Claims (10)
Vorrichtung zum Aufweiten von Rohren, insbes. KaminrohrenDevice for expanding pipes , especially chimney pipes
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The innovation relates to a device according to the preamble of claim 1.
Zum Aufnehmen von Rohrenden im allgemeinen und von Kaminrohren aus Edelstahl im besonderen existieren relativ große und
aufwendige stationäre Maschinen, die mit hohem Druck mechanisch oder hydraulisch einen Dorn in das Rohrende eintreiben
und damit den Rohrdurchmesser vergrößern. Derartige Maschinen haben den Nachteil, daß sie nicht transportabel und sehr
teuer sind.There are relatively large and complex stationary machines for picking up pipe ends in general and chimney pipes made of stainless steel in particular, which mechanically or hydraulically drive a mandrel into the pipe end using high pressure, thus increasing the pipe diameter. Such machines have the disadvantage that they are not portable and very expensive.
Bei der Sanierung von Kaminen werden Edelstahlrohre in den Kamin eingesetzt, um das Versotten der Kaminwandung zu
verhindern bzw. die Kaminwand gegen ein weiteres Versotten zu schützen. Diese handelsüblichen Edelstahlrohre bestehen aus
einzelnen Rohrabschnitten, die am einen Ende eine Muffe aufweisen, welche den darunterliegenden Rohrabschnitt
glockenartig überdeckt. Da die von der Fabrik bezogenen Edelstahlrohre mit Muffe am einen Ende eine fest vorgegebene
Länge haben, ist es erforderlich, beim Sanieren eines Kamins den letzten Rohrabschnitt auf die erforderliche Länge zu
schneiden, wobei der übrig bleibende Rohrabschnitt keine Muffe besitzt und Abfall darstellt, weil er ohne Muffe nicht
verarbeitet werden kann. Mit herkömmlichen Maschinen gestaltet sich das Aufweiten derartiger Rohrabschnitte außerordentlich
kompliziert, weil die Rohrabschnitte von der Baustelle an die stationäre Maschine gebracht werden müssen, was mit
einem erheblichen Aufwand verbunden ist.When renovating chimneys, stainless steel pipes are inserted into the chimney to prevent the chimney wall from becoming sooty or to protect the chimney wall from becoming sooty further. These commercially available stainless steel pipes consist of individual pipe sections that have a socket at one end that covers the pipe section below like a bell. Since the stainless steel pipes with a socket at one end that are purchased from the factory have a fixed length, it is necessary to cut the last pipe section to the required length when renovating a chimney. The remaining pipe section does not have a socket and is waste because it cannot be processed without a socket. With conventional machines, expanding such pipe sections is extremely complicated because the pipe sections have to be brought from the construction site to the stationary machine, which involves considerable effort.
Aufgabe der Neuerung ist es, eine an Ort und Stelle einsetzbare, transportable Vorrichtung zum Aufweiten von Rohren,
insbes. Kaminrohren aus Edelstahl zu schaffen, die kompakt und handlich im Aufbau ist, die als Handgerät einsetzbar und
damit an die Baustelle bringbar ist, die preiswert in der Herstellung ist, und mit der eine sehr hohe Druckkraft
erzeugt werden kann.The aim of the innovation is to create a portable device that can be used on site for expanding pipes, especially chimney pipes made of stainless steel, which is compact and easy to handle, which can be used as a hand-held device and can therefore be brought to the construction site, which is inexpensive to manufacture and with which a very high compressive force can be generated.
Gemäß der Neuerung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen
der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the innovation, this problem is solved with the features of the characterizing part of claim 1. Further embodiments of the innovation are the subject of the subclaims.
Die neuerungsgemäße Vorrichtung ist ein transportables Gerät, das bequem im Fahrzeug mitgeführt und an Ort und Stelle
eingesetzt werden kann. Der hydraulische Antrieb, der die Preßkraft erzeugt, ist in Form eines Hydraulikzylinders
ausgebildet, der mit dem eigentlichen Aufweitgerät auf einer gemeinsamen Druckplatte angeordnet bzw. mit ihm als Einheit
ausgebildet ist. Damit ist die neuerungsgemäße Vorrichtung orts- und anschlußunabhängig.The new device is a portable device that can be easily carried in a vehicle and used on site. The hydraulic drive that generates the pressing force is designed as a hydraulic cylinder that is arranged on a common pressure plate with the actual expanding device or is designed as a unit with it. This means that the new device is independent of location and connection.
Das Aufweiten eines Rohrendes erfolgt in der Weise, daß das
Rohr über eine Backenanordnung gesetzt wird, die aus mehreren, vorzugsweise vier in Umfangsrichtung zu einer Kreisform
angeordneten, Backenelementen besteht. Die Backenelemente weisen an ihrer Außenseite eine vertikale, im Querschnitt
Teilkreisaußenfläche und innen eine von der Druckplatte nach oben und außen geneigte, im Querschnitt sich von oben nach
unten erstreckende pyramidenstumpfförmige Innenfläche auf, die mit einem kongruenten pyramidenstumpfförmigen feststehenden
Konus in Eingriff stehen, der seinerseits über eine Verbindungsstange mit der Grundplatte verbunden ist. Die
Backenelemente liegen auf der Oberseite einer Druckplatte auf, die in der Verbindungsstange höhenbeweglich angeordnet
ist und die unter Einwirkung der Hydraulikkraft steht, die
von dem Arbeitszylinder über den Hohlzylinder ausgeübt wird. Bei Betätigung des Hydraulikantriebs wird die Druckplatte und
mit ihr die Backenanordnung angehoben und aufgrund der geneigten Wirkfläche zwischen Backenelementen und Konus
werden durch Keilwirkung die Backenelemente nach außen bewegt, die hohe Hydraulikkraft wird in radialer Richtung auf
die über die Backen gestülpte Rohrwandung ausgeübt, die unter dieser Krafteinwirkung nach außen deformiert und ausgeweitet
wird, sodaß damit am Rohrende die gewünschte Muffe entsteht. Zur Ausbildung dieser glockenförmigen Muffe am unteren Rand
des Rohres sind die Backenelemente glockenförmig bzw.The expansion of a pipe end is carried out in such a way that the pipe is placed over a jaw arrangement which consists of several, preferably four, jaw elements arranged in the circumferential direction to form a circle. The jaw elements have on their outside a vertical outer surface with a partial circle cross section and on the inside a truncated pyramid-shaped inner surface which is inclined upwards and outwards from the pressure plate and extends from top to bottom in cross section, which engage with a congruent truncated pyramid-shaped fixed cone which in turn is connected to the base plate via a connecting rod. The jaw elements rest on the top of a pressure plate which is arranged in the connecting rod so that it can move in height and which is subject to the influence of the hydraulic force exerted by the working cylinder via the hollow cylinder. When the hydraulic drive is activated, the pressure plate and with it the jaw arrangement are raised and due to the inclined effective surface between the jaw elements and the cone, the jaw elements are moved outwards by a wedge effect. The high hydraulic force is exerted in a radial direction on the pipe wall that is pulled over the jaws, which is deformed and expanded outwards under the influence of this force, so that the desired socket is created at the end of the pipe. To form this bell-shaped socket at the lower edge of the pipe, the jaw elements are bell-shaped or
stufenförmig nach außen erweitert, so daß bei dem Preßvorgang eine entsprechende Abstufung bzw. glockenförmige Aufweitung
entsteht.expanded outwards in a step-like manner, so that a corresponding gradation or bell-shaped expansion is created during the pressing process.
Damit unterschiedliche Rohrdruchmesser bearbeitet werden
können, ist die Backenanordnung auswechselbar ausgebildet, so daß Backen unterschiedlicher radialer Erstreckung eingesetzt
und Rohre unterschiedlichen Durchmessers aufgeweitet werden können.To process different pipe diameters
The jaw arrangement is designed to be interchangeable so that jaws with different radial extensions can be used and pipes with different diameters can be expanded.
Nachstehend wird die Neuerung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:The innovation is explained below in conjunction with the drawing using an example of implementation. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der neuerungsgemäßen
Vorrichtung in seitlicher Schnittansicht, in Ausgangsstellung, Fig. 1 is a schematic representation of the new
Device in lateral sectional view, in starting position,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der neuerungsgemäßenFig. 2 is a schematic representation of the new
Vorrichtung in seitlicher Schnittansicht, in Endstellung, undDevice in side section view, in final position, and
Fig. 3 eine Aufsicht auf die Backenanordnung in der Ausgangsstellung.
Fig. 3 is a top view of the jaw assembly in the starting position.
Auf einer Grundplatte 1 ist ein Hydraulik-Antriebszylinder in Form eines Hohlzylinders 3 befestigt, dessen Hubkolben 4
mit einer Druckplatte 5 in Verbindung steht. Die Druckplatte 5 ist mit der Grundplatte 1 über mehrere symmetrisch zueinander
angeordnete Federelemente 6 befestigt, die die Druckplatte 5 nach erfolgter Verformung in die Ausgangsstellung
zurückführen. Auf der Druckplatte 5 sind symmetrisch um die Achse 7 angeordnete segmentförmige Backenelemente 8, 9, 10,
11 vorgesehen, deren Innenflächen 12 - 15 eine umgekehrt
pyramidenstumpfförmige Gestalt haben, die mit der kongruent pyramidenstumpfförmigen Mantelfläche 16 eines konzentrischen
Konus 17 in Anlage stehen. Der Konus 17 ist über eine
Verbindungsstange 18, die durch die Druckplatte 5 und durch den Hohlzylinder 3 geführt ist, mit der Grundplatte 1
verbunden, z.B. verschraubt, so daß der Konus 17 im BetriebA hydraulic drive cylinder in the form of a hollow cylinder 3 is attached to a base plate 1, the piston 4 of which is connected to a pressure plate 5. The pressure plate 5 is attached to the base plate 1 via several spring elements 6 arranged symmetrically to one another, which return the pressure plate 5 to the starting position after deformation has taken place.
On the pressure plate 5, segment-shaped jaw elements 8, 9, 10, 11 are provided, arranged symmetrically around the axis 7, the inner surfaces 12 - 15 of which have an inverted
truncated pyramid shape, which are in contact with the congruent truncated pyramid-shaped surface 16 of a concentric cone 17. The cone 17 is connected via a
Connecting rod 18, which is guided through the pressure plate 5 and through the hollow cylinder 3, with the base plate 1
connected, e.g. screwed, so that the cone 17 in operation
feststehend ist, während die Backenanordnung 8-11 bei Betätigung der Druckplatte 5 (Bewegung nach oben) relativ zum
Konus 17 aufgrund der vom Arbeitszylinder 2 ausgeübten Hydraulikkraft zusammen mit der Druckplatte 5 angehoben wird.
Die Außenflächen 19 -22 der Backenelemente 8-11 werden beim Anheben der Druckplatte und damit der Backenanordnung längs
des Konus 17 gegen die Innenfläche 23 des aufgesetzten Rohres 24 gedrückt und deformieren das Rohr 24 bei fortgesetzter
Auswärtsbewegung in radialer Richtung nach außen, so daß im Rohr 24 an der Eingriffsstelle mit den Backenelementen 8-11
eine Muffe ausgebildet wird. Die Darstellung nach den Zeichnungen zeigt eine schematische Prinzipdarstellung, die
nicht maßstabsgetreu ist.is stationary, while the jaw arrangement 8-11 is raised together with the pressure plate 5 when the pressure plate 5 is actuated (movement upwards) relative to the
cone 17 due to the hydraulic force exerted by the working cylinder 2.
The outer surfaces 19 -22 of the jaw elements 8-11 are pressed against the inner surface 23 of the attached pipe 24 when the pressure plate and thus the jaw arrangement are raised along the cone 17 and deform the pipe 24 as it continues to move outwards in a radial direction, so that a sleeve is formed in the pipe 24 at the point of engagement with the jaw elements 8-11. The illustration according to the drawings shows a schematic principle illustration that is
not to scale.
Das Rohr 24 liegt in Arbeitsstellung auf der Oberseite der Druckplatte auf. Bei einer abgeänderten Ausführung können
jedoch auf den Außenseiten 19 - 22 der Backenelemente 8-11 auswechselbare Ansätze 25 vorgesehen sein, die das untere
Ende des Rohres 24 aufnehmen, so daß damit die Höhe der Muffe einstellbar ist.In the working position, the tube 24 rests on the top of the pressure plate. In a modified design, however, replaceable projections 25 can be provided on the outer sides 19 - 22 of the jaw elements 8-11, which receive the lower end of the tube 24 so that the height of the sleeve can be adjusted.
An den Außenwandungen 19 -22 der Backenelemente 8-11 sind nutenförmige Vertiefungen 26, 27 vorgesehen, in die Spannelemente,
z.B. Spannfedern 28, 29 eingesetzt sind, die die einzelnen Backenelemente der Backenanordnung in Umfangsrichtung
zusammenhalten. Diese nutenförmigen Vertiefungen 26, 27 sind so angeordnet, daß das Ergebnis des Preßvorganges durch
sie nicht beeinflußt wird. Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, ist die obere nutenförmige Vertiefung 26 in
einem Bereich kleineren Durchmessers der Backenelemente ausgebildet, so daß ein ringförmiger Abstand zwischen Rohr 24
und äußerer Begrenzung der nutenförmigen Vertiefung 26 besteht. Die Vertiefung 27 ist im untersten Bereich 30 der
Backenelemente angeordnet, wobei der Durchmesser der Backenelemente an dieser Stelle größer ist als der Durchmesser des
aufgeweiteten Rohres, so daß das zu deformierende Rohr 24 auf diesem untersten Teil der Backenelemente aufliegt. Ausgehend
von diesem unteren Teil 30 sind die Backenelemente im unteren Bereich bei 31 glockenförmig ausgebildet, wodurch die FormGroove-shaped recesses 26, 27 are provided on the outer walls 19-22 of the jaw elements 8-11, into which clamping elements, e.g. tension springs 28, 29, are inserted, which hold the individual jaw elements of the jaw arrangement together in the circumferential direction. These groove-shaped recesses 26, 27 are arranged in such a way that the result of the pressing process is not influenced by them. As shown in Figures 1 and 2, the upper groove-shaped recess 26 is formed in an area of smaller diameter of the jaw elements, so that there is an annular distance between the pipe 24 and the outer boundary of the groove-shaped recess 26. The recess 27 is arranged in the lowest area 30 of the jaw elements, the diameter of the jaw elements at this point being larger than the diameter of the expanded pipe, so that the pipe 24 to be deformed rests on this lowest part of the jaw elements. Starting from this lower part 30, the jaw elements are bell-shaped in the lower area at 31, whereby the shape
der Muffe festgelegt wird. Im oberen Bereich 32 der Backenelemente
ergibt sich bei einer Deformierung ebenfalls eine leichte Glockenform durch das Aufweiten des Rohres gegenüber
dem übrigen Rohrteil mit Ausgangsdurchmesser.the sleeve is fixed. In the upper area 32 of the jaw elements, a slight bell shape is also created in the event of deformation due to the expansion of the pipe compared to the rest of the pipe part with the initial diameter.
Die Backenelemente 8-11 sind auswechselbar und austauschbar ausgebildet, so daß zur Anpassung an unterschiedliche Rohrdurchmesser
die radialenDimensionen der Backenanordnung verändert und auf diese Weise mit einem Backensatz Rohre
eines bestimmten Durchmessers und mit einem anderen Backensatz mit größerer radialer Erstreckung Rohre mit größerem
Durchmesser bearbeitet werden können.The jaw elements 8-11 are designed to be exchangeable and replaceable, so that in order to adapt to different pipe diameters
the radial dimensions of the jaw arrangement can be changed and in this way pipes of a certain diameter can be machined with one set of jaws and pipes of a larger diameter can be machined with another set of jaws with a larger radial extension.
SchutzansprücheProtection claims
1. Vorrichtung zum Aufweiten von Rohren, insbes. Kaminrohren aus Edelstahl, mit Hilfe eines Druckwerkzeuges,
gekennzeichnet durch 1. Device for expanding pipes, in particular chimney pipes made of stainless steel, by means of a pressure tool, characterized by
a) eine Grundplatte (1),a) a base plate (1),
b) einen auf der Grundplatte (1) angeordneten Antriebs-Hohlzylinder
(4),b) a hollow drive cylinder (4) arranged on the base plate (1),
c) eine mit der Grundplatte (1) befestigte Verbindungsstange (18), die sich durch den Antriebs-Hohlzylinder
(4) in dessen Achsrichtung erstreckt,c) a connecting rod (18) attached to the base plate (1) and extending through the hollow drive cylinder (4) in its axial direction,
d) eine mit dem Antriebs-Hohlzylinder (4) in Verbindung stehende Druckplatte (7),d) a pressure plate (7) connected to the drive hollow cylinder (4),
e) eine in radialer Richtung verstellbare, zusammen mit der Druckplatte (7) höhenbewegliche Backenanordnung (8
- 11), die das Druckwerkzeug darstellt, auf der Druckplatte (7) angeordnet ist und mit dieser zusammen
höhenbewegbar geführt ist, und deren Mantelfläche mit dem aufzuweitenden Rohr in Eingriff steht, unde) a jaw arrangement (8 - 11) which is adjustable in the radial direction and is vertically movable together with the pressure plate (7), which represents the pressure tool, is arranged on the pressure plate (7) and is guided vertically movable together with it, and whose outer surface is in engagement with the pipe to be expanded, and
f) einen zentrischen feststehenden Konus (17), der mit der den Hohlzylinder (4) und die Druckplatte (7)
durchsetzenden Verbindungsstange (18) fest verbunden ist und dessen Mantelfläche (16) mit den Innenwänden
der den Konus umschließenden Backenelemente (8 -11) in Eingriff steht.f) a central fixed cone (17) which is firmly connected to the connecting rod (18) passing through the hollow cylinder (4) and the pressure plate (7) and whose outer surface (16) engages with the inner walls of the jaw elements (8 - 11) enclosing the cone.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Backenanordnung (8 - 11) aus &eegr; gleichen segmenförmigen
Backenelementen besteht, deren jedes sich über einen Umfangsabschnitt von 360° : &eegr; erstreckt, so daß sie
zusammen einen vollen Kreis bilden, und auf ihrer Innenseite flächig mit dem kegelstumpfförmigen Konus2. Device according to claim 1, characterized in that the jaw arrangement (8 - 11) consists of &eegr; identical segment-shaped jaw elements, each of which extends over a circumferential section of 360°: &eegr; so that they together form a full circle, and on their inner side are flatly connected to the frustoconical cone
(17) und auf ihrer Außenseite flächig mit der Innenseite
des aufzuweitenden Rohres (24)in Anlage stehen.(17) and on their outside are in flat contact with the inside of the pipe to be expanded (24).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (8, 9, 10, 11) mindestens eine in
Umfangsrichtung verlaufende Nut (26, 27) aufweisen, in die ein elastisch nachgiebiges Halteelement, vorzugsweise
eine Spannfeder (28, 29), eingesetzt ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the jaws (8, 9, 10, 11) have at least one groove (26, 27) running in the circumferential direction, into which an elastically flexible holding element, preferably a tension spring (28, 29), is inserted.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (7) einen größeren
Durchmesser hat als der maximale Durchmesser der Backenanordnung, so daß sie als Anschlag für das aufgesetzte
Rohr (23) dient.4. Device according to one of claims 1-3, characterized in that the pressure plate (7) has a larger diameter than the maximum diameter of the jaw arrangement, so that it serves as a stop for the attached pipe (23).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Backenanordnung (8 - 11) am
Außenumfang Ansätze (25; 30) zum Aufnehmen des Rohres (23) aufweist.5. Device according to one of claims 1-3, characterized in that the jaw arrangement (8 - 11) has projections (25; 30) on the outer circumference for receiving the pipe (23).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (25) höhenverstellbar sind.6. Device according to claim 5, characterized in that the projections (25) are height-adjustable.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Backenanordnung (8 - 11) zur Bearbeitung unterschiedlicher Rohrdurchmesser auswechselbar
ausgebildet ist.7. Device according to one of claims 1 - 6, characterized in that the jaw arrangement (8 - 11) is designed to be interchangeable for processing different pipe diameters.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen Grundplatte (1) und Druckplatte (7) Druckfedern
(6) angeordnet sind, die sich in Richtung der Verbindungsstange (18) erstrecken und im gleichen radialen
Abstand zur Verbindungsstange sowie in gleichem Abstand in Umfangsrichtung versetzt gegeneinander angeordnet
sind.8. Device according to claim 1, characterized in that
compression springs
(6) are arranged between the base plate (1) and the pressure plate (7), which extend in the direction of the connecting rod (18) and are arranged at the same radial distance from the connecting rod and offset from one another at the same distance in the circumferential direction.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfläche der Backenanordnung
(8 - 11) am unteren Ende ringförmig (30) erweitert ist.9. Device according to one of claims 1-8, characterized in that the pressure surface of the jaw arrangement (8 - 11) is widened in a ring shape (30) at the lower end.
10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der Backenanordnung (8 - 11) eine untere
und eine obere Nut (26, 27) aufweist, wobei die untere Nut (27) unterhalb und die obere Nut (26) oberhalb der
Arbeitsflächen der Backenelemente angeordnet ist, und die obere Nut in einem oberen Ansatz der Backenanordnung mit
kleinerem Durchmesser ausgebildet ist.10. Device according to claim 3, characterized in that the outer surface of the jaw arrangement (8 - 11) has a lower and an upper groove (26, 27), the lower groove (27) being arranged below and the upper groove (26) above the working surfaces of the jaw elements, and the upper groove is formed in an upper extension of the jaw arrangement with a smaller diameter.