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DE1934691C3 - Prüfpresse für Rohre o.dgl - Google Patents

Prüfpresse für Rohre o.dgl

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DE1934691C3
DE1934691C3 DE1934691A DE1934691A DE1934691C3 DE 1934691 C3 DE1934691 C3 DE 1934691C3 DE 1934691 A DE1934691 A DE 1934691A DE 1934691 A DE1934691 A DE 1934691A DE 1934691 C3 DE1934691 C3 DE 1934691C3
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DE
Germany
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tested
seal
piston
sealing
cylinder cap
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Application number
DE1934691A
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English (en)
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DE1934691A1 (de
DE1934691B2 (de
Inventor
Norman Howard Dallas Tex. Kemp (V.St.A.)
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Individual
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Publication date
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Priority to US494061A priority Critical patent/US3387738A/en
Priority to US729966A priority patent/US3498493A/en
Priority to US729967A priority patent/US3460376A/en
Priority claimed from CH108869A external-priority patent/CH540978A/de
Priority to DE19691918735 priority patent/DE1918735A1/de
Priority to GB31078/69A priority patent/GB1277941A/en
Priority to FR6922831A priority patent/FR2053460A5/fr
Priority to DE1934691A priority patent/DE1934691C3/de
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Priority to US00232107A priority patent/US3765560A/en
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Publication of DE1934691C3 publication Critical patent/DE1934691C3/de
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J13/00—Covers or similar closure members for pressure vessels in general
    • F16J13/02—Detachable closure members; Means for tightening closures
    • F16J13/06—Detachable closure members; Means for tightening closures attached only by clamps along the circumference
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
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    • G—PHYSICS
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    • G01M3/2846—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for tubes
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfpresse für Rohre, Absperrorgane od. dgl., also eine hydrostatische Prüfvorrichtung, mit einem relativ zu dem zu prüfenden Gegenstand beweglichen und einem feststehenden Dichtkopf, der eine Zylinderkappe aufweist, in der in Längsrichtung des zu prüfenden Gegenstandes gleitbeweglich ein Ringkolben geführt ist, der sowohl mit dem Ende des zu prüfenden Gegenstandes als auch mit der Innenwand der Zylinderkappe über jeweils eine Ringdichtung in Dichteingriff steht, und dessen dem Ende des zu prüfenden Gegenstandes zugewandte
ίο wirksame Kolbenfläche kleiner ist als die vom Ende des zu prüfenden Gegenstandes abgewandte Kolbenfläche, wobei beide Kolbenflächen durch einen Prüfdruck beaufschlagt sind.
Die Erdölindustrie steht zahlreichen Problemen gegenüber, die sich daraus ergeben, daß ein ständig wachsendes Interesse an Rohrleitungen für die offene See und an Bohrungen in der offenen See vorliegt. Statistiken zeigen, daß 15 bis 20% der Gesamtausgaben der Erdölindustrie für Forschung und Entwicklung in den vergangenen Jahren für Anlagen in offener See ausgegeben wurden.
Wenn Rohrleitungen in tiefere Gewässer bewegt werden, dann müssen neue Techniken und Vorrichtungen entwickelt werden, damit die endgültigen Ausgaben bei der Entwicklung von Lagerflächen auf dem Festland vermindert werden. Wenn Rohrleitungen in Tiefen von mehr als 110 Metern verlegt werden und wenn Bohrlöcher im Wasser in Tiefen von mehr als 180 Metern gebohrt werden, dann erhöht sich die
JO Forderung nach Qualitätsrohrleitungen.
Ein zerstörungsfreies Prüfen von einzelnen Abschnitten einer Rohrleitung ist notwendig, da beim Verlegen und Erhalten der Rohrleitung große Kosten auftreten. Der Bruch eines einzigen Verbindungsrohres einer
J5 Rohrleitung in offener See erfordert den Einsatz zahlreicher Schiffe und teurer Geräte, um z.B. 1,5km oder mehr einer Rohrleitung zu heben, bevor Reparaturen vorgenommen werden können.
Bisher bekannte Druckprüfgeräte bringen beim Prüf Vorgang die Schwierigkeit mit sich, daß die Öffnungen an den Enden des Rohres während des Prüfvorganges nur schwierig richtig abgedichtet werden können.
In einigen Fällen wurde während des Prüfvorganges ein Deckel über die öffnung geschweißt und dieser Deckel wurde wieder mit Hilfe eines Schweißbrenners abgetrennt, nachdem die Prüfung vollendet war. Das Anschweißen von Deckeln an dem Ende eines Rohres ist aber sehr zeitraubend und teuer, insbesondere
Γ)<) deshalb, weil ein Rohr, nachdem es hergestellt ist und bevor es verlegt wird, einige Male geprüft werden muß.
Ein Rohr wird zunächst im Herstellungsbetrieb
geprüft, bevor es zu seinem Verwendungsort geschickt wird. Nach dem Verschicken wird das Rohr oftmals
r>5 wieder geprüft, damit man feststellen kann, ob es während des Verschickens beschädigt worden ist.
Aus der DE-OS 14 73 676 ist eine Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung von Betonrohren bekanntgeworden, die einen Kolben aufweist, der in ein Ende eines zu
h() untersuchenden Rohres bewegt wird und sodann unter Verschieben des gesamten Rohres das Rohr in Dichtungseingriff mit einer Dichtungsanordnung drückt.
Diese bekannte Vorrichtung eignet sich zwar zum
b' Prüfen verhältnismäßig leichter und kurzer Rohre, nicht iber für die Dichtheitsprüfung von Rohrleitungen, wie sie beispielsweise für Erdölpipelines verwendet werden, deren Problematik bereits weiter oben erläutert
worden ist. Denn bei der aus der DE-OS 14 73 676 bekannten Vorrichtung ist es erforderlich, daß der Kolben die Dichtungsanordnung und das zu prüfende Rohr genau zueinander ausgerichtet sind, damit ein dichtender Eingriff zu erzielen ist Dieses ist aber bei langen Rohren praktisch nicht zu bewerkstelligen, wobei hinzu kommt, daß es ersichtlich außerordentlich schwierig ist, längere Rohre, wie sie in Pipelines Verwendung Finden, in der bei der Vorrichtung nach der DE-OS 14 73 676 erforderlichen Weise im ganzen zu verschieben.
Aus der DE-PS 9 70 506 ist eine Rohrprüfpresse bekannt, deren Ringkolben gegen die Innenwand der ihn führenden Zylinderkappe mittels einer auf seiner Außenseite angeordneten, im Querschnitt im wesentlichen rechteckig ausgebildeten Ringdichtung und gegen das zu prüfende Rohr mit einer ebenfalls im Querschnitt rechteckigen Ringdichtung abgedichtet ist, die zwischen der Außenseite des zu prüfenden Rohrendabschnittes und einer axialen Innenfläche des Ringkolbens angeordnet ist.
Diese bekannte Rohrprüfpresse funktioniert im Hinblick auf die erforderliche Dichtigkeit dann nicht mehr einwandfrei, wenn die Rohrachse und die Dichtkopfachse nicht genau zueinander fluchten.
Weiterhin ist aus der DE-AS 11 20 760 ein Prüfkopf für eine Rohrprüfpresse bekannt, bei dem der in einer Zylinderkappe geführte Ringkolben gegen das Ende des zu prüfenden Rohres sowie gegen die Zylinderkappe mit einer Ringdichtung abgedichtet ist, die mit einer radialen Fläche am Rohrende und mit einer axia'en Fläche an der Zylinderkappe anliegt, während sie an einer Schrägfläche von dem Ringkolben beaufschlagt wird. Auch bei dieser bekannten Rohrprüfpresse ist es erforderlich, daß die Rohrachse zu der Dichtkopfachse genau fluchtet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Prüfpressen der eingangs beschriebenen Gattung unter Vermeidung ihrer Nachteile derart zu verbessern, daß ihre Funktionsweise auch dann gewährleistet ist, wenn die Achse des zu prüfenden Hohlkörpers, also beispielsweise eines zu prüfenden Rohres, und die Dichtkopfachse nicht genau zueinander fluchten, wobei darüber hinaus noch angestrebt ist, daß die Abdichtkraft zwischen dem Ringkolben und dem zu prüfenden Gegenstand bei wachsendem Prüfdruck zunimmt.
Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß bei beiden Dichtköpfen die den Ringkolben gegenüber der Innenwand der Zylinderkappe abdichtende Dichtung eine an der Innenwand der Zylinderkappe anliegende, elastische Lippe und einen an der dem Ende des zu prüfenden Gegenstandes abgewandten Kolbenfläche befestigten Flansch aufweist; daß die den Ringkolben gegenüber dem Ende des zu prüfenden Gegenstandes abdichtende Dichtung eine Stirndichtung ist; und daß der Ringkolben zu seiner schwenkbaren Lagerung relativ zur Längsachse des zu prüfenden Gegenstandes eine I Imfangsausnehmung aufweist.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteranspr Jchei beschrieben.
Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Rohrprüfpresse,
F i g. 2 eine gegenüber F i g. 1 vergrößerte Darstellung eines Teilschnitts durch die Rohrprüfpresse gemäß F i g. 1 im Bereich einer Endplatte,
F i g. 3 eine gegenüber F i g. 1 vergrößerte Schnittdarstellung durch die Rohrprüfpresse gemäß F i g. 1 in Richtung der Schnittlinie lll-lllger-ehen,
Fig. I eine Fig.2 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 5 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig.4 in Richtung der Schnittlinie V-V gesehen unter Weglassung des zu prüfenden Rohres, und
Fig. 6 einen den Fig. 2 und 4 entsprechenden Teilschnitt einer dritten Ausführungsform.
In den verschiedenen Zeichnungsfiguren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rohrprüfpresse 2 weist ein zu prüfendes Rohr 1 auf.
Die Rohrprüfpresse 2 besitzt einen festen Dichtungskopf 4 und einen beweglichen Dichtungskopf 6, die sich an den offenen Enden des zu prüfenden Rohres 1 befinden und dieses demgemäß abschließen.
Der feste Dichtkopf 4 ist durch Schweißen oder auf andere Art und Weise fest mit einer Halterung 8 verbunden, welche eine aufrechtstehende Stützplatte 10 aufweist, die ihrerseits mit einer Bodenplatte 12 und Winkelverstrebungen 14 starr verbunden ist. Der Dichtkopf 4 weist eine Einlaßleitung 3 auf, durch welche das Rohr 1 mit einer Druckmittelquelle verbunden und demgemäß mit einem Druckmittel zu füllen ist.
Die feste Halterung 8 ist mit Schrauben 16 einstellbar an Schienen 18 befestigt, welche sich in Längsrichtung der Rohrprüfpresse 2 erstrecken. Die Schienen 18 bestehen aus Stahl und besitzen die Form von Doppel-T-Trägern, doch könnten sie auch anders ausgestaltet sein.
Zwischen den Enden der Schienen 18, genauer gesagt zwischen den Dichtungsköpfen 4 und 6, sind aufrechtstehende Pfosten 20 durch Schweißen oder auf andere Weise an den Schienen 18 befestigt, welche im Querschnitt ein U-Profil besitzen. An den Pfosten 20 sind quer zur Rohrprüfpresse 2 verlaufende Stützplatten 22 angeordnet und an ihren einander gegenüberliegenden Rändern verschiebbar in den Pfosten 20 gehalten. Hydraulische Heber 24 weisen ausfahrbare Kolbenstangen auf, die mittels Stützen 26 mit den Stützplatten 22 fest verbunden sind. Die Heber 24 sind mit ihrem unteren Ende an quer verlaufenden Verbindungsteilen 28 befestigt, welche durch Schweißen oder auf andere Art starr mit den Schienen 18 verbunden sind. In jeder Stützplatte 22 befindet sich eine V-förmige Öffnung 23, durch welche das Rohr 1 zu zentrieren ist.
Eine zweite Halterung 30 mit einer aufrechtstehenden Stützplatte 32, einer Bodenplatte 34 und Winkelverstrebungen 36 ist auf der anderen Seite der Rohrprüfpresse 2 mit Schrauben 38 an den Schienen 18 befestigt, und zwar getrennt von der anderen Halterung 8. Verbindungsstangen 40 sind mit Muttern 42 an den Halterungen 8 und 30 sowie den Pfosten 20 befestigt.
Ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder 43, der mit Druckmittelleitungen 46 und 48 verbunden ist, ist mit Schrauben 50 an der Halterung 30 befestigt. Der Zylinder 43 besitzt eine hydraulisch betätigbare, in ihm verschiebbare Kolbenstange 52.
Der bewegliche Dichtkopf 6 ist durch eine Klemmschraube 54, die durch einen Ansatz 54a geführt ist, mit der Kolbenstange 52 verbunden.
Der bewegliche Dichtkopf 6 ist durch Schweißen oder auf andere Weise an einem Wagen 56 befestigt, der eine
aufrechtstehende Stützplatte 58, eine Bodenplatte 60 und Winkelverstrebungen 62 aufweist. Der Wagen 56 läuft auf Rollen 64, die an der Bodenplatte 60 des Wagens 56 mit Lagerblöcken 67 befestigt sind. Die Rollen 64 rollen auf Schienen 68, welche parallel zu den "> Schienen 18 ir Längsrichtung der Rohrprüfpresse 2 verlaufen.
Es ist ersichtlich, daß ein zu prüfendes Rohr 1 in die V-förmigen Öffnungen 23 der Stützplatten 22 so eingelegt werden kann, daß sich sein eines Ende neben w dem festen Dichtkopf 4 befindet. Durch Betätigung des Hydraulikzylinders 43 kann sodann der Wagen 56 bewegt und der bewegliche Dichtkopf 6 mit dem anderen Ende des Rohres 1 in Berührung gebracht werden. i">
Es sei noch darauf hingewiesen, daß in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Rohr 1 nur beispielhaft aufzufassen und insbesondere wegen seiner einfachen Darstellung gewählt worden ist. Denn statt eines Rohres können beispielsweise auch Absperrorgane, Eichmaße, Druckgefäße oder andere zu prüfende Vorrichtungen zur Prüfung ihrer mechanischen Festigkeit für eine bestimmte Anwendung oder für Eichzwekke geprüft werden.
Der bewegliche Dichtkopf 6 und der feste Dichtkopf ?'> 4 weisen jeweils eine Zylinderkappe 108 auf, in deren schalenförmigem Abschnitt sich eine mit einem Gewinde versehene Entlüftungsöffnung 109 befindet, die normalerweise mit einem Schraubverschluß 110 verschlossen ist. Durch die Entlüftungsöffnung 109 kann -> <> Luft aus dem Rohr 1 oder einem anderen zu prüfenden Gegenstand abgelassen werden, bevor das Rohr 1 zum Prüfen verschlossen wird. Wenn die Luft aus dem Rohr 1 abgelassen ist, wird der Schraubbolzen UO in die Entlüftungsöffnung 109 geschraubt, damit während des » Prüfvorganges ein flüssigkeitsdichter Verschluß vorliegt.
Die Zylinderkappe 108 besitzt jeweils einen ringförmigen Abschnitt 108a, der an seiner Innenseite eine ringförmige Ausnehmung 121 aufweist. Die Oberfläche to der Ausnehmung !21 ist maschinell so bearbeitet, daß eine glatte Oberfläche zur Aufnahme einer Dichtungsanordnung 115 entsteht, die nachstehend beschrieben ist.
Die Breite der Ausnehmung 121 ist so groß gewählt, daß sich die Dichtungsanordnung 115 in der Ausnehmung 121 bewegen und somit als Kolben wirken kann, der auf Veränderungen des Druckes in der Zylinderkappe 108 anspricht.
Die Dichtungsanordnung 115 besitzt eine ringförmige Dichtung 116 aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise Neopren, die eine im wesentlichen axial verlaufende, ringförmige Lippe 117 und einen im wesentlichen radial nach innen verlaufenden Flansch 118 aufweist wobei die Lippe 117 und der Flansch 118 vorzugsweise rechtwinklig zueinander verlaufende Außenflächen aufweist
Der Flansch 118 ist steifer als die Lippe 117, da er mit einem festen Ringkolben 119 verbunden ist Die Verbindung des Flansches 118 der Dichtung 116 mit dem Ringkolben 119 kann beispielsweise durch Kleben oder auf andere Weise erfolgen. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind zur Befestigung Schrauben 119a und Unterlegscheiben 1196 verwendet die durch öffnungen im Flansch 118 ragen und in den Ringkolben 119 geschraubt sind.
Der Flansch 118 kann aus einem biegsamen, relativ elastischen Metall oder einem anderen abdichtenden Werkstoff bestehen, beispielsweise aus Aluminium, einer Asbestverbindung,Tetrafluorethylen o. ä.
Der Ringkolben 119 und der Flansch 118 der Dichtung 116 sind breit genug ausgebildet, um das offene Ende des zu prüfenden Rohres 1 zu überdecken und abzudichten. Auf der Außenfläche 120 des Ringkolbens 119 ist eine als Stirndichtung wirksame, elastische Dichtung 120a durch Kleben oder auf andere Weise befestigt, welche die Stirnseite des Endes des Rohres 1 durchgehend überdeckt. Statt dessen kann die Stirndichtung 120a aber auch ein vollständig getrenntes Teil sein.
Die Außenfläche 122 der Lippe 117 ist vorzugsweise eben und schließt dicht mit der Innenfläcne der Ausnehmung 121 ab.
Die Außenfläche 120 des Ringkolbens 119 ragt über den Raum 106a hinweg, der sich zwischen der Stirnfläche des Rohrendes und der Innenseite des ringförmigen Abschnittes 108a der Zylinderkappe 108 befindet, so daß sie den Abschnitt 108a verschließt bzw. abdichtet, wenn ihm Druck zugeführt wird, wie es im folgenden beschrieben ist.
Der Ringkolben 119 weist an seiner äußeren Mantelfläche eine Umfangsausnehmung 124 auf, die es ermöglicht, daß die Dichtungsanordnung 115 frei zu schwenken ist, wenn sie an die Stirnseite des Rohres 1 angesetzt wird. Hierdurch ist ein Verklemmen oder Verkeilen zu verhindern, wenn die Dichtungsanordnung 115 in der Ausnehmung 121 geneigt wird, d. h. also wenn die Achse des Ringkolbens 119 nicht zur Achse der Zylinderkappe 108 fluchtet.
Am äußeren Rand des Ringkolbens 119 befindet sich ein nach außen ragender Ringansatz 126, welcher am Abschnitt 108a der Zylinderkappe anliegt und so die nach innen gerichtete Bewegung der Dichtungsanordnung 115 begrenzt, wenn der bewegliche Dichtkopf 6 gegen das Ende des Rohres 1 gedrückt wird.
Am inneren Ende des Ringkolbens 119 befindet sich eine Führungsschulter 125, die in der Ausnehmung 121 des Abschnittes 108a der Zylinderkappe 8 beweglich ist.
Der Ringkolben 119 besitzt eine zentrische Öffnung 119c, in der sich eine Schulter 119d befindet, welche ir die öffnung 119c hineinragt An der Schulter 119</kanr eine Versteifungsplatte 128 mit voneinander getrennter Bohrungen 128a mittels Schrauben 1286 befestigt sein um den Ringkolben 119 und den Flansch 118 dei Dichtung 116 zu versteifen, wenn eine solche Verstär kung zur Erhöhung der Festigkeit bei großen Drücker notwendig erscheint. Dabei verhindert die Versteifungs platte 128 ein Verziehen der Dichtungsanordnung 115.
Wie bereits erwähnt worden ist und sich im übriger aus der vorstehenden Beschreibung abgibt kann di< Dichtungsanordnung 115 aus verschiedenen Werkstof fen mit verschiedenen physikalischen Eigenschaftei bestehen, die eine Dichtung zwischen der Lippe 117 un< der Fläche der Ausnehmung 121 sowie der Außenflächi 120 des Ringkolbens 119 und der Stirnseite des Rohres ergeben, wobei bezüglich der bei der Prüfung de Rohres 1 auftretenden Prüfdrücke noch eine hinrei chend große Festigkeit vorhanden sein muß. Dii Dichtungsanordnung 115 kann auf verschiedene Art um Weise aufgebaut sein, wobei die Konstruktion in wesentlichen von der Größe des zu prüfenden Rohre abhängt
Der feste Dichtkopf 4 und der bewegliche Dichtkop 6 sind im wesentlichen in gleicher Weise aufgebaut Di mit einer Druckmittelquelle verbundene Einlaßleitung; kann mit der im übrigen der Entlüftung dienendei
öffnung 109 in der Zylinderkappe 108 des festen Dichtkopfes 4 oder des beweglichen Dichtkopfes 6 verbunden sein, um einen hinreichend großen Innendruck zur Prüfung des Rohres 1 zu schaffen.
Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Rohrprüfpresse gemäß den F i g. 1 bis 3 ist wie folgt:
Das zu prüfende Rohr 1 befindet sich auf den Stützplatten 22, die mittels der Heber 24 höhenmäßig einstellbar sind. Ein Ende des zu prüfenden Rohres 1 befindet sich neben dem festen Dichtkopf 4 und das andere Ende des Rohres befindet sich neben dem beweglichen Dichtkopf 6 auf dem Wagen 56, nachdem der Hydraulikzylinder 43 betätigt worden ist. Dabei wird die Stirndichtung 120a in der Dichtungsanordnung 115 zwischen der Außenfläche 120 des Ringkolbens 119 und dem Rohrende 1 jeweils festgehalten.
Dieser Arbeitsgang ist sehr einfach ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen, ohne Durchführung von Schweißvorgängen etc. ausführbar.
Anschließend wird der Schraubbolzen 110 aus der Entlüftungsöffnung 109 entfernt, um die Luft aus dem Rohr 1 herausdrücken zu können, nachdem ein unter Druck stehendes Strömungsmittel durch die Einlaßleitung 3 zugeführt worden ist.
Der Schraubbolzen HO wird danach wieder eingeschraubt Sodann wird ein flüssiges oder gasförmiges Druckmittel dem Rohr 1 durch die Einlaßleitung 3 zugeführt
Der aufgebaute Druck wirkt auf die Oberfläche 116a' der Dichtung 116 und auf die Innenfläche 123 der Lippen 117, so daß die Dichtung 120a des Ringkolbens 119 gegen das stirnseitige Ende des Rohres 1 und die Außenflächen 122 der Lippen 117 gegen die Innenfläche der Ausnehmung 121 gedrückt wird, wodurch entsprechende Abdichtungen entstehen. Dabei bewegt sich die Dichtungsanordnung 115 gleichsam wie ein Kolben nach außen. Es ist ersichtlich, daß die Dichtwirkung um so besser wird, je größer der dem Rohr 1 zugeführte Druck ist Der Dichtungsdruck wirkt gleichmäßig auf die Rächen 120 und 122, so daß keine Leckstellen entstehen.
Die F i g. 4 und 5 der Zeichnung zeigen eine zweite Ausführungsform mit Dichtköpfen 4a und 6a sowie mit Dichtungsanordnungen 130,132 und 134, die voneinander getrennt angeordnet sind, so daß Rohre la, Ib oder Ic verschiedene Durchmesser mit Hilfe eines einzigen Satzes von Dichtköpfen 4a, 6a geprüft werden können.
Die Dichtköpfe 4a, 6a können an einer festen Stützplatte 10 und einer beweglichen Stützplatte 58 befestigt sein, wie dieses unter Bezugnahme auf die weiter oben anhand der F i g. 1 bis 3 beschriebene erste Ausführungsform bereits beschrieben worden ist
Die Dichtungsanordnung 130 kann dazu verwendet werden, Druckprüfungen bei einem Rohr la mit kleinem Durchmesser vorzunehmen. Die Dichtungsanordnungen 132 und 134 besitzen größere Durchmesser und können zum Prüfen von Rohren 16 bzw. ic mit entsprechend größeren Durchmessern Verwendung finden.
Jede Dichtungsanordnung 130, 132 und 134 ist in ähnlicher Weise aufgebaut, wie die in F i g. 2 dargestellte Dichtungsanordnung 115, und sie können demgemäß auch aus den gleichen Werkstoffen bestehen, wie weiter oben unter Bezugnahme auf die Dichtungsanordnung 115 der ersten Ausführungsform bereits beschrieben worden ist
Die Dichtungsanordnungen 130,132 und 134 weisen jeweils einen Ringkolben 119/ auf, der aus einem
verhältnismäßig harten Kunststoff, Tetrafluoräthylen oder Metall besteht, wobei die Werkstoffauswahl bzw. der Aufbau von dem dem zu prüfenden Rohr zugeführten inneren Prüfdruck abhängig ist An den Ringkolben 119/sind elastische Dichtringe 116a, 1166 und 116c befestigt
Wenn für die Ringkolben 119/ der Dichtungsanordnungen 130,132 und 134 Metall verwendet wird und es nicht ;iweckmäßig ist, Metall-Metall-Verbindungen zum Abdichten zu verwenden, so kann ein elastischer Dichtungsring 136 jeweils zwischen den betreffenden Ringkolben 119/um das Ende des betroffenen Rohres la bzw. Ib bzw. Ic eingefügt werden, wobei dann mithin ein solcher Dichtungsring 136 als Stirndichtung wirkt
Die Dichtungsanordnung 130 ist gegenüber der Zylinderkappe 108c verschiebbar angeordnet, wobei letztere im wesentlichen die gleiche Ausgestaltung besitzt wie die Zylinderkappe 108 der Ausgestaltung gemäß den F i g. 1 bis 3, mit dem Unterschied, daß der ringförmige Abschnitt 108c/ der Zylinderkappe 108c dicker ausgebildet ist Die Zylinderkappe 108c befindet sich im mittleren Teil des Dichtkopfes 6a und besitzt ringförmige Rillen 132a und 134a. Mit Gewinde versehene Durchlässe 109a sind mit ringförmigen Rillen 132a und 134a verbunden und normalerweise mit Schraubbolzen 110a verschlossen. Die Schraubbolzen HOa können zum Ablassen von Luft aus dem zu prüfenden Rohr vor der Prüfung entfernt werden. Die Dichtungsanordnungen 132 und 134 sind in den ringförmigen Rillen 132a und 134a verschiebbar angeordnet und weisen elastische Ringdichtungen 1160 und 116c auf, die mit der Innenseite der betreffenden Dichtungsanordnung verklebt oder auf andere Weise verbunden sein können. Eine entsprechende elastische Dichtung 116a ist an die Innenseite der Dichtungsanordnung 130 geklebt oder auf andere Weise dort befestigt
Zum Prüfen eines Rohres 16 wird die Dichtungsanordnung 132 verwendet Dabei wird das Rohr 16 auf die Stützplatten 22 bzw. die in F i g. 1 dargestellte Rohrprüfpresse aufgelegt und der den beweglichen Dichikopf Sä tragende Wagen SS wird zum Rohr Ifc hinbewegt, bis die Stirndichtungen 136 an den Ringkolben H9f, die sich im festen Dichtkopf 4a und in dem beweglichen Dichtkopf 6a befinden, mit den einander gegenüberliegenden Enden des Rohres 16 in Berührung kommen.
Die Gewindebolzen HOa in den Gewindebohrungen 109a, welche mit den ringförmigen Rillen 132a und 134a sowie mit der Innenseite der Zylinderkappe 108c verbunden sind, können erforderlichenfalls zum Ablassen des in dem Rohr 16 befindlichen Strömungsmittels verwendet werden.
Durch die EinUBleitung 3 kann das zu prüfende Rohr sodann mit Druck beaufschlagt werden. Die Einlaßleitung 3 ist mit einer Durchgangsöffnung 109 in der Zylinderkappe 108c des festen Dichtkopfes 4a verbunden, so daß im Inneren des zu prüfenden Rohres 16 der erforderliche Prüfdruck erzeugt werden kann. Das in dem Rohr \b vorhandene Strömungsmittel schließt u. a. in die ringförmige Rille 132a und übt dabei einen Druck auf die elastische Dichtung 1166 aus, wodurch die Dichtungsanordnung 132 nach außen bewegt wird und die Außenfläche 122a der ringförmigen Rille 132a, die Außenfläche des Ringkolbens 119/der Dichtungsanordnung 132 und die Oberfläche zwischen der Stirndichtung 136 und dem Ende des zu prüfenden Rohres 16 abgedichtet werden.
Die Dichtungsanordnungen 130,132 und 134 weisen
an ihrer Außenseite Ausnehmungen 140" auf, welche gewisse Veränderungen und Spannungen der Dichtungsanordnungen kompensieren, wenn ein großer Druck zugeführt wird.
Wenn die Dichtungsanordnung 132 zur Prüfung des Rohres \b verwendet wird, so bewegt sich die Dichtungsanordnung 130 nicht, da aufgrund der auf einander gegenüberliegenden Seiten der Dichtungsanordnung 31 herrschenden, einander entgegengerichteten, gleichen Kräfte ein Gleichgewicht vorliegt ι ο
Wenn die Dichtungsanordnung 132 zusammen mit dem Rohr 16 verwendet wird, so bewegt sich auch die Dichtungsanordnung 134 nicht, da durch gleiche, entgegengesetzte Druckkräfte, die auf entgegengesetzte Seiten der der Atmosphäre außerhalb des Rohres \b ausgesetzten Dichtungsanordnung 134 ebenfalls ein Gleichgewicht aufrechterhalten wird.
Wie bereits weiter oben erwähnt worden ist, können Dichtköpfe Aa und 6a nicht nur zur Prüfung von Rohren, sondern auch von Absperrorganen oder Prüfeinrichtungen verwendet werden, und zwar auch solcher Rohre, Absperrventile etc, die an einander gegenüberliegenden Seiten keinen gleichen Durchmesser aufweisen. So kann die Dichtungsanordnung 134 des Dichtungskopfes 4a dazu verwendet werden, ein Ende eines zu prüfenden Gegenstandes zu verschließen, während die Dichtungsanordnung 132 des Dichtkopfes 6a das entgegengesetzte Ende des zu prüfenden Gegenstandes verschließen kann, welches einen entsprechend größeren Durchmesser aufweist
F i g. 6 der Zeichnung zeigt im Ausschnitt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrprüfpresse, deren Dichtkopf 6a der in F i g. 4 dargestellten und weiter oben beschriebenen Ausgestaltung im wesentlichen entspricht
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig.6 sind in den ringförmigen Rillen 132a und 134a Dichtungsanordnungen 140,142 und 144 getrennt voneinander angeordnet, welche mit Gewindebohrungen 109a verbunden sind, die normalerweise durch Gewindebolzen UOa ver- *o schlossen sincL
Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der weiter oben unter Bezugnahme auf die F i g. 4 und 5 beschriebenen zweiten Ausführungsform dadurch, daß der Aufbau der Dichtungsanordnungen 140,142 und 144 etwas anders ist als derjenige der Dichtungsanordnungen 130, 132 und 134. Die Dichtungsanordnungen 140, 142 und 144 sind untereinander identisch, wobei jeweils der elastische Dichtring 148 aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise Neopren oder einem gum- so miartigen Werkstoff, besteht, und eine ringförmige Lippe 147 mit einem nach innen ragenden Flansch 148a verbunden ist. Die Lippe 147 und der Flansch 148a verlaufen vorzugsweise rechtwinklig zu ihren Außenflächen.
Ein Ringkolben 150 ist beispielsweise durch Verkleben innerhalb und nahe den äußeren Enden der Flansche 148a jeder Dichtungsanordnung 140, 142 und 144 befestigt, so daß der elastische Werkstoff des Dichtungsringes 148 zum offenen Ende des Rohres 1 hingedrückt wird und dadurch eine wirksame Dichtung ergibt, die selbst für hohe Drücke eine hinreichende Festigkeit aufweist.
Der Ringkolben 150 besitzt an seinem äußeren Mantel eine Umfangsausnehmung 152, wodurch ein Verklemmen verhindert ist, wenn die Dichtungsanordnung geneigt bzw. außer Flucht ist und eine gewisse Deformation der Dichtungsanordnungen 140, 142 und 144 relativ zu dem ringförmigen Abschnitt 108# der Zylinderkappe kompensiert wird.
Die äußeren Enden der Dichtungen 148 dichten die Enden des zu prüfenden Gegenstandes ab, wenn das zu prüfende Rohr od. dgl. mit Druck beaufschlagt wird.
Wie vorstehend bereits erwähnt worden ist, sind bei allen beschriebenen Ausführungsformen die Dichtungsanordnungen jeweils wie ein Kolben in dem jeweiligen ringförmigen Abschnitt der betreffenden Zylinderkappe frei bewegbar, wobei jeweils bei steigendem Druck die Dichtwirkung zwangsläufig verbessert wird.
Bezüglich der Arbeitsweise der in F i g. 6 dargestellten und vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsform wird darauf verwiesen, daß diese sich von der Arbeitsweise der Ausgestaltung gemäß den F i g. 4 und 5 nicht unterscheidet.
Die erfindungsgemäße Rohrprüfpresse kann ersichtlich in einfachster Weise zur Anwendung kommen, sie ermöglicht eine gleichmäßige und gute Abdichtung der abzudichtenden Enden des jeweils zu prüfenden Gegenstandes, und sie ist an unterschiedliche Größen und Formen der jeweiligen öffnungen der zu prüfenden Gegenstände anpaßbar.
In den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Dichtköpfe 4,6 bzw. 4a, 6a zwar axial ausgerichtet, jedoch lassen sich derartige Dichtköpfe auch zur Prüfung von Vorrichtungen, Rohren od. dgl. verwenden, die nicht axial ausgerichtete öffnungen aufweisen. Hierzu brauchen die Dichtköpfe nur in anderer Weise zueinander angeordnet bzw. ausgerichtet zu werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Prüfpresse für Rohre, Absperrorgane od. dgl., mit einem relativ zu dem zu prüfenden Gegenstand beweglichen und einem feststehenden Dichtkopf, der eine Zylinderkappe aufweist, in der in Längsrichtung des zu prüfenden Gegenstandes gleitbeweglich ein Ringkolben geführt ist, der sowohl mit dem Ende des zu prüfenden Gegenstandes als auch mit der Innenwand der Zylinderkappe über jeweils eine Ringdichtung in Dichteingriff steht, und dessen dem Ende des zu prüfenden Gegenstandes zugewandte wirksame Koibenfläche kleiner ist als die vom Ende des zu prüfenden Gegenstandes abgewandte Kolbenfläche, wobei beide Kolbenflächen durch einen Prüfdruck beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei beiden Dichtköpfen (4, 6; 4a, 6a) die den Ringkolber. (119; 119/; 150) gegenüber der Innenwand der Zylinderkappe (108, 108a,- 108c 108d; lOSg) abdichtende Dichtung (116; 116a, 116b, 116c; 148) eine an der Innenwand der Zylinderkappe (108, 108a,- 108c, 108c/; iOSg) anliegende, elastische Lippe (117; 117a,-147) und eine an der dem Ende des zu prüfenden Gegenstandes (1; la, Ii), Ic) abgewandten Kolbenfläche befestigten Flansch (118; 118a; 148a) aufweist; daß die den Ringkolben (119; 119/;· 150) gegenüber dem Ende des zu prüfenden Gegenstandes (1; la, Ib, Ic) abdichtende Dichtung eine Stirndichtung (120a; 136) ist, und daß der Ringkolben (119; 119/; 150) zu seiner schwenkbaren Lagerung relativ zur Längsachse des zu prüfenden Gegenstandes (1; la, 16, Ic) eine Umfangsausnehmung(124; 152) aufweist.
2. Prüfpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderkappe (108c, 108c/) einen ringförmigen Flansch mit mehreren voneinander getrennten, ringförmigen Rillen (132a, 134a) aufweist, in denen jeweils ein Ringkolben (119/) mit Dichtung (116a, 1166. 116c) und Stirndichtung (134, 136) angeordnet ist, wobei jeweils zwischen der Ringkolbeninnenwand und der Rillenaußenwand ein Ringspalt vorgesehen ist (F i g. 4,5).
3. Prüpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderkappe (108; 108c) eine durch einen Schraubverschluß (110) verschließbare Entlüftungsöffnung (109) aufweist.
4. Prüfpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (119) eine Versteifungsplatte (128) mit mindestens einer Bohrung (128a) aufweist.
5. Prüfpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Ende des zu prüfenden Gegenstandes (1) zugewandten Umfangsrand des Ringkolbens (119) ein Ringansatz (126) vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser der Zylinderkappe (108,108a).
6. Prüfpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (118; 118a) der Dichtung (116,116a; 116a, 116b, 116c, 148,148a) gegenüber der Lippe (117; 117a; 147) verstärkt ist.
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