NO153720B

NO153720B - EXPANSION HEAD FOR APPARATUS FOR EXTENSION OR ENLARGEMENT OF ASSETS OR SIMILAR

Info

Publication number: NO153720B
Application number: NO812413A
Authority: NO
Inventors: Daniel Filliat
Original assignee: Unicum Sa
Priority date: 1980-07-18
Filing date: 1981-07-14
Publication date: 1986-02-03
Also published as: BE889656A; IT1138063B; DE3168139D1; EP0044795B1; ATE11115T1; NO153720C; DK309481A; FI812242L; DE44795T1; IT8122943A0; CH641383A5; EP0044795A3; NO812413L; EP0044795A2; FR2486834A1; FR2486834B1

Abstract

1. Expansion head for an apparatus for flaring up or widening the ends of tubes, comprising essentially a body (1) with shifting means (2-2**1 ) for a chuck (3) the tapering end (3**1 ) of which is acting urgingly within the corresponding bore (5**3 ) of a plurality of independent concentric jaws (5) in the form of sectors interconnected by a retaining elastic means (O) positioned within a circular groove (5**4 ) established underneath the common colla (5**5 ) for each one of the aforesaid jaws (5) in order to constitute the expansion head proper, the collar (5**5 ) of which is abutted within the shouldered bore (4**3 ) of a socket (4) secured at the end of the body (1), characterized in that all the retaining means (O and A) of the jaws (5) are disposed underneath their common collar (5**5 ) to permit an extensive range of dimensions of the jaws (5) with the same socket (4), the elastic but collapsible means (A) of said jaws (5) relative to the bottom of said socket (4) being centered and positioned within a groove (5**7 ) of the aforesaid jaws (5) while protruding alternately from the external diameter of the expansion head (T) for retaining same axially and vertically in combination on the one hand with the lower face (4**4 ) of the socket (4) and on the other hand with the opposite collar (5**5 ) abutted on the inside shouldering (4**3 ) of said socket (4).

Description

Oppfinnelsen gjelder et ekspansjonshode for et apparat som er beregnet til å utvide eller forstørre rør-ender o.l., nærmere bestemt et ekspansjonshode av det slaget som er angitt i innledningen til patentkrav 1. The invention relates to an expansion head for a device which is intended to expand or enlarge pipe ends etc., more specifically an expansion head of the type specified in the introduction to patent claim 1.

Det er altså tale om mekanisk bearbeiding av rør eller andre profiler uten betydelig fjerning av materiale. It is therefore a question of mechanical processing of pipes or other profiles without significant removal of material.

Ekspansjonshoder utformet som angitt i innledningen er beheftet med visse ulemper, som hovedsakelig oppstår ved innstillingen og utformingen og selve det elastiske organet som sikrer at spennbakkene holder sammen for å danne ekspansjonshode. Expansion heads designed as stated in the introduction are subject to certain disadvantages, which arise mainly from the setting and design and the elastic member itself which ensures that the clamping jaws hold together to form the expansion head.

Dette elastiske organet er delvis plassert og innstilt i en hals, som er utformet langs omkretsen på ringflensen på en slik måte at det begrenser betydelig dimensjoneringen av spennbakkene for ekspansjonshode for ei bestemt hylse. Slike ekspansjonshoder er f.eks. kjent fra GB-PS 1.291.839, US-PS 3.888.102 og US-PS 4.144.735. This elastic member is partially located and adjusted in a neck, which is designed along the circumference of the ring flange in such a way that it significantly limits the dimensioning of the clamping jaws for the expansion head for a particular sleeve. Such expansion heads are e.g. known from GB-PS 1,291,839, US-PS 3,888,102 and US-PS 4,144,735.

En annen betydelig ulempe forårsakes av utformingen av de elastiske organene, som ikke muliggjør en enkel demontering og remontering av enheten med ekspansjonshodet for utbytting eller reparasjon av en eller flere av spennbakkene. Faktisk utøver de ulike kjente elastiske organene sin retensjonsvirkning rundt om og linétert rundt settet med spennbakker, og forårsaker på denne måten en sviktende balanse i de utøvende kreftene, hvilke alltid prøver å presse spennbakkene fra hverandre. Another significant disadvantage is caused by the design of the elastic members, which does not enable a simple disassembly and reassembly of the unit with the expansion head for replacement or repair of one or more of the clamping jaws. In fact, the various known elastic members exert their retention action around and linearly around the set of clamping jaws, thus causing an imbalance in the actuating forces, which are always trying to push the clamping jaws apart.

Hovedformålet med oppfinnelsen er å fjerne disse ulempene. Ifølge oppfinnelsen kan dette oppnås ved å utforme ekspansjonshodet i samsvar med patentkrav 1. The main purpose of the invention is to remove these disadvantages. According to the invention, this can be achieved by designing the expansion head in accordance with patent claim 1.

Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige kravene 2-5. Further advantageous features of the invention are indicated in the independent claims 2-5.

Ekspansjonshodet kan være forsynt med et elastisk holdeorgan, som kan føres vekk i forhold til hylsas bunn, og dermed tillate forskyvning av hodet når dette utvides eller føres sammen med døren eller ved demontering av hodet. The expansion head can be provided with an elastic holding member, which can be moved away in relation to the bottom of the sleeve, thus allowing displacement of the head when it is expanded or moved together with the door or when disassembling the head.

Ifølge en særskilt fordelaktig utforming dannes det elastiske organet, som sikrer at spennbakken holdes sammen, av ei åpen fjør som han en plan anleggs-flate for ikke lenger å utøve en linfcær omkretsvirkning mot spennbakkene, men istedet en omkretsvirkning mot en støtteflate, noe som sikrer absolutt stabilitet på spennbakkene når en gjennomfører en demontering eller en ny monter ing. According to a particularly advantageous design, the elastic member, which ensures that the clamping jaws are held together, is formed by an open spring as a flat contact surface in order to no longer exert a linear circumferential action against the clamping jaws, but instead a circumferential action against a support surface, which ensures absolute stability on the clamping jaws when carrying out a dismantling or a new installation.

Dessuten er det mulig å utnytte åpningen eller spalten i det elastiske organet som tjener til å holde spennbakkene på plass, for å presse disse fra hverandre ved montering og/eller ny montering. In addition, it is possible to utilize the opening or gap in the elastic member which serves to hold the clamping jaws in place, to press them apart during assembly and/or reassembly.

Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen vil gå fram av den etterfølgende beskrivelse, hvor det er hen-vist til tegningen, hvor: Fig. 1 viser et perspektivriss før monteringen i hylsa av et ekspansjonshode ifølge ooppfinnelsen, hvilket i sin tur vises før innstillingen av de ulike, fastholdende elastiske organene, Further details of the invention will be apparent from the following description, where reference is made to the drawing, where: Fig. 1 shows a perspective view before the installation in the sleeve of an expansion head according to the invention, which in turn is shown before the setting of the various, restraining elastic organs,

fig. 2 viser et perspektivriss av selve ekspansjonshodet etter monteringen av de elastiske organene, fig. 2 shows a perspective view of the expansion head itself after the installation of the elastic members,

fig. 3 viser et perspektivriss av en av spennbakkene, som etter sammenføyning av flere ens spennbakker danner ekspansjonshodet, fig. 3 shows a perspective view of one of the clamping jaws, which after joining several identical clamping jaws forms the expansion head,

fig. 4 viser et lengdesnitt som anskueliggjør et ekspansjonshode som er utformet i samsvar med oppfinnelsen og plassert i ei hylse, forut for monteringen ved enden av et kjent apparat for utvidelse av rør, fig. 4 shows a longitudinal section illustrating an expansion head designed in accordance with the invention and placed in a sleeve, prior to assembly at the end of a known apparatus for expanding pipes,

fig. 5 viser et riss som tilsvarer fig. 4, etter monteringen av enheten som består av hylse og ekspansjonsghode, ved enden av et apparat, fig. 5 shows a view corresponding to fig. 4, after the assembly of the assembly consisting of the sleeve and expansion head, at the end of a device,

fig. 6 viser et snitt etter linja VI-VI i fig. 4, fig. 6 shows a section along line VI-VI in fig. 4,

fig.7 viser et tverrsnitt etter linja VII-VII i fig.5, og fig.8, 9 og 10 viser delsnitt i større målestokk, for å anskueliggjøre ulike utførelsesformer, imidlertid uten å begrense oppfinnelsen, av det elastiske organet for innbyrdes sammenklemming av spennbakkene. Fig. 7 shows a cross-section along the line VII-VII in Fig. 5, and Fig. 8, 9 and 10 show partial sections on a larger scale, in order to visualize different embodiments, however without limiting the invention, of the elastic member for mutually clamping the tension slopes.

Som det går fram av tegningen, særlig fig.4 og 5, omfatter et apparat av vanlig brukt slag for utvidelse av rørender kort uttrykt et legeme 1 med f orskyvningsor-gan under medvirkning av en kam 2^ og en spak 2, en dor 3, hviskoniske ender 3^ er anordnet for å presses mot et ekspansjonshode T, som er plassert i det indre av ei hylse 4, som igjen er festet til enden av legemet 1. På kjent måte er hylsa 4 forsynt med en innvendig gjenge 4<*>, for å skrues på legemets 1 ytre gjenge. Koaksialt med det indre gjenget 4 er det i den nedre delen av hylsa 4 ved boring tatt ut et hull 4 7 med mindre diameter enn det indre gjenget slik at det dannes en avtrapning 4 4, for As can be seen from the drawing, especially fig. 4 and 5, an apparatus of the commonly used type for expanding pipe ends briefly comprises a body 1 with a displacement device under the action of a cam 2^ and a lever 2, a mandrel 3 , whose conical ends 3^ are arranged to be pressed against an expansion head T, which is placed in the interior of a sleeve 4, which in turn is attached to the end of the body 1. In a known manner, the sleeve 4 is provided with an internal thread 4<* >, to be screwed onto the body's 1 external thread. Coaxial with the internal thread 4, a hole 4 7 with a smaller diameter than the internal thread is drilled in the lower part of the sleeve 4, so that a taper 4 4 is formed, for

å muliggjøre innstilling, forflytning og frampressing av ekspansjonshodet T. to make it possible to set, move and push forward the expansion head T.

Ekspansjonshodet T er bygd opp av flere kjente klembakker 5 (fig.3), vanligvis seks, i form av sektorer, The expansion head T is made up of several well-known clamping jaws 5 (fig.3), usually six, in the form of sectors,

1 2 1 2

som ved sin felles indre kant 5 oppviser uttak 5 som ut-vider seg fra sin nedre ende, slik at sektorene etter den sirkulære innstilling danner en konisk boring S 3 (fig.l og 2). which at its common inner edge 5 exhibits an outlet 5 which extends from its lower end, so that the sectors after the circular setting form a conical bore S 3 (fig. 1 and 2).

Som det går fram av dette, holdes de ulike spennbakkene 5 innbyrdes sammen i sirkulær stilling av et elastisk organ 0- As can be seen from this, the various clamping jaws 5 are held together in a circular position by an elastic member 0-

Ifølge oppfinnelsen er det elastiske, fastspenn-ende organet 0 for spennbakkene 5 anbragt i en sirkel-formet hals 5 4, som er utformet under en ytre, vinkel-rett flens 5^ med liten diameter, hvilken er felles for alle spennbakker, slik at den skal danne en støttering-flens i bunnen av hylsas 4 innvendige gjenge 4"<*>", etter at de er koaksialt montert i sirkelform. According to the invention, the elastic, clamping member 0 for the clamping jaws 5 is arranged in a circular neck 5 4, which is designed under an outer, perpendicular flange 5^ with a small diameter, which is common to all clamping jaws, so that it should form a support ring flange at the bottom of the sleeve 4 internal thread 4"<*>", after they are coaxially assembled in a circle.

Det er faktisk mulig å reduserejtykkelsen og diameteren på støtteringflensen (5^) siden denne ikke lenger, slik det har vært tilfelle ved kjente utførelser, er forsynt med et elastisk holdeorgan 0 , som opptar et visst rom i bunnen av hylsas 4 innvendige boring 4^, og krever tilstrekkelig dimensjonering på ringflensen for sin innstilling og sentrering. Ifølge oppfinnelsen er det utformet en oppstilling J, som er tilstrekkelig stor til å dekke de ulike dimen^sjonsskalaer for ekspansjonshodene. It is actually possible to reduce the thickness and diameter of the support ring flange (5^) since this is no longer, as has been the case with known designs, provided with an elastic holding member 0, which occupies a certain space at the bottom of the sleeve's 4 internal bore 4^ , and requires adequate dimensioning of the ring flange for its setting and centering. According to the invention, an arrangement J has been designed, which is sufficiently large to cover the various dimension scales for the expansion heads.

På en spesiell fordelaktig måte, dannes de elastiske, holdeorganene for spennbakkene 5 av den fjær 6 med minst en plan støtteflate 6^, som er anordnet for å samvirke med den motsvarende bunnen 5^ i halsen 5 , som danner en plan flate. In a particularly advantageous way, the elastic holding members for the clamping jaws 5 are formed by the spring 6 with at least one flat support surface 6^, which is arranged to cooperate with the corresponding bottom 5^ in the neck 5, which forms a flat surface.

Av dette følger at fjøra-S plane støtteflate 6<1 >i samvirke med bunnen i halsen 5^ begrenser en støtte langs en omkretsflate som danner underlag for en selvsentrering og stabil innstilling i høyderetningen av spennbakken 5, idet det unngås en ubalanse, som en følge av dette, i alle retninger, særlig under sammensetning (montering og/eller demontering). From this it follows that the spring-S planar support surface 6<1 >in cooperation with the bottom of the neck 5^ limits a support along a circumferential surface which forms a basis for a self-centering and stable setting in the height direction of the tension tray 5, while an imbalance is avoided, as a as a result of this, in all directions, especially during assembly (assembly and/or disassembly).

Med utgangspunkt i denne prinsippielle utformingen av fjøra 6, hvis eneste nødvendige og tilstrekke-lige kjennetegn er å ha en indre plan støtteflate 6^, kan flere tverrsnittformer på denne fjøra tenkes, slik det er illustrert i fig.8,9 og 10. Bunnen i halsen 5^ forblir alltid plan og er parallell med generatrisen for ekspansjonshodet T hoveddel. Starting from this principle design of the spring 6, whose only necessary and sufficient characteristic is to have an internal planar support surface 6^, several cross-sectional forms of this spring can be imagined, as illustrated in fig. 8, 9 and 10. The bottom in the neck 5^ always remains plane and is parallel to the generatrix of the expansion head T main part.

Det framgår likeens, særlig av fig.l og 2, at fjøra- 6 er apen ved 6 2 for a o muliggjøre en viss diametral ekspansjon ved innfestingen av den koniske doren 3 It is also clear, especially from fig.1 and 2, that the spring 6 is open at 6 2 in order to enable a certain diametrical expansion during the attachment of the conical mandrel 3

i den boring 5^ som dannes ved monteringen av spennbakkene 5, for at disse skal føres fra hverandre. Dessuten mulig-gjør fjøra 6 åpning 6 2 innføring av en tang, som er utformet for å muliggjøre at fjøra åpnes i forhold til sammenstillingen av spennbakker, for at den skal kunne monteres og/eller demonteres. in the bore 5^ which is formed during the assembly of the clamping jaws 5, so that these can be moved apart. In addition, the spring 6 opening 6 2 enables the introduction of a pliers, which is designed to enable the spring to be opened in relation to the assembly of clamping jaws, so that it can be assembled and/or dismantled.

Eventuelt trenger fjøra 6, som alltid skal ha en plan indre støtteflate,ikke være åpen, dersom den er framstilt av et materiale som gjør det mulig å foreta en diametral åpning ved hjelp av elastisiteten for montering og demontering og for ikke å gjøre adskillelsen av spennbakkene 5 vanskelig. Optionally, the spring 6, which must always have a flat internal support surface, does not need to be open, if it is made of a material that makes it possible to make a diametrical opening by means of the elasticity for assembly and disassembly and not to make the separation of the clamping jaws 5 difficult.

Ifølge et annet kjennetegn, skal ekspansjonshodet T forsynes med et holdeorgan, som kan føres til side i forhold til hylsas 4 underside 4 3, men som tillater at ekspansjonshodet forskyves for ekspansjon eller sammen-trekking under påvirkning av doren 3 og likeens at det demonteres. For dette formål brukes et elastisk organ som hensiktsmessig er profilert, for dels å sentreres på den ytre halsen 5 , som er felles for spennbakkene 5, og dels kantet med en ytre diameter for hodet 3, for å sikre at ekspansjonshodet holdes på plass i aksiell retning i sam-3 5 virke med hylsas 4 underside 4 og støttermgflensen 5 på spennbakkene 5. According to another characteristic, the expansion head T shall be provided with a holding device, which can be moved aside in relation to the sleeve 4 underside 4 3, but which allows the expansion head to be displaced for expansion or contraction under the influence of the mandrel 3 and likewise to be dismantled. For this purpose, an elastic member is used which is appropriately profiled, partly to be centered on the outer neck 5, which is common to the clamping jaws 5, and partly edged with an outer diameter for the head 3, to ensure that the expansion head is held in place in axial direction in conjunction with the sleeve 4 underside 4 and the support flange 5 on the clamping jaws 5.

Ifølge en særlig egnet utførelsesform dannes det elastiske organ A av en åpen nålfj^r 7 i form av en femkant (fig.l og 2), hvis sider 7"*" er sentrert og plasserte på halsen 5 7 og hvis utragende hjørner 7 2 rager utenfor utsiden av hylsa 4, slik at den ligger an mot undersiden 4 3 på hylsa 4 (fig.4 og 6) nar ringflensen 5'5 ligger an i bunnen av de indre gjengene 4"*". Et ringspor 5^ er tatt ut i en avstand 3 under ringflensen ' 5^, som er lik med dybden pa hullet 4 2 i hylsa 4. Det foreligger derfor ikke noe spillerom i høyderetning (fig.4 og 5). According to a particularly suitable embodiment, the elastic member A is formed by an open needle spring 7 in the form of a pentagon (fig. 1 and 2), whose sides 7"*" are centered and placed on the neck 5 7 and whose protruding corners 7 2 protrudes outside the outside of the sleeve 4, so that it rests against the underside 4 3 of the sleeve 4 (fig. 4 and 6) when the ring flange 5'5 rests against the bottom of the internal threads 4"*". An annular groove 5^ is taken out at a distance 3 below the annular flange '5^, which is equal to the depth of the hole 4 2 in the sleeve 4. There is therefore no clearance in the height direction (fig. 4 and 5).

På samme måte som i foregående tilfelle har nål-fjøra 7 en åpning 7 for at den diametrale ekspansjonen av spennbakken 5 ikke skal bli gjort vanskeligere. Av denne årsak er fjøra 7 på passende sted oppdelt ved et av sine hjørner 7 2. Femkantformen til fjøra 7 foretrekkes, selv om oppfinnelsen ikke er begrenset til denne. In the same way as in the previous case, the needle spring 7 has an opening 7 so that the diametrical expansion of the clamping jaw 5 will not be made more difficult. For this reason, the spring 7 is divided in a suitable place at one of its corners 7 2. The pentagonal shape of the spring 7 is preferred, although the invention is not limited to this.

Det skulle være klart, at ved ekspansjonshoder og hylser med store dimensjoner, kan disse samvirke med en innskjøvet ring, som er innrettet for påskruing på enden av apparatets legeme 1 og slike anordninger er kjent for fagmenn. It should be clear that in the case of expansion heads and sleeves with large dimensions, these can cooperate with an inserted ring, which is designed to be screwed onto the end of the apparatus body 1 and such devices are known to those skilled in the art.

Fordelene med oppfinnelsen skulle gå fram av det som er angitt ovenfor, men følgende skal understrekes særlig: - muligheten for å bruke samme hylse for flere dimensjons-skalaer, med forskjellige serier spennbakker på grunn av mindre dimensjoner, særlig for ringflensen, som har The advantages of the invention should be apparent from what has been stated above, but the following should be emphasized in particular: - the possibility of using the same sleeve for several dimension scales, with different series of clamping jaws due to smaller dimensions, especially for the ring flange, which has

til formål bare å sikre at ekspansjonshodet holdes fast i hylsas indre, for the sole purpose of ensuring that the expansion head is held firmly inside the sleeve,

- selvsentrering og stabil innstilling i høyderetning av spennbakkene, samtidig som det unngås at de blir i ubalanse i alle retninger, noe som oppnås takket være den absolutte plane innsiden av fjæra som holder spennbakkene - self-centering and stable height adjustment of the clamping jaws, while avoiding them becoming unbalanced in all directions, which is achieved thanks to the absolutely flat inside of the spring that holds the clamping jaws

sammen, together,

- arretering og innstilling i høyderetning av ekspansjonshodet i forhold til hylsa, - mulighet for å skille ekspansjonshodet og hylse uten å fjerne det elastiske organ som holder spennbakkene sammen . - locking and setting in the height direction of the expansion head in relation to the sleeve, - possibility to separate the expansion head and sleeve without removing the elastic body that holds the clamping jaws together.

Claims

1. Expansion head for a device which is intended to widen or enlarge pipe ends, essentially comprising a support body (1) with displacement means (2.2"*"), and a mandrel (3) whose conical end (3" *") is arranged to act with pressure in a corresponding bore (5 3) in a plurality of independent, concentric clamping jaws (5) in the form of sectors which are interconnected by means of an elastic member (0), so that it forms an expansion head (T) with a support ring flange (5 5) in the bore of a sleeve (4), which is fixed at the end of the device's support body (1), characterized in that the elastic member (0) for holding the clamping jaws (5) on space is placed in a circular neck (5 4), which is formed under the ring flange (5 5), which is common to all the clamping jaws (5), and a removable elastic member (A) to hold the clamping jaws (5) in place in relation to the sleeve (4) is designed and suitably profiled partly for centering and setting in a neck (5^), which is common to the clamping jaws (5), and part vis protrudes at separate places along the outer circumference of the head, to ensure that the head is held in place vertically in combination with the underside (4 3 ) of the sleeve (4) and the ring flange (5 5), which rests against the bottom of the bore for the sleeve (4), to enable the head to be displaced for expansion or retraction through the action of the mandrel (3) or when disassembling the head.

2. Head in accordance with claim 1, characterized in that the holding device (0) for the clamping jaws (5) is formed by an open ring spring (6) with at least one flat support surface (6^), which is designed to cooperate with the corresponding base ( 5 6 ) in the neck (5 4) to obtain support along a circumferential surface which forms a bearing surface for self-centering and stable adjustment in the height direction for these clamping jaws (5), while preventing them from becoming unbalanced in all directions, especially during assembly.

3. Head in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the elastic, removable member (A) for holding the clamping jaws (5) in place in relation to the sleeve (4) is formed by an open needle spring (7) with a pentagon shape, whose sides (7^) are centered and placed 7 2 in the ring groove (5 ), and whose projecting corners (7 ) project outside the outer sleeve circumference, to rest against the underside (4 3 ) of the sleeve (4).

4. Head in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the spring (6) has an opening (6 2) to enable the introduction of suitable pliers to open the spring so that it can enter over the clamping jaws (5) during assembly and/or disassembly.

5. Head in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the bottom of the ring groove (5 4) is flat and parallel to the generatrix of the body of the tension head.