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Vorrichtung zum Aufweiten von Rohrenden Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Aufweiten von Rohrenden, insbesondere an Kesselrohren.
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Bekanntlich werden Kesselrohre im Kesselboden oder Leitungsrohre in
ihren Verbindungsflanschen durch Einwalzen oder Aufdornen mittels eines durch Preßlufthammerschläge
in das Rohr eingetriebenen Dornes bewirkt. Um zu vermeiden, daß die Rohre zufolge
der Treibschläge in der Längsrichtung wandern oder sich sogar strecken, so daß die
Rohre durchhängen, verwendet man ferner zum Aufweiten der Rohrenden eine aus einem
hydraulischen Zylinder bestehende Ziehvorrichtung mit einem in die lichte Weite
des Rohres einfuhrbaren Dorn, der mit einem auf einen Konus verschiebbaren, geschlitzten
Ziehring besetzt ist, welcher bei der Aufweitungsarbeit durch eine Führungsbüchse
geschützt und gespreizt wird.
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Hierbei ergibt sich der Mangel, daß die klaffenden Schlitze des Ziehringes
auf der Rohrwandung Ziehriefen erzeugen, wodurch einerseits die Festigkeit, andererseits
aber auch die Widerstandsfähigkeit des Werkstoffes gegen Korrosion erheblich gemindert
wird.
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Die Erfindung bezweckt demgegenüber, die Bildung von für den Betrieb
von Kesselrohren u. dgl. gefährlichen Ziehriefen zu vermeiden, indem ein spreizbarer
Ziehring in der Weise ausgebildet ist, daß er sich fugenlos auf seinen Arbeitsdurchmesser
bringen läßt.
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Eine einfache, in dieser Weise zuverlässig wirkende Ausbildung des
Ziehwerkzeugs ist nun dadurch erzielt, daß bei einem aus mehreren federnd zusammengehaltenen
Segmenten bestehenden Ziehring gemäß der Erfindung eines der Ringsegmente ortsfest
am Spreizdorn sitzt und zu einer Zentrierzunge fortgesetzt ist. Durch diese Ausgestaltung
wird es ermöglicht, durch Austreten des befestigten Ringsegmentes aus der Schar
der federnd gehaltenen Segmente, letztere auf einen erheblich geringeren Durchmesser
zusammenzulegen, wodurch das Einführen des Dornes in das Rohrinnere erleichtert
ist.
Die hierbei geöffneten Spalte zwischen den einzelnen Segmenten werden aber beim
Eintreten des festen Ringsegmentes dicht geschlossen, so daß ein spaltenloser Ziehdorn
erreicht ist, mit dem ein glattes, riefenfreies Aufdornen unter Zug erzielt wird.
Hierbei ist die richtige Einordnung des austretenden Segmentes durch seine Zentrierzünge
gesichert.
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Damit das zwangläufige Spreizen des Konusringes zwecks Aufweiten des
Rohres streckenmäßig bestimmt festgelegt werden kann, ist erfindungsgemäß die Führungsbüchse
mit einer Schulter abgesetzt, gegen die sich in einem Gegendruckflanschsitzende
Federstifte anlegen.
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Hierdurch wird eine Selbstauslösung der Führungsbüchsenabstützung
erreicht,. so daß die Spreizung der Segmente eingetreten ist. Es kann daher nicht
vorkommen, däß der mangelhaft gespreizte Ziehdorn durchgezogen wird. Außerdem ist
die Abstützung durch die- Federstifte einfach und leicht einstellbar bzw. dem Spreizdruck
anpaßbar.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform
dargestellt. Es zeigt Abb. i in Längsansicht den hydraulischen Zylinder mit -angesetztem
Ziehwerkzeug, Abb. 2 in größerem Maßstab und Schnitt das in das noch unbearbeitete
Rohrende eingeführte Ziehwerkzeug, Abb. 3 in gleicher Schnittdarstellung das zum
Ziehen gespreizte Werkzeug und Abb. q. das Werkzeug nach beendetem Ziehvorgang.
. Der hydraulische Arbeitszylinder i enthält einen Kolben 2. Ferner ist der Zylinderboden
3 mit einer Flanschplatte 4 versehen, welche auswechselbar mittels Gewindes 5 eingeschraubt
ist.
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Die Flanschplatte 4 trägt einen Fortsatz 6 und besitzt eine mittlere
Bohrung 7, durch welche eine Führungsbüchse 8 gesteckt ist, deren durch eine Schulter
9 abgesetztes Ende zwischen den Zentrierbolzen 1o gehalten wird. Diese Zentrierbolzen
1o sind durch Druckfedern i i abgestützt.
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Der mit dem Kolben 2 mittels Gewinde 12 verschraubbare Dorn 13 ist
mit einem verschiebbaren und spreizbaren Ziehring 14 besetzt. Letzterer bestellt
aus mehreren durch eine Ringfeder 15 zusammengehaltenen Segmenten: Diese-sitzen
gleitend auf dem konischen Teilabschnitt 16 des Dornes 13. Ein Segment 14' ist am
starken Ende des Kegels 16 fest angeordnet und zu einer Zentrierzunge 17 fortgesetzt,
welche sich in den Spalt des "Ziehringes 14 hinein erstreckt. ' Am Ende -des Dornes
13 ist ein Führungskolben i8 angebracht, welcher Schlüsselflächen i9 zum Ansetzen
eines das Einschrauben. des Ziehdornes i3 in den Kolben 2 erleichternden Schlüssels
besitzt.
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DieWirkungsweise derVorrichtung ist folgende: Der' die Ziehverformung
bewirkende Ziehririg.14 hat einen Außendurchmesser, der dem lichten Rohrdurchmesser
nebst- Aufweitungsmaß entspricht: Dieses Arbeitsmaß weist der Ziehring 14 jedoch
nur -dann auf, wenn er auf dein den größeren Durchmesser besitzenden Teilabschnitt
des Kegels 16, und zwar mit seiner Stirnfläche gegen die zugewendete Stirnfläche
des Führungskolbens 18 anliegend, aufsitzt.
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Hierbei schließt das Segment 14' die sonst von der Zentrierzunge 17
ausgefüllte Lücke. Zum Zwecke des Einschiebens des Ziehwerkzeuges in das Rohrinnere
wird der Ziehring 14 bei gänzlich herausgeführtem Ziehdorn 13 gegen das Ende der
Führungsbüchse 8 geschoben, wobei die Feder 15 die Segmente zusammenschnürt und
zufolge des geringeren Kegeldurchmessers auf ein unter dem lichten Durchmesser des
Rohres 2o liegendes Maß bringt.
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Um beispielsweise Kesselrohre 2o in einem Kesselboden 2r zu befestigen,
werden die Rohre mit geringem Passungspiel in die vorgesehenen Bohrungen 22 eingesteckt.
Sie stehen hierbei an der Bodenaußenseite über (vgl. Abb.2). Man setzt nun das Ziehwerkzeug
in der in Abb. i dargestellten Lage in ein solches Rohrende ein (s. Abb. a) . Hierbei
tritt das überstehende Rohrende in eine Ausnehmung 23 und stützt sich auf der Ringschulter
24 dieser Ausnehmung ab.
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Wird durch Zuleitung des hydraulischen Druckmittels in den Zylinder
i nunmehr der Kolben 2 einwärts bewegt, so drückt der Führungskolben i8 das Segmentstück
il! in den Ziehring 14 hinein, der dabei einen Widerstand an der Büchse 8 findet.
Demzufolge tritt ein Aufspreizen des Ziehringes ein, wobei dieser das Rohr 2o aufweitet.
. Durch diese Aufweitung wird zunächst ein Haftsitz des Rohrendes erzielt.
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Bei der weiteren Bewegung des Ziehdornes wird nun unter Aufweiten
des Rohrendes dessen Außenfläche fest gegen die Bohrungswandung 22 des Kesselbodens
21 gepreßt, wobei je nach dem angewendeten Druck noch eine Verfestigung des Materials
an der Bohrungsfläche erfolgt. Um zu vermeiden, daß der Ziehring 14 sich nicht spreizt,
ist die Führungshülse 8, wie beschrieben, mit einer Schulter abgesetzt. Diese Schulter
9 läuft gegen die. Zentrierbolzen io, wodurch der Ausweichwiderstand der Führungshülse
8 erheblich erhöht wird und das völlige Aufspreizen des Ziehringes 14 erst unter
Zurückdrücken der Bolzen erzwungen wird.
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Der Ziehdorn 13 wird nun mittels des Kolbens :2 bis in dessen Endlage
gezogen. Dabei durchläuft der Konusring 14 das ganze Rohrende und, tritt in die
Ausrichmung 7 .des Gegendruckflansches 4 ein (vgl. Abb.4): Der Arbeitsvorgang ist
damit abgeschlossen,. und das Ziehwerkzeug kann von dem Rohrende abgenommen werden.
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Gegendruckflansch _ 4 und Zielwerkzeug sind selbstverständlich für
die verschiedenen Abmessungen der Rohre auswechselbar.
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An Stelle einer Ringfeder 15 kann man zum Zu-Sammenhalten' der Segmente
auch- andere Mittel anwenden, z. B. können hierzu Magnete verwendet werden.
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Sollen 'die überstehenden Rohrenden- trichterförmig aufgeweitet werden,
so gestaltet man den Fortsatz 6 auf seiner ;Umfläche entsprechend dem
Rohrinnendurchmesser
schwach kegelig. Dieser Kegel dringt unter der Wirkung des Stützdruckes in das Rohr
2o ein und weitet dasselbe trichterförmig auf. Zufolge dieses Trichters kann dann
das Ziehwerkzeug nach Beendigung der Zieharbeit ebenfalls leicht entfernt werden.