Presse zum Prüfen von Rohren unter hydraulischem Innendruck, insbesondere für lange Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse zum Prüfen von Rohren unter hydraulischem Innendruck, insbesondere für lange Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern, mit zwei Dichtungskopfträgern, von denen der eine ortsfest und der andere mittels Spin deltriebe in Längsrichtung der Rohre verschiebbar ist, wobei an den Dichtungskopfträgern radial bewegbare Spannmittel vorgesehen sind, um das Rohr während der Druckprobe gegen Ausknicken zu sichern.
Die Erfindung ermöglicht die besondere Ausbildung und Anordnung der Spannmittel sowie ihrer Verstellmittel mit dem Ziel, die bei der Druckprobe auftretenden Knickbeanspruchungen, die durch die Einwirkung des Druckmittels auf die beiden Stirnflächen der Rohre entstehen, aufzunehmen und ausserdem die Spannmittel so zu gestalten, dass Rohre mit verschieden grossen Durchmessern mit denselben Spannmitteln in Abhängigkeit vom Prüfdruck sicher eingespannt werden können.
Es ist bereits eine Rohrprüfpresse bekannt, deren beide Dichtungskopfträger auf Wagen angeordnet sind. Jeder Dichtungskopfträger ist mit einer Vielzahl von Spannbacken versehen, die gleichmässig über den Umfang des Rohres verteilt sind. Diese Spannmittel werden durch Kniegelenke, deren Druckstange die Kolbenstange eines doppeltwirkenden Kolbens ist, in und ausser Arbeitsstellung gebracht. Zur Beaufschlagung der Kolben für die Kniehebel sind gesonderte Druckmittelkreise notwendig. Der Gesamtaufbau dieser Dichtungskopfträger ist somit baulich aufwendig und teuer. Ausserdem war bei diesem Vorschlag die Überlegung massgebend, das Rohr während der Druckprobe nicht nur in Umfangsrichtung, sondern auch in Längsrichtung zu beanspruchen, d. h. das Rohr wird während der Druckprobe erheblichen Zugkräften unterworfen.
Um dies zu ermöglichen, müssen aber ganz beachtliche Spannkräfte aufgebracht werden.
Ausserdem müssen für einen bestimmten Durchmesserbereich jeweils andere Spannbacken eingesetzt werden.
In Abweichung von der bekannten Presse sind nach der Erfindung Mittel vorhanden, um beim Prüfen die Spannkraft der Spannmittel in Abhängigkeit vom Druck des Prüfdruckmittels sowie vom Durchmesser des Rohres selbsttätig einzustellen. Mit Vorteil wird die Spannkraft so gewählt, dass die beim Prüfen auftretenden Knickkräfte, die durch die Einwirkung des Druckmittels auf die beiden Stirnflächen des Rohres entstehen, hinreichend aufgenommen werden, wobei die jeweilige Spannkraft unabhängig vom jeweiligen Durchmesser des Rohres ist.
Zu diesem Zweck können die Spannmittel an die Arme von am Dichtkopfträger schwenkbar gelagerten zweiarmigen Hebeln angelenkt werden, deren anderer Arm mit einer Steuerkurve versehen sein kann, um auf diese eine Rolle einwirken zu lassen, die ihrerseits an einem auf dem Dichtkopfträger geführten und axial bewegbaren Zylinder gelagert sein kann, dessen Druckmittelraum mit dem Prüfdruckmittel in Verbindung steht. Die Zylinder können durch eine Feder wieder in die Ausgangsstellung gebracht werden, sobald das Druckmittel entlastet wird; Die Rohre können dadurch unmittelbar vor den beiden Dichtköpfen fest eingespannt und die auftretenden Knickkräfte aufgenommen werden. Selbst bei sehr langen Rohren brauchen diese nur durch eine einzige Spannzange, die etwa in der Längsmitte des Rohres angreifen soll te, abgestützt zu werden.
Um dies zu ermöglichen, kann der Träger der Spannzange durch die Spindeltriebe für den verschiebbaren Prüfkopfträger mit halber Geschwindigkeit des Prüfkopfträgers in Längsrichtung des Rohres bewegt werden. Dadurch kann ein besonderes Verstellmittel für den Träger der Spannzange, der gleichzeitig auch noch die beiden Gewindespindeln für den verschiebbaren Prüfkopfträger abstützt, vermieden werden. Die getriebliche Verbindung des Trägers der Spannzange mit den Spindeln für den verschiebbaren Dichtkopfträger kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass auf den Spindeln je ein drehfest mit dieser verbundenes, jedoch axial bewegbares Ritzel angeordnet ist, das mittels eines Untersetzungsgetriebes mit je einem im Ständer lose drehbar gelagerten Ritzel in Verbindung steht, das mit seinem Innengewinde mit dem Aussengewinde der Spindel im Eingriff steht.
Durch die gewählte Untersetzung des Zwischengetriebes kann der Träger der Spannzange mit halber Geschwindigkeit des Prüfkopfträgers in Längsrichtung des Rohres bewegt werden. Alle anderen bisher notwendigen Spannzangen sowie ihre Verstellmittel könnten dadurch entfallen.
In der Zeichnung ist in den Fig. 1 bis 4 ein Ausführungsbeispiel für eine Rohrprüfpresse nach der Erfindung dargestellt und nachstehend näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die Prüfpresse beim Prüfen eines langen Rohres in der Draufsicht,
Fig. 2 im Längsschnitt in vergrössertem Massstab Einzelheiten der Spannmittel für die Rohre,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B und
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie C-D von Fig. 1 und ausserdem, wie auch Fig. 3, Einzelheiten zum Verstellen des beweglichen Dichtkopfträgers sowie zum Ein- und Ausheben der zu prüfenden Rohre.
Mit 1 ist der ortsfeste und mit 2 der in Längsrichtung des Rohres 3 bewegliche Dichtkopfträger bezeichnet. Die beiden Dichtkopfträger sind durch Schrauben spindeln 4 und 5, die auch die beim Prüfvorgang auftretenden axialen Kräfte aufnehmen, miteinander verbunden, vgl. Fig. 2. Die Spindeln 4 und 5 sind mit ihren Enden ortsfeste Lagerböcke 6 bzw.
7 gelagert. Auf ihre Enden 4a bzw. 5a sind Schnekkenräder 4b, 5b drehfest aufgesetzt, die mit nicht dargestellten Schnecken im Eingriff stehen, die beispielsweise durch einen Ölmotor 8 im rechten oder linken Drehsinn angetrieben werden, um den Prüfkopfträger 2 sowie die beiden Träger 9 und 10 in Längsrichtung der Rohre hin und her bewegen zu können. Die Träger 9 und 10 wandern dabei mit der halben Geschwindigkeit des Prüfkopfträgers 2 in beiden Richtungen mit, um die Spindeln 4, 5 abzustützen. Um dies zu ermöglichen sind auf die Spindeln 4 und 5 mittels einer Keil-Nutverbindung drehfest, aber längsverschiebbar jeweils ein Ritzel 11 angeordnet, das mit einem Ritzel lla im Eingriff steht, das auf der Hohlwelle 12 angeordnet ist, die lose drehbar auf der Welle 13 gelagert ist.
Auf jeder Hohlwelle 12 ist neben dem Ritzel lla ein weiteres Ritzel 14 drehfest angeordnet, das mit einem Ritzel 15 im Eingriff steht. Das Ritzel steht mit einem Innengewinde mit dem Aussengewinde 16 der Spindel 4 bzw. 5 im Eingriff und ist lose drehbar im Ständer 9 bzw. 10 angeordnet. Die Untersetzung des Zwischentriebes 11, lla, 14, 15 ist so gewählt, dass die beiden Träger 9 und 10 mit der halben Geschwindigkeit des Dichtkopfträgers 2 beim Drehen der Spindeln 4 und 5 hin und her bewegt werden. In dem Träger 9 ist ausserdem eine Spannzange 17 angeordnet, durch die das Rohr 3a während der Prüfung etwa in der Längsmitte abgestützt und nach der Prüfung durch entsprechende Verschiebung des Dichtkopfträgers 2 aus dem ortsfesten Dichtkopf la herausgezogen wird.
Um die beim Prüfen auftretenden Knickkräfte aufzunehmen, die durch die Einwirkung des Druckmittels auf die beiden Stirnflächen des Rohres entstehen, wird das Rohr unmittelbar von den Dichtungsstellen, beispielsweise durch je vier Spannbacken 18a bis 1 8d fest eingespannt. Die Spannbacken sind an den Arm 19a von zweiarmigen Hebeln 19 angelenkt, deren anderer Arm l9b als Steuerkurve ausgebildet ist, auf die jeweils eine Rolle 20 einwirkt. Die Rollen 20 sind auf einem Zylinder 21 gelagert, der auf dem Dichtungskopfträger 1 bzw. 2 geführt und axial dazu bewegbar ist. Die Zylinder 21 werden durch eine Feder 22 in die in Fig. 2 dargestellte Ausgangsstellung gebracht, sobald das Druckmittel zum Prüfen des Rohres entlastet wird. Der Druckmittelraum 21a eines jeden Zylinders 21 steht durch Bohrungen 23 bzw.
24 mit dem Druckmittel zum Prüfen des Rohres in Verbindung.
Die Funktionsweise ist wie folgt:
Die auf dem Rost 25 liegenden Rohre werden durch die Einheber 26 auf die Schrägfläche 27 gebracht, von der hinab sie auf die Tragarme 28 in die Prüflage rollen. Dann wird das Ventil 29 geöffnet und das Druckmittel durch die Leitung 30 und die Bohrung 31 des Dichtungskopfträgers 1 in das Rohr eingeführt. Nach dem Spülen des Rohres wird das Ventil 32 geschlossen, so dass sich ein Druck im Inneren des Rohres aufbauen kann. Durch die Bohrungen 23 und 24 gelangt das Druckmittel in den Druckmittelraum 21a der Zylinder 21, wodurch die Zylinder auf die Dichtungsköpfe hinzu bewegt werden. Die Rollen 20 wirken dabei auf die als Steuerkurven ausgebildeten Arme l9b in dem Sinne ein, dass die Spannbakken 18a bis 18d das Rohr 3a an vier Punkten fest einspannen. Während der Druckprobe wird das Rohr durch die Spannzange 17 unterstützt.
Nach der Druckprobe wird das im Rohr befindliche Druckmittel entlastet, wodurch die Zylinder 21 durch die Federn 22 wieder in die in Fig. 2 dargestellte Ausgangsstellung gebracht werden und die Spannbacken das Rohr somit freigeben. Dann wird der ölmotor 8 eingeschaltet und die Spindeln 4 und 5 in dem Sinne gedreht, dass sich der Prüfkopfträger 2 nach rechts bewegt. Mit halber Geschwindigkeit des Prüfkopfträgers 2 wird auch der Träger 9 entsprechend bewegt und da durch das Rohr 3a aus dem Prüfkopf la herausgezogen. Anschliessend wird die Spannzange 17 geöffg net und die Welle 33 für die Tragarme 28 durch den Ölmotor 34 so bewegt, dass die Tragarme 28 das Rohr 3a aus der Prüflage heraus auf die Schrägfläche 35 legen, von der herab sie auf den Rost 36 rollen.
Der Ölmotor 34 treibt eine Schnecke 38, die mit dem Sc'lnevkenrad 37 im Eingriff steht, das auf der Welle 33 für die Tragarme 28 angeordnet ist.