DE9005893U1 - Ausricht- und Spannvorrichtung für die Enden eines Rohrteilpaares - Google Patents
Ausricht- und Spannvorrichtung für die Enden eines RohrteilpaaresInfo
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Description
Friedel Paul Kalberg DorfstrÄße 21>
2000 Barsbüttel
Ausricht- und Spannvorrichtung für die Enden eines Rohrteilpaares
Die Erfindung betrifft eine Ausricht- und Spannvorrichtung
für die Enden eines Eohrteilpaares z\m. fluchtenden
Spannen und Aneinanderfügen dieser Rohrteile s«.c zwei
sich in der Langsachse (Axiaaric&tutjg) -<?.er Vorrichtung
verjüngenden Ealtekörpern, die beim B^s^.v.^-n unter
axialer Krafteinwirkung auf ihren Mantelfachen gleitbar angeordnete segmentartige Spannglieder radial nach aupeix
fi&rsn?, bis cLLü Sp^.nnglleder an den Isr-enwandungen der
aneinander ?n spannendt** Rotertsilsnden kraftschlüosig
.zur Anlage kommen.
Es ist eins Vorrichtung feekiirLV. (D"' GM 86 17 402.9), bei
de::' der Haltekörper als Doppelkegel ausgebildet und zwischen Scheiben angeordnet ist, die mit Kolbenstangen
von DruckEitt^lzylindern verbunden sind, um axiale Kräfte
zum Spannen und Entspannen aufzubringen. Auf jeder Kegelmantelflache
ist eine Gruppe von Spanngliedern angeordnet, die von ringförmigen Federelementen umschlossen
sind. Zum Ausrichten und Spannen wird erst ein Rohrende durch Betätigung eines rruckmittelzylinders gespannt,
indem die eine Scheibe die Spannglieder radial nach außen und auf der einen Kegelmantelfläche gleitend bis
zur kraftschlüssigen Anlage an die Innenwandung des Rohrendes verschiebt. Das mit diesem Rohrande zu verbindende
zweite Rohrende wird dann über die Spannglieder der zweiten Kegelmantelfläche gesetzt und wie das erste Rohrende
gespannt. Nun kann das Verbinden der beiden axial miteinander ausgerichteten Rohrenden zum Beispiel durch
Schweißen erfolgen, flach dem Verbinden werden die Scheiben durch Beaufschlagung der jeweiligen Druckmittelzylinder
in entgegengesetzte Richtungen verschoben, so daß sich die Spannglieder infolge der Kraft der ringförmigen
Federelemente von der Innenwandung der verbundenen Roh-
renden lösen können und auf der Kegelmantelfläche radial
nach innen gleiten.
Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht in einem unbefriedigend bleibenden konstruktiven
Konsprcaniß. Zw* einen soll o?r Winkel zwischen Kegelmantelfläche
und Grundfläche e^ies Spannkegels relativ
klein gewählt werden. D.h., daß die Kegelmantelfläche relativ stfej.1 gegenüber der Rohrinnenwand nach innen
verlaufen muß, um beim Entspannen der Vorrichtung ein Verkippen und ein zwangsläufig damit verbundenes Verklemmen
und Verkeilea der sich nach innen bewegenden Spannglieder zu vermeiden. Ist die Spannvorrichtung einmal
verkeilt, so läßt sie sich nur schwer wieder lösen, und oft ist ein Aufschneiden der Rohrenden notwendig, um die
Spannvorrichtung wieder frei zu bekommen. Dies führt zu einem erheblichen Mehraufwand an Zeit, Kosten und
Arbeitsgängen sowie zu Materialverlust. Zum anderen sollte der Winkel zwischen Kegelmantelfläche und Rohrinnenwandung
flach gewählt werden, da mit einem flachen Winkel eine größere Spannkraft bei unverändert dimensionierten
und/oder beaufschlagten Druckmittelzylindern erreicht wird.
Als Kompromiß wird deshalb in der Praxis ein Winkel zwischen Kegelmantelfläche und Rohrinnenwandung von 10°
bis 15° gewühlt. In einem solchen Winkelbereich kann ein Verkeilen der Spannvorrichtung nicht ausgeschlossen
werden, und die Größe der Spannkraft bleibt hinsichtlich einer exakt fluchtenden Einspannung und Ausrichtung der
zu verbindenden Rohrteile unbefriedigend, und zwar insbesondere dann, wenn beim Spana-an die Deformation eines
Rohrteils, z.B. die Unrundigkeit eir>as Rohres mit Kreisquerschnitt,
auszugleichen ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Ausricht- und Spannvorrichtung für die Enden eines Rohrteilpaares
oder eines Rohres und eines Rohrbogens zu schaffen, die ein verkeilungsfreies Entspannen der Spann-
glieder und eine hohe Spannkraft beim Spannvorgang gewährleistet.
Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß parallel
zu der Radialerstreckung der Haltekörper mindestens ein Führungskörper angeordnet ist, in dem Radialführungen
für die Spannglieder ausgebildet sind, wobei die Spannglieder formschlüssig in die Radialführungen eingreifen.
Dis srfindungsgeniäße Ausricht- und Sp^nnvprrichtuna
vermeidet zuverlässig ein Verkeilen und Verklemmen der Spanngl.ieder beim Entspannen, so daß die Spannvorrichtung
nach dem Verbinden von Rohrteilen ohne Probleme aus dem Rohr gezogen werden kann. Zudem ist es möglich,
aufgrund der mit dem Führungskörper radial geführten Spannglieder beim Spannvorgang &bgr;&Lgr;&eegr;&bgr; höhere Spannkraft an
den Rohrteilen als bei herkömmlichen Vorrichtungen im Verhältnis zu den die Spannvorrichtung axial
beaufschlagenden Kräften zu erreichen. Damit können Deformationen oder ünrundigkeiten von Rohrteilen oder
Rohrbögen wesentlich besser ausgeglichen werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist jedes Spannglied im Formschluß mit der Mantelfläche des Haltekörpers
unverschiebbar zur Umfangsrichtung des Haltekörpers angeordnet. Besonders zweckmäßig ist es, diese
Formschlußverbindung mit formschlüssig wirkenden Elementen wie Paßfedern auszubilden, wobei die Formschlußelemente
zwischen jeder Spanngliedgleitfläche und der Haitekörpergleitfläche in axial gerichteten Nuten der
Gleitflächen angeordnet sind. Aufgrund der ümfangspositionierung der Spannglieder an den Haltekörpern in Kombination
mit der Radialführung der Spannglieder ist jegliches Verklemmen oder Verkippen der Spanngiieder beim
Spannen und Entspannen auch bei relativ kleinen Neigungswinkeln der Gleitflächen zwischen den
Spanngliedern und den Haltekörpern sicher vermieden.
E.lne konstruktiv besonders vorteilhafte Ausbildung der
Formschlußverbindung der Spannglieder mit einem Führungskörper besteht darin, daß in dem Führungskörper radiale
T-Nuten angeordnet sind, in die je ein Spannglied über einen Zapfen mit Kopf formschlüssig eingreift. Aufgrund
der Paßverbindung eines Zapfenkopfes mit der zugehörigen T-Nut sind axiale Bewegungen relativ zu dem Führungskörper und/oder Drehbewegungen des Spanngliedes um eine
zu der Vorzlchtungslängsachse parallele Achse ausgeschlossen.
Jedes Spannglied sitzt lediglich nach Maßgabe der HaitekörperpusiciöFi VerkippUüyä— UHu verköntüliyäfrei
mit geführter Radialbewegung gleitend auf seiner Haltekörpermantelflache
auf.
Nach einer weiteren eine besonders kompakte Bauform gewährleistenden Ausführungsart der Erfindung sind die
beiden Haltekörper jeweils zu einem zwischen ihnen gebildeten Raum hin verjüngt, und in diesem Zwischenraum ist
ein Führungskörper mit beiseitig ausgebildeten radialen
Führungen für die Spannglieder angeordnet.
Insbesondere ermöglicht es die Erfindung, daß die Haltekörper in Form von Pyramidenstumpfen und die Spannglieder
in Form von kegelstumpfsegmentartigen Spannkörpern ausgebildet sindi Vorzugsweise sind die Pyra?n±denst.ümpfe
hexagonal ausgebildet. So ist eine ebene krümmungsfreie
Gleitlage zwischen dem Haltekörper und den Spanngliedern erreicht, wobei die ebenen Gleitanlageflächen herstellungstechnisch
einfach und maßgenau gefertigt werden können.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Mantelflächen
der Haltekörper unter einem Winkel zwischen 5° und 10°, insbesondere unter einem Winkel von 8° gegenüber
der Längsachse verjüngt. Damit wird eine besonders gute, d.h. sehr hohe Spannkraft ausübende Klemmwirkung
der Spannglieder gegen die Rohrteile erzielt. Zum Lösen der Spannglieder von den Rohrinnenwandungen können an
den Spanngliedern Federelemente, insbesondere in Form
von die Spannglieder umschließenden Ringfedern, angeordnet sein.
Weitere Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der im folgenden beschriebenen schematischen
Zeichnung hervor. Es zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausricht- und Spannvorrichtung im Längsschnitt und
Fig. 2 einen Querschnitt der Vorrichtung gemäß A-A in Fig. 1.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Ausricht- und Spannvorrichtung
im gespannten Zustand dargestellt. Sie umfaßt zwei Haltekörper 4, einen zwischen den Haltekörpern
4 angeordneten Führungskörper 9 und auf den Haltekörpern
angeordnete Spannglieder 2.
Die Haltekörper 4 sind als hexagonale Pyramidenstümpfe 3
und die Spannglieder 2 als kegelstumpfsegmentartige Spannkörper 5 ausgeführt, die mit ihren Innen- oder
Gleitflächen einer zum Pyramidenstumpf 3 komplementären
Pyramidenstumpf bilden und deren Außenkontur in gespanntem zustand der innenkontur des Rohrceiis
entspricht.
Auf den ebenen Mantelfächen des Pyramidenstumpfes 3 sind die ebenen Innenflächen der kegelstumpfsegmentartigen
Spannkörper 5 über Paßfederverbindungen 6 gleitbar angeordnet.
Somit wird ein Verschieben der Spannkörper 5 in Umfangsrichtung des Haltekörpers 4 ausgeschlossen.
Aii der Außenumfangsfläche der Spannkörper 5 sind ringförmige
Federelemente 10 angeordnet, die die Spannkörper 5 beim Entspannen nach innen drücken.
Der Führungskörper 9 ist zwischen den hexagonalen Pyramidenstümpfen
3 angeordnet, und beidseitig mit eingearbei-
te ten radialen T-'Nuten 8 vergehen, die mit Köpfen aufweisenden
Zapfen 7, die mit den Spannkörpern 5 verbunden sind, zusammenwirken. Dabei sind die Zapfen 7 fest an
den Stirnseiten der Spannkörper 5 angeordnet. Die Haltekörper 4 sind auf herkömmliche Welse mit Kolbenstangen
von Druckmittelzylindern 11 verbunden und in Richtung der Vorrichtungslangsachbe kraftbeaufschlagbar.
Zum Ausrichten und Spannen von Rohrteileenden 1 wird die
spannten Zustand, wenn der durch die kegelstumpfsegmentartigen
Spannkörper 5 gebildete Spannumfang kleiner als der der Rohrinnenwandur.g ist, in ein Rohrteilende 1 eingeführt
und so justiert, daß eine Hälfte der Spannvorrichtung
mit einem Haltekörper 4 aus dem Rohrende 1 herausragt. Dann erfolgt durch Beaufschlagung eines Druckmittelzylinders
11 das Spannen des in dem einen Rohrende verbliebenen Teiles der Spannvorrichtung. Das Zusammenwirken
der Druckmittelzylinder 11 und deren Wirkelemente wie z.B. der Kolbenstangen mit den Haltekörpern 4 wird
nicht naher erläutert, da es auf herklmmliche Art und
Weise erfolgt. Zum Spannen des sich im Rohr 1 befindlichen Teiles der Spannvorrichtung verschiebt sich der
von einer Kolbenstange des Druckmittelzylinders 11 angetriebene Haltekörper 4 entlang der Vorrichtungslängsachse
in Richtung auf den Führungskörper 9 zu und schiebt dabei die kegelstumpfsegmentartigen Spannkörper
5 radial nach außen bis zur Anlage an die Innenwandung des Rohrendes 1. Dabei werden die Spannkörper 5 durch
die Paßfederverbindung 6 zwischen ihren aoenen Innenflächen
und den ebenen Flächen des hexagonalen Pyramidenstunipfes
3 und über die mit den im, Führungskörper 9 beidseitig
eingearbeiteten radialen T-Nuten 8 korrespondierenden Kopfzapfen 7 der Spannkörper 5 geführt. Durch
weitere Druckbeaufschlagung der Druckmittelzylinder 11 werden die Spannglieder 2 kraftschlüssig mit der Rohrinnenwandung
verspannt.
Anschließend wird das mit dem zunächst gespannten Rohr-
■■ · ······ ir t
teilende 1 zu verbindende zweite Rohrende 1 oder ein Rohrbogen auf den noch freien Teil der Spannvorrichtung
aufgesetzt und ausgerichtet. Das Spannen des zweiten Rohrteilendes oder eines Rohrbogens erfolgt wiederum
durch Beaufschlagung eines Durchmittelzylinders 11, dessen Kolbenstange den Haltekörper 4 in Richtung auf
den Führungskörper 9 zu zieht und der dabei die zugehörigen Spannglieder 2 nach außen schiebt. Die Führung
dieser Spannglieder 2 erfolgt dabei analog der Führung beim ersten Spannvorgang.
Nachdem die beiden Rohrenden miteinander verspannt und ausgerichtet sind, kann deren Verbinden z.B. durch
Schweißen erfolgen. Sind die beiden Rohrenden 1 miteinander verbunden, wird durch entsprechende Beaufschlagung
der Druckmittelzylinder 11 die Spannvorrichtung entspannt. Dabei werden die hexegonalen Pyramidenstümpfe
durch die Kolbenstangen der Druckmittelzylinder 11 von dem Führungskörper 9 wegbewegt, so daß die kegelstumpfsegmentartigen
Spannkörper 5 mit ihren ebenen Innenseiten auf den ebenen Flächen der Pyramidenstümpfe 3
nach innen gleiten und dabei durch die Paßfederverbindung
6 und die in den radialen T-Nuten 8 des Führungskörpers 9 angeordneten Kopfzapfen 7 geführt werden.
Dabei - wie bereits auch beim Spannvorgang - gleitet der Zapfenkopf radial frei beweglich in der radialen T-Nut
8, wobei die Formschlußverbindung des Zapfenkopfes in der T-Nut 8 derart ausgebildet ist, daß der Spannkörper
5 relativ zu dem Führungskörper 9 in axialer Richtung unverschiebbar ist und zudem um Achsen quer zur Radialerstreckung
des Führungskörpers 9 keinerlei Schwenkbewegungen ausführt. Letzteres kann erfindungsgemäß auf
einfache Weise mittels eines in die Nut 8 eingepaßten Mehrkantkopfes erreicht werden. Somit ist ein Verklemmen
und Verkeilen der Spannglieder 2 zwischen den Haltekörpern 4 und der Rohrinnenwandung ausgeschlossen.
Da durch die formschlüssig korrespondierenden Elemente nämlich T-Nut 8 und Zapfen 7 mit Kopf sowie der Paßfeder
verbindung 6 ein Verklemmen und Verkeilen der Spannglieder
2 nicht,möglich ist, können die Mantelflächen der Haltekörperrunter einem Winkel zwichen 5° und 10°,
insbesondere unter einem Winkel von 8° gegenüber ihren Längsachsen verjüngt sind. Somit wird eine erhöhte
Spannkraft gegenüber herkömmlichen Ausricht- und Spannvoi„leb.fangen
erreicht, und es können auch die T'n Wundheiten
von. Rohrbogen sicher ausgeglichen verdan.
In Fig. 2 ist ein Querschnitt der erfindungsgemäßen Anbricht-
und Spannvorrichtung entsprechend dem. Schnitt A-A au;. 7±ä. 1 dargej. v<5llt. Dort wird besonders die Ausbildung
des Haltekörper 4 als hexagonaler Pyramidenstianpf
3, die Ausbildung der Spannglieder 2 als kegelstumpfsegmenfartige
Spannkörper 5 sowie deren Zusammenwirken über die Paßfederverbindung 6 deutlich.
- ii'-
Bezugszeichen
1 Rohrenden
2 Spannglieder
3 hexagonaler Pyramidenstampf
4 Haltekörper
5 Kegels er:...,iseomsntartige Span'-: körper
6 Pa6federverbindung
7 Zapfen
8 radiale T-Nut
9 Führungskörper
10 ringförmige Federelemente
11 Druckmittelzylinder
Claims (1)
- Schutzansprüche :1. Ausrieht- und Spannvorrichtung für die Enden eines Rohrteilpaares zum fluchtenden Spannen und Aneinanderfügen dieser Rohrteile mit zwei sich in der Längsachse (AxialrichtungJ d&r \ l .richtung verjüngenden Haltekörpern, die beim Spannen unter axialer Krafteinwirkung auf ihren Mantel fachen gleitbar angeordnete segmentartige Spannglieder radial nach außen führen, bis die Spannglieder an den Innenwandungen der aneinander zu spannenden Rohrteilenden Kraftschlüssig zur Anlage kommen, dadurch gekennzeichnet , daß parallel der Radialerstreckung der Haltekörper (4) mindestens ein Führungskörper (9) angeordnet ist, in dem Radialführungen (8) für die Spannglieder (2) ausgebildet sind, wobei die Spannglieder (2) formschlüssig in die Radialführungen (8) eingreifen.2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurchgekennzeichnet , daß jedes Spannglied (2) im Formschluß mit der Mantelfläche des Haltekörpers (4) unverschiebbar zur Umfangsrichtung des Haltekörpers (4) angeordnet ist.3. Vorrichtung nach Anspruch 2 , dadurchgekennzeichnet , daß zwischen jeder Spanngliedgleitfläche und der Haltekörpermantelf,lache eine Paßfederverbindung (6) ausgebildet ist.4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß in dem Führungskörper (9) radiale T-Nuten (8) angeordnet sind, in die je ein Spannglied (2) über einen Zapfen (7) mit Kopf formschlüssif eingreift.5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß- 10 -• · · W · ■- 10 -die beiden Haltekörper (4) jeweils zu einem zwischen ihnen gebildeten Raum hin verjüngt sind und daß der Führungskörper (9) mit beiseitig ausgebildeten Radialführungen (&THgr;) für die Spannglieder (2) in dem Zwischenraum angeordnet ist.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Haltekörper (4) in Form von Pyramidenstümpfen (3) und die Spannglieder (2) in Form von kegelstumpf segmentarcigen Spännkui'peifn (5) äUSyebiluet äinu.7. Vorrichtung nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet , daß die Haltekörper (4) in Form von hexagonalen Pyramidenstümpfen (3) ausgebildet sind.8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelflächen der Haltekörper (4) untei. einem Winkel zwischen 5° und 10, insbesondere unter einem Winkel von 8° gegenüber der Längsachse verjüngt sind.9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß an den Spanngliedern (2) Federelemente (10) zum Lösen der Spannglieder (2) von den Rohrteilinnenwandungen angeordnet sind.- 11 -
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9005893U DE9005893U1 (de) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | Ausricht- und Spannvorrichtung für die Enden eines Rohrteilpaares |
DE9106163U DE9106163U1 (de) | 1990-05-22 | 1991-05-15 | Ausricht- und Spannvorrichtung für die Enden eines Rohrteilpaares |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE9005893U DE9005893U1 (de) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | Ausricht- und Spannvorrichtung für die Enden eines Rohrteilpaares |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9005893U1 true DE9005893U1 (de) | 1990-09-06 |
Family
ID=6854082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE9005893U Expired - Lifetime DE9005893U1 (de) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | Ausricht- und Spannvorrichtung für die Enden eines Rohrteilpaares |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9005893U1 (de) |
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