DE10100990A1

DE10100990A1 - Device for extending pipes comprises an adjusting/pivoting arrangement having a spindle and an element which moves in the axial direction of the pipe to be extended

Info

Publication number: DE10100990A1
Application number: DE10100990A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ruoff
Original assignee: MASC ARBEITSMITTEL VERTRIEBS G
Current assignee: MASC ARBEITSMITTEL VERTRIEBS G
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2001-09-06
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: DE20100461U1; DE10100990B4

Abstract

Device for extending pipes comprises an adjusting/pivoting arrangement (50) having a spindle (51) and an element (70) which moves in the axial direction of the pipe to be extended. The element has a transmission element (71) on its periphery which lies on the conical part (27) of the roller (20). Preferred Features: The transmission element is able to freely rotate on the periphery of the element (70).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufweiten von Rohren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for expanding of pipes according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-PS 23 048 geht eine Rohrdichtmaschine hervor, bei der konische Walzen an ihrem einen Ende durch La schen so miteinander verbunden sind, dass eine radiale Verschiebung der Walzen entsprechend dem tieferen Ein dringen eines zentralen Dorns je nach dem Fortschreiten der Arbeit ermöglicht ist, wobei die Walzen frei an den inneren Flächen der zu dichtenden Rohre wirken können. A pipe sealing machine emerges from DE-PS 23 048, at the conical rolling at one end through La are interconnected so that a radial Shift of the rollers according to the lower on penetrate a central thorn depending on the progression the work is possible, with the rollers on the inner surfaces of the pipes to be sealed can act.

Zur Durchmesserveränderung der Walzen muss bei dieser Rohrdichtmaschine der Dorn in nicht unerheblichem Maße axial verschoben werden.In order to change the diameter of the rollers, Pipe sealing machine the mandrel to a not inconsiderable degree be moved axially.

Aus der DE 27 40 470 A1 geht eine Rohrwalze mit Walz körperführung hervor derart, dass auf einem am vorderen Ende eines Walzdorns angeordneten zylindrischen Teil eine Führungsbuchse drehbar gelagert ist, die am inne ren Durchmesser des Walzenkörpers ohne Spiel anliegt, wobei die Führungstoleranz einen vorgegebenen Wert der Differenz zwischen Rohrinnendurchmesser und Walzenkör per-Außendurchmesser aufweisen muß.DE 27 40 470 A1 describes a tube roller with a roller body guidance so that on one in front End of a rolling mandrel arranged cylindrical part a guide bush is rotatably mounted on the inside the diameter of the roller body lies without play, the guiding tolerance being a predetermined value of Difference between pipe inside diameter and roll body per-outer diameter must have.

Durch die Führungsbuchse, die an einem am vorderen Ende des Walzdorns angeordneten zylindrischen Teil angeord net ist, wird eine bessere Führung der Walzenkörper er reicht. Eine Verschwenkung oder Verstellung der Walzen ist mit dieser Vorrichtung nicht möglich.Through the guide bushing on one at the front end arranged of the rolling mandrel cylindrical part net, he will better guide the roller body enough. A pivoting or adjustment of the rollers is not possible with this device.

Eine Vorrichtung zum Aufweiten von Rohren geht bei spielsweise aus der DE 196 19 340 C1 hervor. Diese Vor richtung weist ein zylindrisches Gehäuse auf, in dem wenigstens teilweise konisch ausgebildete, in Radial richtung wenigstens teilweise über das Gehäuse überste hende und über den Umfang symmetrisch verteilte Walzen drehbar gelagert sind, deren Drehachse jeweils unter Einschluss eines Winkels schräg zur Gehäuseachse ange ordnet ist. Die Walzen werden über ein in dem Gehäuse angeordnetes Getriebe durch eine von aussen betätigbare Welle angetrieben. A device for expanding pipes is included for example from DE 196 19 340 C1. This before direction has a cylindrical housing in which at least partially conical, in radial direction at least partially over the housing existing and symmetrically distributed over the circumference are rotatably mounted, the axis of rotation of each under Inclusion of an angle at an angle to the housing axis is arranged. The rollers are over one in the housing arranged transmission by an externally operable Shaft driven.

Aus der EP 0 887 126 A1 geht ferner eine Vorrichtung zum Aufweiten von Rohren hervor, bei der Treibrollen zur Änderung des Rohraufweitdurchmessers an unter schiedlichen Stellen an einem Träger angeordnet werden können. Bei dieser Vorrichtung müssen die Treibrollen oder Walzen zur Anpassung auf unterschiedliche Aufweit durchmesser manuell an unterschiedlichen Stellen befe stigt werden. Hierzu sind nicht nur Werkzeuge erforder lich, eine derartige Anpassung erfordert auch einen nicht unerheblichen Zeitaufwand.A device is also known from EP 0 887 126 A1 to widen pipes from the driving rollers to change the pipe expansion diameter at below different locations on a support can. In this device, the driving rollers or rollers to adapt to different expansion Befe diameter manually at different points be increased. Not only tools are required for this Lich, such an adjustment also requires one not inconsiderable expenditure of time.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vor richtung zum Aufweiten von Rohren dahingehend weiterzu bilden, dass eine einfache Anpassung auf unterschiedli che Aufweitdurchmesser insbesondere ohne Zuhilfenahme von Werkzeug und ohne zumindest teilweise Zerlegung der Vorrichtung in ihre Einzelbestandteile möglich ist.The object of the invention is to provide a generic type direction to expand pipes to that effect form that a simple adjustment to differ che expansion diameter especially without aid of tools and without at least partially disassembling the Device in its individual components is possible.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Aufweiten von Rohren der eingangs beschriebenen Art erfindungsge mäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is carried out in an expanding device of tubes of the type described in the beginning according to the features of claim 1 solved.

Durch das in Axialrichtung des aufzuweitenden Rohres verschiebliche Element und das Übertragungselement, welches am konischen Teil der Walzen anliegt, wird ei nerseits ohne Zuhilfenahme von Werkzeug eine Verände rung des Aufweitdurchmessers ermöglicht. Andererseits bildet das Übertragungselement ein Gegenlager der Wal zen, auf welchen beim Aufweiten des Rohres ein erhebli cher Druck lastet. Auf diese Weise werden die Lager der Walzen und insbesondere auch ein weiter unten zu be schreibendes Getriebe zum Antreiben der Walzen entla stet.By the pipe to be expanded in the axial direction sliding element and the transmission element, which rests on the conical part of the rollers is egg on the other hand a change without the use of tools tion of the expansion diameter. On the other hand the transmission element forms a counter bearing of the whale zen, on which a considerable increase in the expansion of the tube pressure. In this way, the bearings of the Rolling and in particular also to be below write gear to drive the rollers continuous

Die dem konischen Teil der Walzen zugewandte Fläche des Übertragungselements ist dabei vorteilhafterweise auf den konischen Teil der Walzen angepasst. Sie ist vor zugsweise ballig ausgebildet.The surface of the roller facing the conical part of the rollers The transmission element is advantageously on adapted the conical part of the rollers. It is in front preferably spherical.

Die verstellbaren Walzen können bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform über ein Getriebe durch die Antriebswelle angetrieben werden, wobei das Getrie be vorzugsweise eine zur Drehung der Antriebswelle ent gegengesetzte Drehung der Walzen bewirkt. Auf diese Weise werden insbesondere die beim Aufweiten auftreten den Kräfte auf besonders vorteilhafte Weise durch die Walzen und das Trägerelement aufgenommen.The adjustable rollers can be a special advantageous embodiment through a gear the drive shaft are driven, the transmission preferably be one for rotating the drive shaft causes opposite rotation of the rollers. To this Ways in particular will occur when expanding the forces in a particularly advantageous manner by the Rollers and the support element added.

Das Getriebe kann rein prinzipiell auf die unterschied lichste Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Reibradgetriebe oder dergleichen. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Ge triebe ein erstes Zahnrad und in dieses eingreifend, jeweils jeder Walze zugeordnete zweite Zahnräder um fasst. Dabei können die den Walzen zugeordneten zweiten Zahnräder durch eine Verzahnung der Walzen an ihrer dem ersten Zahnrad zugewandten Seite ausgebildet sein.In principle, the gearbox can make a difference the simplest way, for example as a friction gear or the like. A special one advantageous embodiment provides that the Ge drive a first gear and meshing with it, second gears assigned to each roller sums up. The second ones assigned to the rollers can be used Gears through a toothing of the rollers on their first gear side facing.

Das Trägerelement kann beliebig ausgebildet sein, bei spielsweise als Scheibe, an der die Walzen drehbar ge lagert sind. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist es ein Gehäuse, in dem die Walzen und das Getriebe angeordnet sind.The carrier element can be designed in any way for example as a disc on which the rollers are rotatable are stored. In an advantageous embodiment it is a housing in which the rollers and the gear are arranged.

Ein solches Gehäuse nimmt aufgrund seiner eigenen Träg heit die bei der Rohraufweitung auftretenden Kräfte be sonders gut auf.Such a case takes due to its own carrier The forces occurring during pipe expansion particularly well on.

Im Falle der Ausbildung des Trägerelements als Gehäuse stehen die Walzen seitlich über das Gehäuse über.In the case of the design of the carrier element as a housing the rollers protrude laterally over the housing.

Die Drehachsen der Walzen sind vorzugsweise schräg zur Achse des aufzuweitenden Rohrs angeordnet.The axes of rotation of the rollers are preferably oblique to Axis of the pipe to be expanded.

Hierdurch wird auf besonders vorteilhafte Weise ein Hineinarbeiten der Vorrichtung in das aufzuweitende Rohr und nach Abschluss der Aufweitung durch Drehrich tungsumkehr der Antriebswelle ein Herausarbeiten der Vorrichtung aus dem Rohr bewirkt.This is a particularly advantageous Work the device into that to be expanded Pipe and after completion of the expansion by Drehrich reversal of the drive shaft to work out the Device caused from the pipe.

Der Winkel, den die Drehachsen der Walzen mit der Achse des aufzuweitenden Rohres einschließen, beträgt zwi schen 0,3 und 2°, insbesondere zwischen 0,5 und 1,5°, vorzugsweise 1°.The angle that the axes of rotation of the rollers with the axis including the pipe to be expanded is between rule 0.3 and 2 °, in particular between 0.5 and 1.5 °, preferably 1 °.

Ein Ausführungsbeispiel, welches eine besonders einfa che Verschwenkung der Walzen durch die Verstell- /Verschwenkeinrichtung ermöglicht, sieht vor, dass die Walzen an ihrer einen Seite kugelförmige Lagerköpfe aufweisen, die in zu ihnen komplementär ausgebildeten Aufnahmen in dem Trägerelement angeordnet sind, und dass sie auf ihrer anderen Seite mit zylindrischen La gerkörpern in länglich ausgebildeten Ausnehmungen einer mit dem Trägerelement verbundenen Platte angeordnet sind. Auf diese Weise ist nicht nur eine Rotation der Walzen um ihre Achse möglich, sondern auch eine Ver schwenkung der Walzen nach aussen und hierdurch eine Vergrößerung des Aufweitdurchmessers.An embodiment which is a particularly simple swiveling of the rollers by the adjustment / Swiveling device allows, that the Rolling spherical bearing heads on one side have, which in complementary to them Recordings are arranged in the carrier element, and that they are on their other side with cylindrical La body in elongated recesses one arranged with the support member connected plate are. This is not just a rotation of the Rolling around its axis possible, but also a ver pivoting of the rollers outwards and thereby one Enlargement of the expanding diameter.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.Further details and advantages of the invention are Subject of the following description and the graphic representation of an embodiment.

In der Figur ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer von der Erfindung Gebrauch machenden Vorrichtung zum Aufweiten von Rohren dargestellt.An exemplary embodiment is shown schematically in the figure a device making use of the invention shown for expanding pipes.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Aufweiten von Rohren, dargestellt in der Figur, umfasst ein Trä gerelement 10, an dem eine Mehrzahl, beispielsweise 6, wenigstens teilweise konisch ausgebildeter Walzen dreh bar beispielsweise durch kugelförmige Lagerköpfe 21, die in zu diesen komplementär ausgebildeten Ausnehmun gen in dem Trägerelement 10 angeordnet sind, drehbar und zugleich auch seitlich verschwenkbar gelagert sind.An embodiment of a device for expanding pipes, shown in the figure, comprises a carrier element 10 , on which a plurality, for example 6, at least partially conical rollers can be rotated, for example by spherical bearing heads 21 , which are formed in complementary fashion in these recesses the support element 10 are arranged, rotatably and at the same time are also pivoted laterally.

Auf ihrer den kugelförmigen Lagerköpfen 21 abgewandten Seite sind die Walzen 20 mit einem zylindrischen Lager körper 22 in in Radialrichtung länglich ausgebildeten Ausnehmungen 13 einer Platte 14 angeordnet, welche mit dem Trägerelement 10 beispielsweise verschraubt oder auf andere Weise verbunden ist. Das Trägerelement 10 kann wie in der Figur schematisch dargestellt ist, als Gehäuse ausgebildet sein, welches beispielsweise in Richtung des aufzuweitenden Rohres eine geringfügig ko nische Gestalt aufweist, um so gut in das aufzuweitende Rohr (nicht dargestellt) eingeführt werden zu können.On their side facing away from the spherical bearing heads 21 , the rollers 20 are arranged with a cylindrical bearing body 22 in recesses 13 of a plate 14 which are elongated in the radial direction and which are screwed to the carrier element 10, for example, or connected in some other way. The carrier element 10 can, as is shown schematically in the figure, be designed as a housing which, for example, has a slightly ko-shaped configuration in the direction of the tube to be expanded, so that it can be inserted into the tube to be expanded (not shown).

Die Walzen 20 weisen benachbart zu dem kugelförmigen Lagerkopf 21 eine Verzahnung 24 auf, die in die Verzah nung eines mit einer Antriebswelle 30 verbundenen außenverzahnten Zahnrads 32 eingreift. Bei einer Dre hung der Antriebswelle 30 wird durch das Zahnrad 32 und die Verzahnung 24 der Walzen auf diese Weise eine Dre hung der Walzen 20 erreicht, die eine zur Drehung der Antriebswelle 30 entgegengesetzte Drehrichtung auf weist.The rollers 20 have adjacent to the spherical bearing head 21 a toothing 24 which engages in the toothing of an externally toothed gear 32 connected to a drive shaft 30 . When the drive shaft 30 is rotated, the gear 32 and the toothing 24 of the rollers in this way achieve a rotation of the rollers 20 which has a direction of rotation opposite to that of the drive shaft 30 .

Die Walzen 20 sind an dem Trägerelement 10 so angeord net, dass sie zur Drehachse der Antriebswelle 30 eine geringfügige Schrägstellung von vorzugsweise 1° aufwei sen. Durch diese Schrägstellung und durch die Überset zung des Getriebes, welches aus dem Zahnrad 32 und der Verzahnung 24 der Walzen 20 gebildet wird, wird auf be sonders vorteilhafte Weise ein "Hineinarbeiten" der Vorrichtung in das aufzuweitende Rohrende und beim an schließenden Drehen der Welle in die umgekehrte Rich tung ein "Herausarbeiten" der Vorrichtung aus dem auf geweiteten Rohr ermöglicht.The rollers 20 are net angeord on the carrier element 10 so that they have a slight inclination of preferably 1 ° to the axis of rotation of the drive shaft 30 . By this inclination and by the translation of the gear, which is formed from the gear 32 and the toothing 24 of the rollers 20 , a "working" of the device into the pipe end to be expanded and when the shaft is finally turned in is particularly advantageous the reverse direction Rich allows a "working out" of the device from the expanded tube.

Um eine Änderung des Aufweitdurchmessers zu erzielen, ist an dem Trägerelement 10 eine Aufweiteinrichtung 50 angeordnet, welche im folgenden näher beschrieben wird. In order to achieve a change in the expansion diameter, an expansion device 50 is arranged on the carrier element 10 , which is described in more detail below.

Die Aufweiteinrichtung 50 umfasst eine Spindel 51, de ren Aussengewinde in ein Innengewinde eines an dem Trä gerelement 10 befestigten Aufnahmeteils 60 einschraub bar ist. Die Spindel 51 ist durch einen Rändelknopf 53 manuell betätigbar.The expanding device 50 comprises a spindle 51 , the external thread of which can be screwed into an internal thread of a receiving element 60 fastened to the carrier element 10 . The spindle 51 can be operated manually by means of a knurled button 53 .

Unterhalb des mit dem Aussengewinde versehenen Bereichs der Spindel 51 ist auf der Spindel 51 ein ringförmiges Teil 70 starr angeordnet, welches an seinem Umfang ein frei drehbar gelagertes ebenfalls ringförmiges Übertra gungselement 71 aufweist. Das Übertragungselement 71 kann beispielsweise durch ein Kugellager 73 drehbar ge lagert sein. Es kann so eine Drehung der Walzen 20 bei feststehender Spindel 51 aufnehmen. Das Übertragungs element 71 liegt am konisch ausgebildeten Bereich 27 der Walzen 20 an. Seine den Walzen 20 zugewandte Fläche ist auf den konisch ausgebildeten Bereich 27 angepasst, sie ist beispielsweise wie in der Figur dargestellt ballig ausgebildet.Below provided with the external thread portion of the spindle 51 is an annular member 70 is rigidly mounted on the spindle 51, which supply element at its periphery, a freely rotatably mounted annular Übertra also has 71st The transmission element 71 may, for example, be rotatably supported by a ball bearing 73 . It can thus absorb a rotation of the rollers 20 when the spindle 51 is stationary. The transmission element 71 rests on the conical region 27 of the rollers 20 . Its surface facing the rollers 20 is adapted to the conical region 27 , for example, it is spherical as shown in the figure.

Durch ein Drehen der Spindel 51 mittels des Rändel knopfs 53 wird eine Axialverschiebung des mit der Spin del 51 starr verbundenen ringförmigen Teils 70 und da mit des Übertragungselements 71 erreicht, wobei ein Hineinschrauben der Spindel 51 in das an dem Trägerele ment 10 angeordnete Aufnahmeteil 60 zu einer Verschie bung des Übertragungselements 71 an dem konisch ausge bildeten Bereich 27 der Walzen 20 hin zu größeren Durchmessern führt. Auf diese Weise werden die Walzen 20 radial von der Achse der Antriebswelle 30 und damit von der Achse des aufzuweitenden Rohrs nach außen ge schwenkt, was durch die Lagerung mittels der kugelför migen Lagerköpfe 61 und die in den länglichen Aufnahmen 13 geführten zylindrischen Lagerkörpern 22 ohne weite res möglich ist. Hierdurch ist eine Vergrößerung des Aufweitdurchmessers erreichbar, ohne dass die Walzen 20 demontiert werden müssen.By turning the spindle 51 by means of the knurled knob 53 , an axial displacement of the rigidly connected to the Spin del 51 annular part 70 and there with the transmission element 71 is achieved, with a screwing of the spindle 51 into the element 10 arranged on the Trägerele element 60 to a displacement of the transmission element 71 on the conically formed region 27 of the rollers 20 leads to larger diameters. In this way, the rollers 20 radially from the axis of the drive shaft 30 and thus from the axis of the pipe to be expanded ge swings out, which by the storage by means of the kugelför shaped bearing heads 61 and the guided in the elongated receptacles 13 cylindrical bearing bodies 22 without far res is possible. In this way, an enlargement of the expansion diameter can be achieved without the rollers 20 having to be dismantled.

Claims

1. Device for expanding pipes with a carrier element ( 10 ) on which a plurality of at least partially conical rollers ( 20 ) are rotatably mounted, and with a device for transmitting a driving force from a drive shaft ( 30 ) to the rollers ( 20 ), an adjusting / pivoting device ( 50 ) being arranged on the carrier element ( 10 ), through which the rollers ( 20 ) can be adjusted / pivoted in order to enlarge or reduce the expanding diameter in the radial direction of the tube to be expanded, characterized in that that the adjusting / pivoting device ( 50 ) comprises a spindle ( 51 ) and an element ( 70 ) which can be displaced thereon by rotating the spindle ( 51 ) in the axial direction of the pipe to be expanded, which element has a transmission element ( 71 ) on its circumference, that bears against the conical part ( 27 ) of the rollers ( 20 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the transmission element ( 71 ) on the circumference of the displaceable element ( 70 ) is freely rotatably supported GE.

3. Device according to claim 2, characterized in that the transmission element ( 71 ) on its side facing the rollers ( 20 ) has a surface whose shape is adapted to the conical part ( 27 ) of the rollers ( 20 ).

4. The device according to claim 3, characterized net that the surface is spherical.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rollers ( 20 ) can be driven by a drive through the drive shaft.

6. The device according to claim 5, characterized in that the transmission causes a rotation of the drive shaft to the opposite rotation of the rollers ( 20 ).

7. Device according to one of claims 5 or 6, characterized in that the transmission comprises a first gear ( 32 ) and engaging in this, each roller ( 20 ) assigned to second gears.

8. The device according to claim 7, characterized in that the rollers ( 20 ) assigned second gears are formed by a toothing ( 24 ) of the rollers ( 20 ) on their side facing the first gear ( 32 ).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the carrier element is a housing ( 10 ) in which the rollers ( 20 ) and the gear are arranged.

10. The device according to claim 9, characterized in that the rollers ( 20 ) laterally over the hous se ( 10 ).

11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the axes of rotation of the rollers ( 20 ) are arranged obliquely to the axis of the tube to expand that when using the device a screwing action into the tube and after expansion of the Pipe is unscrewed from the pipe.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the angle enclosing the axes of rotation of the rollers ( 20 ) with the axis of the tube to be expanded is between 0.3 and 2 °, in particular between 0.5 and 1.5 ° , before is preferably 1 °.

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rollers ( 20 ) have on one side spherical bearing heads ( 21 ) which are arranged in complementary configurations in the mountings ( 10 ), and that the rollers ( 20 ) on their other side with cylindrical bearing bodies ( 22 ) in elongated recesses ( 13 ) of a plate ( 14 ) connected to the carrier element ( 10 ) are arranged.