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WO1993019863A1 - Vorrichtung zum aushalsen von rohren - Google Patents

Vorrichtung zum aushalsen von rohren Download PDF

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Publication number
WO1993019863A1
WO1993019863A1 PCT/CH1993/000087 CH9300087W WO9319863A1 WO 1993019863 A1 WO1993019863 A1 WO 1993019863A1 CH 9300087 W CH9300087 W CH 9300087W WO 9319863 A1 WO9319863 A1 WO 9319863A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pipe
opening
bore
wedge
diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/CH1993/000087
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Leo Larikka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Efes Tex AG
Original Assignee
Efes Tex AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Efes Tex AG filed Critical Efes Tex AG
Priority to DECH9300087D priority Critical patent/DE4391315D2/de
Priority to DE4391315A priority patent/DE4391315C1/de
Publication of WO1993019863A1 publication Critical patent/WO1993019863A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US08/516,250 priority patent/US5515710A/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/28—Making tube fittings for connecting pipes, e.g. U-pieces
    • B21C37/29—Making branched pieces, e.g. T-pieces
    • B21C37/292—Forming collars by drawing or pushing a rigid forming tool through an opening in the tube wall

Definitions

  • the invention relates to a device for necking pipes, which bends the pipe wall opening outwards in such a way that a neck is formed around the pipe wall opening, which device has a body to be inserted into the inside of the pipe and a body which is radial to the pipe direction Movable stamp, the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the desired neck.
  • US Pat. No. 2,910,897 shows a device for necking out, characterized by a body to be inserted into the interior of the tube with a bearing rotary lever, at one end of which the plunger is located and at the other end of which a radial force is applied to turn the lever so that the stamp can be pushed radially outwards.
  • this tool construction does not support the pipe against constriction and bulging from the inside.
  • US Pat. No. 2,868,263 shows a two-part deformation tool which is to be introduced into the interior of the tube and which is expanded with the aid of a cylindrical wedge.
  • the tool In one part of the tool there are deformation surfaces for the necking of the wall. This tool also does not support the tube from the inside during the deformation.
  • the tool is not suitable for executing different sized neckings. It is also not suitable for neckings whose diameters approach or correspond to that of the pipe to be necked.
  • US Pat. No. 2,983,167 shows a tool which is used for the production of very small cavities, that is to say nipples, on rigid-walled pipes.
  • the deformation is only supported from the outside of the tube with a relatively solid support structure.
  • the deformation bayonets are obviously operated hydraulically.
  • the object of the invention is to propose a device for the production of neckings for pipe branches, with which a good, round necking for pipes with different wall thicknesses and diameters and from different materials is produced in one process, without causing bulging or jamming of the pipe the Aushal ⁇ solution surrounding pipe part comes.
  • a device according to the invention can be used to control the necking of small and medium-sized pipes if a particularly stable pipe is formed by the wall thickness and / or the material.
  • a device according to the invention can also be used to neck rather elastic pipes with large or small diameters if the diameter of the neck corresponds to the diameter of the pipe to be necked.
  • FIG. 1 shows the perspective and partially cut open representation of a device according to the invention according to a first exemplary embodiment
  • FIGS. 1 and 2A shows an embodiment of the stamp as used in the device according to FIGS. 1 and 2,
  • FIG. 3 shows the side view of a further embodiment of the device for necking
  • FIG. 4 shows the cross section of the device according to FIG. 3 at the location of the stamp
  • FIG. 5 shows the longitudinal section of a necking device according to a third embodiment, which is used for the necking of elastic tubes with large diameters corresponding to the tube diameter
  • FIGS. 5 and 6 show one of many possible embodiments of a drive device of the device according to FIGS. 5 and 6.
  • the body 1 of the device is formed by a cylindrical part, in which a bore 2a, which is rectangular in cross section, extends through the entire body 1 in the longitudinal direction.
  • the bore 2a extends on the upper side of the body 1 as close as possible to the surface, and on the lower side, more material remains under the bore 2a, which gives the body 1 strength.
  • the cylindrical surface of the body has a largely radially oriented bore or opening 9, which is located in the middle with respect to the longitudinal bore 2a.
  • the bore or opening 9 is on the thinner side of the body 1. It can also lie at a desired angle between 90 ° and 45 ° with respect to the central axis of the body 1.
  • An elongated wedge 2 is arranged in the bore 2a of the body 1 and can move in the axial direction of the body 1 in such a way that the straight lower surface of the wedge 2 is supported against the underside of the bore 2a and the side surfaces of the Grip the bore via guides (springs) 6 of the body into corresponding grooves in the wedge 2.
  • a cylindrical or other shaped part 3 serving as a stamp is mounted in the bore or opening 9, on the underside of which there is a groove corresponding to the width of the wedge 2, the bottom of which is inclined so that it is along the entire length with the top 12 of the wedge 2 is in contact when the punch 3 is placed in the bore or opening 9.
  • the punch 3 mounted in the bore or opening 9 grips the wedge 2 by means of guides (springs) 7 which slide in grooves next to the top of the wedge 2.
  • the punch 3 guided through the side bore or opening 9, is pushed itself or through the bore in an intermediate sleeve 13 mounted there, from the body 1. If the wedge 2 is moved in the opposite direction so that the thinner end of the wedge approaches the stamp, the stamp 3 pulls through the guides 6 and 7 back into body 1.
  • the pipe to be necked which has a matching opening, is pushed over the body 1 such that the opening lies centrally over the punch 3 located in the bore or opening 9. If the wedge 2 is forced to move in such a way that its thicker end approaches the punch 3, the punch 3 pushes outwards and displaces the tube wall outwards around the opening edge.
  • the tube wall begins to expand around the opening edge and forms a connection piece, ie a neck, with respect to the cylindrical tube, the shape and direction of which corresponds to the shape and direction of the plunger 3 being pushed out.
  • the diameter of the body 1 corresponds to the inside diameter of the tube, it supports the tube from the inside and prevents the tube from bulging at the top, constriction on the sides and warping of the tube.
  • the pipe can of course also be supported from the outside if necessary.
  • the bore or opening 9 and the punch 3 mounted therein can correspond to the diameter of any pipe branch, that is to say essentially corresponding to or smaller than the diameter of the body 1.
  • the body 1 and the wedge 2 can be extended with a drive device, which is not shown, for example with a pulling and pushing cylinder via extension pieces 4 and 5 are connected. It can be any mechanical actuator, the parts 4 and 5 of which can be moved axially back and forth.
  • the above representations mainly relate to the embodiment according to FIGS. 3 and 4, in which the stop parts are designated with the same reference numbers as in FIGS. 1 and 2.
  • the difference in the embodiments according to FIGS. 3 and 4 is that the key 2 has no gripping grooves relative to the body 1 or the punch 3. This means that the punch 3 has to be brought back into the body from the neck in order to be able to remove the tube from the body 1 after it has been necked out. If the pipe to be necked is firmly held during the necking, the extension pieces 5 and 4 of the body 1 and the wedge 2 must be fastened to the drive device, which moves the two in the axial direction in such a way that the body 1 together with the wedge 2 into the pipe can be pushed. The length of the extension pieces 4 and 5 must be sufficient to push the body 1 as far as necessary into the bore.
  • the separate guide sleeve 13 can be replaced by a lower part 13 'of standard size, with different pressure peaks 3'
  • the lower part 13 'of the stamp designated in its entirety with the reference number 3 has a larger diameter D which is somewhat larger than the diameter d of the body 1.
  • the larger diameter D corresponds to the diameter of the bore or opening 9 on the body 1.
  • the punch 3 shown in FIGS. 4E and 4F which is round in cross section and whose diameter D, which corresponds to the diameter of the bore 9, is larger than the diameter d of the body 1.
  • the sides of the stamp 3 on the sides of the body 1 can also be seen somewhat at the level of its central axis.
  • the stamp 3 (Diameter D), which is larger than the inside diameter of the body 1 and accordingly also larger than the inside diameter of the pipe to be necked, is used in cases in which a necking of a similar size to the pipe to be branched off itself is to be produced, because the The material of the branch neck must be expanded somewhat beyond its final size. In such cases, inserting the working device into the pipe becomes difficult without special equipment.
  • FIG. 5 and 6 show a device for necking out, which can also be pushed into the pipe to be necked with a drive according to FIG. 7 if the outside diameter D of the punch 3 exceeds the inside diameter of the pipe.
  • the necking device according to Fig. 5 and 6 is equipped with jacket parts 14 to be drawn inwards from the cylindrical surface, which are located with respect to the cylinder surface opposite the bore or opening 9.
  • the jacket parts 14 can be pulled inwards with a hydraulic force device 15 with respect to the cylindrical jacket of the body 1 and pushed outwards.
  • the inward rotational movement of the jacket parts 14 can also be carried out with return springs 16.
  • the underside of the bore or opening 9 is designated by the reference number 10 and the sliding surface of the wedge by the reference number 11.
  • the wedge must therefore be relatively thin between the surfaces 10 and 11 of the thinner wedge end.
  • the pull arm 4 of the wedge 2 and / or the force device pulling the wedge (28 in FIG. 7) is designed such that the end of the wedge 2 is positioned where the wedge surface 12 is lowest lies.
  • the device for necking out is used as follows with a drive according to FIG. 7:
  • the body 1 is fastened by means of a desired extension piece 5, for example by bolts, to the fastening flange 21 which is mounted on a counter flange 22 on the body.
  • the stamp 3 with the wedge 2 can be pushed out of the body 1.
  • the fastening end 25 of the wedge 2 is fastened with the fastening bolts 27 in the bore of the flange 26.
  • the flange 26 is in turn fastened to the slide 30, which can be moved back and forth with a piston-cylinder device 28, the lower end of which is fastened to the frame rails 24 at point 29.
  • the wedge 2 runs through openings in - lü ⁇
  • FIGS. 5-7 The arrangement shown in FIGS. 5-7 is particularly suitable for the necking of pipes with a relatively large diameter and relatively thin wall if a necking diameter corresponding to the pipe diameter is desired. If the necking is carried out with a punch with a diameter D that is larger than the final diameter d, the final size of the necking after the contraction is achieved is a dimension corresponding to the tube diameter d due to the internal coherence.
  • the invention is not only in the above
  • the body 1 does not necessarily have to be made of one piece, but instead fitting sleeves can be used at its end, with which the same body can be adapted to different pipe diameters at small cross-sectional intervals. In this case, the hole or opening 9 must also be made in the fitting sleeves.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Vorrichtung zum Aushalsen von Rohren verdrängt die Rohrwandung derart nach aussen, dass sich ein Hals um das Loch herum bildet. Die Vorrichtung besteht aus einem in das Innere des Rohres einzuführenden Körper (1) und einem gegenüber dem Rohr radial beweglichen Stempel (3), dessen Aussendurchmesser dem Innendurchmesser der gewünschten Aushalsung entspricht. Die zylindrische Aussenfläche des Körpers (1) ist zumindest in der Nähe des Aushalspunktes so bemessen, das sie dem Zylinderinneren des Rohres entspricht, um das Rohr während des Aushalsens von innen her zu stützen. Am Körper (1) befindet sich im Bereich der zylindrischen Oberfläche eine wenigstens überwiegend radial gerichtete Bohrung oder Öffnung (9), die so bemessen ist, dass sie mit einer Gleitführungsanpassung den Stempel (3) oder dessen unteres Teil (13, 13') aufnimmt, wobei der Stempel (3) in der Führung durch die Bohrung oder Öffnung (9) in deren Richtung bewegt werden kann. Im Innern des Körpers (1) ist in Axialrichtung ein länglicher Keil (2) verschiebbar, dessen Oberfläche (12) und/oder Nut (7) mit der Axialrichtung einen flachen Keilwinkel bildet. Das untere Ende des Stempels (3) bewegt sich gleitend unter Berührung der genannten Keiloberfläche (12) und/oder der Nut (7).

Description

Vorrichtung zum Aushalsen von Rohren
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Aushalsen von Rohren, die die Rohrwandöffnung derart nach aussen ver¬ biegt, dass sich ein Hals um die Rohrwandδffnung herum bil¬ det, welche Vorrichtung einen in das Innere des Rohres ein- zuführenden Körper und einen radial zur Rohrrichtung beweg¬ lichen Stempel aufweist, dessen Aussendurchmesser dem Innen durchmesser der gewünschten Aushalsung entspricht.
In der US-Patentschrift 2,910,897 ist eine Vorrichtung zum Aushalsen dargestellt, gekennzeichnet durch einen in das Innere des Rohres einzuführenden Körper mit einem gelager¬ ten Drehhebel, an dessen einem Ende sich der Stempel befin¬ det und an dessen anderem Ende mit einer radialer Kraft eingewirkt wird, um den Hebel so zu drehen, dass der Stem- pel radial nach aussen geschoben werden kann. Mit dieser
Anordnung ist es schwierig, eine erforderliche Penetrations kraft zu erreichen. Ausserdem stützt diese Werkzeugkonstruk tion das Rohr nicht von innen gegen Einschnürung und Ver¬ beulung.
In der US-Patentschrift 2,868,263 ist ein in das Innere des Rohres einzuführendes, zweiteiliges Verformungswerk¬ zeug dargestellt, das mit Hilfe eines zylindrischen Keils expandiert wird. In dem einen Teil des Werkzeugs befinden sich Verformungsoberflächen für das Aushalsen der Wandung. Auch dieses Werkzeug stützt das Rohr während der Verfor¬ mung nicht von innen ab. Das Werkzeug eignet sich nicht für die Ausführung verschieden grosser Aushalsungen. Es ist auch nicht brauchbar für Aushalsungen, deren Durch- messer sich demjenigen des auszuhalsenden Rohres annähern oder ihm entsprechen.
In der US-Patentschrift 2,983,167 ist ein Werkzeug darge¬ stellt, das für die Herstellung von sehr kleinen Aushal- sungen, sprich Nippeln, an steifwandigen Rohren dient. Die Verformung wird nur von der Aussenseite des Rohres mit einer relativ massiven Stützkonstruktion gestützt. Die Verformungsbajonette werden offensichtlich hydrau¬ lisch betätigt.
Diesem und anderen bekannten Verfahren ist gemeinsam, dass während der Bearbeitung der Aushalsung bzw. der Rohr¬ abzweigung das Rohr dazu neigt, sich von innen entweder seitlich neben der Aushalsung oder am Rücken des Rohres beidseitig der Aushalsung einzuschnüren. Es handelt sich dabei in erster Linie um ein der Verbeulung ähnliches Phänomen. Dieses Phänomen entsteht auch dann, wenn die Rohraussenseite mit einem steifen Stützmantel versehen ist.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Herstel¬ lung von Aushalsungen für Rohrabzweigungen vorzuschlagen, mit der in einem Vorgang eine gute, runde Aushalsung für Rohre mit verschiedenen Wanddicken und Durchmessern und aus verschiedenen Materialien hergestellt wird, ohne dass es zur Verbeulung oder einer Verklemmung des die Aushal¬ sung umgebenden Rohrteils kommt.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Erfindung erfüllt, wie sie in den Patentansprüchen ange¬ geben sind. Typisch für eine erfindungsgemässe Vorrichtung ist, dass mit dieser das Aushalsen kleiner und mittelgrosser Rohre beherrscht werden kann, wenn durch die Wanddicke und/oder das Material ein besonders stabiles Rohr gebildet wird. Anderseits kann mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung auch das Aushalsen eher elastischer Rohre mit grosse oder kleinem Durchmesser auch dann durchgeführt werden, wenn der Durchmesser der Aushalsung dem Durchmesser des auszuhalsenden Rohres entspricht.
Im folgenden werden einige Ausführungsformen der Erfin¬ dung im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die perspektivische und teilweise aufgeschnit¬ tene Darstellung einer erfindungsgemässen Vor¬ richtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 2A eine Ausführung form des Stempels, wie er in der Vorrichtung gemäss Fig. 1 und 2 verwendet wird,
Fig. 3 die Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zum Aushalsen,
Fig. 4 den Querschnitt der Vorrichtung gemäss Fig. 3 an der Stelle des Stempels,
Fig. 4A - 4C verschiedene Ausführungsformen des Stempels, die einen ähnlich grossen Unterteil 13', jedoch verschieden grosse Druckspitzen 3' haben,
Fig. 4D den Unterteil des Stempels von unten gesehen,
Fig. 4E - 4F perspektivisch bzw. von unten gesehen einen Stempel der Vorrichtung, der für dem Rohrdurch- messer entsprechende Aushalsungen verwendet wird,
Fig. 5 den Längsschnitt einer Vorrichtung zum Aushalsen gemäss einer dritten Ausführungsform, die für dem Rohrdurchmesser entsprechende Aushalsungen elastischer Rohre mit grossen Durchmessern ver¬ wendet wird,
Fig. 6 die Vorrichtung gemäss Fig. 5 vom Rohrende her gesehen, und
Fig. 7 eine von vielen möglichen Ausführungsformen einer Antriebsvorrichtung der Vorrichtung nach Fig. 5 und 6.
In der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 wird der Körper 1 der Vorrichtung von einem zylindrischen Teil gebildet, in dem in Längsrichtung eine vom Querschnitt her recht¬ eckige Bohrung 2a durch den ganzen Körper 1 geht. Die Bohrung 2a reicht an der oberen Seite des Körpers 1 bis möglichst nahe an die Oberfläche, und an der unteren Sei¬ te bleibt unter der Bohrung 2a mehr Material, was dem Körper 1 Festigkeit verleiht. Die zylindrische Oberfläche des Körpers weist eine weitgehend radial ausgerichtete Bohrung oder Öffnung 9 auf, die sich in Bezug auf die Längsbohrung 2a in der Mitte befindet. Die Bohrung oder Öffnung 9 ist auf der dünneren Seite des Körpers 1. Sie kann gegenüber der zentralen Achse des Körpers 1 auch in einem gewünschten Winkel zwischen 90° und 45° liegen. Meistens werden aber frontale (radiale) Rohrabzweigungen und Aushalsungen verwendet, und in diesem Fall ist der Winkel zwischen der zentralen Achse der Bohrung oder Öff¬ nung 9 und der Längsachse des Körpers 90°. In der Bohrung 2a des Körpers 1 ist ein länglicher Keil 2 angeordnet, sich so in Achsrichtung des Körpers 1 bewegen kann, dass sich die gerade Unterfläche des Keils 2 gegen die Unter¬ seite der Bohrung 2a stützt und die Seitenflächen der Bohrung über Führungen (Federn) 6 des Körpers in entspre¬ chende Nuten des Keils 2 greifen. In der Bohrung oder Öffnung 9 ist ein als Stempel dienendes, zylindrisches oder anders geformtes Teil 3 montiert, an dessen Unter- seite sich eine der Breite des Keils 2 entsprechende Nut befindet, deren Boden so geneigt ist, dass er auf ganzer Länge mit der Oberseite 12 des Keils 2 in Berührung ist, wenn der Stempel 3 in der Bohrung oder Öffnung 9 ange¬ bracht ist. Der in der Bohrung oder Öffnung 9 montierte Stempel 3 greift den Keil 2 mittels Führungen (Federn) 7, die in Nuten neben der Oberseite des Keils 2 gleiten.
Wird der Keil 2 gezwungen, sich so in Längsrichtung zur Bohrung 2a des Körpers 1 zu bewegen, dass sich das dicke- re Ende des Keils 2 dem Stempel 3 nähert, so schiebt sich der Stempel 3, geführt durch die Seitenbohrung oder Öff¬ nung 9 selbst oder durch die Bohrung in einer dort mon¬ tierten Zwischenhülse 13, aus dem Körper 1. Wird der Keil 2 so in die entgegengesetzte Richtung bewegt, dass sich das dünnere Ende des Keils dem Stempel nähert, zieht sich der Stempel 3 durch die Führungen 6 und 7 in den Körper 1 zurück.
Beim Aushalsen wird das auszuhalsende Rohr, das eine pas- sende Öffnung aufweist, so über den Körper 1 geschoben, dass die Öffnung mittig über dem in der Bohrung oder Öff¬ nung 9 befindlichen Stempel 3 liegt. Wird der Keil 2 ge¬ zwungen, sich so zu bewegen, dass sich dessen dickeres Ende dem Stempel 3 nähert, so schiebt sich der Stempel 3 nach aussen und verdrängt die Rohrwandung nach aussen um den Öffnungsrand herum. Die Rohrwandung fängt an, sich um den Öffnungsrand herum zu dehnen und bildet gegenüber dem zylinderförmigen Rohr einen Anschlussstutzen, d.h. eine Aushalsung, deren Form und Richtung der Form und Richtung des sich herausschiebenden Stempels 3 entspricht. Wenn der Durchmesser des Körpers 1 dem Innendurchmesser des Rohres entspricht, so stützt er das Rohr von innen und verhindert eine Verbeulung des Rohres am oberen Teil, eine Einschnürung auf den Seiten sowie ein Verziehen des Rohres. Das Rohr kann natürlich, wenn nötig, auch von aussen gestützt werden.
Wird der Keil 2 gezwungen, sich zurück zu bewegen, zieht sich der Stempel 3 wieder zurück in den Körper 1, worauf das ausgehalste Rohr vom Körper 1 abgezogen werden kann.
Es ist klar, dass die Bohrung oder Öffnung 9 und der da¬ rin montierte Stempel 3 dem Durchmesser jeder beliebigen Rohrabzweigung entsprechen können, also im wesentlichen dem Durchmesser des Körpers 1 entsprechend oder kleiner.
In der Praxis kommt es vor, dass an einer bestimmten Rohrgrösse Abzweigungen vieler verschiedener Grossen an¬ gebracht werden sollen, und dementsprechend besteht der Bedarf, für einen bestimmten Rohrdurchmesser Aushalsungen verschiedener Durchmesser herzustellen, z.B. für ein φ 50 mm-Rohr Abzweigungen für φ 48, 32, 25, 21, 17, 15 mm usw. Müssten für jede Abzweigung ein eigener Körper 1 und Keil 2 hergestellt werden, so wären die Kosten für die Arbeits- Vorrichtungen hoch. Die Anzahl und Kosten der Vorrichtun¬ gen können dadurch vermindert werden, dass die Seitenboh¬ rung oder Öffnung 9 eine maximale Grosse hat und Zwi¬ schenhülsen 13 verwendet werden, die eine Bohrung aufwei¬ sen, in der der eigentliche Stempel 3 montiert wird. Da- durch kann die Bohrungsgrösse der Zwischenhülsen 13 und dementsprechend der Durchmesser des Stempels variieren. Mit den Zwischenhülsen kann auch die Richtung der Seiten¬ bohrung bzw. der Aushalsung geändert werden.
Der Körper 1 und der Keil 2 können mit einer Antriebsvor¬ richtung, die nicht dargestellt ist, z.B. mit einem zie¬ henden und stossenden Zylinder über Verlängerungsstücke 4 und 5 verbunden werden. Es kann sich um jeden beliebigen, maschinellen Aktuator handeln, dessen Teile 4 und 5 axial gegeneinander hin und her bewegt werden können.
Die obigen Darstellungen betreffen hauptsächlich auch die Ausführungsform gemäss Fig. 3 und 4, in der die Anschlag¬ teile mit gleichen Bezugszahlen wie in den Fig. 1 und 2 bezeichnet sind. Bei den Ausführungsformen nach Fig. 3 und 4 liegt der Unterschied darin, dass der Keil 2 keine Greifnuten gegenüber dem Körper 1 oder dem Stempel 3 auf¬ weist. Das bedeutet, dass der Stempel 3 mit externer Kraft aus der Aushalsung zurück in den Körper gebracht werden muss, um das Rohr nach dem Aushalsen vom Körper 1 entfernen zu können. Wenn das auszuhalsende Rohr während des Aushalsens fest gehalten ist, müssen die Verlänge¬ rungsstücke 5 und 4 des Körpers 1 und des Keils 2 an der Antriebsvorrichtung befestigt werden, die die beiden so in Achsrichtung bewegt, dass der Körper 1 samt Keil 2 in das Rohr geschoben werden kann. Die Länge der Verlänge- rungsstücke 4 und 5 muss ausreichen, um den Körper 1 so weit wie erforderlich in die Bohrung hinein zu schieben.
Wie in Fig. 4A - 4C dargestellt, kann die separate Füh¬ rungshülse 13 durch ein Unterteil 13' in Standardgrösse ersetzt werden, auf dem Druckspitzen 3' verschiedener
Grosse befestigt werden. Das Unterteil 13' des in seiner Gesamtheit mit der Bezugszahl 3 bezeichneten Stempels hat einen grösseren Durchmesser D, der etwas grösser ist als der Durchmesser d des Körpers 1. Der grössere Durchmesser D entspricht dem Durchmesser der Bohrung oder Öffnung 9 am Körper 1. In der Bohrung oder Öffnung 9 kann auch der in Fig. 4E und 4F dargestellte Stempel 3 montiert werden, der im Querschnitt rund ist und dessen Durchmesser D, der dem Durchmesser der Bohrung 9 entspricht, grösser ist als der Durchmesser d des Körpers 1. In diesem Fall sind die Seiten des Stempels 3 an den Seiten des Körpers 1 auch auf Höhe seiner Mittelachse etwas zu sehen. Der Stempel 3 (Durchmesser D), der grösser ist als der Innendurchmesser des Körpers 1 und dementsprechend auch grösser als der Innendurchmesser des auszuhalsenden Rohres, wird in sol¬ chen Fällen gebraucht, in denen eine Aushalsung ähnlicher Grosse hergestellt werden soll wie das abzuzweigende Rohr selbst, weil das Material der Abzweigungsaushalsung etwas über seine endgültige Grosse ausgedehnt werden muss. In solchen Fällen wird das Einbringen der Arbeitsvorrichtung in das Rohr ohne spezielle Ausrüstung schwierig.
In Fig. 5 und 6 ist eine Vorrichtung zum Aushalsen darge¬ stellt, die mit einen Antrieb gemäss Fig. 7 auch dann in das auszuhalsende Rohr geschoben werden kann, wenn der Aussendurchmesser D des- Stempels 3 den Innendurchmesser des Rohres übersteigt.
Die Vorrichtung zum Aushalsen gemäss.Fig. 5 und 6 ist mit von der zylindrischen Oberfläche nach innen zu ziehenden Mantelteilen 14 ausgerüstet, die sich in bezug auf die Zylinderoberfläche gegenüber der Bohrung oder Öffnung 9 befinden. Die Mantelteile 14 können mit einer hydrauli¬ schen Kraftvorrichtung 15 bezüglich des zylindrischen Mantels des Körpers 1 nach innen gezogen und nach aussen geschoben werden. Die Drehbewegung der Mantelteile 14 nach innen kann auch mit Rückholfedern 16 ausgeführt wer¬ den.
Die Unterseite der Bohrung oder Öffnung 9 ist mit der Be¬ zugszahl 10 bezeichnet und die Gleitfläche des Keils mit der Bezugszahl 11. Der Keil muss also zwischen den Ober¬ flächen 10 und 11 des dünneren Keilendes relativ dünn sein. Um den auftretenden Belastungen standhalten zu kön¬ nen, ist der Zugarm 4 des Keils 2 und/oder die den Keil ziehende Kraftvorrichtung (28 in Fig. 7) so ausgebildet, dass am Ende des Keils 2 angesetzt ird, wo die Keilfläche 12 am niedrigsten liegt. Die Vorrichtung zum Aushalsen wird wie folgt mit einem Antrieb gemäss Fig. 7 verwendet: Der Körper 1 wird mit¬ tels eines gewünschten Verlängerungsstücks 5 z.B. durch Bolzen am Befestigungsflansch 21 befestigt, der an einem Gegenflansch 22 am Körper montiert wird. Dadurch ist es möglich, dass der Körper 1 zwischen Platten 17 und 18 ge¬ schoben werden kann, wenn der Rahmen 31 auf den Rahmen¬ schienen 24 in Richtung der Befestigungsflansche 21, 22 bewegt wird. Das auszuhalsende Rohr ist zwischen den Platten 17 und 18 befestigt. Mit den Antrieben 19, 20 können die Platten 17 und 18 mit ausreichender Kraft ge¬ geneinander gedrückt werden, um das zwischen den Platten 17 und 18 liegende Rohr oval abzuplatten. Wenn das Rohr oval abgeplattet ist, kann der Körper 1, dessen Mantel- teile 14 nach innen gezogen sind, in das Rohr geschoben werden, obwohl der Stempel 3 über die Seitenflächen des Körpers hinausragt, wie in Fig. 6 mit strichpunktierten Linien dargestellt ist. Wenn der Körper 1 bis zur Stelle der Aushalsung in das oval abgeplattete Rohr geschoben ist, wird die Bewegung des Rahmens 31 gestoppt, und mit den Antrieben 19, 20 wird die das Rohr abplattende Kraft befreit. Das Rohr geht dann in seine runde Form zurück, wobei oft auf der Seite des Rohres kleine Erhebungen festgestellt werden können, die der Stempel 3 wegen sei- nes grossen Durchmessers D verursacht. Die Mantelteile 14 werden mit hydraulischen Zylindern 15 gegen die Innenflä¬ che des Rohres gedrückt, was bedeutet, dass das Rohr von innen her rundum gegen den Körper 1 gestützt ist.
Darauf kann der Stempel 3 mit dem Keil 2 aus dem Körper 1 geschoben werden. In dem Fall gemäss Fig. 7 wird das Be¬ festigungsende 25 des Keils 2 mit den Befestigungsbolzen 27 in der Bohrung des Flansches 26 befestigt. Der Flansch 26 wiederum ist am Schlitten 30 befestigt, der mit einer Kolbenzylindervorrichtung 28 hin und her bewegt werden kann, deren unteres Ende im Punkt 29 an den Rahmenschie¬ nen 24 befestigt ist. Der Keil 2 läuft durch Öffnungen in - lü ¬
den Befestigungsflanschen 21 und 22 ins Innere des am Flansch 21 befestigten Körpers 1.
Die in Fig. 5 - 7 dargestellte Anordnung eignet sich be- sonders für das Aushalsen von Rohren mit relativ grossem Durchmesser und relativ dünner Wandung, wenn ein dem Rohr¬ durchmesser entsprechender Aushalsungsdurchmesser ge¬ wünscht wird. Wenn die Aushalsung mit einem Stempel vom Durchmesser D durchgeführt wird, der grösser ist als der endgültige Durchmesser d, so wird als endgültige Grosse der Aushalsung nach dem Zusammenziehen durch die innere Kohärenz ein dem Rohrdurchmesser d entsprechendes Mass erreicht.
Die Erfindung besteht nicht nur in den oben genannten
Ausführungsformen, sondern es können strukturelle Einzel¬ heiten im Rahmen der folgenden Patentansprüche vielfach variieren. Der Körper 1 zum Beispiel muss nicht unbedingt aus einem Stück sein, sondern an dessen Ende können Pass- hülsen verwendet werden, mit denen derselbe Körper in kleinen Querschnittabständen an verschiedene Rohrdurch¬ messer angepasst werden kann. In diesem Fall muss die Bohrung oder Öffnung 9 auch in den Passhülsen angebracht werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Aushalsen von Rohren, die die Rohr¬ wandöffnung derart nach aussen verbiegt, dass sich ein Hals um die Rohrwandöffnung herum bildet, welche Vorrich¬ tung aus einem in das Innere des Rohres einzuführenden Körper (1) und einem radial zur Rohrrichtung beweglichen Stempel (3) besteht, dessen Aussendurσhmesser dem Innen¬ durchmesser der gewünschten Aushalsung entspricht, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass eine zylindrische Aussenflache des Körpers (1) zu- mindest in der Nähe des Aushalspunktes, d.h. im Wirkungs¬ bereich von Nebenwirkungen der Verformungskräfte, so bemessen ist, dass sie der Innenfläche des Rohres ent¬ spricht, um das auszuhalsende Rohr während des Aushalsens von innen her zu stützen, dass sich im Körper (1) im Be- reich der zylindrischen Oberfläche eine mindestens weit¬ gehend radial gerichtete Bohrung oder Aushöhlung (9) be¬ findet, die so bemessen ist, dass sie über eine Gleitfüh¬ rungsanpassung den Stempel (3) oder dessen unteres Teil (13, 13') aufnimmt, wobei der Stempel (3) in der Führung durch die Bohrung oder Öffnung (9) in deren Richtung be¬ wegt werden kann, dass im Innern des Körpers (1) sich ein in Axialrichtung beweglicher, länglicher Keil (2) befin¬ det, dessen Oberfläche (12) und/oder Nut (7) mit der Axialrichtung einen flachen Keilwinkel bildet, und dass sich das untere Ende des Stempels (3) unter Berührung mit der genannten Keiloberfläche (12) und/oder der Nut (7) gleitend bewegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Vorrichtung eine Reihe von austauschbaren Stempeln (3) gehören, die einen gleich grossen unteren Teil (13, 13'), aber Spitzen (3, 3') verschiedener Grδsse haben, die den eingentliehen Stempel bilden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Durchmesser der genannten Bohrung oder Öffnung (9) grösser ist als der Aussendurchmesser des Zylindermantels des Körpers (1).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die der Bohrung oder Öffnung (9) gegenüberliegende Seite des Zylindermantels mit von der zylindrischen Ober- fläche nach innen zu ziehenden Mantelteilen (14) ausge¬ rüstet ist, die mit Hilfe von Antriebsmitteln (15) in bezug auf den Zylindermantel des Körpers (1) nach aussen schiebbar sind.
5. Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung zum Aus¬ halsen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (1) in Axialrichtung in das auszuhalsende Rohr geschoben wird, während die genannten Mantelteile (14) von der zylindrischen Oberfläche nach innen gezogen sind und gleichzeitig das Rohr mit einem Antrieb (17, 18, 20) oval abgeplattet wird, und dass, wenn der Körper (1) in¬ nen im Rohr am Aushalsungspunkt stoppt, die das Rohr ab¬ plattende Kraft gelöst und die genannten Mantelteile (14) mit den Antriebsmitteln gegen die Innenfläche des Rohres gedrückt werden.
6. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der untere Teil (13, 13') des Stempels (3) gegenüberliegend einen kleineren und einen grösseren Durchmesser hat, wobei der grössere Durchmesser dem Durch¬ messer der Bohrung oder Öffnung (9) entspricht und der - 13 -
kleinere Durchmesser höchstens genau so gross ist wie der Aussendurchmesser des Zylindermantels des Körpers (1).
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugarm (4) des Keils (2) und/oder der den Keil ziehende Antrieb (28) an demjenigen Ende des Keils (2) angesetzt ist, wo die Keiloberfläche am tiefsten liegt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Körper (1) eine Passhülse montiert wird, in der sich die Bohrung oder Öffnung (9) für den Stempel (3) befindet, wodurch eng aneinander liegende Rohröffnungen mit demselben Körper (1) ausgehalst werden können.
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