DE3009749C2 - Vorrichtung zum Aushalsen von Rohren - Google Patents
Vorrichtung zum Aushalsen von RohrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der bekannte Verdrängungskörper hat eine feste, unveränderbare Größe und Gestalt, und da er in das auszuhalsende
Rohr einführbar sein muß, das Metall der Rohrwandung nach dem Durchziehen des Verdrängungskörpers
aber elastisch zurückfedert, muß man die Aushalsung dann noch aufweiten, wenn an die Aushalsung
ein Rohrstück gleichen Durchmessers anzusetzen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es. die gatmngsgcmäße
Vorrichtung so auszugestalten, daß damit auch Aushalsungen möglich sind, deren Enddurehme.sser gleich oder
sogar etwas größer ist als der Durchmesser des «\us/uhalsenden
Rohres selbst.
Die crfindiingsgemäß vorgesehene Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkma
len des Patentanspruchs 1.
Im Gegensalz zu den herkömmlichen Vorrichtungen
kann demgemäß der Verdrängungskörper zwei unterschiedliche »größte Abmessungen« aufweisen, nämlich
eine »kleinere«, wenn er kontrahiert ist und (gerade
noch) in das Rohr einführbar ist — wobei man mit Vorteil eine Einführungsschiene benutzt — und eine »größere«,
die er allmählich bei der Expansion seiner Sektoren annimmt, wobei aber auch schon das Aushalsen beginnt.
Die Aufteilung des Spreizkörpers in Sektoren kann im einfachsten Fall parallel zu der Zugrichtung beim
Aushalsen vorgenommen werden; bei der Expansion der Sektoren entsteht dann natürlich ein Spalt zwischen
jeweils benachbarten Sektoren, der auch bei der Kontur der Stirnfläche der Aushalsung in Erscheinung tritt, indem
dort ein kleiner Lappen nach innen ragt. Dieser kann leicht beseitigt werden; man kann aber auch die
Sektorenunterteilung windschief zur Zugrichtung vornehmen und damit diesen kleinen Nachteil beheben.
Ein besonders einfaches Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt; die Unteransprüche nennen
Merkmaie, die auch in diesem Ausführungsbeispiel verwirklicht sind, wobei aber darauf hinzuweisen ist, daß
zahlreiche Abänderungen möglich sind, worauf im Laufe der nachfolgenden Erläuterung gelegentlich hinzuweisen
se*n wird.
F i g. I ist ein Querschnitt durch den Verdrängungskörper, wobei Fig. la die Einführungsposition darstellt
und F ig. Ib die Arbeitsposition zeigt; und
F i g. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1, wobei
F i g. 2a der F i g. 1 a und F i g. 2b der F i g. 2b zugeordnet sind; die Schnittlinie 1 -1 läßt die Lage der F i g. 1 erkennen.
J5 Man erkennt in der Zeichnung das auszuhalsende
Rohr 10 mit seinem Durchbruch 12; die mit »a« markierten Figuren lassen die Anordnung der Spreizkörperelementc
nach der Einführung in das Rohr 10 erkennen. Auf der Einführungsschienc 14 ist das Keilglied 16 gehalten,
z. B. mittels Permanentmagneten (nicht dargestellt). Die Einführungsschiene 14 weist mit dem Keilglied
zusammenwirkende Mittel zum Sichern des letzteren gegen Verdrehung auf, und zwar sind beim Ausführungsbeispiel
zwei Stifte 18 in die Schiene 14 eingelassen, die in Sacklöcher 20 des Keilglieds 16 greifen. Von
den Stiften ist, wie in 2b erkennbar, das Keilglied 16 abziehbar. Die Positionierung braucht im übrigen nicht
besonders genau zu sein.
Das Keilglicd weist hier eine Kreiskegclfläche 22 als r>o Keilflächen auf und nahe deren Fußkreis einen ringförmigen
Bund 24 mit einer der Schiene 14 abgekehrten Anschlag- und Stützfläche 26.
Der Spreizkörper umfaßt hier nur zwei Sektoren 28
und 30, die untereinander gleich ausgebildet sind. Auch die übrigen Elemente der Vorrichtung sind symmetrisch
bezüglich der Rohrmillelebene, die in Fig. 1 mit 32 markiert ist, so daß zwar die «acc-Figuren den Sektor 28
und die »iw-Figuren den Sektor 30 zeigen, es sich aber
versteht, daß der jeweils andere Sektor spiegelbildlich
so gleiche Position annimmt.
Bei der Fertigung des Spreizkörpers wird zunächst ein Rohling gedreht mit einem Innenkonus 34. der kongruent
ist zu der Kreiskegclfläche 22 des Keilglieds 16, und mit einer Außenkontur, die im Ausführungsbeispiel
hi etwa birnenförmig ist. Der genaue Verlauf dieser Kontur
ergibt sich aus den Verformungsbedingungen: wesentlich für die Erfindung sind jedoch zwei Abmessungen:
Einmal der größte Durchmesser des Rohlings, der
etwas größer ist als der Durchmesser des Rohres 10 (das
genaue Übermaß bestimmt sich nach den Materialeigenschaften des Rohres und seiner Wandstärke), und
zum anderen der Abstand zwischen dem Zentrum der Radialebene dieses Durchmessers und der Umfanglinie, s
die in Fig.2b mit »X«markiert ist. — Ferner wird eine
Umfangsnut 36 in den Rohling eingestochen.
Dieser Rohling wird dann — im Ausführungsbeisp.el
— längs einer Mantellinie des Innenkegels 34 aufgesägt,
so daß sich eis Sägespalt 37 ergibt, dessen halbe Breite in Fig. Ib erkennbar ist In die so freigelegten Innenkegelflächen
werden kleine Langlöcher 38 eingefräst; das Keilglied weist in A'jsfliichtung mit diesen Langlöchern
und senkrecht zur Konusmantelfläche Stifte 40 auf.
Die Sektoren werden dann so auf das Keilglied ge- is
setzt, daß die Stifte 40 in die Langlöcher 38 greifen, wobei die Innenkegelflächen 34 an der Konusmantelfläche
des Keilglieds mit Flächenberührung anliegen. In die Umfangsnut 36 wird dann ein Federring 42 eingelegt,
der die Sektoren 28,30 aufeinander zu spannt. Die Sektoren gleiten demgemäß längs der Konusflächen auf
dem Keilglied nach oben, und zwar so weit, bis der
Sägespalt 36 geschlossen ist. Die Abmessungen sind so gewählt, daß in dieser Einführungsposition der Verdrängungskörper
gerade noch in das Rohr einfiihrbar ist; die Stifte 40 haben dabei die Funktion, die Lage der Sektoren
28,30 relativ zur Schiene 14 entsprechend festzulegen und zugleich das Keilglied und die Sektoren nach
Aufziehen des Federrings 42 unverlierbar miteinander zu verbinden.
Man erkennt in F i g. 1 a, daß in dieser Einführungsposition die Sektoren 28 (und 30) nur noch längs einer
Mantellinie das Keilglied berühren. Man könnte das Keilglied und die Sektoren auch mit ebenen Keilflächen
ausbilden, wobei dann die flächige Berührung auch im kontrahierten Einführungszustand des Spreizkörpers
erhalten bliebe; de aber — wie noch zu erläutern — die Belastung im Bereich der Keilflächen erst dann voll einsetzt,
wenn bereits die Arbeitsposition gemäß Fig. Ib1
2b erreicht ist, tritt eine zu hohe Flächenpressung auch bei der hier gezeigten einfachen Lösung nicht ein.
Nach dem Einführen der Schiene mit Keilglied und Spreizkörper unter den Rohrdurchbruch 12 wird von
außen die Zugstange 44 eingeführt und in ein Lochgewinde 46 des Keilglieds eingeschraubt. Anstelle dieser
Schraubverbindung kann man auch eine Bajonettverbindung oder dergleichen vorsehen. Von außen kann
das Rohr 10 mittels eines (nicht dargestellten) Furmleils abgestützt werden das aber natürlich den Durchtritt des
Verdrängungskörpers freilassen muß. Die Zugstange % wird nun nach außen gezogen, z. B. mittels eines Hydraulikzylinders;
alternativ kann man auch die Stange axial festlegen und zum Umlauf antreiben, so daß das
Keilglied nach Art einer Spindelmutter längs der Zugstange bewegt wird. An der Radialbewegung des Keilglieds
16 nehmen auch die Sektoren 28,30 teil, bis sie im Bereich der Umfangslinie »X« auf die Rohnnnenwandung
stoßen. Dadurch werden die Sektoren nach unten gedrückt, wobei sie zugleich auch nach außen gedrückt
werden, bis ihre der Schiene 14 zugewandte Stirnfläche 48 auf die Anschlag- und Stützfläche 26 trifft. Dabei
wird bereits bei 50 eine erste Aufweitung des Rohres 10 vorgenommen. Mit dem Fortschritt der Keilgliedbewegung
gehen jetzt auch die Sektoren mit und stellen die gewünschte AushalsUng her. t,r>
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Aushalsen von Rohren mit einem in das Rohr einschiebbaren Verdrängungskörper
und einer von außen durch einen Durchbruch der Rohrwandung cinführbarcn Zugstange, an die
der Verdrängungskörper ankoppclbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper
(16 + 28 + 30) ein an die Zugstange (44) ankoppelbares Keilglied (16) mit bezüglich der
Zugrichtu.ng symmetrisch verlaufenden Kcilflächen
(22) sowie in Sektoren (28, 30) unterteilte, komplementär zu den Keilflächen des Keilglieds (16) verlaufende
und an diesen anliegende Gegenflächen (34) aufweisende Spreizkörper umfaßt, wobei die Sektoren
(28,30) nach dem Auftreffen auf die Rohrinnen-Vi'and
im Zuge des Aushalsens aus einer kontrahierten Einführungsposition in eine expandierte Arbeitsposition längs der Keilflächen (22) verschieblich sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Keilglied (16) eine im wesentlichen
quer zur Zugrichtung verlaufende Stützfläche (26) als Anschlag für die Expansionsverschiebung der
Spreizkörpersektoren (28,30) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Spanneinrichtung (42), mittels
der die Sektoren (28, 30) des Spreizkörpers in die Einführungsposition vorgespannt sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilflächen und
Gegenflächen (22,34) Konusmantclflächen sind und die Gegenflächen der Spreizkörpersektoren (28,30)
in der Arbeitsposition an den Kcilflächen mit Flächenberührung anliegen.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Spreizkörper zwei Sektoren (28,30) umfaßt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Keilglied (16) und der Spreizkörper,
wenn seine Sektoren (28,30) in Arbcilsposition sind, rotationssymmetrisch ausgebildet sind und gegen
Relativdrehung gesichert sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6 mit einer Einschubschiene, auf der der Verdrängungskörper während
der Einführung in das Rohr gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Keilglied (16) auf der
Schiebe (14) gegen Drehung gehalten ist.
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