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Trennmaschine für einen sich drehenden und axial vorschiebenden Rohrstrang
Die Erfindung bezieht sich auf eine Trennmaschine für einen sich drehenden und axial vorschiebenden Rohrstrang, bestehend aus einem auf zum Rohrstrang parallelen Schienen verfahrbaren Wagen, der mittels beiderseits der Schnittebene sitzenden, motorisch angetriebene Ketten od. dgl. aufweisenden Spannvorrichtungen mit dem Rohrstrang gekuppelt werden kann und der eine Trennscheibe mit Antriebsmotor trägt.
Fliegend angeordnete Trennmaschinen zum Abstechen von Rohrschüssen von einem sich drehenden und axial verschiebenden schraubenlinienförmig geschweissten Rohrstrang, die mit geeigneten Spannvorrichtungen mit dem Rohrstrang gekuppelt werden, sind seit längerem bekannt. Bekannt ist auch, dass die Trennmaschine durch motorisch angetriebene Bänder oder Ketten mit dem Rohrstrang gekuppelt wird, und dass der Wagen eine Trennscheibe mit Antriebsmotor, beispielsweise ein Fräsaggregat, trägt. Diese Ausführungen haben jedoch den Nachteil, dass die von der Trennscheibe herrührende Schnittkraft ein Drehmoment auf den Rohrstrang ausübt, das bis zum Schweisspunkt rückwirken und am Schweisspunkt Störungen verursachen kann. Ähnlich können sich im Augenblick des Ankuppeln Geschwindigkeitsunterschiede zwischen Rohrstrang und Wagen bzw.
Winkelgeschwindigkeitsunterschiede zwischen dem Rohrstrang und den umlaufendenSpannelementen bemerkbar machen. Diesem Umstand kommt besondere Bedeutung zu bei hochfrequenzgeschweissten Rohren, bei welcher Art der Schweissung die zu verbindenden Flächen ohne Zuführung zusätzlichen Schweissgutes dicht aneinandergefügt werden müssen.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, diesen Nachteil zu beseitigen und eine Trennmaschine der eingangs angeführten Art zu schaffen, welche keine schädlichen Rückwirkungen, weder in Kräften noch in Drehmomenten, auf den Rohrstrang ausübt, so dass am Schweisspunkt keine Störungen auftreten können.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass sowohl die Spannvorrichtungen als auch die Trennscheibe mit Antriebsmotor in einem gegenüber dem motorisch angetriebenen Fahrgestell des Wagens um die Rohrachse verdrehbaren und in Richtung der Rohrachse verschiebbaren Kranzrahmen untergebracht sind, und dass der Kranzrahmen mit Anschlagorganen versehen ist, denen am Fahrgestell den Gleichlauf zwischen Rohr und Ketten bzw. zwischen Rohr und Wagenbewerkstelligendeelektrische Kon- takte zugeordnet sind.
Der Kranzrahmen kann beispielsweise kreisbogenförmige Führungsleisten erhalten, welche in am Fahrgestell drehbar und in Richtung der Rohrachse verschiebbare Rollen eingreifen. Eine andere Lösung besteht darin, dass der Kranzrahmen mittels Lenkerpaaren, deren Enden in Kugelpfannen gelagert sind, am Fahrgestell aufgehängt ist.
Das nach aussen kraft-und drehmomentenfreiesystem hat zusätzlich den Vorteil, dass man mit einfachen nachgiebigen Zuleitungen für elektrische und erforderlichenfalls hydraulische Energie auskommt.
Es sind weder Schleifringe noch elektrohydraulische Spannsysteme auf dem Kranz erforderlich.
Das Prinzip einer rückwirkungsfreien Trennmaschine geht aus der im folgenden zu beschreibenden
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schematischen Darstellung und aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles hervor.
Fig. 1 lässt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Trennmaschine erkennen, Fig. 2 zeigt zugehörig die Lagerung der verschiebbaren Tragrollen, Fig. 3 gibt einen Überblick über eine praktische Ausführung, in axialer Richtung gesehen, Fig. 4 ist die Ansicht dieser Maschine quer zur Rohrachse, und Fig. 5 schliesslich vermittelt schematisch eine Alternativlösung für die Lagerung des Kranzrahmens auf dem Wagen.
In Fig. 1 ist --1-- ein massiver Kranz, der sich auf Tragrollen --2-- frei drehen kann. Diese laufen in Tragböcken-3-, die auf einem Fahrgestell --4-- befestigt sind. --5-- sind Laufräder, die das Gewicht der kompletten Maschine auf Fahrschienen --18-- übertragen ; die Trennmaschine kann auf den Fahrschienen-18-- verfahren werden.
Im Inneren des Kranzes --1-- ist beispielsweise eine Fräseinheit befestigt, deren Fräser --6-- in Lagern eines Bockes-7-läuft. Der Antriebsmotor für den Fräser --6-- ist im Interesse besserer Deutlichkeit nicht gezeichnet. Weiters ist im Inneren des Kranzes --6-- der Drehantrieb mit Gehäuse - und Kettenrad --9-- angebracht; wieder ist der Antriebsmotor der Klarheit halber weggelassen. Als Beispiel für Spannbänder sind im vorliegenden Fall Ketten --10-- gewählt, die das Rohr --11-und das Kettenrad --9-- umschlingen. Der Antriebsmotor für das Kettenrad --9-- ist in seiner leicht abfallenden Charakteristik so eingestellt, dass er die Eigenverluste des Antriebssystems deckt.
Der Fräseinheit gegenüber findet sich Gegengewicht --8--, dessen Lage und Grösse so bemessen wird, dass der
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sind. Damit ist die Ruhelage des Systems gegeben. Am unteren Scheitelpunkt trägt der Kranz-l- eine Leiste --12--, die bei Verdrehen des Kranzes an Kontakte-13, 14- anschlägt ; diese Kontakte sind am Fahrgestell befestigt und steuern den Antriebsmotor des Fahrantriebes.
In Fig. 2 ist eine Tragrolle --2- in der Seitenansicht dargestellt. Die Tragrolle --2-- läuft mit ihrer Welle in auf dem Fahrgestell --4-- befestigten Tragböcken --3--. Sie hat axial Spiel. Verschiebt sich der Kranz --1-- axial gegenüber dem Fahrgestell --4--, beispielsweise durch Geschwindigkeitsunterschiede, dann läuft die Achse der Tragrolle --2-- an elektrischen am Fahrgestell-4-- befestigten Kontakten --16 bzw. 17-an ; diese Kontakte wieder steuern den Motor des nicht gezeichneten die Laufräder 5-- antreibenden Fahrantriebes auf synchronen Lauf.
Fig. 3 ist die Achsansicht einer nach den erfindungsgemässen Merkmalen gebauten Trennmaschine, beispielsweise zum spanabhebenden Trennen mittels eines Fräsers.
Aus konstruktiven Gründen ist der Kranzrahmen als Schweisskonstruktion ausgeführt, bestehend aus einem Grundrahmen --21--, Stehern --23-- und einem oberen Querträger --24--. Der Grundrahmen - hat kreisbogenförmig begrenzte tragleisten --2--, die in eine Öffnung des Fahrgestelles --25-eintauchen und sich auf an der Innenseite des Fahrgestelles --25-- angebrachten Tragrollen --26-- stützen. Das Fahrgestell -25-- ist auf Laufräder --27-- abgestützt ; mit den Laufrädern -- 27 -- kann die Trennmaschine auf den Fahrschienen --28-- axial verfahren werden.
Der Grundrahmen --21- trägt auf einer Seite einen Bock -31--, auf dessen oben liegenden Führungen ein Fräsaggregat --33-- radial gegen die Rohrachse zugestellt werden kann. Für die Zustellung bedient man sich eines hydraulischen Zylinders-32--. Auf der gegenüberliegenden Seite findet sich ebenfalls ein Tragbock --31-- mit Schlittenführungen, auf dem entweder eine zweite Fräseinheit --37--, oder eine zusätzliche Gegendruckrolle aufgebaut wird. Sind zwei Fräsaggregate vorgesehen, so gleichen sich deren Gewichte in bezug auf die Rohrachse aus ; bei Verwendung eines einzelnen Fräsaggregates werden auf dem gegenüberliegenden Bock Gegengewichte angebracht, welche ihrerseits den Gewichtsausgleich besorgen.
Zum Spannen des Rohrstranges --52 bzw. 51-- und Kuppeln dienen Spannbänder --53--. In Fig. 3 ist die Lage der Spannelemente für den kleinsten Rohrdurchmesser voll ausgezogen ; strichliert ist die Lage beim grössten Rohrdurchmesser angedeutet. Im Leerlauf hängen die Spannbänder nach einer Seilkurve durch, dem Rohrstrang freien Durchgang gebend. Zum Spannen werden Spannhebel --43--, wel- che durchhydraulische Zylinder-44-eingeschwenktwerden, verwendet. Mit Hilfe von Führungsrollen - 46, 47-wird erreicht, dass das Rohr jedesmal, bei kleinem wie bei grossem Rohrdurchmesser, in grossem Winkel umschlungen wird.
Die Spannhebel --43-- und die hydraulischen Zylinder --44-- mit ihrem Auflagebock sitzen auf einer Brücke-41-, die an Führungsleisten-42-der --42-- der Steher --23-- verschoben werden können. Die Höhenlage der Brücke --41-- ist dem jeweiligen Rohrdurchmesser entsprechend einzustellen. Nach Einjustierung auf die richtige Höhe wird die Brücke --41-- mit den stehern --42-verspannt. Um Unterschiede in der Umschlingungslänge bei den verschiedenen Rohrdurchmessern auszu-
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gleichen, werden die Spannbänder über Umlenkrollen --40- geführt, die ebenfalls auf der Brücke - 41- befestigt sind. Hingegen sind die Antriebsräder --39- im oberen Querträger --24- gelagert, auf dem auch das Antriebsaggregat --38- sitzt.
Es genügt im Prinzip ein Antriebsrad --39-, doch kann es zweckmässig sein, symmetrisch angeordnete Antriebsräder-39-vorzusehen.
Mit dieser Konstruktion wird der Vorteil erreicht, dass beim Umstellen von einem Rohrdurchmesser auf einen andern weder Spannglieder noch Antriebsglieder ausgewechselt werden müssen ; es ist lediglich die Höhenlage der Brücke-41-zu verändern.
Da die untere Scheitellinie bei allen Rohrdurchmessern immer auf gleicher Höhe steht, werden die in Holmen --480-- gelagerten lafräder --27-- ausfahrbar gemacht. Damit kann bei Umstellung auf einen andern Rohrdurchmesser die Trennmaschine so gehoben werden, dass die untere Scheitellinie auf gleicher Höhe bleibt. Ungeachtet dieser Höhenverstellung steht die Achse des Messerkopfes bzw. stehen die Achsen der Messerköpfe immer auf Höhe der jeweiligen Rohrachse.
Die Spannbänder-53-drücken das Rohr gegen Gegenhalter --54-, die mit vorgespannten Fe- dern-55-ausgestattet sind und durch einen hydraulischen Zylinder -56-- zugestellt werden.
Der sich auf den Tragrollen --26-- frei drehende Grundrahmen --21-- trägt am unteren Ende eine Anschlagleiste-61-, welcher zwei auf dem Fahrrahmen-25-sitzende Kontakte-62, 63- zugeordnet sind. Es kann zweckmässig sein, die Nullage des Grundrahmens --21-- durch vorgespannte Federn --64 und 65-- genau zu bestimmen.
In analoger Weise wird nach Fig. 4 der auf eine Fahrachse wirkende Fahrantrieb --73-- durch auf dem Fahrgestell sitzende Kontakte-67 und 68-- gesteuert, welche von einer in Tragböcken --66- axial verschiebbaren Tragrolle--26-betätigt werden.
Im entspannten Zustand steht die Trennmaschine. Dann kann das sich drehende und vorschiebende Rohr frei durch die Trennmaschine laufen ; zur Unterstützung ist eingangs-und ausgangsseitig ein auf den jeweiligen Rohrdurchmesser einstellbares Rollenpaar-71, 72-vorgesehen. Die Antriebsmotoren für den Fahrantrieb --73- und den Drehantrieb --38-- sind mit abfallender Charakteristik ausgeführt.
Bei der Rohrtrennfräsmaschine nach Fig. 5 ist der als geschweisstes Gestell-80-ausgeführte Kranzrahmen über Lenker --82, 83-- am Fahrgestell --81-- aufgehängt, Die Achsen der Lenker sind zueinander geneigt, sie schneiden sich in der Rohrachse. Die Länge der Lenker ist so gewählt, dass beim Verdrehen des Kranzes eine geringe Rückstellkraft entsteht, die den Kranz in die Nullage zurückzudrücken bemüht ist. Da die untere Scheitellinie des Rohrstranges bei jedem Rohrdurchmesser auf gleicher Höhe liegen soll, befinden sich die Rohrachsen auf verschiedenen Höhen.
Dennoch kann die Forderung nach sich in der jeweiligen Rohrachse schneidenden Lenkerachsen erfüllt werden, wenndieoberen am Fahrgestell gelagerten Aufhängepunkte gegensinnig, beispielsweise durch Zahnsegmente-84, 85--, deren Schwenkpunkte mit den unteren Aufhängepunkten zusammenfallen und die durch eine Schneckenwelle -86-- gegenläufig geschwenkt werden, verstellt werden können. Diese Bauform bietet sogar den grossen Vorteil, dass die Höhenverstellung des Kranzes entfallen kann. Die Führung der Spannbänder ist sinngemäss anzupassen.
Die Gelenke der Lenker --82, 83-- sind als Kugelgelenke ausgebildet und erlauben damit auch eine axiale Relativbewegung des Gestelles --80-- gegenüber dem Fahrrahmen-81-. Neigt man die durch Lenkerpaar --82 bzw. 83-- gebildeten Ebenen so zueinander, dass sie sich in einer durch den Schwerpunkt gelegten Normalebene schneiden, dann erhält man auch für diese Relativbewegungen Rückstellkräfte, und es ist das Gestell --80-- (d.i. der Kranzrahmen) in beiden möglichen Bewegungsrichtungen stabilisiert. Lässt man die durch die Lenkerpaare bestimmten Ebenen sich auf Höhe der Rohrachse schneiden, so erreicht man eine stabilisierte Einpunktaufhängung.
Die Wirkungsweise ist folgende : Der feinstufig regelbare Antriebsmotor des Drehantriebes wird auf mit der Rohrdrehzahl synchrone Umlaufgeschwindigkeit einreguliert ; er hat im gekuppelten Zustand die Eigenverluste aller Antriebsglieder zu decken. Dann herrscht zwischen Kranzrahmen und Rohrstrang Gleichgewicht, und der auf dem Wagen frei schwenkbare Kranzrahmen bleibt in Ruhe. Tritt nun indem aus Rohrstrang und Kranzrahmen bestehenden System eine zusätzliche Kraft oder ein Drehmoment auf, so wird die Reaktionskraft bzw. das Reaktionsmoment den Kranz zu verdrehen suchen. Schon bei kleinem Drehwinkel schlägt der Kranzrahmen an einen elektrischen Kontakt an, der den Antriebsmotor in seinem abgegebenen Drehmoment derartig nachreguliert, dass wieder Gleichgewicht zwischen Kranz und Rohr hergestellt wird.
Analoges geht vor, wenn sich etwa die Winkelgeschwindigkeit des Rohrstranges selbst ändern sollte. Stets wird der Antriebsmotor zusätzlich oder vermindernd auftretende Kräfte bzw. Drehmomente kompensieren und wieder den Gleichgewichtszustand bewirken. Alle Regelvorgänge spielen sich innerhalb des aus dem Kranz und dem Rohrstrang bestehenden Systems ab. Der Rohrstrang wird damit vollständig, d. h. praktisch ausreichend bis zur Ansprechgrenze der Regelorgane,
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freigehalten von äusseren Kräften oder Drehmomenten.
In analoger Weise wird das Auftreten einer zusätzlichen axialen Kraft oder einer Änderung der Geschwindigkeit des Rohrstranges kompensiert. Ähnlich wie beim Drehantrieb wird dies dadurch gesteuert, dass sich der Kranzrahmen gegenüber dem Fahrgestell axial etwas verschieben kann. Die relative Bewegung zwischen Kranzrahmen und Fahrgestell wird zum Nachsteuern des feinstufig regelbaren Antriebsmotors für den Fahrantrieb ausgenutzt.
Selbstverständlich sind verschiedene Abänderungen des beschriebenenAusfühmngsbeispielesmöglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können statt der Spannbänder auchhydraulisch radial zugestellte Spannrollen verwendet werden, von denen nicht alle angetrieben werdenmüssen. Auch ist eine Paarung von Spannbändern und Spannrollen möglich, ebenso wie es zweckmässig sein kann, den Rohrstrang beiderseits der Schnittebene in je zwei Ebenen zu spannen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Trennmaschine für einen sich drehenden und axial vorschiebenden Rohrstrang, bestehend aus einem auf zum Rohrstrang parallelen Schienen verfahrbaren Wagen, der mittels beiderseits der Schnittebene sitzenden, motorisch angetriebene Ketten od. dgl. aufweisenden Spannvorrichtungen mit dem Rohrstrang kuppelbar ist und eine Trennscheibe mit Antriebsmotor trägt, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Spannvorrichtungen (10,53) als auch die Trennscheibe (6, 35) mit Antriebsmotor in einem gegenüber dem motorisch angetriebenen Fahrgestell (4,25, 81) des Wagens um die Rohrachse verdrehbaren und in Richtung der Rohrachse verschiebbaren Kranzrahmen (1, 21,80) untergebracht sind, welcher mit Anschlagorganen (12) versehen ist, denen am Fahrgestell befestigte, den Gleichlauf zwischen Rohr (11,52) und Ketten bzw.
zwischen Rohr und Wagen bewerkstelligende elektrische Kontakte (13, 14,16, 17) zugeordnet sind.
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Cutting machine for a rotating and axially advancing pipe string
The invention relates to a cutting machine for a rotating and axially advancing pipe string, consisting of a carriage which can be moved on rails parallel to the pipe string and which can be coupled to the pipe string by means of motor-driven chains or the like having tensioning devices on both sides of the cutting plane and which carries a cutting disc with drive motor.
Overhung cutting machines for tapping pipe sections from a rotating and axially displacing helically welded pipe string, which are coupled to the pipe string with suitable clamping devices, have been known for a long time. It is also known that the cutting machine is coupled to the pipe string by means of motor-driven belts or chains, and that the carriage carries a cutting disk with a drive motor, for example a milling unit. However, these designs have the disadvantage that the cutting force originating from the cutting disc exerts a torque on the pipe string which acts back up to the welding point and can cause disturbances at the welding point. Similarly, at the moment of coupling, differences in speed between the pipe string and carriage or
Make differences in angular velocity between the pipe string and the rotating tensioning elements noticeable. This circumstance is of particular importance in the case of high-frequency welded pipes, in which type of welding the surfaces to be connected must be tightly joined together without the addition of additional welded material.
The aim of the invention is to eliminate this disadvantage and to create a cutting machine of the type mentioned at the outset which does not exert any harmful effects on the pipe string, neither in terms of forces nor in terms of torques, so that no disturbances can occur at the welding point.
According to the invention, this is achieved in that both the clamping devices and the cutting disc with drive motor are accommodated in a wreath frame that is rotatable about the pipe axis and displaceable in the direction of the pipe axis with respect to the motor-driven chassis of the car, and that the wreath frame is provided with stop members, which on the Chassis are assigned the synchronism between pipe and chains or between pipe and wagon-making electrical contacts.
The rim frame can, for example, be provided with guide strips in the shape of a circular arc, which engage in rollers that are rotatable on the chassis and displaceable in the direction of the tube axis. Another solution is that the crown frame is suspended from the chassis by means of pairs of links, the ends of which are mounted in ball sockets.
The system, which is free of external force and torque, has the additional advantage that simple, flexible feed lines for electrical and, if necessary, hydraulic energy are sufficient.
Neither slip rings nor electro-hydraulic clamping systems are required on the rim.
The principle of a reaction-free cutting machine is based on the one to be described below
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schematic representation and from the description of an exemplary embodiment.
Fig. 1 shows a schematic representation of a cutting machine according to the invention, Fig. 2 shows the associated mounting of the displaceable support rollers, Fig. 3 gives an overview of a practical embodiment, seen in the axial direction, Fig. 4 is the view of this machine transversely to the pipe axis , and finally, FIG. 5 schematically shows an alternative solution for the storage of the crown frame on the carriage.
In Fig. 1 --1-- is a massive ring that can rotate freely on support rollers --2--. These run in trestles -3, which are attached to a chassis -4-. --5-- are running wheels that transfer the weight of the complete machine to runways --18--; the cutting machine can be moved on rails -18--.
Inside the ring --1--, for example, a milling unit is fastened, whose milling cutter --6-- runs in the bearings of a block-7-. The drive motor for the milling cutter --6-- is not shown in the interests of clarity. Furthermore, the rotary drive with housing and chain wheel --9-- is located inside the ring --6--; again the drive motor is omitted for the sake of clarity. As an example of tensioning straps, chains --10-- are chosen in the present case, which loop around the tube --11 - and the chain wheel --9--. The slightly sloping characteristic of the drive motor for the sprocket --9-- is set in such a way that it covers the internal losses of the drive system.
Opposite the milling unit there is a counterweight --8--, the position and size of which is dimensioned so that the
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are. This gives the system the rest position. At the lower apex the wreath-l- has a bar -12- that strikes against contacts-13, 14- when the wreath is turned; these contacts are attached to the chassis and control the drive motor of the traction drive.
In Fig. 2 a support roller --2- is shown in side view. The support roller --2-- runs with its shaft in support brackets --3-- attached to the chassis --4--. It has axial play. If the ring --1-- moves axially with respect to the chassis --4--, for example due to differences in speed, then the axis of the support roller --2-- runs on electrical contacts --16 or 17, which are attached to the chassis-4-- -on ; these contacts again control the motor of the travel drive (not shown) driving the wheels 5 to run synchronously.
3 is the axial view of a cutting machine built according to the features according to the invention, for example for cutting cutting by means of a milling cutter.
For structural reasons, the crown frame is designed as a welded construction, consisting of a base frame --21--, uprights --23-- and an upper cross member --24--. The base frame - has support strips --2-- delimited in the shape of a circular arc, which dip into an opening in the chassis --25 - and are supported on support rollers --26-- attached to the inside of the chassis --25--. The chassis -25- is supported on wheels -27-; With the running wheels - 27 - the cutting machine can be moved axially on the running rails --28--.
The base frame -21- carries a bracket -31- on one side, on the guides of which a milling unit -33- can be advanced radially against the pipe axis. A hydraulic cylinder -32- is used for delivery. On the opposite side there is also a support frame --31-- with slide guides on which either a second milling unit --37-- or an additional counter-pressure roller is built. If two milling units are provided, their weights are balanced with respect to the pipe axis; When using a single milling unit, counterweights are attached to the opposite block, which in turn take care of the weight compensation.
Tensioning straps --53-- are used to tension the pipe string --52 or 51-- and domes. In Fig. 3, the position of the clamping elements for the smallest pipe diameter is fully drawn; The position of the largest pipe diameter is indicated by dashed lines. When idling, the tensioning straps sag after a rope curve, giving the pipe string free passage. Clamping levers --43--, which are swiveled in by hydraulic cylinders 44, are used for clamping. With the help of guide rollers - 46, 47 - it is achieved that the pipe is looped around at a large angle each time, both with a small and with a large pipe diameter.
The clamping levers -43- and the hydraulic cylinders -44- with their support frame sit on a bridge-41- which can be moved on guide rails-42-the -42- the uprights -23-. The height of the bridge --41 - is to be set according to the respective pipe diameter. After adjusting to the correct height, the bridge -41- is braced with the uprights -42. In order to identify differences in the length of the loop with the various pipe diameters
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the same, the tensioning straps are guided over pulleys -40- which are also attached to the bridge -41-. In contrast, the drive wheels -39- are mounted in the upper cross member -24- on which the drive unit -38- sits.
In principle, one drive wheel -39- is sufficient, but it can be useful to provide symmetrically arranged drive wheels -39-.
With this construction the advantage is achieved that when changing from one pipe diameter to another, neither tensioning elements nor drive elements have to be exchanged; all you have to do is change the height of the bridge-41-.
Since the lower apex line is always at the same height for all pipe diameters, the lifting wheels --27-- stored in spars --480-- are made extendable. In this way, when changing to a different pipe diameter, the cutting machine can be lifted so that the lower apex line remains at the same height. Regardless of this height adjustment, the axis of the cutter head or the axes of the cutter heads are always at the height of the respective pipe axis.
The tensioning straps-53- press the pipe against counterholders -54-, which are equipped with pre-tensioned springs-55- and are advanced by a hydraulic cylinder -56-.
The base frame -21- that rotates freely on the support rollers -26- carries a stop bar -61- at the lower end, to which two contacts -62, 63- are assigned on the chassis -25. It can be useful to precisely determine the zero position of the base frame --21-- using pretensioned springs --64 and 65--.
In an analogous manner, according to Fig. 4, the travel drive acting on a travel axis --73 - is controlled by contacts 67 and 68 - seated on the chassis, which are actuated by a roller - 66 - axially displaceable in support frames - 66 will.
The cutting machine is in the relaxed state. Then the rotating and advancing pipe can run freely through the cutting machine; A pair of rollers 71, 72 which can be adjusted to the respective pipe diameter is provided on the inlet and outlet side for support. The drive motors for the travel drive -73- and the rotary drive -38- are designed with sloping characteristics.
In the case of the pipe cutting machine according to Fig. 5, the wreath frame, designed as a welded frame 80, is suspended from the chassis -81- via links --82, 83--. The axes of the links are inclined to one another, they intersect in the tube axis. The length of the link is chosen so that when the rim is turned, a small restoring force is created, which tries to push the rim back into the zero position. Since the lower apex line of the pipe string should be at the same height for every pipe diameter, the pipe axes are at different heights.
Nevertheless, the requirement for link axes intersecting in the respective tubular axis can be met if the upper suspension points mounted on the chassis are in opposite directions, for example by toothed segments -84, 85-- whose pivot points coincide with the lower suspension points and which are pivoted in opposite directions by a worm shaft -86- can be adjusted. This design even offers the great advantage that the height adjustment of the rim can be omitted. The guide of the tensioning straps must be adjusted accordingly.
The joints of the links --82, 83 - are designed as ball joints and thus also allow an axial relative movement of the frame --80-- with respect to the chassis -81-. If the planes formed by the pair of links --82 or 83 - are inclined towards one another in such a way that they intersect in a normal plane through the center of gravity, then one also obtains restoring forces for these relative movements, and the frame --80-- ( di the rim frame) stabilized in both possible directions of movement. If the planes determined by the link pairs intersect at the height of the tube axis, a stabilized single-point suspension is achieved.
The mode of operation is as follows: The finely adjustable drive motor of the rotary drive is regulated to a rotational speed that is synchronous with the tube speed; in the coupled state it has to cover the internal losses of all drive links. Then there is equilibrium between the ring frame and the pipe string, and the ring frame, which can be freely pivoted on the carriage, remains at rest. If an additional force or torque occurs in the system consisting of the pipe string and the crown frame, the reaction force or the reaction torque will attempt to twist the crown. Even at a small angle of rotation, the ring frame strikes an electrical contact, which readjusts the drive motor in its output torque in such a way that equilibrium is restored between ring and tube.
The same happens if the angular velocity of the pipe string itself should change. The drive motor will always compensate for additional or reduced forces or torques and bring about the state of equilibrium again. All control processes take place within the system consisting of the ring and the pipe string. The pipe string is thus complete, i.e. H. practically sufficient up to the response limit of the regulating bodies,
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kept free from external forces or torques.
In an analogous manner, the occurrence of an additional axial force or a change in the speed of the pipe string is compensated. Similar to the rotary drive, this is controlled by the fact that the crown frame can move axially a little relative to the chassis. The relative movement between the crown frame and chassis is used to readjust the finely adjustable drive motor for the drive.
Obviously, various modifications of the described embodiment are possible without departing from the scope of the invention. For example, instead of the tensioning belts, tensioning rollers that are hydraulically fed radially can be used, not all of which have to be driven. A pairing of tensioning straps and tensioning rollers is also possible, just as it can be useful to tension the pipe string in two planes on both sides of the cutting plane.
PATENT CLAIMS:
1. Cutting machine for a rotating and axially advancing pipe string, consisting of a carriage that can be moved on rails parallel to the pipe string, which can be coupled to the pipe string by means of tensioning devices located on both sides of the cutting plane, motor-driven chains or the like, and which carries a cutting disc with drive motor , characterized in that both the clamping devices (10, 53) and the cutting disc (6, 35) with the drive motor in a carriage (4,25, 81) of the carriage that is driven by a motor can rotate around the pipe axis and move in the direction of the pipe axis Wreath frame (1, 21, 80) are accommodated, which is provided with stop members (12), which are attached to the chassis, the synchronization between the tube (11, 52) and chains or
electrical contacts (13, 14, 16, 17) which accomplish between the pipe and the carriage are assigned.