CS230580B2 - Zařízení pro podložení prvé vrstvy svaru při automatickém svařování styku dvou trubek - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro podložení prvé vrstvy svaru při automatickém svařování styku dYou trubek držených u sebe pomocí dvou čelních obvodových sad radiálních pístů vnitřního centrátoru, obsahující sadu nezávislých měděných podložek rozmístěných ve tvaru prstence a upěvněných k příslušnému množství podložných prvků pružně uložených v jedné z ob vodových sad radikálních pistů vnitřního centrátoru pomocí radiálních tlačných pružin.

Je dobře známo, že při provádění první vrstvy dobře protsveného kořenového svaru z ven ku při automatickém svařování dvou trubek je nutné používat zařízení na podkládání vsunuté do trubek, jež mají být svařovány a to tak, že vsunuté žařízení se dotýké krajů v oblasti svařování. Účelem tohoto opatření je podepřít vrstvu svaru, která by jinak propadla do trubek jakmile by došlo k protavení tenkých styčných krajů při zhotovování prvé vrstvy.

Takové zařízení pro podložení se obvykle připevňuje k vnitřnímu centrátoru, používanému k držení trubek, určených ke svaření, v poloze čely k sobě. Aby se zajistilo, že obě trubky jsou ve vzájemné žádoucí poloze, je zařízení dokonale vystředěno, a spočívá na krajích úkosu pro svařování.

V současném stavu jsou známá dvě zařízení, připevňovaná na vnitřní centrátory, určená pro podložení prvé vrstvy svaru. Prvý typ známého zařízení je tvořen v podstatě prstencem, složeným z nezávislých měděných dílů, majících délku čtvrtky nebo půlky obvodu. Těmito se radiálně pohybuje, pokud nespočívají na vnitřním obvodu trubek, určených ke svaření, a to radiálními tlačnými systémy rozdílných typů, nesenými vnitřním centrátorem.

Takové známé zařízení má řadu nevýhod, z nichž hlavní je skutečnost, že prstencové díly jsou na bocích ve styku pouze při jednom ze zvolených'průměrů, což není vhodné, protpž

230580 2 trubky nemají vždy stejný vnitřní průměr. Pokud se díly radiálně pohybuje tak, Že odpovídají vnitřnímu průměru trubek, jsou od sebe odtaženy a vznikají mezery a otevřená místa, kde potom není vrstva svaru již podložena.

Dalěí nevýhodou tohoto známého provedení zařízení je skutečnost, že nezávislé měděné díly jsou příliš dlouhé pro účinný souhlas s vnitřním povrchem trubek, které mají být svařeny, a to hlavně je-li obvod více či méně oválný.

Konečně dalším nedostatkem je konstrukční komplikace daná instalováním radiálního tlačného systému prstencových dílů na vnitřní centrátor.

Všechny výše uvedené nedostatky jsou prakticky odstraněny u druhého typu známého zařízení, které používá radiální písty vnitřního centrátoru pro radiální pohyb a které mohou odpovídat více délkám obvodu bez vzniku mezer a otevřených míst.

Toto druhé zařízení je tvořeno sadou v podstatě pravoúhlých nezávislých měděných podložek, rozmístěných stranou vedle strany do tvaru prstence podél jejich skloněných šířek a áešroubovaných k odpovídající sadě podpíracích podložek, které jsou samy podepřeny pružně pomocí radiálních tlačných pružin.

Tímto způsobem vyvolává radiální pohyb pístů vnitřního centrátoru ve spolupráci s činností radiálních tlačných pružin pružné přitlačení podložek k vnitřnímu povrchu trubek, určených ke svaření a podložky jsou schopny přizpůsobit svůj obvod vnitřnímu obvodu trubek vhodným sklouznutím navzájem relativním v radiálním směru podél styčné tlouštky, a to proti působení jejich pružin pro radiální přitlačování. Tím se vyvolá zmenšení jejich obvodu nebo zvětšení bez vzniku mezer a otevřených míst. Je to způsobené skutečností, že skloněné kraje zůstávají vždy ve vzájemném styku.

Avšak i tento druhý typ zařízení má své nevýhody*.Radiální sklouzávání mezi podložkami při přizpůsobení vnitřnímu povrchu trubek, určených ke svařování, vyvolává stupínky mezi sousedními podložkami a tak mohou vzniknout dutiny, vyvolávající vady ve svarech.

Kromě toho vnější povrch prstence, tvořený podložkami, má hlavy šroubů, které uchycují podložky k příslušným nosičům spodních podložek a to podstatně omezuje použitelné kruhóvé čelo, na němž může spočívat svařovaná vrstva. Dále je zřejmé, že nemajl-li být vytvořeny nebezpečné mezery nebo otevřená místa, musí být radiální posunutí mezi podložkami omezeno na tloušlku podložky, která nesmí být příliš veliká. Důsledkem toho je, že zařízení se může přizpůsobit pouze omezenému rozsahu obvodu.

Úkolem vynálezu je odstranit uvedené nedostatky a navrhnout nové zařízení pro podložení prvé vrstvy svaru, jež by bylo použitelné pro velký rozsah průměrů, dokonale odpovídalo vnitřnímu povrchu trubek určených ke svařování a nevytvářelo mezery nebo otevřená místa, ale ani stupně nebo dutiny, které by poskytlo dostatečně velkou užitnou plochu pro prvou vrstvu svaru.

Podle vynálezu se toho dosáhne tím, že nezávislé měděhé podložky vykazují lichoběžníkový tvar a jsou upevněny na podložných prvcích, pohyblivě uložených na horizontálních kolících, které jsou pevně spojeny s podpěrnými bloky pružně podpíranými jednou z obvodových sad radiálních pístů vnitřního centrátoru pomocí radiálních tlačných pružin, přičemž nezávislá měděné podložky jsou k podpěrným blokům střídavě přivráceny svou menší základnou a svou větší základnou a horizontální kolíky jsou opatřeny horizontálními tlačnými pružinami opřenými střídavě o opačná čela podložných prvků za účelem vytvoření prstence z nezávislých měděných podložek konstantně přitlačováných svými skosenými stranami proti sobě.

.Podle výhodného znaku vynálezu jsou nezávislé měděné podložky upevněny na podložných prvcích pomocí šroubů zapuštěných do tlouštky jejich základen.

Řešení podle vynálezu přináší řadu výhod. Nezávislé měděné podložky mohou především vykonávat nejen radiálně, ale i horizontálnš relativní pohyb a vlivem působení radiálních a horizontálních tlačných pružin se stávají samonastavovacími v horizontálních a radiálních směrech a mohou se snadno přizpůsobit různým obvodům a taká i více či méně oválnému tvaru, aniž by mezi nimi vznikaly mezery nebo stupně v místech, kde se stýkají povrchy podložek.

Je to tím, že nezávislé měděná podložky se pohybují horizontálně relativně k sobě skluzem podál svých skloněných stran, což je umožněno horizontálními přítlačnými pružinami a mění se podle obvodu prstence. Dále sklon a dálka styčných stran podložek dovolují velký rozsah posunu a tím velké rozdíly v obvodu, což umožňuje uzpůsobení pro trubky, jejichž průměr se mění až o * \

Dále pak kontinuální akce řečených tlačných pružin zajišťuje kontinuální styk mezi různými podložkami, takže nedochází k tvorbě ani mezer ani stupňů mezi podložkemi. Konečně vzhledem k tomu, že podpěry podložek a tím samotná podložky jsou volně uloženy na horizontálních kolících a mohou se otáčet okolo osy těchto kolíků, mohou se různé nezávislé podložky přizpůsobit více či méně oválnému vnitřnímu obvodu trubek, určených ke svaření.

Konečně- ještě zapuštění ěróubů upevňujících nezávislé měděné podložky na podložních prvcích do tloušťky základen měděných podložek přináší tu výhodu, že užitečná styčná plocha pro podepření prvé vrstvy svaru je velmi široká, protože není omezena přítomností šroubů nebo jiných kovových prvků.

Vynález je popsán více detailně v. delší části, a to za pomoci obrázků, která znázorňují výhodné provedeni vynálezu, přičemž uvedené zobrazeni neomezuje předmět vynálezu, ani technické nebo konstrukční modifikace, které jsou možné v souladu s uvedenými body předmětu vynálezu.

Na přiložených obrázcích je znázorněno:

obr. 1 - je schematické znázornění částečného podélného řezu dvěma trubkami, určenými ke svaření příčným svarem, trubky jsou drženy vnitřním centrátorem, na němž je upevněno zařízení pro podložení prvé vrstvy svaru v souladu s vynálezem, obr. 2 -je pohledem ve zvětšeném měřítku na dvě sousední části zařízení pro spodní podložení vrstvy svaru podle vynálezu, obr. 3 - je bočním pohledem v linii A-A podle obr. 2, obr. 4 - je bočním pohledem v linii B-B podle obr. 2.

Na obrázcích jsou znázorněny dvě trubky 1 a 2 určené ke svařeni příčným svarem po obvodu Ji, a dále vnitřní centrátor A opatřený dvěma čelnými obvodovými sadami radiálních pístů Ž a 6, které při radiálním přitlačení proti vnitřním povrchům trubky 1 a 2 udržují trubky vystředěné a drží je pohromadě v průběhu svařovací operace. Aby se zabránilo propadnutí první vrstvy svaru do trubek, použije se spodní podložení této vrstvy pomocí přípravku I, který je umístěn mezi trubky v místě stykových hran svaru i.

Přípravek 1 je v souladu s vynálezem v zásadě tvořen sadou nezávislých měděných podložek 8 lichoběžníkového tvaru, které jsou rozloženy jedna vedle druhé podél skloněných stran 2 tak, ®by tvořily prstence a jsou situovány svými základnami alternativně otočeny tak, že menší základna 10 jedné z podložek sousedí s větší základou-11 druhé sousední podložky a naopak, což je jasně patrné z obr. 2.

Uvedeno více specificky, každá lichoběžníková měděná podložka 8 je upevněna na podložném prvku 12 a k tomuto prvku je připevněna pomocí šroubů 13. které jsou zapuštěny do tlouštky 14 větší základny 11 podložky a pomocí šroubu Uj, který je zapuštěn do tloušťky menší základny 10 podložky (viz obr. 2). Tímto způsobem je vytvořen kruhový čelní tvar prstence, tvořeného podložkami 8, a tento kruhový tvar je určen k podepření prvá vrstvy svaru v celé dálce, protože nedochází k omezení přítomností žádných upevňovacích kovových prvků.

Podpěrný prvek podložek 12 je volně podepřen horizontálním kolíkem 17 pevně s podpěrným blokem ig ve vertikálním otvoru, do něhož je vsunut radiální píst 6 z jedné z uvedených dvou sad. Podpěrný, blok 18 je veden radiálně van radiální tlačnou pružinou 19. která působí mezi nižším čelem bloku 18 a zvětšením 20 pístu 6 a odtlačenl z radiálního pietu 6 je zabráněno ramenem a distanční podložkou 21. upevněnou k hlavě radiálního pístu 6 spojovacím šroubem 22. Na opačném čele podpěrného bloku 18. než je čelo nesoucí horizontální kolík 17. 3^e připevněna zarážecí deska 23. která spolupůsobí se zarážecím prstencem 26 vnitřního centrátoru 1, proti němuž spočívá, aby bylo zabráněno rotaci podpěrného bloku 18 kolem osy radiálního pístu 6 tak, že uvedený podpěrný blok 18 se může pohybovat pouze radiálně.

Uvedený podložený prvek 12 je tvarován tak, že relativně lichoběžníková nezávislá měděná podložka 8 vybíhá radiálně relativně k hlavě uvedeného spojovacího šroubu 22 (viz obr. 2 až 4) a uvedené lichoběžníková nezávislá-měděná podložky £ jsou udržovány pružně a konstantně přitlačené proti sobě podál jejich šikmých stran 2» ,a to pomocí příalúš ných horizontálních tlačných pružin 24. která jsou podepřeny horizontálními kolíky 17. a jspu zhotoveny tak, že alternativně působí na opačná čela podložných prvků 12.

Podrobněji uvedeno, horizontální tlačná pružina 24 je umístěna mezi vnějším čelem 12' podložného prvku 12. jak je patrno z obr. 3, a pojistná matice 25 je našroubována ne volný konec horizontálního kolíku 17. přičemž u sousedního podložného prvku je horizontální tlačná pružina 24 umístěna mezi protilehlými čely podpěrného bloku 18 a příslušného podložného prvku 12. jak je patrno z obr. 4.

Funkce je při provozu tohoto zařízení zřejmá. Obvodová sestava radiálních pí-atů £ vnitřního centrátoru 1 se pohybuje radiálně aby došlo k upevnění trubky^. Taká radiálně pohybuje sestavou lichoběžníkových nezávislých měděných podložek g, která přicházejí do sty ku s vnitřním povrchem trubky 2 před písty. Když je písty £ dále radiálně pohybováno, aby bylo vyvoláno přitlačení jejich hlav 22 proti řečenému vnitřnímu povrchu vlivem stlačení relativně radiálních tlačných pružin 12, ale podložky taká kloužou horizontálně podál svých skloněných styčných stran 2 vkhledem ke stlačení jejich horizontálních tlačných pružin 24. takže jejich prstenec souhlasí s obvodem vnitřního povrchu trubky.

Jelikož podpěry podložních prvků 12 a následně podložky g jsou volně umístěny na horizontálních kolících 17 a mohou proto rotovat okolo os kolíků, mohou podložky g zaujmout i oválný tvar vnitřního povrchu a nedojde přitom ke tvorbě mezer nebo stupínků na jejich skloněných styčných stranách 2·

Jelikož lichoběžníkové podložky jsou nezávislé a eamonastavovacl jak v horizontálním tak i v radiálním směru, jsou schopny dokonale, opsat obvod, který je oválný a/nebo se liší v průměru o * 1.

Claims (2)

1. Zařízení pro podložení prvé vrstvy svaru při automatickém svařování styku dvou trubek, držených u sebe pomocí dvou čelních obvodových sad radiálních pístů vnitřního centrátoru, obsahující sadu nezávislých měděných podložek rozmístěných ve tvaru prstence a upevně ných k příslušnému množství podložných prvků pružné uložených v jedné z obvodových sad radiálních pístů vnitřního centrátoru pomocí radiálních tlačných pružin, vyznačené tím, že nezávislé mšdšné podložky (8) vykazují lichoběžníkový tvar é jsou upevněny na podložných prvcích (12) pohyblivě uložených na horizontálních kolících (17), které jsou pevně spojeny s podpěrnými bloky (18) pružně podpíranými jednou z obvodových sad radiálních pístů (6) vnitřního centrátoru (4) pomocí radiálních tlačných pružin (19), přičemž nezávisle měděné podložky (8) jsou k podpěrným blokům (18) střídavě přivráceny svou menší základnou (10) a svou větší základnou (11) a horizontální kolíky (17) jsou opatřeny horizontálními tlačnými pružinami (24) opřenými střídavě o opačná čela podložných prvků (12) za účelem vytvoření prstence z nezávislých měděných podložek (8) konstantně přitlaěovaných svými skosenými stranami proti sobě.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že nezávislé měděné podložky (8) jsou upevněny na podložných prvcích (12) pomocí šroubů (13, 15) zapuštěných do tloušťky (14, ,6) jejich základen (10, 11).