EP1214992A1 - Rohrperforationsvorrichtung - Google Patents

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EP1214992A1
EP1214992A1 EP01126812A EP01126812A EP1214992A1 EP 1214992 A1 EP1214992 A1 EP 1214992A1 EP 01126812 A EP01126812 A EP 01126812A EP 01126812 A EP01126812 A EP 01126812A EP 1214992 A1 EP1214992 A1 EP 1214992A1
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EP
European Patent Office
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perforation
pipe perforation
base body
perforation device
pipeline
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EP01126812A
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Helmut Bardenhagen
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F11/00—Arrangements for sealing leaky tubes and conduits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/0015—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor specially adapted for perforating tubes
    • B26F1/0038—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor specially adapted for perforating tubes from the inside

Definitions

  • the invention relates to a tube perforation device, in particular for defective heat exchanger tubes, for introduction into a pipeline and Puncturing the pipe wall.
  • the Heat exchanger tubes pressed into a heat exchanger container have, it can due to corrosion damage or micro cracks Passage of medium from one circuit to the other.
  • the heat exchanger tubes are usually on one or two tube plates in corresponding Receiving holes rolled and / or welded in a sealing manner. Access to the heat exchanger tubes is only from Pipe plate face possible inside the heat exchanger tubes. One access via the heat exchanger tank to the outside of the heat exchanger tubes is usually not possible or is made considerably more difficult, for example by closely spaced heat exchanger tubes.
  • the heat exchanger tube is slotted to prevent a sudden, excessive pressure build-up within the one separated by the plugs Avoid pipe section.
  • the slot is supposed to be one for one rapid pressure equalization have sufficient cross-sectional area on the pipe. However, it is avoided to completely cut through the tube on one side, unwanted movements of this separated pipe stub and to prevent damage within the heat exchanger tank.
  • the object of the invention is therefore a device for partial cutting to indicate a pipeline from the inside, in which a defined Opening cross-section provided, an excessive deformation or even Avoid separation of the pipe and salvage of the device after Operation is facilitated.
  • the tube perforation device in a tubular base body an axially displaceable actuating element and a cutting lever with perforation tip is at about the actuator caused relative movement between the cutting lever and a Angle of inclination swiveling out the cutting lever and thus radially outward point force to penetrate the pipe wall generated.
  • it forms diametrically to the perforation tip opposite back of the base body to the abutment Application of pressure.
  • the basic body becomes the one required for perforation of the line wall Force evenly distributed on the opposite side of the pipeline. There is no deformation of the tube, with which the perforation device is easy to remove after the perforation process.
  • the perforation tip becomes a passage opening generated that has a predetermined cross section.
  • An actuating cylinder is preferred for axially displacing the actuating element intended.
  • a pressure cylinder When actuated by a pressure cylinder a corresponding pressure line from an outside of the plant Pressure generating device connected to the perforation device.
  • the actuator When the actuator is reset to its normal position can also use a vacuum to assist in resetting the piston after the perforation process.
  • the actuating cylinder is a double-acting hydraulic cylinder, whose piston is connected to the actuating element is a power-operated Resetting the piston and that connected to the piston Actuator possible. Accordingly, two pressure lines are on connected to the hydraulic cylinder.
  • the actuating cylinder is located at the end of the device, the position of the device introduced for perforating outside the The pipeline remains, for example, the operating cylinder for the operator visible for control purposes. Furthermore, the cylinder can be without Limitations of its external dimensions are formed, with what the device also for small diameter pipes and / or relatively large wall thickness and the required perforation force can be used.
  • the run-up slope Provide a fixed position at one end of the tubular base body and the pivotable cutting lever on the axially displaceable actuating element to hinge.
  • the run-up slope on the actuating element is preferred arranged and the pivot axis of the cutting lever in Base body attached. This is an axial component of motion on the Perforation tip avoided when placing the device.
  • the restoring means is preferably in the form of a form-fitting link guide formed on the ramp, whereby with power-operated reset of the actuating element of the cutting lever via the link guide is brought into its swiveled-in basic position.
  • a double-acting actuating cylinder can be used after the perforation process reset the cutting lever to its normal position an actuating movement of the actuating element opposite to the perforation process can be achieved.
  • the perforation tip pyramid-shaped with a triangular or polygonal base is. Tears on the sharp edges of the pyramid flanks of the perforation tip also tough pipe wall material.
  • the perforation tip is made of hardened steel to reduce wear.
  • the cylindrical base body has an outer diameter that is slightly smaller than the inner diameter of the perforated Pipeline, the counterforce to perforation is as even as possible distributed the pipe wall.
  • Such a device also for pipes with a larger inner diameter to be able to use are for pipes with larger Inner diameter half-shell-shaped spacer elements as needed Enlargement of the outer diameter of the device is provided.
  • a tube perforation device is shown in cross section.
  • the device has a tubular base body 1, in which an axial Direction slidable actuator 2 is guided.
  • Am in one too Perforating pipe to be inserted end 11 of the base body 1 is a Plug 12 screwed into the tubular base body 1.
  • the tubular base body 1 Inside the tubular base body 1 is close to the plug 12 around an axis 31 pivotable cutting lever 3 articulated.
  • the axis 31 is in the tubular base body 1 held.
  • the cutting lever 3 has a swivel arm 32, on the one of which A perforation tip 33 is formed on the axis 31 downward end.
  • the End 34 of the cutting lever 3 near the axis 31 is hemispherical. When the plug 12 is fully screwed in, this is supported hemispherical end 34 of the cutting lever 3 on an associated concave support surface 13 of the plug 12.
  • the actuating element 2 has on its facing towards the cutting lever 3 End of a run-up slope 21 on which a slightly rounded sliding surface 35 of the cutting lever 3 substantially below the perforation tip 33 is sliding.
  • the ramp 21 has an inclination of approximately 15 ° Axial line.
  • an actuating cylinder 4 attached to the tubular base body 1.
  • a piston 41 is received, which is connected to the actuating element 2 is connected.
  • the actuating cylinder 4 has two pressure line connections 42, 43 on in order to pressurize the To enable piston 41.
  • Fig. 1 the tube perforation device is in its basic position with the pivoted Cutting lever 3 shown.
  • the piston 41 is located here with the actuating element 2 in a position oriented on the right in FIG. 1.
  • tubular base body 1 To pass the perforation tip 33 to the inner tube wall of the perforating pipeline is in the tubular base body 1 appropriately shaped cutout or slot 15 provided.
  • the cutting lever 3 has near the perforation tip 33 on both sides Swivel arm 32 attached or molded sliding blocks 36 on.
  • the Slide blocks 36 are guided in guide grooves 22 on the actuating element 2 near the ramp slope 21 in corresponding lateral Flanks 23 are formed.
  • the flank 23 with the guide 22 is shown in FIG. 1, as lying behind the cutting lever 3, shown in dashed lines.
  • the tube perforation device is in a heat exchanger tube 52 introduced in perforation position.
  • Fig. 2 is also a tube plate 51 of the heat exchanger 5 reproduced, in which the heat exchanger tube 52 is rolled. With the cutting lever 3 swung out there is already a perforation 53 in the wall of the heat exchanger tube 52 brought in.
  • the pipe perforation device is provided with its plug 12 End 11 of the tubular base body 1 in a defective heat exchanger tube 52 of a heat exchanger 5 from the accessible side of the tube plate 51 introduced.
  • the perforations in the defective heat exchanger tube 52 must be executed far enough inside the tube, so that after inserting sealing plugs at the end of the pipe still an undisturbed Pressure equalization between the heat exchanger room and the interior of the Heat exchanger tube is possible.
  • the length of the tubular is corresponding Base body or the position of the perforation tip 33 on the Training device.
  • the slightly curved sliding surface 35 of the cutting lever 3 slides on the Run-up slope 21 along so that the cutting lever 3 with its swivel arm 32 is pivoted about the pivot axis 31 and by the slot-like cutout 15 against the inside of the heat exchanger tube 52 creates.
  • the perforation device can now be used to further introduce perforation openings be twisted in the tube. After completing the desired one The device can be perforated after being reset Basic position can be pulled out of the heat exchanger tube 52.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rohrperforationsvorrichtung, insbesondere für defekte Wärmetauscherrohre, zur Einführung in eine Rohrleitung (52), mit einem rohrförmigen Grundkörper (1), der in die Rohrleitung (52) einführbar ist und in dem ein Betätigungselement (2) in axialer Richtung verschiebbar und ein Schneidhebel (3) mit Perforationsspitze (33) in im wesentlichen radialer Richtung schwenkbar gelagert sind, wobei der Schneidhebel (3) über eine Auflaufschräge (21) bei Relativbewegung zwischen diesen in radialer Richtung ausgeschwenkt wird und die Perforationsspitze (33) die Wandung der Rohrleitung (52) durchstößt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrperforationsvorrichtung, insbesondere für defekte Wärmetauscherrohre, zur Einführung in eine Rohrleitung und zum Durchstoßen der Rohrwandung.
An Wärmetauschern, beispielsweise in Kraftwerken, Kühlanlagen, etc., die dichtend in einem Wärmetauscherbehälter eingepreßte Wärmetauscherrohre aufweisen, kann es aufgrund von Korrosionsschäden oder Mikrorissen zum Durchtritt von Medium von einem Kreislauf in den anderen Kreislauf kommen. Die Wärmetauscherrohre sind meist an einer oder zwei Rohrplatten in entsprechenden Aufnahmebohrungen dichtend aufgewalzt und/oder verschweißt. Ein Zugang zu den Wärmetauscherrohren ist dabei nur von der Rohrplattenstirnseite ins Innere der Wärmetauscherrohre möglich. Ein Zugriff über den Wärmetauscherbehälter auf die Außenseite der Wärmetauscherrohre ist meist nicht möglich oder erheblich erschwert, beispielsweise durch die eng beieinanderliegenden Wärmetauscherrohre.
Bei den vorgenannten Undichtigkeiten in einem Wärmetauscherrohrstrang bei derartigen Anlagen wurde bisher das betreffende defekte Rohr mit dichten Stopfen vom übrigen Wärmetauschermedium-Kreislauf abgetrennt, wobei vor Verschließen des defekten Wärmetauscherrohres das Rohr innerhalb des Wärmetauscherbehälters von der Innenseite her geschlitzt wurde. Erst danach wurde das betreffende defekte Wärmetauscherrohr durch die stirnseitig eingebrachten Stopfen vom Wärmetauschermedium-Kreislauf abgekoppelt.
Die Schlitzung des Wärmetauscherrohres wird durchgeführt, um einen plötzlichen, übermäßigen Druckaufbau innerhalb des durch die Stopfen abgetrennten Rohrabschnittes zu vermeiden. Der Schlitz soll eine für einen schnellen Druckausgleich ausreichende Querschnittsfläche am Rohr aufweisen. Dabei wird jedoch vermieden, das Rohr einseitig vollständig durchzutrennen, um unerwünschten Bewegungen dieses abgetrennten Rohrstummels und Beschädigungen innerhalb des Wärmetauscherbehälters vorzubeugen.
Bei der bisher bekannten Schlitzvorrichtung ist jedoch nachteilig, daß eine genaue Kontrolle des mit der Vorrichtung geschaffenen Öffnungsquerschnittes nur schwierig möglich ist. Ferner besteht die Gefahr, daß bei einem zu weit ausgeführten Schlitz, das betreffende Wärmetauscherrohr vollständig abgeschert wird und mithin zu einer Gefahrenquelle im Wärmetauscher führt. Darüber hinaus ist nachteilig, daß nach Ausführung eines Schlitzes durch die dabei entstehende Deformation des Wärmetauscherrohres ein Bergen der Schlitzvorrichtung erschwert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum teilweise Durchtrennen einer Rohrleitung von innen anzugeben, bei der ein definierter Öffnungsquerschnitt erbracht, eine übermäßige Deformation oder gar Abtrennung des Rohres vermieden und eine Bergung der Vorrichtung nach Betätigung erleichtert wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Rohrperforationsvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1.
Dadurch, daß die Rohrperforationsvorrichtung in einem rohrförmigen Grundkörper ein axial verschiebbares Betätigungselement und einen Schneidhebel mit Perforationsspitze aufweist, wird bei über das Betätigungselement hervorgerufener Relativbewegung zwischen dem Schneidhebel und einer Auflaufschräge ein Ausschwenken des Schneidhebels und eine damit radial nach außen gerichtete Punktkraft zum Durchstoßen der Rohrleitungswandung erzeugt. Beim Perforationsvorgang bildet die diametral zur Perforationsspitze gegenüberliegende Rückseite des Grundkörpers das Widerlager zur Aufbringung der Druckkraft. Insbesondere bei zylindrischer Ausbildung des Grundkörpers wird die zur Perforation der Leitungswandung erforderliche Kraft auf der gegenüberliegenden Seite der Rohrleitung gleichmäßig verteilt. Es kommt nicht zu einer Verformung des Rohres, womit die Perforationsvorrichtung nach dem Perforationsvorgang wieder leicht entnehmbar ist. Aufgrund der Ausformung der Perforationsspitze wird eine Durchtrittsöffnung erzeugt, die einen vorbestimmbaren Querschnitt hat. Um eine ausreichende Druckausgleichsverbindung zwischen Innenraum und Außenraum der zu perforierenden Rohrleitung zu gewährleisten, können auf dem Rohrumfang bevorzugt gleichmäßig verteilte Perforationen, beispielsweise drei oder mehr Perforationen vorgenommen werden.
Bevorzugt ist zum axialen Verschieben des Betätigungselementes ein Betätigungszylinder vorgesehen. Bei Betätigung durch einen Druckzylinder wird eine entsprechende Druckleitung von einer außerhalb der Anlage angeordneten Druckerzeugungsvorrichtung an der Perforationsvorrichtung angeschlossen. Bei Rücksetzung des Betätigungselementes in seine Grundstellung kann auch ein Unterdruck zur unterstützenden Rückstellung des Kolbens nach dem Perforationsvorgang angelegt werden.
Wenn der Betätigungszylinder ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder ist, dessen Kolben mit dem Betätigungselement verbunden ist, ist eine kraftbetätigte Rückstellung des Kolbens und des mit dem Kolben verbundenen Betätigungselementes möglich. Entsprechend sind zwei Druckleitungen an dem Hydraulikzylinder angeschlossen.
Wenn der Betätigungszylinder an dem Ende der Vorrichtung angeordnet ist, das bei zum Perforieren eingeführter Stellung der Vorrichtung außerhalb der Rohrleitung bleibt, bleibt der Betätigungszylinder für die Bedienperson beispielsweise für Kontrollzwecke sichtbar. Ferner kann der Zylinder ohne Einschränkungen seiner äußeren Abmessungen ausgebildet werden, womit die Vorrichtung auch für Rohrleitungen mit kleinem Durchmesser und/oder relativ großer Wandungsstärke und entsprechend erforderlicher Perforationskraft eingesetzt werden kann.
Bei der Ausführung der Rohrperforationsvorrichtung ist es möglich, die Auflaufschräge lagefest an einem Ende des rohrförmigen Grundkörpers vorzusehen und den schwenkbaren Schneidhebel am axial verschiebbaren Betätigungselement anzulenken. Bevorzugt ist jedoch die Auflaufschräge am Betätigungselement angeordnet und die Schwenkachse des Schneidhebels im Grundkörper befestigt. Damit wird eine axiale Bewegungskomponente an der Perforationsspitze beim Setzen der Vorrichtung vermieden.
Wenn ein Rückstellmittel zum Zurückschwenken des Schneidhebels nach dem Rohrperforationsvorgang in seine Grundstellung vorgesehen ist, wird eine aktive Unterstützung der Rückstellung des Schneidhebels bewirkt. Die Rückstellung kann beispielsweise mittels Federkraft erfolgen.
Bevorzugt ist das Rückstellmittel in Form einer formschlüssigen Kulissenführung an der Auflaufschräge ausgebildet, wobei bei kraftbetätigter Rückstellung des Betätigungselementes der Schneidhebel über die Kulissenführung in seine eingeschwenkte Grundstellung gebracht wird. Insbesondere bei einem doppelt wirkenden Betätigungszylinder kann nach dem Perforationsvorgang die Rückstellung des Schneidhebels in seine Grundstellung durch eine zum Perforationsvorgang entgegengesetzte Stellbewegung des Betätigungselementes erreicht werden.
Um bei weniger sprödem, elastischem Rohrmaterial eine gewünschte Rohrwandungsperforation zu erreichen, ist es vorteilhaft, daß die Perforationsspitze pyramidenförmig mit drei- oder mehreckiger Grundfläche ausgebildet ist. An den scharfen Kanten der Pyramidenflanken der Perforationsspitze reißt auch zähes Rohrwandungsmaterial auf.
Zur Verschleißminderung besteht die Perforationsspitze aus gehärtetem Stahl.
Wenn der zylindrische Grundkörper einen Außendurchmesser aufweist, der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der zu perforierenden Rohrleitung, wird die Gegenkraft zur Perforation möglichst gleichmäßig auf die Rohrwandung verteilt.
Um eine derartige Vorrichtung auch für Rohrleitungen mit größerem Innendurchmesser verwenden zu können, sind für Rohrleitungen mit größerem Innendurchmesser halbschalenförmige Distanzelemente zur bedarfsweisen Vergrößerung des Außendurchmessers der Vorrichtung vorgesehen.
Wenn formschlüssige Rastelemente an Distanzelement und Grundkörper zur Fixierung der Distanzelemente am Grundkörper bei Rotations- und Axialbewegungen in der Rohrleitung vorgesehen sind, können Distanzelemente ohne aufwendige Umrüstarbeit schnell an der Perforationsvorrichtung ausgetauscht werden, wobei ein unerwünschtes Verlieren der Distanzelemente in der bearbeiteten Rohrleitung verhindert wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung detailliert beschrieben. Darin zeigt:
Fig. 1
eine Perforationsvorrichtung im Querschnitt und
Fig. 2
die in Fig. 1 dargestellte Perforationsvorrichtung, eingeführt in einer Rohrleitung, beim Perforationsvorgang.
In Fig. 1 ist eine Rohrperforationsvorrichtung im Querschnitt dargestellt. Die Vorrichtung weist einen rohrförmigen Grundkörper 1 auf, in dem ein in axialer Richtung verschiebbares Betätigungselement 2 geführt ist. Am in eine zu perforierende Rohrleitung einzuführenden Ende 11 des Grundkörpers 1 ist ein Stopfen 12 in den rohrförmigen Grundkörper 1 eingeschraubt.
Im Inneren des rohrförmigen Grundkörpers 1 ist nahe am Stopfen 12 ein um eine Achse 31 schwenkbarer Schneidhebel 3 angelenkt. Die Achse 31 ist im rohrförmigen Grundkörper 1 gehaltert.
Der Schneidhebel 3 weist einen Schwenkarm 32 auf, an dessen von der Achse 31 abwärtigen Ende eine Perforationsspitze 33 ausgebildet ist. Das Ende 34 des Schneidhebels 3 nahe der Achse 31 ist halbkugelförmig ausgebildet. Bei vollständig eingeschraubtem Stopfen 12 stützt sich dieses halbkugelförmige Ende 34 des Schneidhebels 3 an einer zugeordneten konkaven Stützfläche 13 des Stopfens 12 ab.
Das Betätigungselement 2 weist an seinem zum Schneidhebel 3 gewandte Ende eine Auflaufschräge 21 auf, an der eine leicht gerundete Gleitfläche 35 des Schneidhebels 3 im wesentlichen unterhalb der Perforationsspitze 33 gleitend anliegt. Die Auflaufschräge 21 hat eine Neigung von ca. 15° zur Axiallinie.
Am außenseitigen Ende 14, das beim Einführen der Vorrichtung in ein zu perforierendes Rohr außerhalb dieser Rohrleitung bleibt, ist ein Betätigungszylinder 4 am rohrförmigen Grundkörper 1 befestigt. In dem Betätigungszylinder 4 ist ein Kolben 41 aufgenommen, der mit dem Betätigungselement 2 verbunden ist. Der Betätigungszylinder 4 weist zwei Druckleitungsanschlüsse 42, 43 auf, um eine beidseitige Druckbeaufschlagung des Kolbens 41 zu ermöglichen.
In Fig. 1 ist die Rohrperforationsvorrichtung in ihrer Grundstellung mit eingeschwenktem Schneidhebel 3 dargestellt. Dabei befindet sich der Kolben 41 mit dem Betätigungselement 2 in einer in Fig. 1 rechts orientierten Stellung.
Zum Durchtritt der Perforationsspitze 33 an die Rohrinnenwandung der zu perforierenden Rohrleitung ist in dem rohrförmigen Grundkörper 1 ein entsprechend geformter Ausschnitt oder Langloch 15 vorgesehen.
Der Schneidhebel 3 weist nahe der Perforationsspitze 33 beidseitig am Schwenkarm 32 angesetzte bzw. angeformte Kulissensteine 36 auf. Die Kulissensteine 36 sind in Führungsnuten 22 geführt, die am Betätigungselement 2 nahe der Auflaufschräge 21 in entsprechenden seitlichen Flanken 23 eingeformt sind. Die Flanke 23 mit Kulissenführung 22 ist in Fig. 1, da hinter dem Schneidhebel 3 liegend, gestrichelt dargestellt.
In Fig. 2 ist die Rohrperforationsvorrichtung in einem Wärmetauscherrohr 52 eingeführt in Perforationsstellung dargestellt. In Fig. 2 ist ferner eine Rohrplatte 51 des Wärmetauschers 5 wiedergegeben, in dem das Wärmetauscherrohr 52 eingewalzt ist. Durch den ausgeschwenkten Schneidhebel 3 ist in der Wandung des Wärmetauscherrohrs 52 bereits eine Perforation 53 eingebracht.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Fig. beschrieben.
Die Rohrperforationsvorrichtung wird mit ihrem mit Stopfen 12 versehenen Ende 11 des rohrförmigen Grundkörpers 1 in ein defektes Wärmetauscherrohr 52 eines Wärmetauschers 5 von der zugänglichen Seite der Rohrplatte 51 eingeführt. Die Perforationen in dem defekten Wärmetauscherrohr 52 müssen weit genug innenwärtig in dem Rohr ausgeführt werden, so daß nach Einsetzen von Abdichtstopfen am Rohrende weiterhin ein ungestörter Druckausgleich zwischen Wärmetauscherraum und Innenraum des Wärmetauscherrohres möglich ist. Entsprechend ist die Länge des rohrförmigen Grundkörpers bzw. die Position der Perforationsspitze 33 an der Vorrichtung auszubilden.
Wenn die ordnungsgemäße Position der Vorrichtung in dem Wärmetauscherrohr 52 gegeben ist, wird der Betätigungszylinder 4 durch Druckbeaufschlagung über Druckleitungsanschluß 42 betätigt. Der Kolben 41 wird nun vom druckbeaufschlagten Hydraulikmedium von der in Fig. 1 dargestellten Stellung in die in Fig. 2 dargestellte Stellung gebracht. Dabei wirkt der Kolben 41 direkt auf das damit verbundene Betätigungselement 2, an dessen innenwärtigem Ende die Auflaufschräge 21 ein Herausschwenken des Schneidhebels 3 bewirkt.
Dabei gleitet die leicht gewölbte Gleitfläche 35 des Schneidhebels 3 an der Auflaufschräge 21 entlang, so daß der Schneidhebel 3 mit seinem Schwenkarm 32 um die Schwenkachse 31 verschwenkt wird und sich durch den langlochartigen Ausschnitt 15 gegen die Innenseite des Wärmetauscherrohres 52 anlegt.
Aufgrund einer bevorzugten flachen Neigung der Auflaufschräge 21 von etwa 10° bis 20° wird eine hohe Druckkraft über die Gleitfläche 35 auf die Perforationsspitze 33 übertragen.
Bei weiterer Druckbeaufschlagung im Betätigungszylinder 4 über Druckleitungsanschluß 42 wird die an der Perforationsspitze wirkende Druckkraft weiter erhöht, was schließlich zur gewünschten Perforation 53 des Wärmetauscherrohres 52 führt. Die Gegenkraft zu der von der Perforationsspitze 33 aufgebrachten Punktkraft verteilt sich über den rohrförmigen Grundkörper 1 gleichmäßig auf der zur Perforation 53 radial gegenüberliegenden Gegenseite des Wärmetauscherrohres 52, so daß hier keine Deformationen auftreten.
Um den Schneidhebel 3 mit der Perforationsspitze 33 wieder in seine Grundstellung zu bringen, wird nun der Druckleitungsanschluß 43 des Betätigungszylinders 4 druckbeaufschlagt. Folglich verschiebt sich der Kolben 41 von seiner in Fig. 2 dargestellten linken Stellung in die in Fig. 1 dargestellte rechte Stellung (Grundstellung). Dabei wird das Betätigungselement 2 unmittelbar in Verbindung mit dem Kolben 41 in axialer Richtung zurückgesetzt, wobei der Schneidhebel 3 mittels der angeformten Kulissensteine 36 über die in zwei Flanken 23 des Betätigungselementes 2 eingeformten Kulissenführungen 22 kraftbetätigt in seine Grundstellung eingeschwenkt wird.
Nun kann die Perforationsvorrichtung zum weiteren Einbringen von Perforationsöffnungen in dem Rohr verdreht werden. Nach Abschluß der gewünschten Perforationen kann die Vorrichtung nach Rückstellung in ihre Grundstellung aus dem Wärmetauscherrohr 52 herausgezogen werden.
Bezugszeichenliste
1
rohrförmiger Grundkörper
11
innenwärtiges Ende
12
Stopfen
13
konkave Stützfläche
14
außenwärtiges Ende
15
Ausschnitt, Langloch
2
Betätigungselement
21
Auflaufschräge
22
Führungsnut, Kulissenführung
23
Flanke
3
Schneidhebel
31
Achse
32
Schwenkarm
33
Perforationsspitze
34
halbkugelförmiges Ende
35
Gleitfläche
36
Kulissenstein
4
Betätigungszylinder
41
Kolben
42
Druckleitungsanschluß
43
Druckleitungsanschluß
5
Wärmetauscher
51
Rohrplatte
52
Wärmetauscherrohr
53
Perforation

Claims (12)

  1. Rohrperforationsvorrichtung, insbesondere für defekte Wärmetauscherrohre, zur Einführung in eine Rohrleitung (52), mit einem rohrförmigen Grundkörper (1), der in die Rohrleitung (52) einführbar ist und in dem ein Betätigungselement (2) in axialer Richtung verschiebbar und ein Schneidhebel (3) mit Perforationsspitze (33) in im wesentlichen radialer Richtung schwenkbar gelagert sind, wobei der Schneidhebel (3) über eine Auflaufschräge (21) bei Relativbewegung zwischen diesen in radialer Richtung ausgeschwenkt wird und die Perforationsspitze (33) die Wandung der Rohrleitung (52) durchstößt.
  2. Rohrperforationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum axialen Verschieben des Betätigungselementes (2) ein Betätigungszylinder (4) vorgesehen ist.
  3. Rohrperforationsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungszylinder (4) ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder ist, dessen Kolben (41) mit dem Betätigungselement (2) verbunden ist.
  4. Rohrperforationsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungszylinder (4) an dem Ende (14) des Grundkörpers (1) angeordnet ist, das bei zum Perforieren eingeführter Stellung der Vorrichtung außerhalb der Rohrleitung (52) bleibt.
  5. Rohrperforationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflauffschräge (21) am Betätigungselement (2) angeordnet und die Schwenkachse (31) des Schneidhebels (3) im Grundkörper (1) gehaltert ist.
  6. Rohrperforationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückstellmittel (22, 36) zum Zurückschwenken des Schneidhebels (3) nach dem Rohrperforationsvorgang in seine Grundstellung vorgesehen ist.
  7. Rohrperforationsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellmittel in Form einer formschlüssigen Kulissenführung (22) an der Auflaufschräge (21) ausgebildet ist, wobei bei kraftbetätigter Rückstellung des Betätigungselementes (2) der Schneidhebel (3) über die Kulissenführung (22) in seine eingeschwenkte Grundstellung gebracht wird.
  8. Rohrperforationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationsspitze (33) pyramidenförmig mit drei- oder mehreckiger Grundfläche ausgebildet ist.
  9. Rohrperforationsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationsspitze (33) aus gehärtetem Stahl besteht.
  10. Rohrperforationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Grundkörper (1) einen Außendurchmesser aufweist, der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der zu perforierenden Rohrleitung (52).
  11. Rohrperforationsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für Rohrleitungen mit größerem Innendurchmesser halbschalenförmige Distanzelemente zur bedarfsweisen Vergrößerung des Außendurchmessers der Vorrichtung vorgesehen sind.
  12. Rohrperforationsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß formschlüssige Rastelemente an Distanzelement und Grundkörper (1) zur Fixierung der Distanzelemente am Grundkörper (1) bei Rotations- und Axialbewegungen in der Rohrleitung vorgesehen sind.
EP01126812A 2000-12-12 2001-11-10 Rohrperforationsvorrichtung Expired - Lifetime EP1214992B1 (de)

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EP1214992A1 true EP1214992A1 (de) 2002-06-19
EP1214992B1 EP1214992B1 (de) 2003-05-02

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