be adjusted.

Der bewegliche Anschlag umfaßt einen Ring, dessen Innendurchmesser und Außendurchmesser mit relativ engen Toleranzen auf den Dorn 58 bzw. in die Innenwandung 34 der Muffe 10 passen. Ein fester Anschlag 66, identischen Aufbaus wie der bewegliche Anschlag, ist auf dem Dorn 58 im Axialabstand von dem beweglichen Anschlag 64 positioniert, so daß ein Ringraum definiert wird, innerhalb dem der ringförmige Elastomerstopfen 56 gehalten ist. Der feste Anschlag 66 wird in der gewünschten Position innerhalb der Muffe 10 mittels eines langgestreckten Reaktionsrohres 68 gehalten, das durch außerhalb des Rohres und in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel stationär gehalten ist. Das Reaktionsrohr besitzt eine Zentralöffnung 70, die sich hindurch erstreckt, und durch die der Dorn geführt ist. Wenn die Dornbaugruppe in eine Muffen/ Rohranordnung eingeführt worden ist in der gewünschten Position, wie in Fig.3 angedeutet, wird ein Hydraulikzylinder oder eine mechanische Vorrichtung (nicht dargestellt, jedoch durch den Pfeil 72 angedeutet) verwendet, um an dem Dorn zu ziehen und den beweglichen Anschlag 64, der hier als Kolben dient, und den Dorn in Richtung auf den stationären Anschlag 66 zu ziehen. Die Axialbewegung erhöht den Druck auf den Elastomerstopfen 56, der, wenn er umschlossen ist, in ähnlicher Weise wie ein Fluid wirkt, indem er einen gleichförmigen auswärts gerichteten Druck auf die Muffe und das Rohr ausübt.The movable stop comprises a ring, the inner diameter and outer diameter of which fit with relatively tight tolerances on the mandrel 58 or in the inner wall 34 of the sleeve 10. A fixed stop 66, of identical construction as the movable stop is positioned on the mandrel 58 at an axial distance from the movable stop 64, so that an annular space is defined within said annular elastomeric stopper 56 is maintained. The fixed stop 66 is held in the desired position within the sleeve 10 by means of an elongated reaction tube 68 which is held stationary by means outside the tube and not shown in the drawing. The reaction tube has a central opening 70 extending therethrough and through which the mandrel is passed. When the mandrel assembly has been inserted into a socket / pipe assembly in the desired position as indicated in Figure 3, a hydraulic cylinder or mechanical device (not shown but indicated by arrow 72) is used to pull on the mandrel and to pull the movable stop 64, which here serves as a piston, and the mandrel in the direction of the stationary stop 66. The axial movement increases the pressure on the elastomeric plug 56 which, when enclosed, acts in a manner similar to a fluid by exerting a uniform outward pressure on the socket and pipe.

Die zulässige Axialbewegung des Domes und im Ergebnis die Gesamtexpansion des Elastomers 56 wird auf einen vorgegebenen Wert begrenzt durch einen mechanischen Anschlag, der einen Abschnitt 74 vergrößerten Durchmessers auf dem Dorn umfaßt, so daß eine Ringschulter gebildet wird, die in Eingriff gelangt mit einem zugehörigen Anschlagstück 76 in Form einer zweiten Ringschulter, vorgesehen in dem stationären Reaktionsrohr68.The permissible axial movement of the dome and, as a result, the overall expansion of the elastomer 56 becomes limited to a predetermined value by a mechanical stop which has a section 74 Including enlarged diameter on the mandrel, so that an annular shoulder is formed which engages arrives with an associated stop piece 76 in the form of a second annular shoulder, provided in the stationary reaction tube 68.

Für die oben verwendeten Daten eines Rohres mit 19 mm Außendurchmesser und einer Muffe mit 15,875 mm Außendurchmesser wurde ein Dorn 58 verwendet mit einem Schaftdurchmesser von 7,937 mm zusammen mit einem Urethanstopfen mit einem Innendurchmesser gleich dem Schaftdurchmesser des Domes und einem Außendurchmesser von 14,2875 mm zum Einpassen in die Muffe. Ein typisches Material für den Stopfen ist ein Urethangußstück, bekannt unter dem Handelsnamen Elastocast Urethan.For the data used above, a pipe with an outer diameter of 19 mm and a socket with 15.875 mm outside diameter, a mandrel 58 was used with a shaft diameter of 7.937 mm together with a urethane plug with an inside diameter equal to the shaft diameter of the Domes and an outer diameter of 14.2875 mm to fit into the socket. A typical material for the plug is a urethane casting known under the trade name Elastocast Urethane.

Mit einem solchen Material sind Axialkräfte (Richtung 72) in der Größenordnung von 1360 kg erforderlich, um einen Verformungsdruck auf den Elastomerstopfen in der Größenordnung von 1050 at zu erzielen.With such a material, axial forces (direction 72) of the order of 1360 kg are required, in order to achieve a deformation pressure on the elastomer plug in the order of 1050 at.

Das diametrale Spiel zwischen den Anschlägen oder Kolben 64, 66 und der inneren Muffenwandung 34 und dem Dorn liegen in der Größenordnung von 0,025 mm, um eine Extrusion des Elastomers unter den hohen Verformungsdrücken zu verhindern.The diametrical play between the stops or pistons 64, 66 and the inner sleeve wall 34 and the mandrel are on the order of 0.025 mm, an extrusion of the elastomer below the high To prevent deformation pressures.

Der Fachmann erkennt, daß zwei oder mehr hydraulische Kammern oder Elastomer-Expander auf einem gemeinsamen Dorn komprimiert werden können, und demgemäß die Fähigkeit haben können, mehr als eine Expansionsverbindung in einem Arbeitsgang herzustellen. Zwar sind solche Vorrichtungen hier nicht im einzelnen beschrieben, doch lägen sie innerhalb des Rahmens der Erfindung.Those skilled in the art will recognize that there are two or more hydraulic chambers or elastomer expanders a common mandrel can be compressed, and accordingly can have the ability to more than create an expansion connection in one operation. Such devices are not here described in detail, but they are within the scope of the invention.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Device for fastening a sleeve arranged coaxially in a fluid pipeline to the latter a body which is introduced into the socket and can be deformed without a change in volume, the body in the axial direction put under pressure, thereby compressed axially and radially until a permanent one is reached Expansion of the sleeve and fluid pipeline is expanded, characterized in that a volumetric measuring device (50, 74, 76) for the definition and limitation of the Radial expansion is provided