DE3834296A1 - Vorrichtung zur kraftaufbringung, insbesondere montagevorrichtung fuer eine rohrverbindungskupplung auf verpressungsbasis - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kraftaufbrin­ gung, insbesondere eine Montagevorrichtung für eine Rohrver­ bindungskupplung auf Verpressungsbasis, bei der die beiden zu verbindenden, auf die Stutzen einer Stützhülse bzw. Verbindungsformteile (z.B. T-Stück oder Kreuzstück) aufge­ schobenen Rohrenden mit Hilfe eines Quetschringes pro Seite durch axiales Aufschieben eines Preßringes pro Seite auf den Quetschring durch eine axiale Verschiebung des jeweili­ gen Preßringes über den jeweiligen Quetschring kaltverform­ bar sind, und mit zwei über wenigstens einen Schwenkpunkt relativ zueinander verschwenkbar gelagerten Hebelarmen mit in deren freien Enden vorgesehenen, in Achsrichtung der miteinander zu verbindenden Rohre aufeinander zu bewegbaren Preßsegmenten, welche zur Anlage gegen die Preßringe vorgese­ hen sind, und mit einer an den Hebelarmen angreifenden Zug- und Druckvorrichtung, mittels derer die Hebelarme durch Krafteinwirkung bewegbar sind. Unter "Vorrichtungen zur Kraftaufbringung" sind beispielsweise auch Hebelarme aufwei­ sende Trenn-, Spreiz- und Schneideinrichtungen zu verste­ hen, z.B. sog. "Erste-Hilfe-Scheren".

Es sind Montagevorrichtungen für Rohrverbindungskupplungen auf Verpressungsbasis bekannt, die keine derartige Stützhül­ se aufweisen. Hierbei sind die von der Montagevorrichtung aufzubringenden Kräfte wesentlich geringer als für die Her­ stellung einer Rohrverbindungskupplung auf Verpressungsba­ sis mit einer Stützhülse. Die Kraftaufbringungseinrichtungen und die für die Kraftübertragung vorgesehenen Anordnungen bekannter Montagevorrichtungen sind daher für die Herstel­ lung von Rohrverbindungskupplungen auf Verpressungsbasis mit einer Stützhülse nicht geeignet bzw. insbesondere für Rohre mit dickeren Wandstärken hinsichtlich der zu erzeugenden Kräfte unterdimensioniert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kraftaufbringung, insbesondere eine Montagevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche auch größere Kräfte problemlos aufbringen kann, insbesondere die für die Herstellung von Rohrverbindungskupplungen auf Verpressungsba­ sis der eingangs genannten Art erforderlichen Kräfte auch für Rohre größeren Durchmessers (z.B. bis zu einem halben Meter und mehr Durchmesser).

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zug- und Druckvorrichtung als in Draufsicht etwa U-förmiger Zug- und Druckbügel mit die Hebelarme beidseitig umgebenden Haltestegen ausgebildet ist, und wenigstens ein Hebelarm gelenkig mit einer Kraftaufbringungseinrichtung verbunden ist, und der andere Hebelarm entweder an den Haltestegen angelenkt ist oder gelenkig mit einer weiteren Kraftaufbrin­ gungseinrichtung verbunden ist.

Hierbei ist vorteilhaft, daß die Kraftaufbringungseinrich­ tung bzw. die Kraftaufbringungseinrichtungen vorzugsweise als auf Druck arbeitend ausgebildet sein kann bzw. können, was insbesondere für die Ausbildung hydraulisch beaufschlag­ barer Zylinder-Kolbenanordnungen zweckmäßig ist, da die Di­ mensionen eines auf Druck beaufschlagten Kolbens im Ver­ gleich zu den Dimensionen eines auf Zug arbeitenden Kolbens bei gleicher Leistung wesentlich kleiner gehalten werden können. Dies ermöglicht es, Kraftaufbringungseinrichtungen, insbesondere Montagevorrichtungen herzustellen, welche bei in der Praxis realisierbaren Dimensionen problemlos die für alle vorstellbaren Größen bzw. Rohrgrößen erforderlichen Kräfte aufbringen können.

Eine besonders optimale Kraftausnutzung ergibt sich bei der Ausführungsform, bei der zwei Kraftaufbringungseinrichtungen vorgesehen sind, und jeder der Hebelarme gelenkig mit der Kraftaufbringungseinrichtung, beispielsweise dessen Kolben, gelenkig verbunden ist, da in diesem Falle die Kraft, insbesondere die Verpressungskraft von beiden Seiten her als Druckkraft aufgebracht werden kann, so daß gegenüber der Ausführungsform mit nur einer eine hydraulische Zylin­ der-Kolbenanordnung aufweisenden Kraftaufbringungseinrich­ tung die doppelte Kraft erzielbar ist.

Die Kraftaufbringungseinrichtungen können nicht nur als hy­ draulisch beaufschlagbare Zylinder-Kolbenanordnungen ausge­ bildet sein, sondern es sind auch andere Ausführungsformen möglich, beispielsweise Gewindespindelanordnungen, welche beispielsweise über Ratschenschlüssel oder über Preßluft betätigbar sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß bei zwei vorgesehenen Kraftaufbringungseinrichtun­ gen die eine an dem Verbindungssteg der Haltestege und die andere an einem gegenüberliegenden Verbindungssteg der Halte­ stege angeordnet ist, und die zur gelenkigen Verbindung der Druckerzeugungseinrichtungen der Kraftaufbringungseinrich­ tungen mit den Hebelarmen vorgesehenen Bolzen mit seitlichen Verlängerungen Öffnungen der Haltestege durchfassen. Dadurch dienen die somit in den Öffnungen der Haltestege geführten Bolzen einerseits als Führungselement und andererseits zum Aufnehmen der bei hohem Druck möglicherweise auftretenden Querkräfte.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die gelenkige Verbindung wenigstens eines Hebel­ arms in einer Ausnehmung des Hebelarms angeordnet ist.

Dadurch wird eine platz- und gewichtssparende Anordnung erreicht.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, daß Preßsegmente unterschiedlicher Größen leicht auswechselbar eingesetzt werden können, und zwar entweder direkt in die freien Enden der Hebelarme oder in abnehmbar an den Hebelarmen angebrachten Aufnahmeköpfen. Damit ist eine problemlose und schnelle Anpassung der Vor­ richtung zur Kraftaufbringung, insbesondere der Montagevor­ richtung an unterschiedliche Rohrgrößen, möglich.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die freien Enden der Hebelarme oder die Aufnahme­ köpfe Führungsmulden aufweisen, in die zylindrische Zentrier­ enden quer zur Längsachse der Rohrenden verschwenkbar geführ­ ter Preßsegmente eingreifen, die eine Durchgangsausnehmung für die Rohrenden sowie einander zugewandte ebene Stirnflä­ chen aufweisen. Hierbei ist von Vorteil, daß sich die Preßsegmente stets genau in die Achsrichtung der zu verbin­ denden Rohrenden bzw. Verbindungsformteile bewegen und damit eine Zentrierwirkung erfolgt. Dadurch wird eine optimale Lage der Rohrenden und der Verpressungsteile der Preßvorrich­ tung während des gesamten Preßvorganges bei stetig steigen­ der Druckkraft gewährleistet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die freien Enden der Hebelarme oder die Aufnahme­ köpfe jeweils eine Führungsmulde mit parallel zueinander verlaufenden Innenseiten aufweisen, in die die Zentrierenden der Preßsegmente geführt und mit einer Druckschraube zen­ triert sowie gegen Herausfallen gesichert sind. Dadurch wird erreicht, daß bei einem Auswechseln der unterschiedli­ chen Preßsegmente für verschiedene Rohrgrößen automatisch stets die zwingend vorgeschriebene Ausgangslage bzw. Aus­ gangsposition sicher erreicht wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Führungsmulden der freien Enden der Hebelarme oder der Aufnahmeköpfe im unteren Muldenbereich einen im Querschnitt schrägen oder gerundeten Abschnitt aufweisen, dessen Rundung dem Kreisradius der Zentrierenden angepaßt ist. Auch dadurch wird eine stets gewährleistete sichere Ausgangsposition für den Verpreßvorgang erreicht.

Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Trenn-, Spreiz- und/oder Schneideinrichtung weisen die Hebelarme unmittelbar an diesen oder an auswechselbaren Aufnahmeköpfen angebrachte, vorzugsweise auswechselbare Schneid-, Spreiz- bzw. Trennvorrichtungen auf.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines als Montagevorrichtung für eine Rohrverbindungskupplung ausgebildeten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einer Darstellung der zu verbindenden Rohre, wobei eine Kraftaufbringungseinrichtung vorgesehen ist;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Montagevorrichtung gemäß Fig. 1, jedoch ohne Darstellung der zu verbindenden Rohre und in gegenüber 1 vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung längs der Linie III-III in Fig. 1 in gegenüber 1 ebenfalls vergrößertem Maßstab und ebenfalls ohne Darstellung der Rohre;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung durch den Aufnahmekopf vor der Montage, entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 1, jedoch in gegenüber Fig. 1 ver­ größertem Maßstab;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung längs der Schnittlinie V-V in Fig. 4;

Fig. 6 eine Darstellung eines Preßsegmentes;

Fig. 7 eine Draufsicht auf das Preßsegment gemäß Fig. 6;

Fig. 8 eine Schnittdarstellung längs der Schnittlinie VIII- VIII in Fig. 6;

Fig. 9 die Darstellung einer Druckschraube;

Fig. 10 eine Seitenansicht eines Zug- und Druckbügels für eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der zwei Haftaufbringungseinrichtungen vorgesehen sind;

Fig. 11 eine Draufsicht auf den Zug- und Druckbügel gemäß Fig. 10.

Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte, ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kraftaufbringung darstellende Montagevorrichtung für eine Rohrverbindungskupp­ lung auf Verpressungsbasis weist zwei über einen Schwenk­ punkt 1 relativ zueinander verschwenkbar gelagerte Hebelarme 2 und 3 auf. Die Hebelarme 2 und 3 weisen an ihren freien Enden Aufnahmeköpfe 4 und 5 auf, welche mittels schematisch dargestellter Schrauben 6 angebracht sind. Die Aufnahmeköpfe weisen gegenüberliegend angeordnete Führungsmulden 7, 8 auf, in welche Preßsegmente 9 bzw. 10 mit Zentrierenden 11, 12 eingreifen. Die Zentrierenden 11, 12 sind mittels jeweils einer Druckschraube 13 zentriert sowie gegen Herausfallen gesichert.

Die Preßsegmente 9, 10 weisen jeweils eine Durchgangsausneh­ mung 14 zur Aufnahme miteinander zu verbindender Enden von miteinander zu verbindenden Rohren 15 und 16 auf. Weiterhin haben die Preßsegmente einander zugewandte ebene Stirnflä­ chen 17, mittels derer ein Verpressungsdruck auf eine insge­ samt mit 18 bezeichnete Rohrverbindungskupplung zur Verbin­ dung der Rohre 15 und 16 aufgebracht werden kann. Die Führungsmulden 7 und 8 weisen parallel zueinander verlaufen­ de Innenseiten 19 und 20 auf. In den Führungsmulden mit parallel zueinander verlaufenden Innenseiten sind die Zen­ trierenden 11, 12 der Preßsegmente 9, 10 geführt. Die Aufnahmeköpfe 4, 5 weisen im unteren Bereich der Führungsmul­ den 7, 8 einen im Querschnitt gerundeten Abschnitt 21 auf, dessen Rundung dem Kreisradius der Zentrierenden angepaßt ist. Ein Gewinde zur Aufnahme der Druckschraube 13 ist mit 22 bezeichnet.

Die insgesamt mit 18 bezeichnete Rohrverbindungskupplung von miteinander zu verbindenden Rohren 15 und 16 weist eine Stützhülse mit einem Kragen 23 auf. Die in Fig. 1 nicht sichtbaren Stutzen der Stützhülse sind in die Rohrenden der zu verbindenden Rohre 15 und 16 eingeschoben. Beidseitig ist jeweils ein Quetschring 24 vorgesehen, auf den mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Preßring 25 aufgescho­ ben wird, so daß letztlich die Rohrenden der zu verbindenden Rohre nach Aufschieben der Preßringe 25 auf die Quetschringe 24 in dem Bereich zwischen den jeweils gegen die Außenseite des Rohres anliegenden Quetschringen und dem gegen die Innenseite anliegenden Stutzen der Stützhülse kalt verformt werden, wodurch die gewünschte Verbindung hergestellt wird. Die in Fig. 1 bis 3 und den weiteren Figuren dargestellte Montagevorrichtung dient somit dazu, die Preßringe 25 unter Aufbringung von Kraft aufeinander zu zu bewegen.

Zur Kraftaufbringung ist eine insgesamt mit 26 bezeichnete Zug- und Druckvorrichtung vorgesehen, die bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 als in Draufsicht etwa U-förmiger Zug- und Druckbügel 27 mit die Hebelarme 2 und 3 beidseitig umgebenden Haltestegen 28, 29 ausgebildet ist. Der Hebelarm 3 ist über eine Gelenkverbindung 30 gelenkig mit einer Kraftaufbringungseinrichtung 31 verbun­ den. Der andere Hebelarm 2 ist über Gelenkverbindungen 32, 33 an den Haltestegen 28, 29 angelenkt. Die Kraftaufbrin­ gungseinrichtung 31 ist als hydraulisch beaufschlagbare Zy­ linder-Kolbenanordnung ausgebildet, deren Einzelheiten und deren Druckzuführungseinrichtungen nicht näher dargestellt sind. Lediglich der Kolben der hydraulisch beaufschlagten Zylinder-Kolbenanordnung ist schematisch dargestellt und mit 34 bezeichnet.

Die Funktion der Vorrichtung ist derart, daß bei Druckbeauf­ schlagung der Kolbenfläche des Kolbens 34 der Hebelarm 3 auf den Hebelarm 2 zu bewegt wird und dadurch im Ergebnis durch die gegen die Preßringe der Rohrverbindungskupplung 18 anlie­ genden Stirnflächen 17 die Preßringe 25 über die Quetschrin­ ge 24 geschoben werden und damit der gewünschte Verpressungs­ vorgang erfolgt.

Während bei der bisher beschriebenen Ausführungsform ledig­ lich eine Kraftaufbringungseinrichtung 26 vorgesehen ist,

können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch zwei Kraftaufbringungseinrichtungen 26 auf gegenüberliegenden Sei­ ten der Hebelarme 2, 3 vorgesehen sein. Wenn dies der Fall ist, ist der Zug- und Druckbügel modifiziert und entspricht etwa der Ausführungsform des Zug- und Druckbügels, die in Fig. 10 und Fig. 11 dargestellt ist. Die mit dem Zug- und Druckbügel, wie er insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, übereinstimmenden Teile sind in Fig. 10 und 11 mit gleichen Bezugszeichen versehen, die jedoch den Zusatz "′" tragen.

Dementsprechend weist dieser Zug- und Druckbügel Haltestege 28′ und 29′ auf. Während der Zug- und Druckbügel 27 gemäß Fig. 2 in Draufsicht etwa U-förmig ausgebildet ist und somit an einem Ende offen ist und einen Verbindungssteg 35 aufweist, sind dort zwei gegenüberliegend angeordnete Verbin­ dungsstege 35′ und 36 vorgesehen. Die in den Verbindungsste­ gen 35′ und 36 vorgesehenen Öffnungen zur Aufnahme der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinrichtungen 31 sind hier sche­ matisch dargestellt und mit 37 und 38 bezeichnet. Bei dieser Ausführungsform werden somit gegenüberliegend - bezo­ gen auf die Hebelarme 2, 3 - zwei Kraftaufbringungseinrich­ tungen 26 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform werden die Hebelarme 2, 3 jeweils gelenkig mit der Kraftaufbringungsein­ richtung, beispielsweise deren Kolben, verbunden. Bei Betäti­ gung der Vorrichtung wird dann die Verpressungskraft von beiden Seiten her als Druckkraft aufgebracht.

In den Haltestegen 28′, 29′ sind Öffnungen 39, 40 vorgese­ hen, welche von seitlichen Verlängerungen von Bolzen der Hebelarme 2, 3 durchfaßt werden. Diese Bolzen bzw. Verlän­ gerungen sind nicht dargestellt. Wie jedoch ohne weiteres ersichtlich, dienen die in den Öffnungen 39, 40 geführten Bolzen einerseits zur Führung und andererseits zum Aufnehmen der bei hohen Drücken möglicherweise auftretenden Querkräf­ te.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die gelenkige Verbindung 30 des Hebelarmes 3 in einer Ausnehmung 41 des Hebelarms 3 angeordnet.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Kraftaufbringung, insbesondere Montage­ vorrichtung für eine Rohrverbindungskupplung auf Verpres­ sungsbasis, bei der die beiden zu verbindenden, auf die Stutzen einer Stützhülse bzw. auf Verbindungsformteile (z.B. T-Stück oder Kreuzstück) aufgeschobenen Rohrenden mit Hilfe eines Quetschringes pro Seite durch axiales Aufschieben eines Preßringes pro Seite auf den Quetsch­ ring durch eine axiale Verschiebung des jeweiligen Preß­ ringes über den jeweiligen Quetschring kaltverformbar sind, und mit zwei über wenigstens einen Schwenkpunkt relativ zueinander verschwenkbar gelagerten Hebelarmen mit in deren freien Enden vorgesehenen, in Achsrichtung der miteinander zu verbindenden Rohre aufeinander zu bewegbaren Preßsegmenten, welche zur Anlage gegen die Preßringe vorgesehen sind, und mit einer an den Hebelar­ men angreifenden Zug- und Druckvorrichtung, mittels de­ rer die Hebelarme durch Krafteinwirkung bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zug- und Druckvorrich­ tung als in Draufsicht etwa U-förmiger Zug- und Druckbü­ gel (27) mit die Hebelarme (2, 3) beidseitig umgebenden Haltestegen (28, 29) ausgebildet ist, und wenigstens ein Hebelarm gelenkig mit einer Kraftaufbringungseinrich­ tung (26) verbunden ist, und der andere Hebelarm (2) entweder an den Haltestegen (28, 29) angelenkt oder gelenkig mit einer weiteren Kraftaufbrin­ gungseinrichtung verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei vorgesehenen Kraftaufbringungseinrichtungen die eine an dem Verbindungssteg (35′) der Haltestege (28′, 29′) und die andere an einem gegenüberliegenden Verbindungssteg (36) der Haltestege angeordnet ist, und die zur gelenkigen Verbindung der Druckerzeugungseinrich­ tungen der Kraftaufbringungseinrichtungen mit den Hebel­ armen (2, 3) vorgesehenen Bolzen mit seitlichen Verlän­ gerungen Öffnungen (39, 40) der Haltestege (28′, 29′) durchfassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die gelenkige Verbindung wenigstens eines Hebel­ armes (3) in einer Ausnehmung (41) des Hebelarmes (3) angeordnet ist.

4. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Preßsegmente (9, 10) unterschiedlicher Größen leicht auswechselbar in die freien Enden der Hebelarme (2, 3) oder in abnehmbar an den Hebelarmen angebrachte Aufnahmeköpfe (4, 5) einsetz­ bar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Hebelarme (2, 3) oder die Aufnahmeköpfe (4, 5) Führungsmulden (7, 8) aufweisen, in die zylindrische Zentrierenden (11, 12) quer zur Längsachse der Rohrenden verschwenkbar geführter Preßseg­ mente (9, 10) eingreifen, die eine Durchgangsausnehmung (14) für die Rohrenden sowie einander zugewandte ebene Stirnflächen (17) aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die freien Enden der Hebelarme (2, 3) oder die Aufnahmeköpfe (4, 5) jeweils eine Führungsmulde (7, 8) mit parallel zueinander verlaufenden Innenseiten (19, 20) aufweisen, in die die Zentrierenden (11, 12) der Preßsegmente (9, 10) geführt und mit einer Druckschraube (13) zentriert sowie gegen Herausfallen gesichert sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Führungsmulden (7, 8) der freien Enden der Hebelarme oder der Aufnahmeköpfe (4, 5) im unteren Muldenbereich einen im Querschnitt schrägen oder gerunde­ ten Abschnitt (21) aufweisen, dessen Rundung dem Kreisra­ dius der Zentrierenden (11, 12) angepaßt ist.