РУЧНОЕ РАБОЧЕЕ УСТРОЙСТВО, РУЧНОЕ РАСШИРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ РУЧНОГО РАБОЧЕГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2018 года по МПК B21D39/20 B25B33/00 

Изобретение касается, прежде всего, ручного рабочего устройства в соответствии с признаками ограничительной части п.1 формулы изобретения. Также изобретение касается ручного расширительного устройства в соответствии с признаками ограничительной части п.14 формулы изобретения и способа эксплуатации ручного рабочего устройства в соответствии с признаками ограничительной части п.33 формулы изобретения.

Такого рода ручные рабочие устройства, также имеющие упомянутые гидравлические системы из поршня и цилиндра, уже стали известны во множестве различных форм. В уровне техники можно, например, сослаться на WO 99/19947 A или, соответственно, US 6532790 B2, US 6401515 B2, US 6276186 B1 или US 6230542 B1, WO 02/062504 A1 или, соответственно, US 7065995 B2, WO 03/084719 A2 или, соответственно, US 7254982 B2, US 7412868 B2 или US 7421877 B2 и EP 2011605 A2 или, соответственно, US 2009/0008118 A1. При этом вышеназванная WO 02/062504 A1 или, соответственно, US 7065995 B2 касается расширительного устройства, однако такого рода, что для расширения сжимается упругий резиновый расширительный элемент.

Из DE 10247549 B3 известно, кроме того, приводимое в действие электродвигателем и подвергающееся гидравлическому воздействию расширительное устройство, у которого предусмотрены разжимные сегменты, подвергающиеся воздействию разжимной оправки.

Из EP 1170093 A2 известно винтовое устройство, у которого в рабочей головке установлен ввертываемый ходовой винт. Ввертываемый ходовой винт со стороны острия снабжен отверточной вставкой.

Исходя из изложенного уровня техники, изобретение касается задачи, предложить ручное рабочее устройство, в частности приводимое в действие гидравлически и/или с помощью двигателя ручное расширительное устройство, выполненное предпочтительным образом. В более общем отношении изобретение касается также задачи, предложить предпочтительную гидравлическую систему из поршня и цилиндра и/или способ эксплуатации ручного рабочего устройства.

Одно из возможных решений задачи в соответствии с первой идеей изобретения получено с помощью ручного рабочего устройства, у которого рабочая головка может вращаться вместе с рабочей частью путем движения гидравлического поршня относительно захватной части. Таким образом, предложено ручное рабочее устройство, у которого не только рабочая часть может передвигаться в направлении передвижения под воздействием постоянной силы, но и, кроме того, также и рабочая головка, при необходимости вместе с рабочей частью, может вращаться под воздействием гидравлической силы. Простым образом могут достигаться различные угловые положения рабочей головки в окружном направлении. При необходимости передвижение рабочей части, и вращение рабочей головки может достигаться под действием в целом нагружающего гидравлического средства в ручном рабочем устройстве.

Ручное рабочее устройство в соответствии с настоящей заявкой представляет собой, в частности, ручной инструмент, который движется гидравлически посторонней силой.

Касательно ручного расширительного устройства другое возможное решение получено за счет того, что сегменты в окружном направлении круговой системы могут двигаться под воздействием гидравлической или создаваемой двигателем, при необходимости через редуктор, силы. Сегменты могут при этом не только разжиматься при воздействии такой силы, но и, кроме того, также двигаться в окружном направлении. Так как, применительно к сегментам, всегда также имеются промежутки, или переходы между отдельными сегментами, и возле этих переходов расширение вызывает неравномерности на соответствующей внутренней поверхности трубы или, соответственно, конца трубы, путем такого смещения сегментов в круговом направлении может достигаться следующее положение, при котором могут компенсироваться такие неравномерности.

Применительно к гидравлической системе из поршня и цилиндра более общего рода другое возможное решение задачи получено за счет того, что первый гидравлический цилиндр может вращаться в гнезде, что предусмотрен второй гидравлический цилиндр, имеющий второй поршень, и что посредством второго поршня можно воздействовать на первый гидравлический цилиндр для вращения вокруг его продольной оси. Второй гидравлический цилиндр или, соответственно, второй гидравлический поршень могут быть при этом также расположены в том же самом гнезде или в гнезде, неподвижном или фиксируемом относительно первого гнезда.

В отношении способа решение задачи получается, в частности, таким образом, что при начале передвижения рабочей части без дополнительного вмешательства пользователя гидравлически и/или под действием двигателя выполняется также вращение рабочей головки вместе с рабочей частью.

При вышеназванном способе, а также при вышеназванном ручном рабочем устройстве происходит поворот рабочей головки предпочтительно относительно захватной части, за которую пользователь держит ручное рабочее устройство. То есть так он может также одновременно создавать необходимый момент, противодействующий вращению. Это, в частности, имеет значение для вышеназванного ручного расширительного устройства, так как поворот здесь происходит предпочтительно, когда, напр., на внутреннюю поверхность конца трубы с помощью рабочей части, при необходимости разжимных оправок, еще передается определенное давление расширения.

Признаки, конкретно описанные ниже для ручного расширительного устройства, имеют также значение для ручного рабочего устройства более общей конфигурации, у которого не важно, является ли рабочая головка расширительной головкой. Соответственно также описания касательно разжимной оправки имеют значение в отношении рабочей части ручного рабочего устройства более общего рода. Равным образом признаки, которые описаны в отношении рабочей головки и рабочей части ручного рабочего устройства, при конкретизации могут иметь значение для разжимной оправки или расширительной рабочей головки. Не в последнюю очередь признаки, которые описаны в отношении возможности вращения ручного расширительного устройства и/или ручного рабочего устройства, приводимого в действие двигателем и/или гидравлически, или же его данной более конкретной конфигурации, могут иметь значение при другой конкретизации гидравлической системы из поршня и цилиндра более общего рода.

Ручное рабочее устройство может также состоять из рабочей головки, которая, напр., посредством шлангопровода подключена к приводимому в действие ногой или приводимому в действие двигателем устройству для создания гидравлического давления.

Также, в частности, предпочтительно, чтобы рабочая часть между рабочим положением и исходным положением, и чтобы вращение происходило в ходе передвижения рабочей части из рабочего положение в исходное положение. В то время как, в принципе, вращение может происходить прежде всего независимо от передвижения рабочей части, соответственно предпочтительно, чтобы существовала связь с передвижением рабочей части. Также, в частности, предпочтительно, чтобы поворот осуществлялся тогда, когда рабочая часть движется обратно из рабочего положения в исходное положение, или закончила это обратное движение. В отношении разжимной оправки это движение, при котором разжимная оправка из положения разжимания передвигается обратно или передвинулась обратно в исходное положение.

Вращение рабочей головки, при необходимости также вместе с рабочей частью, сначала может происходить за счет движения рабочей части. Например, за счет того, что движущийся обратно поршень, который при необходимости воздействует на рабочую часть, передвигается посредством неподвижного вращающегося ходового винта, который может переходить в противоположном направлении, например, подобно храповой передаче.

В этой связи, однако, предпочтительно, чтобы вращение происходило, начинаясь посредством понижения давления масла ниже определенного предела, когда ручное рабочее устройство или, соответственно, расширительное устройство приведено в действие гидравлическим воздействием посредством электродвигателя.

Один из возможных соответствующих вариантов осуществления пояснен ниже.

Другой предпочтительный вариант осуществления касается исполнения расширительных сегментов в отношении вращения. Сегмент имеет наибольшую протяженность в окружном направлении на первую величину угла в окружном направлении. Вращение в окружном направлении происходит на вторую величину угла, при этом предусмотрено, что первая и вторая величина угла различны. Благодаря этому может благоприятным образом достигаться, что такой поворот, например, в связи с дальнейшим процессом расширения, происходит таким образом, что в некоторой области внутренней поверхности расширяемой трубы, которая ранее соответствовала переходу между двумя сегментами, после поворота воздействие осуществляется вне перехода между двумя сегментами.

В частности, предпочтительно, чтобы вторая величина угла была меньше, чем первая величина угла, причем, в частности, предпочтительно предлагается предусмотреть, чтобы вторая величина угла соответствовала примерно половине первой величины угла.

Другой возможный вариант осуществления получается таким образом, что рабочая головка или, соответственно, расширительная головка может вращаться без ограничения угла вращения. Правда, предпочтительно, чтобы вращение всегда происходило только на величину угла, которая значительно меньше, чем это соответствует полному обороту, то есть 360 градусам. Например, вращение на 15 или 30 градусов. Однако также предпочтительно предусмотрено, что каждое следующее вращение осуществляется в том же самом направлении вращения, без наличия ограничения угла вращения, то есть если бы рабочая или расширительная головка сначала должна была бы снова вращаться обратно, чтобы затем получить возможность дальнейшего вращения в том же самом направлении.

Соответственно предпочтительно, чтобы вращение или, соответственно, последовательность вращения всегда происходила или, соответственно, производилась в одном и том же направлении вращения.

В отношении рабочего процесса, в частности, предпочтительно также, чтобы начало процесса вращательного движения рабочей головки или, соответственно, расширительной головки происходило без необходимости дополнительного вмешательства пользователя. Таким образом, может быть, в частности, достигнуто, чтобы начало рабочего процесса, то есть, например, процесса продавливания или расширения, одновременно вело также к вращению рабочей головки. В частности, также предпочтительно, чтобы вращение осуществлялось в заданной временной последовательности относительно начала обратного движения рабочей части или, соответственно, исполнительной части. Вращение может сначала начинаться одновременно с началом рабочего процесса, то есть происходить примерно параллельно началу движения (первого) гидравлического поршня. Вращение может также происходить, начинаясь одновременно с началом обратного движения (первого) гидравлического поршня или в более общем случае по окончании рабочего процесса. Однако предпочтительно, чтобы вращение не происходило непосредственно с началом обратного движения исполнительной части, а с определенной временной задержкой. В частности, эта временная задержка может быть также задана за счет гидравлического давления, действующего на обратно движущуюся исполнительную часть, когда речь идет о гидравлической системе из поршня и цилиндра. Так как при обратном движении опускание давления ниже определенного уровня происходит во времени приблизительно воспроизводимо в один и тот же момент времени, начинающийся с началом обратного движения, при этом достигается также последовательность во времени.

Как уже многократно упоминалось в качестве возможности, в частности предпочтительно, чтобы движение исполнительной части и/или вращение рабочей головки осуществлялось с помощью гидравлического средства, приведенного под давление с помощью двигателя. Тогда для этого надлежащим образом предусмотрены одна или несколько, при необходимости две гидравлические системы из поршня и цилиндра.

В частности, предпочтительно также, чтобы рабочая головка или, соответственно, расширительная головка не могла двигаться без воздействия двигателя или, соответственно, воздействия гидравлического средства, находящегося под давлением. При этом в отсутствие приведения в действие ручного рабочего устройства с целью начала рабочего процесса, а также предпочтительно вне определенного временного окна в ходе обратного движения исполнительной части, в котором осуществляется вращение рабочей головки, соответственно предпочтительно существует жесткая связь между рабочей головкой и остальными частями устройства.

В частности, также предпочтительно, чтобы движение исполнительной части и/или вращение рабочей головки происходило за счет движения гидравлического поршня в гидравлическом цилиндре, причем этот гидравлический поршень в исходном положении предварительно напряжен возвратной пружиной. Могут быть, в частности, предусмотрены первый гидравлический поршень для движения исполнительной части и второй гидравлический поршень, причем второй гидравлический поршень производит вращение. Кроме того, предпочтительно, чтобы производящий вращение второй гидравлический поршень в своем исходном положении был нагружен большей силой предварительного напряжения, чем действующий на исполнительную часть первый гидравлический поршень. Это касается по меньшей мере первого участка движения первого гидравлического поршня. Вышеназванная нагрузка получается при заданном гидравлическом давлении за счет эффективной поверхности гидравлического поршня, с одной стороны, и силы действующей возвратной пружины, с другой стороны. Так движение в исходное положение вращения производящего вращение второго гидравлического поршня будет происходить во времени, только следуя за движением или, соответственно, начальным движением первого гидравлического поршня.

Но равным образом гидравлический поршень движется также обратно в свое исходное положение, прежде чем воздействующий на исполнительную часть гидравлический поршень снова достиг своего исходного положения, так что, как описывалось, предпочтительно обусловленное обратным движением гидравлического поршня, который воздействует на исполнительную часть, вращательное движение рабочей головки будет закончено, прежде чем воздействующий на исполнительную часть гидравлический поршень снова достигнет своего исходного положения.

Также предпочтительно, чтобы вращательное движение рабочей головки происходило только, когда исполнительная часть убрана или, соответственно, во всяком случае, по существу убрана. В отношении расширительного устройства при этом, в частности, предпочтительно, чтобы разжимная оправка при начале вращательного движения была отведена обратно настолько, чтобы сегменты без необходимости приложения пользователем расширительного устройства большей противодействующей силы могли легко вращаться внутри расширяемого конца трубы в окружном направлении.

Предпочтительно также в этой связи, чтобы первый гидравлический поршень имел возвратную пружину, которая имеет различную характеристику упругости, в зависимости от пути возврата. А именно, в первой части пути возврата создается очень высокая сила упругости, а в следующей части пути возврата более низкая сила упругости. В центре, где действует эта высокая сила возврата возвратной пружины, давление в воздействующем гидравлическом средстве так высоко, что второй гидравлический поршень не совершает возвратного движения. Напротив, совершает только тогда, когда действует более низкая сила упругости возвратной пружины первого гидравлического поршня.

Ниже изобретение поясняется также с помощью прилагаемого чертежа, который, однако, представляет собой только один из примеров осуществления. При этом показано:

Фиг.1: вид в перспективе расширительного устройства, приводимого в действие двигателем;

Фиг.2: вид сверху устройства в соответствии с Фиг.1;

Фиг.3: поперечное сечение устройства в соответствии с Фиг.1 или, соответственно, Фиг.2, выполненное по плоскости III-III изображения в соответствии с Фиг.2;

Фиг.4: вид поперечного сечения устройства в соответствии с Фиг.1 или, соответственно, Фиг.2, выполненного по плоскости IV-IV с Фиг.2;

Фиг.5: покомпонентное изображение основных частей расширительного устройства;

Фиг.6: изображение, частично рассеченное, расширительного устройства, у которого разжимная оправка находится в положении разжимания и обозначена труба с расширенной концевой областью;

Фиг.7: изображение в соответствии с Фиг.1 устройства в рабочем положении в соответствии с Фиг.6;

Фиг.8: изображение в соответствии с Фиг.4 устройства в рабочем положении в соответствии с Фиг.6;

Фиг.9: другое изображение в соответствии с Фиг.3, относящееся к другому варианту осуществления, в незадействованном положении;

Фиг.10: изображение в соответствии с Фиг.9 в задействованном положении;

Фиг.11: исполнение гидравлического ручного рабочего устройства, снабженного расширительной рабочей головкой;

Фиг.12: вид сверху объекта в соответствии с Фиг.11;

Фиг.13: поперечное сечение объекта в соответствии с Фиг.11 или, соответственно, Фиг.12;

Фиг.14: схематичный вид стационарного гидравлического устройства, снабженного подключенной посредством шланга расширительной головкой; и

Фиг.15: поперечное сечение объекта в соответствии с Фиг.14 в области расширительной головки и подключения шланга.

На Фиг.1 изображено и описано ручное рабочее устройство, выполненное в виде ручного расширительного устройства 1, которое имеет не изображенный в деталях электродвигатель. Ручное рабочее устройство 1 имеет также выполненную в виде расширительной головки 2 рабочую головку, которая служит для расширения концов труб (см. также сравнение Фиг.3 и 6). Рабочая головка 2 имеет также исполнительную часть, выполненную в виде разжимной оправки 3, смотри, например, Фиг.2 и 3.

Расширительная головка 2, в этом примере осуществления вместе с разжимной оправкой 3, может вращаться с помощью двигателя, т.е. собственно срабатывая под действием электродвигателя. Точнее говоря, вокруг первой продольной оси y, смотри стрелку P, соответствующей также направлению передвижения разжимной оправки 3.

Расширительная головка 2 имеет также, в частности, сегменты 4, которые для расширения конца трубы могут двигаться разжимной оправкой 3 радиально наружу. Эти сегменты 4 расположены по кругу рядом друг с другом. В окружном направлении такого круга K, смотри Фиг.7, сегменты 4 могут вращаться описанным образом, в этом примере осуществления также вместе с разжимной оправкой 3, так что, во всяком случае, вследствие вращения не происходит относительного движения между разжимной оправкой 3 и сегментами 4.

Расширительные сегменты 4 или, соответственно, при необходимости, при соответствующем продвижении, острие разжимной оправки 3, образуют первый свободный конец E1 расширительного устройства или, соответственно, в частности, расширительной головки 2 расширительного устройства. Другой свободный конец E2 образован выполненной здесь в виде стойки аккумуляторной частью 5 устройства. Между первым свободным концом E1 и вторым свободным концом E2 выполнена захватная область 6 ручного расширительного устройства 1, которая, будучи соответственно отвернута от первого свободного конца E1 расширительной головки 2, распространяется между расширительной головкой 2 и вторым свободным концом E2 расширительного устройства. Относительно направления ширины руки пользователя, охватывающей эту захватную область 6, получается направление распространения захватной области, которое соответствует второй продольной оси x устройства. Относительно плоскости, в которой проходят обе продольные оси x, y или на которую отображаются своей наибольшей длиной, пронизывающей область 6 манипуляции или, соответственно, рабочую головку 2, в случае, когда продольные оси x, y проходят, не пересекаясь друг с другом, предпочтительно, чтобы соосно или коаксиально второй продольной оси x был предусмотрен приводной двигатель, который в этом примере осуществления расположен внутри захватной области 6, и/или также штекерное гнездо для аккумуляторной части 5 и аккумуляторная часть 5, когда она вставлена сама, также как и не изображенный здесь более детально редуктор, который необходим для преобразования вращательного движения, создаваемого электродвигателем, в возвратно-поступательное движение насоса, воздействующего на гидравлическое средство.

Продольные оси x, y могут быть также предусмотрены, распространяясь с отклонением от прямого угла, в частности под тупым углом.

Кроме того, как можно видеть на Фиг.1, а также на Фиг.5, 7, расширительные сегменты 4 в поперечном сечении выполнены в виде сегментов круга и имеют вставляемую в конец трубы длину l, которая предпочтительно соответствует общему диаметру сегментов, собранных вместе, в незадействованном состоянии, или превышает этот диаметр, например, до двух или трех раз.

С обратной стороны от выступающей области сегментов 4 выполнена перпендикулярно и в форме круглого кольца охватывающая сегменты 4 упорная стенка 7. Она служит для ограничения ввода сегментов 4 в расширяемый конец трубы.

Внутри головной части 8, также образующей упорную стенку 7, как видно также, например, из Фиг.3, сегменты помещены с возможностью радиального смещения. Может быть предусмотрено не изображенное здесь в деталях упругое предварительное напряжение в исходном положении сегментов 4, которое можно видеть на Фиг.3.

Разжимная оправка 3 находится под воздействием первого гидравлического поршня 9, который расположен в первом гидравлическом цилиндре 10. Как разжимная оправка 3, так и гидравлический поршень 9 движутся по первой продольной оси y. В этом примере осуществления и предпочтительно, причем это также имеет значение, в частности, для рабочего устройства вообще и/или гидравлической системы из поршня и цилиндра как таковой, первый гидравлический цилиндр 10 вместе с подвижно установленным в нем гидравлическим поршнем 9 и рабочей частью, здесь разжимной оправкой 3 или, соответственно, рабочей головкой 2 в целом, установлен с возможностью вращения.

Для этого предпочтительно первый гидравлический цилиндр 10 оперт с возможностью вращательного движения в гнездовой головке 11. В этом примере осуществления, в частности, в гнездовой головке 11 выполнена первая чашеобразная выемка 12 большего размера, которая, во всяком случае, превышает внутренний диаметр, а предпочтительно также наружный диаметр первого гидравлического цилиндра 10 по своему размеру. Также предпочтительно в гнездовой головке 11 выполнена вторая, также предпочтительно выполненная коаксиально первой продольной оси y и меньшая по диаметру выемка 13, в которой помещен суженный хвостовик первого гидравлического цилиндра 10. Предпочтительно также только в области этого суженного хвостовика 14 предусмотрено уплотнение, в этом примере осуществления посредством круглого кольца 15, осуществляющего уплотнение посредством закладного паза. Благодаря этому, в частности, достигнуто, что в выемку 12 не попадает гидравлическое средство.

Предпочтительно в направлении второй продольной оси x предусмотрен второй гидравлический поршень 16, который движется во втором гидравлическом цилиндре 17. Этот второй гидравлический поршень 16 предпочтительно предусмотрен только для вращательного движения первого гидравлического поршня 10 или, соответственно, рабочей головки 2.

Как первый гидравлический поршень 9, так и второй гидравлический поршень 16 предпочтительно подвергаются воздействию одного и того же гидравлического средства. На каждый из двух гидравлических поршней 9, 16 подается предпочтительно одно и то же гидравлическое давление.

В этой связи вне поверхности 18 воздействия второго гидравлического поршня 16 предусмотрен обозначенный здесь, гидравлически параллельно проложенный трубопровод 19 для гидравлического средства, который впадает в выемку 13 и проведен через отверстие 20 в суженной части 14 хвостовика первого гидравлического цилиндра 10 для воздействия на поверхность 21 воздействия первого гидравлического поршня 9.

Гидравлическое расширительное устройство 1 в направлении второй продольной оси x, следуя за гнездовой головкой 11, если смотреть в направлении стрелки R, имеет такую же конструкцию, как, например, гидравлическое рабочее устройство, известное из вышеназванных WO 03/084719 A2 (или, соответственно, US 7254982 B2, US 7412868 B2 или US 7421877 B2). Это значит, предпочтительно располагаясь параллельно обратному клапану, подключается насос, который подвергается воздействию редуктора, и к этому редуктору затем, как уже описано, подключается предпочтительно находящийся в захватной области 6 электродвигатель, а затем штекерное гнездо для аккумулятора и аккумулятор.

С точки зрения вращательного воздействия на рабочую головку 2 или, соответственно, конкретно на первый гидравлический цилиндр 10 можно также, в частности, прежде всего, сослаться на Фиг.4.

Как видно из нее, первый гидравлический цилиндр 10 в этом примере осуществления и предпочтительно в своей помещенной в первую выемку 12 области имеет наружный зубчатый венец 22, который в целом выполнен, следуя линии круга. Отдельные зубья 23 при этом выполнены так, что они, все зубья 23 в одном и том же направлении, в первом окружном направлении U1 имеют переходной скос 24, а во втором окружном направлении U2 блокировочную грань 25. Она проходит предпочтительно перпендикулярно касательной к упомянутому кругу, или же радиально. В последнем случае она имела бы соответственно поднутрение. Она может также проходить с положительным наклоном относительно этой касательной, в случае если не будет осуществляться переход описанной ниже ведомой частью.

Со вторым гидравлическим поршнем 16 соединена ведомая часть 26, которая при выдвижении гидравлического поршня 16, то есть при воздействии давления, причем в этом рабочем состоянии, в принципе, выдвигается также рабочая часть или, соответственно, разжимная оправка, движется, совершая перекрытие с одним или несколькими из следующих в окружном направлении U1 зубьев 23, смотри также Фиг.8. Чтобы в этом рабочем состоянии не происходило обратное вращение рабочей головки 2, предусмотрена также, предпочтительно со смещением в окружном направлении относительно ведомой части 26, блокировочная часть 27, которая имеет, например, выдвигаемую против силы упругости блокировочную головку 28. Блокировочная головка 28, как можно видеть, в положении в соответствии с Фиг.4 прилегает к блокировочной грани 26 зуба 23, таким образом, что тенденциозно возможное вследствие движения ведомой части 26 вращение рабочей головки 2 в окружном направлении U1 при этом заблокировано.

Второй гидравлический поршень 16, как и первый гидравлический поршень 9, в своем исходом положении нагружен второй возвратной пружиной 30, смотри, например, Фиг.4. При этом нагрузка при действующем гидравлическом давлении, обеспеченная силой упругости возвратной пружины 30, с одной стороны, и эффективной поверхностью поршня, с другой стороны, в положении покоя, Фиг.4, у второго гидравлического поршня 16 больше, чем нагрузка первого гидравлического поршня 9 (обеспеченная там действием первой возвратной пружины 29 и соответствующей эффективной поверхностью воздействия первого гидравлического поршня 16).

Ведомая часть 26, предпочтительно с возможностью вращения, соединена также, в частности, со вторым гидравлическим поршнем 16 посредством оси 31 вращения. Также предпочтительно посредством пружины 32 сжатия она предварительно напряжена относительно завернутого положения в соответствии с Фиг.4 в вывернутом положении в соответствии с Фиг.8. Так при продвижении второго гидравлического поршня 16 обеспечено, что происходит зацепление переднего крючкообразного участка 33 ведомой части 26 за следующий зуб 23.

Когда в ходе движения продавливания или рабочего движения рабочей части или, соответственно, разжимной оправки 3 гидравлическое средство достигло заданного в этом примере осуществления максимального давления, обратный клапан открывается, и как первый гидравлический поршень 9, так и второй гидравлический поршень 16 движутся обратно в направлении своего исходного положения, потому что соответственно противодавление гидравлического средства уменьшается.

В ходе этого обратного движения второй гидравлический поршень 16 посредством ведомой части 26 тянет первый гидравлический цилиндр 10 в окружном направлении U2 и при этом вращает рабочую головку 2.

В исходном положении относительно вращения в соответствии с Фиг.4 также еще имеет значение, что ведомая часть 26 задней стороной 34 прилегает к внутренней поверхности 35 стенок 43 гнездовой головки 11. Так как при этом ведомая часть 26 блокирована в движении радиально наружу, в таком состоянии, при отсутствии воздействия гидравлического средства, достигнуто, что первый гидравлический цилиндр 10 под действием, с одной стороны, ведомой части 26, а с другой стороны, блокировочной части 27 не имеет возможности вращения относительно гнездовой головки 11.

На Фиг.6 и 7, а также 9 изображено выполнение и осуществление процесса расширения соответствующего конца 37 трубы 36. В ходе расширения, Фиг.6, конец 37 трубы радиально расширяется относительно примыкающей области трубы 36. Сегменты 4 передвигаются в положение в соответствии с Фиг.7.

При обратном движении первого гидравлического поршня сегменты разгружаются и движутся радиально внутрь, Фиг.9. Одновременно, на изображении Фиг.9 это движение уже произошло, происходит вращательное движение первой части 10 цилиндра и вместе с тем рабочей головки 2 и, в частности, сегментов 4 относительно внутренней поверхности 38 трубы 36.

Движение происходит предпочтительно согласованно во времени с процессом расширения так, что оно происходит еще до отрыва сегментов 4 от внутренней поверхности 38 трубы 36, так как сначала вследствие упругого восстановления формы трубы 36, которое соответственно может быть различным в зависимости от материала, из которого состоит труба 36, имеется еще прилегание внутренней поверхности 38 трубы 36 к наружной поверхности сегментов 4 с заметной силой. Соответственно пользователь должен воспринимать рукой определенную возвратную силу устройства, что значительно облегчено благодаря расположению рабочей головки 2 и первого гидравлического цилиндра 10 соответственно первой продольной оси y и захватной области 6 соответственно второй продольной оси x.

Рабочая головка 2 также с возможностью замены закреплена на первом гидравлическом цилиндре 10. Причем предпочтительно таким образом, что разжимная оправка 3 не заменяется.

Разъемное крепление в этом примере осуществления получено посредством винтового соединения 39 между рабочей головкой 2 и наружной поверхностью первого гидравлического цилиндра 10, при этом полученное конечное положение может фиксироваться фиксирующим винтом 40. Так различные сегменты, которые соответствуют различным условным проходам труб 36, могут простым образом приводиться во взаимодействие с разжимной оправкой 3.

Альтернативно заменяемой может быть также только выступающая часть 41, которая удерживает сегменты 4. Выступающая часть 41 может быть закреплена на первом гидравлическом цилиндре 10 в закрепленной описанным образом промежуточной части 42 с передней стороны, будучи обращена к первому концу устройства.

Со ссылкой на Фиг.9 и 10 воспроизведен один из альтернативных вариантов осуществления расширительного устройства или, соответственно, в более общей форме, системы из первого и второго гидравлического поршня/цилиндра.

Здесь имеет значение, что имеется определенная характеристика процесса в отношении отвода рабочей части или, соответственно, разжимной оправки 3 и вращения первого гидравлического цилиндра 10.

Альтернативно изображенному особому исполнению возвратной пружины в отношении первого гидравлического поршня 9, такой результат при необходимости может быть также достигнут путем изменения эффективной поверхности воздействия первого гидравлического поршня 9 по сравнению со вторым гидравлическим поршнем 16.

В этом примере осуществления и предпочтительно первая возвратная пружина 29 выполнена из двух частей. А именно, из первой части 44 пружины и второй части 45 пружины. При этом вторая часть 45 пружины, которая расположена, будучи обращена к первому свободному концу E1, имеет большую силу упругости, чем первая часть 44 пружины. Как можно видеть, также предпочтительно вторая часть пружины в этом примере осуществления состоит из тарельчатых пружин, в то время как первая часть 44 пружины представляет собой обычную винтовую пружину.

Также, в частности, предпочтительно сила упругости первой части 44 пружины, также относительно эффективной поверхности воздействия первого гидравлического поршня 9, выбрана так, что в начале обратного движения, то есть из положения в соответствии с Фиг.10, при этом достигается такое высокое давление в гидравлической среде, что второй гидравлический поршень 16 не движется обратно, пока не будет достигнуто полное разжимание первой части 44 первой возвратной пружины 29.

Таким образом, обеспечено, что рабочая часть или, соответственно, в этом примере осуществления конкретно разжимная оправка 3 будет отведена обратно, прежде чем произойдет вращение первого гидравлического цилиндра 10.

Кроме того, в частности, предусмотрено также, что первая часть 44 пружины с одной стороны опирается на концевую внутреннюю поверхность первого гидравлического цилиндра 10, с другой стороны на промежуточный фланец 47, который установлен с возможностью относительного движения по отношению ко второму гидравлическому поршню 16, охватывая его. Промежуточный фланец 47 служит одновременно для опоры второй части 45 пружины в направлении первого свободного конца E1.

Со ссылкой на Фиг.11-13 изображен другой вариант осуществления ручного рабочего устройства.

Ручное рабочее устройство 48 может приводиться в действие путем поворота ручек 49 и 50. При этом ручка 49, которая в целом жестко, за исключением существенной здесь возможности вращательного движения рабочей головки, соединена с рабочей головкой, может называться неподвижной ручкой. В отличие от этого, ручка 50 является подвижной ручкой.

Как следует также из видов Фиг.12 и 13, с подвижной ручкой 50 с помощью насосной системы 51, которая может быть выполнена, в частности, в соответствии с EP 927305 B1 (US 6206663 B1), создано гидравлическое давление. При этом гидравлический накопительный резервуар 52 расположен, напр., в неподвижной ручке 49. Посредством созданного таким образом гидравлического давления или, соответственно, соответствующего нагнетания гидравлического средства затем для выполнения процесса расширения также описанным выше образом оказывается воздействие на второй гидравлический поршень 16 и первый гидравлический поршень 9. В этом примере осуществления также для выполнения процесса расширения.

В остальном в отношении рабочей головки можно сослаться на предыдущее описание.

В примере осуществления Фиг.14 предусмотрен приводной агрегат 53, с помощью которого в этом примере осуществления создается гидравлическое давление, и гидравлическое средство через подключенный гидравлический шланг 54 направляется к рабочей головке, в этом варианте осуществления подключенной к другому концу гидравлического шланга 54. Как следует, кроме того, из изображения поперечного сечения Фиг.15, здесь также равным образом в рабочей головке предусмотрен первый гидравлический поршень 9 и второй гидравлический поршень 16. Таким образом, рабочая головка соответствует описанным выше рабочим головкам, и описание рабочего процесса относится к ней также равным образом.

Посредством соединительной гайки 55 получено соединение с соединительной частью 56, к которой собственно обычным образом прикреплен гидравлический шланг 54.

У всех изображенных ручных рабочих устройств очевидным образом получаются области 6 ручек, выполненные в варианте осуществления Фиг.11-13 на рукоятках 49, 50, за которые пользователь удерживает ручное рабочее устройство, чтобы таким образом создать момент, противодействующий моменту, возникающему при повороте расширительной головки в расширяемой трубе.

В варианте осуществления Фиг.11-13 сначала необходим процесс нагнетания посредством повторяемого движения нагнетания с помощью ручек 49, 50. Когда создано настольно высокое гидравлическое давление, что срабатывает обратный клапан, при этом получается также описанная характеристика упругости для первого и второго гидравлического поршня 9 или, соответственно, 16, автоматический поворот рабочей головки вместе с рабочей частью, здесь сегментами 4 и разжимной оправкой 3. Тогда после этого описанным образом может производиться новый процесс расширения, также при этом ручном управлении.

Все описанные признаки (по отдельности) являются существенными для изобретения. В описание заявки настоящим включается также полное содержание описания соответствующих/прилагаемых приоритетных документов (копия предварительной заявки), также с целью включения признаков этих документов в пункты формулы изобретения настоящей заявки. Зависимые пункты формулы изобретения в их факультативно дополнительной редакции характеризуют самостоятельные усовершенствования изобретением уровня техники, в частности для составления выделенных заявок на основе этих пунктов формулы изобретения.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Ручное расширительное устройство

2 Расширительная головка

3 Разжимная оправка

4 Сегмент

5 Аккумуляторная часть

6 Захватная область

7 Упорная стенка

8 Головная часть

9 Гидравлический поршень, первый

10 Гидравлический цилиндр, первый

11 Гнездовая головка

12 Выемка

13 Выемка

14 Хвостовик, суженный

15 Круглое кольцо

16 Гидравлический поршень, второй

17 Гидравлический цилиндр, второй

18 Поверхность воздействия

19 Трубопровод

20 Отверстие

21 Поверхность воздействия

22 Зубчатый венец

23 Зуб

24 Переходный скос

25 Блокировочная грань

26 Ведомая часть

27 Блокировочная часть

28 Блокировочная головка

29 Возвратная пружина, первая

30 Возвратная пружина, вторая

31 Ось вращения

32 Пружина сжатия

33 Крючкообразный участок

34 Задняя сторона

35 Внутренняя поверхность

36 Труба

37 Конец трубы

38 Внутренняя поверхность

39 Винтовая резьба

40 Фиксирующий винт

41 Выступающая часть

42 Промежуточная часть

43 Стенка

44 Часть пружины

45 Часть пружины

46 Внутренняя поверхность

47 Промежуточный фланец

48 Ручное рабочее устройство

49 Ручка, рукоятка

50 Ручка, рукоятка

51 Насосная система

52 Гидравлический накопительный резервуар

53 Приводной агрегат

54 Гидравлический шланг

55 Соединительная гайка

56 Соединительная часть

E1 Свободный конец, первый

E2 Свободный конец, второй

K Круг

l Длина

R Направление

U₁ Окружное направление, первое

U₂ Окружное направление, второе

x Продольная ось

y Продольная ось.

Изобретение относится к ручным устройствам для расширения концов труб. Устройство содержит приводимую в действие электродвигателем и/или гидравлическим средством рабочую головку с рабочей частью и захватную часть. Рабочая часть имеет возможность передвижения в направлении передвижения. Рабочая головка выполнена с возможностью вращения вместе с рабочей частью в окружном направлении относительно направления передвижения. Указанное вращение осуществляется путем движения гидравлического поршня относительно захватной части. В результате обеспечиваются различные угловые положения рабочей головки в окружном направлении, что позволяет компенсировать неравномерности на внутренней поверхности трубы. 2 н. и 30 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Ручное рабочее устройство для расширения концов труб, содержащее рабочую головку с рабочей частью, приводимую в действие электродвигателем и/или гидравлическим средством, и захватную часть, причем рабочая часть выполнена с возможностью передвижения в направлении передвижения, а рабочая головка выполнена с возможностью вращения вместе с рабочей частью в окружном направлении относительно направления передвижения, отличающееся тем, что рабочая головка выполнена с возможностью вращения вместе с рабочей частью посредством движения гидравлического поршня относительно захватной части.

2. Ручное рабочее устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочая часть выполнена с возможностью передвижения между рабочим положением и исходным положением, при этом вращение осуществляется в ходе передвижения рабочей части из рабочего положение в исходное положение.

3. Ручное рабочее устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что рабочая головка выполнена с возможностью вращения без ограничения угла вращения.

4. Ручное рабочее устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что вращение осуществляется в одном и том же направлении вращения.

5. Ручное рабочее устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что начало процесса движения рабочей части автоматически приводит к вращению рабочей головки.

6. Ручное рабочее устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что вращение происходит в заданной временной последовательности относительно начала обратного движения рабочей части.

7. Ручное рабочее устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что вращение рабочей головки происходит с помощью гидравлического средства, давление в котором создано посредством электродвигателя.

8. Ручное рабочее устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что вращение рабочей головки вместе с рабочей частью осуществляется только под действием электродвигателя.

9. Ручное рабочее устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что вращательное движение рабочей части происходит посредством движения второго гидравлического поршня (16) во втором гидравлическом цилиндре (17), причем упомянутый гидравлический поршень (16) в исходном положении предварительно напряжен второй возвратной пружиной (20).

10. Ручное рабочее устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что движение рабочей части и вращение рабочей головки происходит посредством гидравлического поршня в гидравлическом цилиндре, причем производящий вращение второй гидравлический поршень (16) в своем исходном положении нагружен большей силой предварительного напряжения, чем действующий на рабочую часть первый гидравлический поршень (9).

11. Ручное рабочее устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что первая возвратная пружина (29) состоит из двух частей (44, 45).

12. Ручное рабочее устройство по п.11, отличающееся тем, что указанные части (44, 45) имеют различную возвратную силу.

13. Ручное рабочее устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что ручное рабочее устройство имеет последовательно соединенные по продольной оси аккумулятор, электродвигатель и редуктор, при этом направление движения исполнительной части проходит под углом к продольной оси.

14. Ручное расширительное устройство (1) для расширения концов (37) труб, содержащее захватную часть и расширительную головку (2), имеющую сегменты (4), расположенные поперек к направлению расширения по кругу рядом друг с другом и выполненные с возможностью перемещения в радиальном направлении посредством воздействующей на них разжимной оправки (3), отличающееся тем, что сегменты (4) выполнены с возможностью вращения вместе с разжимной оправкой (3) относительно захватной части посредством гидравлического средства и/или с помощью электродвигателя.

15. Ручное расширительное устройство по п.14, отличающееся тем, что разжимная оправка (3) выполнена с возможностью передвижения между рабочим положением и исходным положением, при этом сегменты (4) вместе с разжимной оправкой (4) выполнены с возможностью вращения в ходе передвижения разжимной оправки из рабочего положение в исходное положение.

16. Ручное расширительное устройство по п.14, отличающееся тем, что сегмент (4) имеет наибольшую протяженность в окружном направлении на первую величину угла, причем сегменты (4) выполнены с возможностью вращения вместе с разжимной оправкой (3) на вторую величину угла, при этом первая и вторая величины угла различны.

17. Ручное расширительное устройство по п.15, отличающееся тем, что сегмент (4) имеет наибольшую протяженность в окружном направлении на первую величину угла, причем сегменты (4) выполнены с возможностью вращения вместе с разжимной оправкой (3) на вторую величину угла, при этом первая и вторая величины угла различны.

18. Ручное расширительное устройство по п.16 или 17, отличающееся тем, что вторая величина угла меньше, чем первая величина угла.

19. Ручное расширительное устройство по п.16 или 17, отличающееся тем, что вторая величина угла соответствует примерно половине первой величины угла.

20. Ручное расширительное устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что сегменты (4) выполнены с возможностью вращения вместе с разжимной оправкой (3) без ограничения угла вращения.

21. Ручное расширительное устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что сегменты (4) выполнены с возможностью вращения вместе с разжимной оправкой (3) в одном и том же направлении вращения.

22. Ручное расширительное устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что начало процесса движения разжимной оправки (3) приводит к вращению расширительной головки (2).

23. Ручное расширительное устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что вращение сегментов (4) вместе с разжимной оправкой (3) происходит в заданной временной последовательности относительно начала обратного движения разжимной оправки (3).

24. Ручное расширительное устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью приведения в действие с помощью электродвигателя и/или гидравлического средства.

25. Ручное расширительное устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что сегменты (4) выполнены с возможностью вращения вместе с разжимной оправкой (3) с помощью гидравлического средства, давление в котором создано с помощью электродвигателя.

26. Ручное расширительное устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что сегменты (4) выполнены с возможностью вращения вместе с разжимной оправкой (3) посредством электродвигателя.

27. Ручное расширительное устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что разжимная оправка (3) выполнена с возможностью перемещения посредством первого гидравлического поршня (9), расположенного в первом гидроцилиндре (10), причем гидравлический поршень (9) в исходном положении предварительно напряжен первой возвратной пружиной (29).

28. Ручное расширительное устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что разжимная оправка (3) выполнена с возможностью перемещения посредством первого гидравлического поршня (9), а сегменты выполнены с возможностью вращения вместе с разжимной оправкой (3) посредством гидравлического поршня (16), причем второй гидравлический поршень (16) в своем исходном положении нагружен с большей силой предварительного напряжения, чем первый гидравлический поршень (9).

29. Ручное расширительное устройство по п.28, отличающееся тем, что после начала обратного движения первого гидравлического поршня (9) сначала происходит по меньшей мере частичный возврат разжимной оправки в ее исходное положение, а после этого начинается вращение первого гидравлического цилиндра (10).

30. Ручное расширительное устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что первая возвратная пружина (29) состоит из двух частей (44, 45).

31. Ручное расширительное устройство по п.30, отличающееся тем, что указанные части (44, 45) первой возвратной пружины (26) имеют различную возвратную силу.

32. Ручное расширительное устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что оно имеет последовательно соединенные по продольной оси аккумулятор, электродвигатель и редуктор, при этом направление движения разжимной оправки проходит под углом к продольной оси.