DE69400269T2

DE69400269T2 - Vorrichtung zum Verbinden eines Rohres in einer dicken Platte

Info

Publication number: DE69400269T2
Application number: DE69400269T
Authority: DE
Inventors: Martial Herrero
Original assignee: Trouvay and Cauvin SA
Current assignee: Trouvay and Cauvin SA
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1994-02-09
Publication date: 1997-01-30
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: ATE139916T1; US5509184A; FR2701658A1; EP0612571A1; DE69400269D1; JPH071056A; EP0612571B1; FR2701658B1; ES2091669T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einpressen oder Einsetzen eines Rohrs in eine dicke Platte, bestehend aus:
- einer Hydraulikflüssigkeits-Quelle unter sehr hohem Druck,
- einem Dorn, der zum Einführen in das einzupressende Rohr an der Stelle des in der Platte auszuführenden Einpreßvorgangs besimmt ist, wobei:
- der Dorn zwei Dichtungseinrichtungen enthält, die zusammen mit dem einzupressenden Rohr eine ringförmige Expansionskammer einfassen, welche die unter Druck stehende Flüssigkeit aufnimmt,
- jede Dichtungseinrichtung auf der Seite der Kammer sich zusammensetzt aus einer oder mehreren elastisch verformbaren Dichtung(en), die zum Verschließen der Kammer zwischen dem Dorn und dem einzupressenden Rohr bestimmt sind, und aus einer jenseits der Dichtungen angeordneten Auflageeinrichtung zum Abstützen derselben beim Druckaufbau in der Kammer und zur Vermeidung des Kriechens der Dichtungen wenn der Innendurchmesser des einzupressenden Rohrs im Verlauf des Einpreßvorgangs zunimmt,
- die Auflageeinrichtung aus einem Ringnocken mit einer konischen Fläche besteht, welcher auf der den Dichtungen zugewandten Seite eine gleichmäßige Auflagefläche aufweist, und aus einer Umfangsabstützung, die eine konische Nockenfläche enthält, welche derjenigen des Ringnockens entspricht, um vom Ringnocken ausgeweitet zu werden und den Zwischenraum zwischen dem Ringnocken und der Innenwand des Rohrs im Verlauf des Einpreßvorgangs auszufüllen.
Eine solche Vorrichtung ist aus EP-A-0084940 bekannt.
Diese hydraulische Vorrichtung zum Einpressen oder Einsetzen von Rohren in dicke Platten setzt sich zusammen aus einem Nocken, der die Auflagefläche für verformbare Dichtungen bildet, welche den Zwischenraum zwischen dem Dorn und dem Rohr während der Ausdehnung dieses letzteren verschließen. Dieser Nocken oder diese konische Nockenfläche wirkt mit dem vorderen Segmentende mit ebenfalls konischer Oberfläche zusammen, verbunden durch eine Kautschukdichtung. Unter der Einwirkung des von dem Ringnocken ausgeübten Drucks spreizen sich die Segmente auseinander und verschließen den Zwischenraum, der zwischen dem Außenrand der Auflagefläche des Ringnockens und der entsprechenden Innenfläche des einzupressenden Rohrs besteht, um die verformbare Dichtung bzw. verformbaren Dichtungen zu unterstützen und zu vermeiden, daß diese in den Zwischenraum kriechen, der sich zwischen der Auflagefläche des Nockens und der Innenfläche des Rohrs mehr und mehr öffnet.
Es ist zu bemerken, daß dieser Zwischenraum, welcher zwischen der Auflagefläche der Dichtungen und der Innenfläche des einzupressenden Rohrs besteht, in Durchmesserrichtung bis über 1 mm groß werden kann.
Diese Lösung stellt eine Vervollständigung der früheren Lösung dar, bei der die Unterstützung einfach durch eine Hülse oder Muffe gebildet war, die über ihre ganze Länge geschlitzt war. Tatsächlich konnte man bei einer Muffe nicht erwarten, eine gleichmäßige Auflage gegen das Kriechen infolge des Schlitzes zu erreichen, in den das Material der an der Muffe anliegenden Dichtung kroch, wobei dieses Kriechen die doppelte Konsequenz hatte, daß einerseits die Dichtung kaputt ging und andererseits die so aufgespreizte Hülse blockiert wurde, indem sie ihren Schlitz offenhielt und indem das Herausziehen des Dorns nach dem Einpressen kompliziert wurde.
Die oben beschriebene Lösung bezweckte, diesen Nachteil aufzuheben, indem sie eine Anordnung verwirklichte, die aus mehreren getrennten Segmenten bestand. Diese Lösung ist jedoch nicht zufriedenstellend in der Praxis, da man einerseits, damit die Anordnung ihre Festigkeit behielt, nur eine sehr beschränkte Anzahl von Segmenten vorsehen konnte und andererseits im Zeitpunkt der Expansion eine regelmäßige Ausdehnung der die Segmente trennenden Fugen nicht gewährleistet werden konnte; im Gegenteil, es passierte häufig, daß die Segmente sich gegenseitig soweit zusammendrängten, daß nur mehr ein einziger Schlitz mit großen Abmessungen vorhanden war und die Nachteile der früheren Vorrichtung sich wieder ergaben.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Beseitigung dieser Nachteile und sucht eine Einpreßvorrichtung zu schaffen, welche eine wirksame Unterstützung der verformbaren Dichtungen gestattet, welche die Druckkammer begrenzen, um die wirkung dieser Dichtungen aufrechtzuerhalten, indem ihr Kriechen vermieden wird, oder was daraus folgt, um ein gefahrloses Arbeiten bei sehr hohen Drücken zu ermöglichen.
Zu diesem Zweck schafft die Erfindung eine Vorrichtung der oben erwähnten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Umfangsabstützung eine Muffe ist, die aus auseinanderliegenden, durch Schlitze getrennten Fingern besteht, wobei die Finger an einen schlitzlosen Ring am anderen Ende der Umfangsabstützung angesetzt sind, und daß die freien Enden der Finger die genannte konische Nockenfläche bilden, die für die Zusammenwirkung mit der Flcähe des Ringnockens bestimmt ist.
Die erfindungsgemäße Einpreßvorrichtung gestattet eine gleichmäßige Unterstützung der Dichtung in dem ringförmigen Zwischenraum, der während des Einpressens zwischen der Außenwand der Auflagefläche des Ringnockens und der Innenfläche des einzupressenden Rohres gebildet wird, mittels Fingern, die mit dem nicht geschlitzten Ring am anderen Ende der Muffe fest verbunden sind und sich daher nur gleichmäßig derart aufspreizen können, daß sie gleichmäßige Zwischenräume bilden und die Ausbildung eines einzigen Zwischenraums mit großen Abmessungen, wie beim Stand der Technik, vermeiden.
Die Dichtung wird somit über den ganzen Zwischenraum gleichmäßig unterstützt und hat keine Möglichkeit, unter der Einwirkung sehr hoher Einpreßdrücke in der Größenordnung von Bar zu kriechen. Dies vermeidet eine Zerstörung der Dichtung(en) und erleichtert das Herausnehmen der Vorrichtung nach diesem Einpreßvorgang.
Da im übrigen die Unterstützung aus Fingern und nicht aus getrennten Segmenten besteht, ist es möglich, ohne Entstehen von Schwierigkeiten weder bei der Herstellung, beim Zusammenbau noch bei der Anwendung eine verhältnismäßig große Anzahl von Fingern vorzusehen, wobei diese Anzahl bei getrennten Segmenten nicht in Betracht käme, da die Anordnung nicht mehr die erwünschte Festigkeit hätte.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die die Finger begrenzenden Schlitze vorzugsweise Längsschlitze parallel zur Achse der Muffe.
Nachfolgend wird die Erfindung ausführlicher an Hand eines schematisch in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:
- Figur 1 einen teilweise geschnittenen axialen Teilschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einpressen, die in einem Rohrende angeordnet ist, das seinerseits in der dicken Platte an der Stelle angeordnet ist, an der man ein Einpressen durchführen will; und
- Figur 2 eine auseinandergezogene Schrägansicht der Auflageeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die in Fig.1 durch die Hälfte eines axialen Teilschnitts dargestellte Vorrichtung weist einen Dorn mit der Achse X-X auf. Dieser Dorn ist von einer nicht dargestellten Bohrung durchsetzt, die in der Oberfläche 2 des Dorns in der ringförmigen Expansionskammer 3 mündet, die von dem Zwischenraum gebildet wird, der zwischen dem Dorn und der Innenwand des Rohrs 4 vorhanden ist, das in die dicke Platte 5 eingepreßt werden soll. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ein Auftreiben des Rohrs 4 an der Stelle der dicken Platte 5, indem das Rohr zum Einsetzen oder Einpressen lokal verformt wird.
Dieser Dorn 1 trägt zwei gleiche oder analoge Dichtungseinrichtungen, von denen in Fig.1 nur eine dargestellt ist. Diese Dichtungseinrichtung setzt sich aus einer auf der Seite der Druckkammer 3 angeordneten ersten Dichtung 6 und einer die Dichtung 6 unterstützenden weiteren Dichtung 7 zusammen. Die Dichtungen 6 und 7 bestehen aus einem elastisch verformbaren Material, um die Abdichtung während der Expansion des einzupressenden Rohrs zu gewährleisten. Die Dichtung 6 kann aus Kautschuk und die Dichtung 7 aus Polyurethan bestehen.
Diese Dichtungen 6 und 7 sind, direkt bei der zweiten und indirekt bei der ersten, durch eine Auflageeinrichtung unterstützt, welche von einem Nocken 8 und einer Muffe 9 gebildet ist, die ihrerseits auf einem Ring oder einem Ringbolzen 10 abgestützt ist, der vom Dorn 1 außerhalb des Rohrs 4 gehalten wird und zum Einsetzen und Einregeln der Vorrichtung dient.
Auf der der so beschriebenen Dichtungseinrichtung gegenüberliegenden Seite im oberen Teil der Figur ist eine analoge Dichtungseinrichtung angeordnet, um die andere Seite der Druckkammer 3 zu begrenzen.
Gemäß der Erfindung wird die Auflageeinrichtung, die aus dem Nocken 8 und der Umfangsauflage 9 besteht, ausführlicher an Hand der Figur 2 in Verbindung mit Figur 1 beschrieben.
Gemäß Fig.2 besteht der Nocken 8 aus einer Hülse oder Muffe 81, einer konischen Oberfläche 82 und einer Auflagefläche 83.
Diese Auflagefläche 83 dient zur Unterstützung der Dichtung 7. Die konische Oberfläche 82 ist dazu bestimmt, mit der Umfangsunterstützung 9 zusammenzuwirken, um diese zu öffnen.
Die Umfangsunterstützung 9 besteht aus einer Muffe, deren Ende Finger 91 aufweist, welche mit einem nicht geschlitzten Ring 92 am anderen Ende der Unterstützung 9 verbunden sind. Diese Finger 91 sind durch Schlitze 93 begrenzt, die bis zum Ring 92 reichen.
Während des Einpressens expandiert der in der Kammer 3 herrschende hohe Druck das Rohr 4, während er auf die Dichtungen 6,7 drückt. Der Druck wird durch die Oberfläche 83 auf den Nocken 8 übertragen, der sich in die Umfangsunterstützung 9 einsenkt. Das Zusammenwirken der Oberfläche 82 und der Oberfläche 94 der Finger 91 bewirkt ein Aufspreizen der Finger, welche dadurch den zwischen der Wand 84 des Nockens 8 und der Innenfläche des Rohrs 4 bestehenden Zwischenraum verschließen und ein Kriechen der Dichtung 7 in diesen Zwischenraum unterbinden.
Zum Zusammenbauen läßt man die Hülse 81 des Nockens 8 in den Zwischenraum der Finger 91 gleiten, und je nach der Länge der Hülse 81 gelangt diese bis zum Ring 92.
Die Vorderfläche der Finger 91 ist durch eine konische Fläche 94 begrenzt, deren Konizität derjenigen der konischen Fläche 82 des Nockens 8 entspricht. Unter der Wirkung eines auf die Fläche 83 ausgeübten Druckes sucht der Nocken 8 sich in die Umfangsunterstützung 9 einzusenken und die Finger 91 aufzuspreizen, die sodann den zwischen der Außenwand 84 der Auflagefläche 83 und der Innenfläche des einzupressenden Rohrs 4 entstandenen Zwischenraum verschließen.

Claims

1. Vorrichtung zum Einpressen eines Rohrs in eine dicke Platte, bestehend aus:

- einer Hydraulikflüssigkeits-Quelle unter sehr hohem Druck,

- einem Dorn (1), der zum Einführen in das einzupressende Rohr (4) an der Stelle des in der Platte (5) auszuführenden Einpreßvorgangs bestimmt ist, wobei:

- der Dorn (1) zwei Dichtungseinrichtungen enthält, die zusammen mit dem einzupressenden Rohr eine ringförmige Expansionskammer (3) einfassen, welche die unter Druck stehende Flüssigkeit aufnimmt,

- jede Dichtungseinrichtung auf der Seite der Kammer (3) sich zusammensetzt aus einer oder mehreren elastisch verformbaren Dichtung(en) (6, 7), die zum Verschließen der Kammer (3) zwischen dem Dorn (1) und dem einzupressenden Rohr (4) bestimmt sind, und aus einer jenseits der Dichtungen (6, 7) angeordneten Auflageeinrichtung zum Abstützen derselben beim Druckaufbau in der Kammer (3) und zur Vermeidung des Kriechens der Dichtungen (6, 7), wenn der Innendurchmesser des einzupressenden Rohrs (4) im Verlauf des Einpreßvorgangs zunimmt,

- die Auflageeinrichtung aus einem Ringnocken (8) mit einer konischen Fläche besteht, welcher auf der den Dichtungen (6, 7) zugewandten Seite eine gleichmäßige Auflagefläche (83) aufweist, und aus einer umfangsabstützung, die eine konische Nockenfläche (94) enthält, welche derjenigen (82) des Ringnockens (8) entspricht, um vom Ringnocken (8) ausgeweitet zu werden - und den Zwischenraum zwischen dem Ringnocken (8) und der Innenwand des Rohrs (4) im Verlauf des Einpreßvorgangs auszufüllen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsabstützung (9) eine Muffe ist, die aus aneinanderliegenden, durch Schlitze (93) getrennten Fingern (91) besteht, wobei die Finger an einen schlitzlosen Ring (92) am anderen Ende der Umfangsabstützung (9) angesetzt sind, und daß die freien Enden der Finger (91) die genannte konische Nockenfläche (94) bilden, die für die Zusammenwirkung mit der Fläche (82) des Ringnockens (8) bestimmt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger (91) parallel zur Achse der Muffe (9) verlaufen.