[go: up one dir, main page]

EP0234283A1 - Expanding mandrel for pressure-sealed installation of a tube in a hole of a tube sheet - Google Patents

Expanding mandrel for pressure-sealed installation of a tube in a hole of a tube sheet Download PDF

Info

Publication number
EP0234283A1
EP0234283A1 EP87100867A EP87100867A EP0234283A1 EP 0234283 A1 EP0234283 A1 EP 0234283A1 EP 87100867 A EP87100867 A EP 87100867A EP 87100867 A EP87100867 A EP 87100867A EP 0234283 A1 EP0234283 A1 EP 0234283A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
core
clamping cones
clamping
cones
cone
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.)
Withdrawn
Application number
EP87100867A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ulrich Rottländer
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.)
Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Original Assignee
L&C Steinmueller GmbH
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 L&C Steinmueller GmbH filed Critical L&C Steinmueller GmbH
Publication of EP0234283A1 publication Critical patent/EP0234283A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/06—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes in openings, e.g. rolling-in
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/08—Tube expanders
    • B21D39/20—Tube expanders with mandrels, e.g. expandable
    • B21D39/203—Tube expanders with mandrels, e.g. expandable expandable by fluid or elastic material

Definitions

  • the invention relates to a pressure build-up mandrel for pressure-tight fastening of a tube in an opening in a tube sheet or the like,
  • conical surfaces of the clamping cones and two end faces of the spacer device extending perpendicular to the core axis form two circumferential seal receiving grooves, a circumferential elastic seal being provided in each of the seal receiving grooves and the seals being radially expandable by adjusting the clamping cones.
  • Such a pressure build-up mandrel is known from DE-OS 19 39 105, in which the pressure build-up mandrel can be made suitable for other pipe diameters by using clamping cones of different radial thickness.
  • the clamping cones are only reset by the elastic contraction of the sealing rings themselves.
  • the spacer is a closed ring sleeve, which is provided with a hole for the passage of the pressure medium.
  • the seal consists of two essentially annular sealing elements of different Shore hardness arranged one behind the other in the axial direction. Outside the outer sealing elements, the seals each have a wedge ring sliding on the inclined surface of the corresponding clamping cone as a support ring, which is provided with an expansion slot which runs obliquely to the axial direction.
  • the spacing device consists of at least two sleeve sectors surrounding the core, which start on the inside with end faces.
  • the outer cone surfaces of the clamping cones are provided with internal cone surfaces that at least one elastic ring-like holding device is provided which surrounds the sleeve sectors and the inner cone surfaces in contact with the clamping cones and that the seals are seated in the sealing grooves on the external cone surfaces of the clamping cones.
  • pipes of different diameters can be expanded when using the spacer device consisting of several sleeve sectors.
  • essentially radially extending contact surfaces for the seals are provided on the outer ends of the conical surfaces of the clamping cones, as seen from the expansion region.
  • the contact surface has a larger diameter than the diameter of the opening in the tubesheet. This allows the clamping cone to be brought to the tube sheet in a secure system.
  • the tensioning cone associated with the actuating end of the pressure build-up mandrel can be slidably mounted on the core in a manner known per se and can be acted upon by a nut which is in threaded engagement with the core, while the other tensioning cone is in threaded engagement with the core, the two threaded engagements being in opposite directions.
  • the core of the pressure build-up mandrel rotates, not only is one clamping cone moved relative to the core, but both clamping cones move towards one another.
  • supporting springs are provided on the sleeve sectors and on the clamping cones, which act on the clamping cones in opposite axial directions.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an embodiment of the pressure build-up mandrel according to the invention
  • FIG. 2 shows a cross section along the line II-II in FIG. 1
  • FIG. 3 shows a partial section comparable to FIG. 1 with sealing rings in contact with the inner wall of the pipe before loading the pressure medium supply.
  • Fig. 1 shows a section through a tube sheet (1) in which a tube (2) is to be attached pressure-tight.
  • the end of the tube (2) is inserted with play into a bore (3) in the tube sheet (1).
  • a pressure build-up mandrel (4) is introduced into the end of the tube, the outside diameter of which in the idle state is smaller than the inside diameter of the tube (2).
  • the outside diameter of the pressure build-up mandrel (4) in the area introduced into the pipe end corresponds to the smallest pipe diameter for which the pressure build-up mandrel (4) is placed.
  • the pressure build-up mandrel (4) has an elongated cylindrical core (5). Furthermore, two clamping cones (7, 8) which are arranged axially at a distance from one another and can be adjusted in relation to one another in the axial direction and delimit an expansion region (6) are provided.
  • the tensioning cone (7) consists of the actual cone section (7a) and a contact section (7b) extending radially to the core, and is displaceable on the core (5) and sealed by a seal (9).
  • the diameter of the section (7b) is larger than the diameter of the bore (3).
  • the other clamping cone (8) consists of the actual cone section (8a) and a stop section (8b), the diameter of which is larger than the large cone surface of the section (8a) such that a step occurs in the transition between the two sections (8a, 8b) (8c) is formed.
  • the tensioning cone (8) also has a threaded section (8d) which, in the embodiment shown, is formed separately from the sections (8a, 8b) and is welded to it.
  • the section (8d) is provided with an internal thread (8d'j which engages with an external thread (5a) of the core.
  • the sections (8a, 8b) are slidable on the core and it is one in the section (8b) Seal (10) arranged comparable to the seal (9).
  • conical surfaces (7aa, 8aa) of the tensioning cones (7a, 8a) which are opposite one another corresponding conical surfaces (11a, 11b) lie with spacer sectors (11) extending parallel to the cylindrical core.
  • the sectors (11) are held by an elastic retaining ring (12) in contact with the clamping cone surfaces, which lies in a circumferential groove.
  • the spacer sectors (11) have at their two ends perpendicular to the axis of the core system surfaces (11c) or (11d), on each of which a seal (DR) rests, which has a radial expansion and an elastic recovery Material exists and rests on the conical surface (7aa) or (8aa).
  • a seal (DR) rests, which has a radial expansion and an elastic recovery Material exists and rests on the conical surface (7aa) or (8aa).
  • the outer diameter of the rings (DR) corresponds essentially to the outer diameter of the section (8b) of the clamping cone (8).
  • the spacing sectors are provided with recesses (11e, 11f), in which ring springs (13) and (14) extending around the core (5) are arranged.
  • the springs are supported on the spacer sectors (11) on the one hand and on the end faces of the clamping cone sections (7a) and (8a) and try to push the two clamping cones away from each other.
  • the helical compression springs (13, 14) other springs, such as. B. Bellville springs can be used.
  • the spring (13) presses the clamping cone (7) into contact with a nut (15), which with its internal thread (15a) is in engagement with a thread (5b) on the core (5).
  • the thread engagements (8d '/ 5a, 15a / 5b) are designed in opposite directions.
  • the pressure build-up mandrel (4) has in its cylindrical core (5) a pressure medium supply (16) which begins centrally and opens in the expansion area (6) between the two clamping cones and which is connected to a pressure source (not shown).
  • the end of the core (5) protruding from the tube is provided with a hexagonal engagement surface (5c) which enables the core to be rotated with the aid of a key (not shown) attached there.
  • the threads are set so that when the core rotates in one direction, the two clamping cones are moved towards each other. Since the clamping cone (7) rests on the tube sheet (1), the clamping cone (8) moves towards the clamping cone (7).
  • the sealing rings (DR) widen in contact with the inner surface of the pipe (2). The sealing rings (DR) are moved on the conical surfaces (7aa, 8aa) until they rest against the step (8c) or the inner surfaces of the section (7b) facing the pipe, as shown in FIG. 3.
  • the pressure medium supply (16) is then acted on, so that the expansion space (6) is filled with pressure medium. It is not necessary to drill through the spacing sectors (11) since the pressure medium can flow freely into the expansion space between the slots seen in the circumferential direction.
  • the pressure medium is reduced and the core is rotated in the corresponding other sense.
  • the tensioning cones (7, 8) are pressed apart by the previously compressed springs, and the sealing rings (DR) contract again and slide down on the cone surfaces to their thinner ends, bearing against the surfaces (11a, 11b).
  • the protrusion of the seal (DR) over the lateral surface of the section (8b) in contact with the step (8c) essentially determines the maximum pipe diameter that can be expanded with the expanding mandrel without changing the cone or changing the sealing ring.
  • the rings are supported solely on the conical surface, i. H. without attachment to step (8c) or section (7b). It is advantageous here if the sealing rings (DR) have the adaptation of their contact surface, as can be seen in FIG. 1, to the cone angle of the surfaces (7aa, 8aa). However, it is also conceivable that the rings have a cross-section deviating from FIG. 1, i. H. circular cylindrical or oval. However, the embodiment shown is preferred.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)

Abstract

In an expanding mandrel for installing a tube in a hole (3) of a tube sheet, having a core (5), two clamping cones (7, 8) which are arranged axially at a distance from one another and so as to be sealed off on the core, can be adjusted towards one another on the core and have external cone surfaces (7aa, 8aa), a spacing device (11) which is arranged between the clamping cones in the expanding area and surrounds the core like a sleeve, and a pressure-medium feed leading out in the expanding area, in which arrangement the cone surfaces of the clamping cones and two end faces of the spacing device extending perpendicularly to the core axis form encircling seal location grooves, and a seal (DR) is provided in each of the seal location grooves and the seals can be expanded by adjusting the clamping cones, provision is made according to the invention for the spacing device to consist of at least two sleeve sectors (11) which surround the core (5) and, on their inside starting at the end faces (11c, 11d), are provided with internal cone surfaces (11a, 11b) adapted to the external cone surfaces (7aa, 8aa) of the clamping cones (7, 8), for at least one elastic annular holding device (12) to be provided which encloses the sleeve sectors (11) and holds the internal cone surfaces in contact with the clamping cones, and for the seals (DR) in the seal grooves to sit on the external cone surfaces of the clamping cones (7, 8). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckaufbaudorn zum druckdichten Befestigen eines Rohres in einer Öffnung eines Rohrbodens oder dergleichen,The invention relates to a pressure build-up mandrel for pressure-tight fastening of a tube in an opening in a tube sheet or the like,

mit einem langgestreckten zylindrischen Kern, zwei axial mit Abstand voneinander, abgedichtet auf dem Kern angeordneten und in axialer Richtung gegeneinander auf dem Kern verstellbaren und einen Aufweitebereich begrenzenden Spannkonen mit außen liegenden Konusflächen, einer zwischen den Spannkonen im Aufweitebereich angeordneten und den Kern hülsenartig umgebenden Abstandseinrichtung und mit einer im Aufweitebereich mündenden Druckmittelzuführung durch den Kern,with an elongated cylindrical core, two axially spaced from each other, sealed on the core and axially adjustable against each other on the core and limiting a widening area cones with external cone surfaces, a spacing device arranged between the cones in the widening area and surrounding the core like a sleeve with a pressure medium supply opening into the expansion area through the core,

wobei die Konusflächen der Spannkonen und zwei sich senkrecht zur Kernachse erstreckende Stirnflächen der Abstandseinrichtung zwei umlaufende Dichtungsaufnahmenuten bilden, wobei in jeder der Dichtungsaufnahmenuten eine umlaufende elastische Dichtung vorgesehen ist und durch Verstellung der Spannkonen die Dichtungen radial aufweitbar sind.wherein the conical surfaces of the clamping cones and two end faces of the spacer device extending perpendicular to the core axis form two circumferential seal receiving grooves, a circumferential elastic seal being provided in each of the seal receiving grooves and the seals being radially expandable by adjusting the clamping cones.

Aus der DE-OS 19 39 105 ist ein solcher Druckaufbaudorn bekannt, bei dem der Druckaufbaudorn durch Verwendung von Spannkonen unterschiedlicher radialer Dicke für andere Rohrdurchmesser passend gemacht werden kann. Darüberhinaus erfolgt bei dem bekannten Aufbaudorn eine Rückstellung der Spannkonen nur durch das elastische Zusammenziehen der Dichtungsringe selbst.Such a pressure build-up mandrel is known from DE-OS 19 39 105, in which the pressure build-up mandrel can be made suitable for other pipe diameters by using clamping cones of different radial thickness. In addition, in the known assembly mandrel, the clamping cones are only reset by the elastic contraction of the sealing rings themselves.

Die Abstandseinrichtung ist eine geschlossene Ringhülse, die mit einer Bohrung für den Durchtritt des Druckmittels versehen ist.The spacer is a closed ring sleeve, which is provided with a hole for the passage of the pressure medium.

Aus der DE-OS 33 12 073 ist ein Druckaufbaudorn vergleichbarer Bauart bekannt geworden, bei dem die Dichtung aus zwei im wesentlichen ringförmigen in axialer Richtung hintereinander angeordneten Dichtelementen unterschiedlicher Shore-Härte besteht. Die Dichtungen weisen von Aufweitebereich ausgesehen außerhalb der äußeren Dichtelemente jeweils einen auf der Schrägfläche des entsprechenden Spannkonus gleitenden Keilring als Stützring auf, der mit einem schräg zur axialen Richtung verlaufenden Dehnungsschlitz versehen ist.From DE-OS 33 12 073 a pressure build-up mandrel of a comparable design has become known, in which the seal consists of two essentially annular sealing elements of different Shore hardness arranged one behind the other in the axial direction. Outside the outer sealing elements, the seals each have a wedge ring sliding on the inclined surface of the corresponding clamping cone as a support ring, which is provided with an expansion slot which runs obliquely to the axial direction.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Druckaufbaudorn der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art anzugeben, der eine Anpassung an-unterschiedliche Rohrdurchmesser ermöglicht, ohne daß die Spannkonen ausgetauscht werden müssen.It is the object of the present invention to provide a pressure build-up mandrel of the type mentioned in the preamble of claim 1, which enables adaptation to different pipe diameters without the need to replace the clamping cones.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst,-daß die Abstandseinrichtung aus mindestens zwei den Kern umgebenden Hülsensektoren besteht, die auf ihrer Innenseite ausgehend von Stirnflächen mit an. die außenliegende Konusflächen der Spannkonen angepassten innenliegenden Konusflächen versehen sind, daß mindestens eine die Hülsensektoren umfassende und die innenliegenden Konusflächen in Anlage an die Spannkonen haltende elastische ringartige Halteeinrichtung vorgesehen ist und daß die Dichtungen in den Dichtungsnuten auf den außenliegenden Konusflächen der Spannkonen aufsitzen.This object is achieved in that the spacing device consists of at least two sleeve sectors surrounding the core, which start on the inside with end faces. the outer cone surfaces of the clamping cones are provided with internal cone surfaces that at least one elastic ring-like holding device is provided which surrounds the sleeve sectors and the inner cone surfaces in contact with the clamping cones and that the seals are seated in the sealing grooves on the external cone surfaces of the clamping cones.

Bei Verwendung hinreichend aufweitbarer Dichtungen können bei Verwendung der aus mehreren Hülsensektoren bestehenden Abstandseinrichtung Rohre unterschiedlichen Durchmessers aufgeweitet werden.If sufficiently expandable seals are used, pipes of different diameters can be expanded when using the spacer device consisting of several sleeve sectors.

Vorzugsweise sind an den vom Aufweitebereich aus gesehen äußeren Enden der Konusflächen der Spannkonen sich im wesentlichen radial erstreckende Anlageflächen für die Dichtungen vorgesehen.Preferably, essentially radially extending contact surfaces for the seals are provided on the outer ends of the conical surfaces of the clamping cones, as seen from the expansion region.

Dabei ist bevorzugt, daß bei dem dem Betätigungsende des Druckaufbaudorns zugeordneten Spannkonus die Anlagenfläche einen größeren Durchmesser als der Durchmesser der Öffnung im Rohrboden aufweist. Damit kann der Spannkonus in sicherer Anlage an den Rohrboden gebracht werden.It is preferred that, in the operating end of the jerk-D construction mandrel associated clamping cone, the contact surface has a larger diameter than the diameter of the opening in the tubesheet. This allows the clamping cone to be brought to the tube sheet in a secure system.

Der dem Betätigungsende des Druckaufbaudorns zugeordnete Spannkonus kann in an sich bekannter Weise auf den Kern verschiebar gelagert sein, und von einer mit dem Kern in Gewindeeingriff stehender Mutter beaufschlagt sein, während der andere Spannkonus in Gewindeeingriff mit dem Kern steht, wobei beide Gewindeeingriffe gegensinnig sind. Bei dieser Ausbildung wird bei Drehung des Kerns des Druckaufbaudorns nicht nur der eine Spannkonus relativ zum Kern bewegt, sondern beide Spannkonen bewegen sich aufeinander zu.The tensioning cone associated with the actuating end of the pressure build-up mandrel can be slidably mounted on the core in a manner known per se and can be acted upon by a nut which is in threaded engagement with the core, while the other tensioning cone is in threaded engagement with the core, the two threaded engagements being in opposite directions. In this embodiment, when the core of the pressure build-up mandrel rotates, not only is one clamping cone moved relative to the core, but both clamping cones move towards one another.

Um bei Drehung des Kerns eine Bewegung der Spannkonen in Löserichtung sicher gewährleisten zu können, sind sich auf den Hülsensektoren und auf den Spannkonen abstützende Federn vorgesehen, die die Spannkonen in entgegengesetzten Axialrichtungen beaufschlagen.In order to be able to guarantee a movement of the clamping cones in the release direction when the core rotates, supporting springs are provided on the sleeve sectors and on the clamping cones, which act on the clamping cones in opposite axial directions.

Da die Dichtung jeweils auf der Außenfläche der Spannkonen aufliegt, ist es von Vorteil, wenn die Auflagefläche der Dichtung einen entsprechenden Konuswinkel aufweist.Since the seal rests on the outer surface of the clamping cones, it is advantageous if the bearing surface of the seal has a corresponding cone angle.

Die Erfindung soll nun an Hand der beigefügten Figuren näher erläutert werden. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckaufbaudorns, Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II - II in Fig. 1, und Fig. 3 einen Teilausschnitt vergleichbar Fig. 1 mit in Anlage an die Rohrinnenwandung befindlichen Dichtungsringen vor Beaufschlagung der Druckmittelzuführung.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures. 1 shows a longitudinal section through an embodiment of the pressure build-up mandrel according to the invention, FIG. 2 shows a cross section along the line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 shows a partial section comparable to FIG. 1 with sealing rings in contact with the inner wall of the pipe before loading the pressure medium supply.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Rohrboden(1), in dem ein Rohr (2) druckdicht befestigt werden soll. Das Ende des Rohres (2) ist mit Spiel in eine Bohrung (3) des Rohrbodens (1) eingesetzt. In das Ende des Rohres ist ein Druckaufbaudorn (4) eingebracht, dessen Außendurchmesser im Ruhezustand kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohres (2). Der Außendurchmesser des Druckaufbaudorns (4), in dem in das Rohrende eingeführten Bereich entspricht dem kleinsten Rohrdurchmesser, für den der Druckaufbaudorn (4) aufgelegt ist.Fig. 1 shows a section through a tube sheet (1) in which a tube (2) is to be attached pressure-tight. The end of the tube (2) is inserted with play into a bore (3) in the tube sheet (1). A pressure build-up mandrel (4) is introduced into the end of the tube, the outside diameter of which in the idle state is smaller than the inside diameter of the tube (2). The outside diameter of the pressure build-up mandrel (4) in the area introduced into the pipe end corresponds to the smallest pipe diameter for which the pressure build-up mandrel (4) is placed.

Der Druckaufbaudorn (4) weist einen langgestreckten zylindrischen Kern (5) auf. Weiterhin sind zwei axial mit Abstand voneinander angeordnete und in axialer Richtung gegeneinander verstellbare und einen Aufweitebereich (6) begrenzende Spannkonen (7, 8) vorgesehen.The pressure build-up mandrel (4) has an elongated cylindrical core (5). Furthermore, two clamping cones (7, 8) which are arranged axially at a distance from one another and can be adjusted in relation to one another in the axial direction and delimit an expansion region (6) are provided.

Der Spannkonus (7) besteht aus dem eigentlichen Konusabschnitt (7a) und einem sich radial zum Kern erstreckenden Anlageabschnitt (7b), und ist auf dem Kern (5) verschiebbar und durch eine Dichtung (9) abgedichtet angeordnet. Um eine Anlage des Druckaufbaudorns (4) an dem Rohrboden zu ermöglichen, ist der Durchmesser des Abschnitts (7b) größer als der Durchmesser der Bohrung (3).The tensioning cone (7) consists of the actual cone section (7a) and a contact section (7b) extending radially to the core, and is displaceable on the core (5) and sealed by a seal (9). In order to allow the pressure build-up mandrel (4) to bear against the tube sheet, the diameter of the section (7b) is larger than the diameter of the bore (3).

Der andere Spannkonus (8) besteht aus dem eigentlichen Konusabschnitt (8a) und einem Anschlagabschnitt (8b), dessen Durchmesser größer ist als die große Konusfläche des Abschnitts (8a) derart, daß im Übergang zwischen den beiden Abschnitten (8a, 8b) eine Stufe (8c) ausgebildet ist. Der Spannkonus (8) weist weiterhin einen Gewindeabschnitt ( 8d) auf, der bei der gezeigten Ausführungsform getrennt von den Abschnitten (8a, 8b) ausgebildet und mit diesem verschweißt ist. Der Abschnitt (8d) ist mit einem Innengewinde (8d'j versehen, das mit einem Außengewinde (5a) des Kerns im Eingriff steht. Die Abschnitte (8a, 8b) sind auf dem Kern verschiebbar, und es ist im Abschnitt (8b) eine Dichtung (10) vergleichbar mit der Dichtung (9) angeordnet.The other clamping cone (8) consists of the actual cone section (8a) and a stop section (8b), the diameter of which is larger than the large cone surface of the section (8a) such that a step occurs in the transition between the two sections (8a, 8b) (8c) is formed. The tensioning cone (8) also has a threaded section (8d) which, in the embodiment shown, is formed separately from the sections (8a, 8b) and is welded to it. The section (8d) is provided with an internal thread (8d'j which engages with an external thread (5a) of the core. The sections (8a, 8b) are slidable on the core and it is one in the section (8b) Seal (10) arranged comparable to the seal (9).

Auf den einander gegenüber stehenden Konusflächen (7aa, 8aa) der Spannkonen (7a, 8a) liegen mit entsprechenden Konusflächen (11a, 11b) sich parallel zu dem zylindrischen Kern erstreckende Abstandssektoren (11) an. Die Sektoren (11) werden durch einen elastischen Haltering (12) in Anlage an den Spannkonusflächen gehalten, der in einer Umfangsnut liegt.On the conical surfaces (7aa, 8aa) of the tensioning cones (7a, 8a) which are opposite one another, corresponding conical surfaces (11a, 11b) lie with spacer sectors (11) extending parallel to the cylindrical core. The sectors (11) are held by an elastic retaining ring (12) in contact with the clamping cone surfaces, which lies in a circumferential groove.

Die Abstandssektoren (11) weisen an ihren beiden Enden sich senkrecht zur Achse des Kerns erstreckende Anlagenflächen (11c) bzw. (11d) auf, an denen jeweils eine Dichtung (DR) anliegt, die aus einem eine radiale Aufweitung zulassenden und eine elastische Rückstellung aufweisenden Material besteht und auf der Konusfläche (7aa) bzw. (8aa) aufliegt. Im Ruhezustand des Druckaufweitdorns (4) entspricht der Außendurchmesser der Ringe (DR) im wesentlichen dem Außendurchmesser des Abschnittes (8b) des Spannkonus (8).The spacer sectors (11) have at their two ends perpendicular to the axis of the core system surfaces (11c) or (11d), on each of which a seal (DR) rests, which has a radial expansion and an elastic recovery Material exists and rests on the conical surface (7aa) or (8aa). When the pressure expansion mandrel (4) is at rest, the outer diameter of the rings (DR) corresponds essentially to the outer diameter of the section (8b) of the clamping cone (8).

Weiterhin sind die Abstandssektoren mit Ausnehmungen (11e, 11f) versehen, in denen sich um den Kern (5) herumerstreckende Ringfedern (13) bzw. (14) angordnet sind. Die Federn stützen sich auf den Abstandssektoren (11) einerseits und auf den Stirnflächen der Spannkonusabschnitte (7a) bzw. (8a) ab, und suchen die beiden Spannkonen voneinander fort zu drücken. Anstelle der Schraubendruckfedern (13, 14) können andere Federn, wie z. B. Bellville-Federn eingesetzt werden.Furthermore, the spacing sectors are provided with recesses (11e, 11f), in which ring springs (13) and (14) extending around the core (5) are arranged. The springs are supported on the spacer sectors (11) on the one hand and on the end faces of the clamping cone sections (7a) and (8a) and try to push the two clamping cones away from each other. Instead of the helical compression springs (13, 14) other springs, such as. B. Bellville springs can be used.

Die Feder (13) drückt den Spannkonus (7) in Anlage an eine Mutter (15), die mit ihrem Innengewinde (15a) in Eingriff mit einem Gewinde (5b) auf dem Kern (5) steht. Die Gewindeeingriffe (8d'/5a, 15a/5b) sind gegensinnig ausgebildet.The spring (13) presses the clamping cone (7) into contact with a nut (15), which with its internal thread (15a) is in engagement with a thread (5b) on the core (5). The thread engagements (8d '/ 5a, 15a / 5b) are designed in opposite directions.

Weiterhin weist der Druckaufbaudorn (4) in seinem zylindrischen Kern (5) eine zentral beginnende und im Aufweitebereich (6) zwischen den beiden Spannkonen mündende Druckmittelzuführung (16) auf, die mit einer nicht gezeigten Druckquelle verbunden ist.Furthermore, the pressure build-up mandrel (4) has in its cylindrical core (5) a pressure medium supply (16) which begins centrally and opens in the expansion area (6) between the two clamping cones and which is connected to a pressure source (not shown).

Das aus dem Rohr hervorragende Ende des Kerns (5) ist mit einer hexagonalen Eingriffsfläche (5c) versehen, die eine Drehung des Kerns mit Hilfe eines dort angesetzten nicht gezeigten Schlüssels ermöglicht. Die Gewinde sind so eingestellt, daß bei Drehung des Kerns in eine Richtung die beiden Spannkonen aufeinander zubewegt werden. Da der Spannkonus (7) an dem Rohrboden (1) anliegt, bewegt sich der Spannkonus (8) auf den Spannkonus (7) zu. Dabei erfolgt eine Aufweitung der Dichtungsringe (DR) in Anlage an die Innenfläche des Rohres (2). Das Verschieben der Dichtungsringe (DR) auf den Konusfkächen (7aa, 8aa) erfolgt bis zur Anlage an die Stufe (8c) bzw. an die dem Rohr zugewandte Innenflächen des Abschnittes (7b), wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist.The end of the core (5) protruding from the tube is provided with a hexagonal engagement surface (5c) which enables the core to be rotated with the aid of a key (not shown) attached there. The threads are set so that when the core rotates in one direction, the two clamping cones are moved towards each other. Since the clamping cone (7) rests on the tube sheet (1), the clamping cone (8) moves towards the clamping cone (7). The sealing rings (DR) widen in contact with the inner surface of the pipe (2). The sealing rings (DR) are moved on the conical surfaces (7aa, 8aa) until they rest against the step (8c) or the inner surfaces of the section (7b) facing the pipe, as shown in FIG. 3.

Danach erfolgt eine Beaufschlagung der Druckmittelzuführung (16), so daß der Aufweitraum (6) mit Druckmittel gefüllt wird. Eine Durchbohrung der Abstandssektoren (11) ist nicht erforderlich, da das Druckmittel zwischen den in Umfangsrichtung gesehenen Schlitzen ungehindert in den Aufweitraum einströmen kann.The pressure medium supply (16) is then acted on, so that the expansion space (6) is filled with pressure medium. It is not necessary to drill through the spacing sectors (11) since the pressure medium can flow freely into the expansion space between the slots seen in the circumferential direction.

Nach dem Aufweiten des Rohres wird die Druckmittelbeaufschlagung abgebaut, und der Kern im entsprechendem anderen Sinne gedreht. Die Spannkonen (7, 8) werden durch die zuvor komprimierten Federn auseinander gedrückt, und die Dichtungsringe (DR) ziehen sich wieder zusammen und rutschen auf den Konusflächen zu deren dünneren Enden unter Anlage an den Flächen (11a, 11b) herunter.After the tube has been expanded, the pressure medium is reduced and the core is rotated in the corresponding other sense. The tensioning cones (7, 8) are pressed apart by the previously compressed springs, and the sealing rings (DR) contract again and slide down on the cone surfaces to their thinner ends, bearing against the surfaces (11a, 11b).

Der Überstand der Dichtung (DR) über die Mantelfläche des Abschnittes (8b) bei Anlage an der Stufe (8c) bestimmt im wesentlichen den maximalen-Rohrdurchmesser, der mit dem Aufweitdorn ohne Konuswechsel oder Dichtringwechsel aufgeweitet werden kann. Bei dazwischen liegenden Rohrdurchmessern stützen sich die R-rnge alleine auf der konischen Fläche ab, d. h. ohne Anlage an die Stufe (8c) bzw. den Abschnitt (7b). Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Dichtungsringe (DR) die aus der Fig. 1 ersichtliche Anpassung ihrer Anlagefläche an den Konuswinkel der Flächen (7aa, 8aa) aufweisen. Es ist jedoch auch denkbar, daß die Ringe einen von der Fig. 1 abweichenden Querschnitt aufweisen, d. h. kreiszylindrisch oder oval. Es wird jedoch die gezeigte Ausführungsform bevorzugt.The protrusion of the seal (DR) over the lateral surface of the section (8b) in contact with the step (8c) essentially determines the maximum pipe diameter that can be expanded with the expanding mandrel without changing the cone or changing the sealing ring. In the case of pipe diameters in between, the rings are supported solely on the conical surface, i. H. without attachment to step (8c) or section (7b). It is advantageous here if the sealing rings (DR) have the adaptation of their contact surface, as can be seen in FIG. 1, to the cone angle of the surfaces (7aa, 8aa). However, it is also conceivable that the rings have a cross-section deviating from FIG. 1, i. H. circular cylindrical or oval. However, the embodiment shown is preferred.

Claims (6)

1. Druckaufbaudorn zum druckdichten Befestigen eines Rohres in einer Öffnung eines Rohrbodens oder dergleichen, mit einem langgestreckten zylindrischen Kern, zwei axial mit Abstand voneinander, abgedichtet auf dem Kern angeordneten und in axialer Richtung gegeneinander auf dem Kern verstellbaren und einen Aufweitebereich begrenzenden Spannkonen mit außen-liegenden Konusflächen, einer zwischen den Spannkonen im Aufweitebereich angeordneten und den Kern hülsenartig umgebenden Abstandseinrichtung und mit einer im Aufweitebereich mündenden Druckmittelzuführung durch den Kern, wobei die Konusflä.chen der Spannkonen und zwei sich senkrecht zur Kernachse erstreckende Stirnflächen der Abstandseinrichtung zwei umlaufende Dichtungsaufnahmenuten bilden, wobei in jede der Dichtungsaufnahmenuten-eine umlaufende elastische Dichtung vorgesehen ist und durch Verstellung der Spannkonen die Dichtungen radial aufweitbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandseinrichtung aus mindestens zwei den Kern (5) umgebenden Hülsensektoren (11) besteht, die auf ihrer Innenseite ausgehend von den Stirnflächen (11c, 11d) mit an die außenliegenden Konusflächen (7aa, 8aa) der Spannkonen (7, 8) angepassten innenliegenden Konusflächen (11a, 11b) versehen sind, daß mindestens eine die Hülsensektoren (11) umfassende und die innenliegenden Konusflächen in Anlage an die Spannkonen haltende elastische ringartige Halteeinrichtung (12) vorgesehen ist, und daß die Dichtungen (DR) in den Dichtungsnuten auf den außenliegenden Konusflächen der Spannkonen (7,8) aufsitzen.1. Pressure build-up mandrel for the pressure-tight fastening of a tube in an opening of a tube sheet or the like, with an elongated cylindrical core, two axially spaced apart from one another, sealed on the core and axially adjustable against one another on the core and limiting a widening area with external cones lying conical surfaces, a spacer arranged between the clamping cones in the expansion area and surrounding the core like a sleeve, and with a pressure medium supply opening into the expanding area through the core, the conical surfaces of the clamping cones and two end faces of the spacing device extending perpendicular to the core axis forming two circumferential sealing receiving grooves, whereby a circumferential elastic seal is provided in each of the seal receiving grooves and the seals can be expanded radially by adjusting the clamping cones, characterized in that the spacing device consists of at least two i the core (5) is surrounded by sleeve sectors (11), which on the inside starting from the end faces (11c, 11d) with the cone surfaces (7aa, 8aa) of the clamping cones (7, 8) adapted to the inner cone surfaces (11a, 11b) ) are provided that at least one elastic ring-like holding device (12) encompassing the sleeve sectors (11) and holding the inner cone surfaces in contact with the clamping cones is provided, and that the seals (DR) in the sealing grooves on the outer conical surfaces of the clamping cones (7 , 8) sit on. 2. Druckaufbaudorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den vom Aufweitebereich ausgesehen äußeren Enden der Konusflächen (7aa, 8aa) der Spannkonen (7, 8) sich im wesentlichen radial erstrekkende Anlageflächen (7b, 8c) für die Dichtungen (DR) vorgesehen sind.2. Pressure build-up mandrel according to claim 1, characterized in that at the outer ends of the conical surfaces (7aa, 8aa) of the clamping cones (7, 8) extending radially extending contact surfaces (7b, 8c) for the seals (DR) are provided are. 3. Druckaufbaudorn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem dem Betätigungsende (5c) des Druckaufbaudorns zugeordneten Spannkonus (7) die Anlagefläche (7b) einen größeren Durchmesser als der Durchmesser der Öffnung (3) im Rohrboden aufweist.3. Pressure build-up mandrel according to claim 1 or 2, characterized in that in the case of the actuating end (5c) of the pressure build-up mandrel associated cone (7), the contact surface (7b) has a larger diameter than the diameter of the opening (3) in the tube sheet. 4. Druckaufbaudorn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Betätigungsende (5c) des Druckaufbaudorns zugeordnete Spannkonus (7) in an sich bekannter Weise auf dem Kern (5) verschiebbar gelagert ist, und von einer mit dem Kern in Gewindeeingriff (5b, 15a) stehenden Mutter (15) beaufschlagt ist, während der andere Spannkonus (8) in Gewindeeingriffe (8di, 5a) mit dem Kern (5) steht, wobei beide Gewindeeingriffe gegensinnig sind.4. pressure build-up mandrel according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuating end (5c) of the pressure build-up mandrel associated cone (7) is slidably mounted on the core (5) in a conventional manner, and one with the core in Thread engagement (5b, 15a) standing nut (15) is acted upon, while the other clamping cone (8) stands in thread engagements (8d i , 5a) with the core (5), both thread engagements being in opposite directions. 5. Druckaufbaudorn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf den Hülsensektoren (11) und auf den Spannkonen (7, 8) abstützende Federn (13, 14) vorgesehen sind, die die Spannkonen in entgegengesetzten Axialrichtungen beaufschlagen.5. pressure build-up mandrel according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the sleeve sectors (11) and on the clamping cones (7, 8) supporting springs (13, 14) are provided which act on the clamping cones in opposite axial directions. 6. Druckaufbaudorn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (DR) jeweils einen dem Konuswinkel der Außenflächen der Spannkonen entsprechenden Konuswinkel aufweisen.6. Pressure build-up mandrel according to one of claims 1 to 5, characterized in that the seals (DR) each have a cone angle corresponding to the cone angle of the outer surfaces of the clamping cones.
EP87100867A 1986-02-13 1987-01-22 Expanding mandrel for pressure-sealed installation of a tube in a hole of a tube sheet Withdrawn EP0234283A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3604454 1986-02-13
DE19863604454 DE3604454C1 (en) 1986-02-13 1986-02-13 Pressure build-up mandrel for pressure-tight fastening of a tube in an opening in a tube sheet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0234283A1 true EP0234283A1 (en) 1987-09-02

Family

ID=6293977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP87100867A Withdrawn EP0234283A1 (en) 1986-02-13 1987-01-22 Expanding mandrel for pressure-sealed installation of a tube in a hole of a tube sheet

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0234283A1 (en)
DE (1) DE3604454C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2398811A (en) * 2003-02-26 2004-09-01 Weatherford Lamb Tubing expander with expandable mandrel
CN107597889A (en) * 2017-09-25 2018-01-19 西安长峰机电研究所 A kind of semi-closed structure thin-wall barrel hot sizing device
CN111572644A (en) * 2019-02-15 2020-08-25 丰田自动车株式会社 Fixing method and fixing device of steering support, deformation confirmation method of instrument panel reinforcement body
US11596999B2 (en) 2019-02-20 2023-03-07 Milwaukee Electric Tool Corporation PEX expansion tool
US11633775B2 (en) 2019-02-20 2023-04-25 Milwaukee Electric Tool Corporation PEX expansion tool
US11779990B2 (en) 2021-04-09 2023-10-10 Milwaukee Electric Tool Corporation Expansion tool
US11819902B2 (en) 2020-11-27 2023-11-21 Milwaukee Electric Tool Corporation Expansion tool

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202012104450U1 (en) * 2012-11-19 2014-02-25 Rehau Ag + Co Expansion head for expansion tools and this comprehensive expansion tool

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3077916A (en) * 1960-08-12 1963-02-19 Harold E Vaughn Expander tool
DE1939105A1 (en) * 1968-08-13 1970-02-19 High Pressure Components Ltd Lateral broadening of pipes
DE2944435A1 (en) * 1979-11-03 1981-05-14 Carl-Ludwig 5650 Solingen Pohler Finish sizing of thick walled steel tubes - by internal expansion of plastic sleeve with high pressure oil
DE3312073A1 (en) * 1983-04-02 1984-10-11 Wilfried 4630 Bochum Busse Pressure build-up mandrel for the pressure-tight fixing of a tube
DE3408863C1 (en) * 1984-03-10 1985-06-05 Wilfried 4630 Bochum Busse Pressure build-up mandrel for securing a tube in a tube plate or the like

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3077916A (en) * 1960-08-12 1963-02-19 Harold E Vaughn Expander tool
DE1939105A1 (en) * 1968-08-13 1970-02-19 High Pressure Components Ltd Lateral broadening of pipes
DE2944435A1 (en) * 1979-11-03 1981-05-14 Carl-Ludwig 5650 Solingen Pohler Finish sizing of thick walled steel tubes - by internal expansion of plastic sleeve with high pressure oil
DE3312073A1 (en) * 1983-04-02 1984-10-11 Wilfried 4630 Bochum Busse Pressure build-up mandrel for the pressure-tight fixing of a tube
DE3408863C1 (en) * 1984-03-10 1985-06-05 Wilfried 4630 Bochum Busse Pressure build-up mandrel for securing a tube in a tube plate or the like

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2398811A (en) * 2003-02-26 2004-09-01 Weatherford Lamb Tubing expander with expandable mandrel
GB2398811B (en) * 2003-02-26 2006-07-12 Weatherford Lamb Tubing expansion
US7322420B2 (en) 2003-02-26 2008-01-29 Weatherford/Lamb, Inc. Tubing expansion
CN107597889A (en) * 2017-09-25 2018-01-19 西安长峰机电研究所 A kind of semi-closed structure thin-wall barrel hot sizing device
CN111572644A (en) * 2019-02-15 2020-08-25 丰田自动车株式会社 Fixing method and fixing device of steering support, deformation confirmation method of instrument panel reinforcement body
US11596999B2 (en) 2019-02-20 2023-03-07 Milwaukee Electric Tool Corporation PEX expansion tool
US11633775B2 (en) 2019-02-20 2023-04-25 Milwaukee Electric Tool Corporation PEX expansion tool
US11819902B2 (en) 2020-11-27 2023-11-21 Milwaukee Electric Tool Corporation Expansion tool
US11779990B2 (en) 2021-04-09 2023-10-10 Milwaukee Electric Tool Corporation Expansion tool

Also Published As

Publication number Publication date
DE3604454C1 (en) 1987-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3931126C2 (en)
WO2001040696A1 (en) Device for producing a pipe coupling
DE2701977A1 (en) STABILIZER FOR ROTARY DRILL ROD
DE2701195A1 (en) DRILL HOLE ROCKING DEVICE
DE2631399A1 (en) COIL OR REWINDING mandrel
DE1963299B2 (en) CONNECTION FOR AT LEAST ONE PRESSURIZED TUBULAR ELEMENT HAVING A SMOOTH END
DE3604454C1 (en) Pressure build-up mandrel for pressure-tight fastening of a tube in an opening in a tube sheet
DE19538262A1 (en) Coil holder for one or more coils arranged one behind the other
DE9105956U1 (en) Connecting device
DE4117932A1 (en) COUPLING DEVICE FOR PRODUCING A NON-DETACHABLE PIPE CONNECTION
EP0590188A1 (en) Pressing tool
DE3214589C2 (en)
DE3312073C2 (en) Pressure build-up mandrel for pressure-tight fastening of a pipe
DD297591A5 (en) DEVICE FOR COUPLING TWO TOOL PARTS OF MACHINE TOOLS
DE3408863C1 (en) Pressure build-up mandrel for securing a tube in a tube plate or the like
DE4335259A1 (en) Clamping device for at least one winding tube or the like to be fixed on a shank
DE1525473C3 (en) Sealing and clamping head
DE3017962C2 (en) Roller press for compacting and briquetting bulk materials
EP1523392B1 (en) Clamping device for tools
DE3200842A1 (en) AXIAL COMPENSATOR WITH TENSIONING DEVICE
AT357832B (en) PIPE COUPLING
DE202020102064U1 (en) Clamping electric heater
DE2250441B1 (en) Clamp for connecting two electrical conductors in the shape of a pipe, in particular two pipe sumps
EP0343513B1 (en) Device for the stabilisation of a pipe of a heat exchanger
EP0340338B1 (en) Tube connection

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CH FR GB IT LI NL SE

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: ROTTLAENDER, ULRICH

17P Request for examination filed

Effective date: 19871116

17Q First examination report despatched

Effective date: 19890222

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19890705

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: ROTTLAENDER, ULRICH