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Einspannvorrichtung für Rohrprüfpressen
Es sind Einspannvornchtuugen
für Rohrprüfpressen zum Prüfen der Rohrfestigkeit lediglich in Umfang&richtung
bekannt, bei welchen das eine Ende des abzudichtenden Rohres an einem Dichtungskopf
anliegt, während das andere Rohrende durch eine zweite, mit der ersten durch Verbindungsglieder
-verbundene und verschiebbare Traverse gehalten ist.
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Bei einer ersten bekannten Bauart (USA.-Patentschrift 1 973 674)
solcher Einspannvorrichtungen ist ein feststehendes kolbenförmiges Kopfstück vorhanden,
auf welchem der Dichtungskopf längs verschiebbar ist, der im Bereich seiner Abdichtung
einen etwas größeren Innendurchmesser hat als das zu prüfende Rohr, so daß er einen
Druck auf die Stirnseite des zu prüfenden Rohres ausübt. Bei dieser Bauart steht
ferner das auf dem Dichtung kopf lastende Druckmedium in unmittelbarer Verbindung
mit dem zum Abdrücken des Rohres dienenden Medium. Bei dieser Bauart erfolgt schließlich
dile Dichtung zwischen Rohr und D-ichtungskopf lediglich dadurch, daß der Dichtungskopf
eine ebene Dichtungsscheibe gegen die Stirnfläche des Rohrendes drückt. Eine solche
Dichtung erfordert genau eben und rechtwinklig geschnittene Rohrenden, greift die
Dichtungsscheibe sehr stark an und ist bei Rohren geringer Wandstärke nicht anwendbar,
da sehr hohe Drücke in Richtung der Ro4mrachse zwecks Abdichtung aufgewendet werden
müssen. Demgegenüber verwendet die Erfindung eine an sich bekannte, seitlich am
Rolhr anliegende, im Dichtungskopf angeordnete Manschette, in welcher das beim Prüfen
eingelegte Rohr ohne Relativbewegung liegt und mit seiner Stirnseite an einem Innenanschlag
des Dichtungskopfes anliegt.
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Eine so angeordnete Manschette ist bei der vorlie-
genden
Ausbildung der Einspannvorrichtung gegen Beschädigungen bestens gesichert. Sie kann
beispielsweise als Bläihmanschette ausgebildet werden.
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Bei einer zweiten bekannten Bauart (USA.-Patentschrift 2 493 06I)
von Einspannvorrichtungen soll das Rohr nicht nur durch Innendruck, sondern auch
durch Druck oder Zugkräfte in Rohrlängsrichtung geprüft werden. Bei dieser Vorrichtung
ist das zu prüfende und abzudichtende Rohr bzw. seine Muffe in das Innere des Dichtungskopfes
hineingeführt, der mit einem Kolben starr verbunden ist, welcher innerhalb des Kopfstückes
gleitet. Die abdichtende Manschette im Diohtungskopf liegt seitlich dem Rohr bzw.
seiner Muffe an. Ferner hat der Kolben einen größeren Außendurchmesser als das zu
prüfende Rohr und wird der Dichtungskopf gegen das Rohr gedrückt, um die Abdichtung
zu erzielen. Ein Nachteil dieser Bauart besteht darin, daß das zu prüfende Rohr
bzw. seine Muffe mit der Stirnseite in der Regel nicht unmittelbar an einem Innenanschlag
des Dichtungskopfes anliegt; es ist vielmehr ein lichter Raum vorgesehen, in den
sich das Rohr bzw. seine Muffe bei entsprechenden Drücken hineinbewegt. Es liegt
,somit das Rohrende während des Preßvorganges nicht ohne relative Bewegung im Dichtungskopf,
was erfindungsgemäß erreicht werden soll. Ferner steht das auf dem Dichtungskopf
lastende Druckmedium nicht in unmittelbarer Verbindung mit dem zum Abdrücken des
Rohres dienenden Medium. Die bekannte Vorrichtung ist dadurch verhältnismäßig kompliziert.
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Bei einer dritten bekannten Bauart (USA-Patentschrift 2 445 876)
von Einspannvorrichtungen soll das Rohr ebenfalls durch Innendruck und zusätzlich
durch in Rohrrichtung ausgeübte Kräfte geprüft werden. Bei dieser Bauart liegt das
zu prüfende und abzudichtende Rohr mit seinem Ende in dem Dichtungskopf und ist
ihm gegenüber durch eine seitlich anliegende Manschette abgedichtet. Dieser Dichtungskopf
ist gegenüber dem mit der Pressentraverse verbundenen Kopfstück längs versohiebbar.
Außerdem steht das auf dem Dichtungskopf lastende Druckmedium in unmittelbarer Velrbindung
mit dem Prüfmedium.
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Da das Rohr nicht nur durch Innendruck, sondern auch in Längsrichtung
geprüft werden soll, gleitet der Dichtungskopf über dem Kopfstück und hat das Kopfstück
gegenüber dem Dichtungskopf einen kleineren Außendurchmesser, so daß der Dichtungskopf
nicht wie bei der Erfindung zum Rohr hin, sondern in entgegengesetzter Richtung
gedrängt wird. Außerdem liegt das zu prüfende Rohr mit seiner Stirn nicht an dem
Innenanschlag des Dichtkopfes an, sondern es ist zwischen beiden noch eine Dichtung
angeorduet.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse, welche die Rohre nur
mittels Innendruck, d. h. in Umfangsrichtung, prüfen will. Da die Kräfte in Rohrlängsrichtung
absichtlich klein gehalten werden sollen, konnten bauliche Einzeiheiten der bekanten
Pressen und zusätzlicher Prüfung in Rohrlängsrichtung keine Anregung zur Gestaltung
der vorliegenden Pressen geben, welche die Rohre lediglich in Umfangsrichtung prüfen
und eine Beanspruchung in Rohrlängsrichtung bewußt ausschalten. Durch die Erfindung,
die zwar nur eine Kombination an sich bekannter Merkmale darstellt. ist aber eine
Presse geschaffen, die in Bau und Betrieb erheblich einfacher als die bekannten
Pressen ist, welche die Rohre auch in ihrer Längsrichtung prüfen.
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Dem Einführen des Hohlkörpe,rs in den Dichtungskopf und der Sicherheit
der Arbeit mit Hilfe der Einspannvorrichtung dient es, wenn zwischen dem verschiebbaren
Dichtungskopf und dem mit der Traverse verbundenen Kopfstück Druckfedern angeordnet
sind, die den Dichtungskopf in Rich -tung auf das Werkstück vorzusellieben trachten.
In diesem Falle kann der Durchmesser der Dichtung zwischen Dichtungskopf und Kopfstück
gleich dem Durchmesser der Dichtung zwischen Rohr und Dichtungskopf sein, so daß
der auf das Rohr ausgeübte Axialdruck annähernd Null ist. Demnach besteht die Erfindung
darin, bei einer Abspannvorrichtung der eingangs genannten Art folgende drei Merkmale
in Kombination zu verwirklichen: I. Im Dichtungskopf ist eine am Rohr anliegende
Manschette vorgesehen, in welcher das eingelegte Rohr beim Prüfen ohne relative
Bewegung liegt und mit seiner Stirnseite an einem Innenanschlag des Dichtungskopfes
anliegt.
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2. Ein Kopfstück, in welchem der Dichtungskopf längs verschiebbar
ist, hat entweder im Bereich seiner Abdichtung gegenüber dem Kopfstück einen etwas
größeren Außendurchmesser als das zu prüwende Rohr und/oder ist gegenüber dem Kopfstück
mittels Druckfedern abgestützt, so daß der Dichtungskopf einen gewissen geringen
Druck auf die Stirnseite des Rohres ausübt.
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3. Das auf dem Dichtungskopf lastende Druckmedium steht in unmittelbarer
Verbindung mit dem zum Abdrücken des Rohres dienenden Me dinin.
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Zweckmäßig wird eine Vorrichtung zum Anzeigen des Maßes vorgesehen,
um welches der Dichtungskopf in das mit der Traverse verbundene Kopfstück eingeschoben
wird, wenn das Werkstück in den Dichtungskopf eingefahren wird.
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Die Zeichnung bringt ein Ausführungsbei spiel einer Einespannvorrichtung
gemäß der Erfindung für abzupressende Rohre, wobei die untere Hälfte der Schnittzeichnung
einige konstruktive Abwandlungen gegenüber der oberen zeigt.
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In die Einspannvorrichtung nach der Zeichnung können glatte Rohre
I oder Muffenrohre 2 mit Muffe 21 eingespannt werden. Zum Zwecke der Abdichtung
trägt ein Dichtungskopf 3 eine Manschette 4 oder 4a, die durch eine Hohlmutter 5
oder 5a unter Druck gesetzt werden kann, die im Gewinde 6 des Dichtungskopfes 3
einschlraubbar ist.
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Der Dichtungskopf 3 hat einen topfförmigen Teil, in den das zu prüfende
Rohr eingesc'hoben wird, und einen zylindrischen Fortsatz 3 a, der seinerseits in
ein Kopfstück 7 hineingeschoben ist, weiches mit einer Traverse 8 fest verbunden
ist. Die Traverse 8 ist in an sich bekannter Weise mittels nicht darge-
stellter
Zugglieder mit der Gegentraverse verbunden, die in beliebiger, in an sich bekannter
Weise das andere Ende des Rohres I bzw. 2 trägt und abdichtet. Auch das Kopfstück
7 hat eine im wesentlichen topfförmige Gestalt, so daß es den Dichtungskopf 3, 3
a aufnehmen kann. An seiner Innenseite ist eine Manschette, beispielsweise von der
Gestalt g oder ga vorgesehen, die zur Abdichtung des Dichtungskopfes 3, 3 a mit
dem Kopfstück 7 dient. Die Manschette 9 bzw. 9 a kann durch eine Ringmutter 10 bzw.
Ioa unter Druck gesetzt werden. Die Drehung der Mutter 10 bzw. Ioa erfolgt in bekannter,
hier nicht dargestellter Weise. Die äußere zylindrische Wandung ii des Dichtkopfes
3, 3 a hat einen etwas größeren Durchmesser als das zu prüfende Rohr I bzw. 2 a
und ist außen glatt, beispielsweise geschliffen. Das Kopfstück 7 trägt an seinem
vorderen äußeren Rande eine Buchse I2, in welcher der Dichtungskopf 3 gleiten kann,
und in seinem Grunde einen Ring 13, in welohem Abstandsbolzen 14 befestigt sind.
Es können beilspielsweise fünf oder sechs solcher Abstandsbolzen vorgesehen werden.
In Bohrungen 15 des Dichtkopfes 3, in die je ein Abstandsbolzen 14 eingeführt ist,
befinden sich ferner Druckfedern I6, die den Dichtungskopf 3 nach rechts, also zum
Rohr I, 2 hin, zu schileben trachten. Anschläge I7, die mittels Schrauben I8 am
Kopfstück 7 befestigt sind, verhüten das Hinausdrücken des Dichtungskopfes 3 aus
dem Kopfstück 7 durch die Federn I6. Das Kopfstück 7 trägt schließlich eine Skala
I9, während auf dem Dichtungskopf 3 ein winkelförmiger Zeiger 20 angeordnet ist,
dessen Spitze 20 a auf der Skala 19 das Maß anzeigt, um welches der Dichtungskopf
3 in das Kopfstück 7 eingeschoben ist.
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Beim Einbringen des Rohres I bzw. 2 in die Prüfmaschine ist die nicht
dargestellte Gegentraverse etwas zurückgezogen. Es wird dann das Rohr im wesentlichen
in die Prüflage gebracht, worauf die Gegentraverse das Rohr nach links vorschiebt,
wobei der Kopf des Rohres I bzw. 2 in den Dichtungskopf 3 eingeschoben wird. Damit
die Manschette 4 bzw. 4a hierbei nicht zerstört wird, wird sie zweckmäßig in an
sich bekannter Weise als Blähmanschette ausgebildet, die sich erst bei Einleitung
des Prüfdruckes dichtend um das Rohr 1 bzw. die Muffe 2 a legt. Beim weiteren Vorschieben
des Rohres wird der Dichtungskopf 3 entgegen der Wirkung der Federn I6 in das Kopfstück
7 hineingeschonen, wobei das Maß des Einschiebens durch die Zeigerspitze 20a auf
der Skala 19 angegeben wird. Beim Einschieben des Dichtungskopfes 3 in das Kopfstück
7 kann keine Zerstörung der Manschette g erfolgen, da der zylindrische Fortsatz
3o des Dichtungskopfes 3 an seiner äußeren zylindrischen Fläche II poliert ist,
so daß er ohne nennenswerte Reibung in der Manschette 9, 9 a gleiten kann.
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Wird nun der Prüfdruck eingeleitet, so verschiebt sich das Kopfstück
7 etwas nach links, da der Prüfdruck über das Kopfstück 7 auf dieTraverse 8 wirkt
und dabei die nicht dargestellten Zugglieder, die die Traverse 8 mit der Gegentraverse
verbinden, längst. Hierbei bleibt die Verbindung zwischen dem Rohr I bzw. der Muffe
2 a und dem Kopfstück 3 aufrechterhalten, ohne daß eine Verschiebung zwischen beiden
stattfindet, während das Kopfstück 7 mit der Manschette 9, ga nach links gleitet,
wobei zwischen der Manschette 9, 9 o und der zylindrischen Wandung II des Dichtungskopfes
3 nur eine geringe Reibung entsteht, die keine Zerstörungsgefahr für die Manschette4,
40 bedeutet. Um sicherzustellen, daß das Kopfstück 7 um das Maß der zu erwartenden
Längung der Zugglieder nach links ausweichen kann, ist die Skala 19 mit dem Zeiger
20 angebracht. Ist bei dem beabsichtigten Prüfdruck etwa ein Ausweichen um fünf
Skalenstriche zu erwarten, so muß das Rohr 1 bzw. 2 mit Hilfe der Gegentraverse
so stark auf den Dichtungskopf 3 gedrückt werden, daß letzterer mindestens um fünf
Skalenstriche in das Kopfstück 7 hineingeschoben wird.
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PATENTANSPROCHE: I. Einspannvorrichtung für Rdhrprüfpressen zum Prüfen
der Rohrfestigkeit lediglich in Umfangs richtung, bei welcher das eine Ende des
abzudichtenden Rothres an einem Dichtungskopf anliegt, während das andere Ende des
Rohres durch eine zweite, mit der ersten durch Verbindungsglieder verbundene und
verschiebbare Traverse gehalten ist, gekennzeichnet durch die Kombination a) einer
seitlich am Rohr anliegenden, im Dichtungskopf angeordneten Manschette, in weicher
das eingelegte Rohr beim Prüfen ohne relative Bewegung liegt und mit seiner Stirnseite
an einem Innenanschlag des D ichtungskopfes anliegt, b) einem Kopfstück (7), in
welchem der Dichtungskopf (3) längs verschiebbar ist, der entweder im Bereich seiner
Abdichtung (Manschetten 9, 9 a) gegenüber dem Kopfstück (7) einen etwas größeren
Außendurchmesser hat als das zu prüfende Rohr (I, 2) und/oder gegenüber Idem Kopfstück
(7) mittels Druckfedern (I6) abgestützt ist, so daß der Dichtungskopf einen gewissen
Druck auf die Stirnseite des Rohres ausübt, c) wobei das auf dem Dichtungskopf (3)
lastende Druckmedium in unmittelbarer Verbindung mit dem zum Abdrücken des Rohres
dienenden Medium steht.