DD289959A5

DD289959A5 - MOBILE CARRIER SYSTEM FOR SURFACE MACHINING OF CURVED AND CURVED CYLINDRICAL CONSTRUCTION BODY

Info

Publication number: DD289959A5
Application number: DD33565489A
Authority: DD
Inventors: Dieter Grune
Original assignee: Vereinigte Kraftwerks-Aktiengesellschaft,Niederlassung Kraftwerk Elbe,De
Priority date: 1989-12-14
Filing date: 1989-12-14
Publication date: 1991-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mobiles Traegersystem zur Oberflaechenbearbeitung gerader und gebogener zylindrischer Baukoerper. Die erfindungsgemaesze Maschine ist an frei verlegten Rohrleitungen (vor Ort) groszer Durchmesser in einem durch Stuetzen oder Aufhaenger begrenzten Abschnitt anzuwenden, um deren Oberflaeche in selbsttaetiger Betriebsweise blankzuschleifen, mechanisch zu reinigen oder zu entrosten. Die Maschine laeszt sich auch an gebogenen wie lotrechten Rohrabschnitten einsetzen. Sie besteht aus zwei im wesentlichen zu einem Ring zusammengekoppelten, fahrbaren, getriebenen und lenkbaren Geraetetraegern, die je eine Bearbeitungsbaugruppe mit zugehoerigen Stell- und Antriebsmitteln aufnehmen. Erfindungsgemaesz sind die Geraetetraeger mit elastischen Elementen miteinander gekoppelt.{Traegersystem, mobil; Segmente; Rohre, schleifen; Rohre, reinigen; Rohre, entrosten; Vor-Ort-Oberflaechenbearbeitung; Rohrabschnitt, waagerecht; Rohrabschnitt, gebogen; Rohrabschnitt, lotrecht; Betriebsweise, selbsttaetig; Spanneinrichtung}The invention relates to a mobile carrier system for surface processing straight and curved cylindrical Baukoerper. The machine according to the invention is to be used on freely laid pipes (on site) of large diameter in a section bounded by supports or hangers, in order to burn their surface in automatic operation, to mechanically clean or to de-rust. The machine can also be used on curved and vertical pipe sections. It consists of two essentially coupled together in a ring, mobile, driven and steerable Geraetetraegern, each receiving a processing assembly with associated actuator and drive means. According to the invention, the device carriers are coupled together with elastic elements. {Carrier system, mobile; segments; Pipes, grinding; Pipes, clean; Pipes, rust; Onsite Oberflaechenbearbeitung; Pipe section, horizontal; Pipe section, bent; Pipe section, vertical; Mode of operation, self-acting; Tensioning device}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Das erfindungsgemäße mobile Trägersystem stellt eine Maschine dar und ist en frei verlegten Rohrleitungen und ähnlich&n zylindrischen Baukörpern großer Durchmesser vor Ort anwendbar, um deren äußere Oberfläche zu bearbeiten. Dies erfolgt zwischen zwei Auflagern der Rohrleitungen sowohl im geraden als auch im Bogenbereich rundum im automatischen Vortrieb. Es bedarf lediglich deren Montage auf dem vorgesehenen Rohrabschnitt.The mobile support system according to the present invention is a machine and is applicable to exposed pipelines and similar large-diameter cylindrical structures in the field to machine the outer surface thereof. This is done between two supports of the pipes both in straight and in the bow area all around in automatic jacking. It only requires their installation on the intended pipe section.

Characteristic of the known state of the art

Nach DD 259813 ist eine Maschinezum Schleifen von Rohroberflächen vor Ort bekannt, die die Rohrleitung im Bereich zwischen zwei Aufhängungen oder Stützen außen in einer Zickzack-Spiralbewegung selbsttätig umfährt und ebenso selbständig flächenüberlappend außen blankschleift, gleich, ob das blankzuscSileifende Rohr waagerecht, lotrecht, schräg oder in einer ebensolchen Biegung verläuft.According to DD 259813 a machine for grinding pipe surfaces on site is known, which bypasses the pipeline in the area between two suspensions or supports outside in a zigzag spiral movement and also self-blankelnflächen overlapping outside grinding, no matter whether the blankzuscube tube horizontally, vertically, obliquely or in a similar bend.

Zu diesem Zweck ist ein aus zwei Ringhälften bestehender und an unterschiedlichen Rohrdurchmessern anpaßbarer Ring vorgesehen, der auf das zu blankschleifende gerade Rohr oder Rohrbögen vor Ort montiert wird. Jede dieser Ringhälften besteht wiederum aus elementaren Ringsegmenton und aus zwei zu Ringsegmenten gestalteten Vorschubeinheiten sowie aus einer Schleifeinheit. An jeder Ringhälfte sind zwei Laufeinheiten mit jewe'ls zwei in Abstand koaxial zueinander angeordneten, gemeinsam lenkbaren und federnd gelagerton Rädern befestigt. Die so entstehenden vier Radpaare am Ring dienen der Zentrierung des Ringes auf dem Rohr und gewährleisten bei 9iner etwas schrägen Lenkeinstellung sowohl den Umlauf des Ringes auf dem Rohr als auch dessen gleichzeitigen axialen Vorschub, was einer Schraubbewegung entspricht. Wenigstens ein Radpaar, das aus zwei mit einer Kardanwelle gekoppelten Rädern besteht, ist über ein Getriebe von einem Antriebsmittel, zweckmäßigerweise von einem die Drehrichti'ng änderbaren Reversiermotor, angetrieben.For this purpose, an existing of two ring halves and adaptable to different pipe diameters ring is provided, which is mounted on the spot to be polished straight pipe or elbows on site. Each of these ring halves in turn consists of elementary Ringsegmenton and two designed to ring segments feed units and a grinding unit. On each ring half two running units with jewe'ls two spaced apart coaxially to each other, are mounted jointly steerable and resiliently mounted wheels. The resulting four pairs of wheels on the ring serve to center the ring on the tube and ensure at 9iner something oblique steering adjustment both the circulation of the ring on the tube and its simultaneous axial feed, which corresponds to a screwing. At least one pair of wheels, which consists of two wheels coupled to a cardan shaft, is driven via a gear by a drive means, expediently by a reversing motor which can be changed in direction of rotation.

Da wegen der Kabelanschlüsse oine Drehung des Ringes nur in eine Richtung nicht zu realisieren ist, bedarf es Maßnahmen, um die Drehrichtung zweckmäßigerweiss nach einer halben Umdrehung zu ändern, aber den Vorschub in ein und derselben Richtung beizubehalten.Because of the cable connections oine rotation of the ring can not be realized in one direction, it requires measures to change the direction of rotation zweckmäßigerweiss after half a revolution, but to maintain the feed in one and the same direction.

Aus diesem Grunde ist ein mit einem Rad gekoppelter Geber vorgesehen, der in Verbindung mit einer mikroelektronischen Steuereinheit sowohl den Reversiermotor zur Änderung der Drehrichtung ansteuert als auch zur Umkehrpunkten einen Elektromagneten ansteuert, der seinerseits über Stößel, lenkscheibe und Lenkachse die Lenkung der Räder bewirkt. Zur Schleifeinheit jeder Ringhälfte gehört die Bandschleifvorrichtung, die bekannterweise aus dem Schleifband, Antriebsrolle, Umlenkrolle und Kontaktscheibe für den Andruck des Schleifbandes an die Rohroberfläche besteht. Die Schleifeinrichtung ist in der Achse der Antriebsrolle so verschwenkbar angeordnet, daß die Kontaktscheibe gegen die Rohroberfläche zwischen den Rädern eines Radpaares, und zwar genau in der Mitte geführt werden kann. Mit einer du rch Hand betätigten Schneckenwelle ist die Kontaktscheibe vorerst nur soweit an die Rohroberfläche heranzustellen, bis eine Fünrungsrolle, die unmittelbar an der Kontaktscheibe angeordnet ist, unter gewählter Vorspannung einer Druckfeder auf der tohroberfläche aufruht, dio Kontaktscheibe jedoch noch einen Abstand davon hat. Für die Hefanführung und den Andruck der Kontaktscheibe selbst an der Rohroberfläche dient ein Elektromagnet mit Anker, mit dessen Magnetisierungsstrom die Andruckkraft der Führungsrolle variiert werden kann.For this reason, coupled with a wheel encoder is provided, which controls both the reversible motor to change the direction of rotation in conjunction with a microelectronic control unit as well as the reversing points an electromagnet drives, which in turn causes the steering of the wheels via plunger, steering wheel and steering axis. The grinding unit of each ring half includes the belt grinding device, which is known to consist of the grinding belt, drive roller, deflection roller and contact disk for the pressure of the grinding belt to the pipe surface. The grinding device is arranged so pivotable in the axis of the drive roller, that the contact disc against the pipe surface between the wheels of a pair of wheels, and that can be performed exactly in the middle. With a hand-operated worm shaft, the contact disc is initially only as far as the Rohroberfläche herzuzust to a Fünrungsrolle which is located directly on the contact disc, rests under selected bias of a compression spring on the tohroberfläche, dio contact disc, however, still has a distance therefrom. For the Hefanführung and the contact pressure of the contact disk itself on the pipe surface is an electromagnet with armature, with the magnetizing the pressure force of the guide roller can be varied.

Hierbei ist von Nachteil, daß aufgrund eines starren Ringes, der im wesentlichen aus zwei mit Scharnieren verbundenen Ringhälften besteht und die Trägerbasis der Maschine bildet, die vier Laufräder jeder Ringhälfte elastisch nachgiebig gelagert sind, um so Unrundheiten oder Unebenheiten der Rohroberfläche ausgleichen zu können. Weiterhin ist von Nachteil, daß sichThis has the disadvantage that due to a rigid ring consisting essentially of two hinged ring halves and forms the support base of the machine, the four wheels of each ring half are resiliently mounted, so as to be able to compensate for irregularities or unevenness of the pipe surface. Furthermore, it is a disadvantage that

für jede Rohrgröße eine entsprechend angepaßte Maschine erforderlich macht, d. h., das Sortiment von Maschinen muß entsprechend dem zu bearbeitenden Rohreortiment etwa gleich groß sein. Schließlich ist noch ein Nachteil darin zu sehen, daßdiese Mnschlne speziell nurauf das Blankschleifen der Rohroberflächen ausgelegt Ist, so daß auf andere Bearbeitungen, wie z.B. das Entzundern oder Entrosten mit Bürsten, bei Einsatz entsprechender Werkzeuge, die Maschine kium umrüstbar ist.for each pipe size a correspondingly adapted machine is required, d. h., The range of machines must be about the same size according to the pipe range to be machined. Finally, there is a further drawback that this thread is specially designed only for the rough grinding of the tube surfaces, so that it can be applied to other treatments, such as e.g. the descaling or derusting with brushes, with the use of appropriate tools, the machine kium is convertible.

Object of the invention

Die erfindungsgemätte mobile Maschine soll gegenüber der vorbekannten Maschine bezuglich des Bewegungssystems vereinfacht und bezüglich der Rohrgrößen und der Bearbeitungsart universeller einsetzbar sein.The mobile machine according to the invention is intended to be simplified relative to the previously known machine with respect to the movement system and to be more universally applicable with regard to the tube sizes and the type of processing.

Explanation of the essence of dev invention

Zur Erreichung der Zielstellung galt es die technische Aufgabe zu lösen, an den zwei Geräteträgern, welche zu einem das zu bearbeitende Rohr umgebenden Ring zusammengekoppelt und jeweils mit einem Satz lenkbarer, gefederter und getriebener Laufräder ausgestattet sind, den erforderlichen elastischen Andruck auf die Rohroberfläche von den Laufrädern auf die Stelle, wo sie miteinander gekoppelt sind, zu verlagernTo achieve the objective, it was the technical task to solve, coupled to the two equipment carriers, which are coupled to a pipe to be processed surrounding ring and each equipped with a set of steerable, sprung and driven wheels, the required elastic pressure on the pipe surface of the Wheels to the point where they are coupled to relocate

Die Lösung der technischen Aufgabe Ist wie folgt gekennzeichnet: The solution of the technical problem is marked as follows:

- Die Geräteträger sind nun nicht starr, sondern mit unter Zugspannung stehenden Federelementen miteinander gekoppelt,The device carriers are now not rigidly but coupled together with spring elements under tension,

- die Laufräder sind nun nicht mehr gefedert, sondorn starr, aber lenkbar, ob getrieben oder angetrieben, in den Geräteträgern eingebaut.- The wheels are now no longer sprung, sondorn rigid, but steerable, whether driven or driven, installed in the equipment carriers.

In weiterer Ausgestaltung dazu sind die Laufräder mit einem Gelenk, welches quer zur Radachse und in Radmitte verläuft, versehen. Weiterhin sind die Federelemente mit einen Längensteiler und mit einem Spannschloß ergänzt. Fernerhin sind die Bearbeitungsbaugruppen mit durch Pneumatik-Membranzylinder bewegte Zusteller ausgerüstet, um an den Wendepunkten der Zickzack-Bowegung der Maschine um das Rohr das Bearbeitungswerkzeug von der Oberfläche des Rohres abzuheben. Schließlich ist auch vorgesehen, mehr als zwei Geräteträger elastisch zu einer Maschine zusammenzulcoppeln, was bei großen Rohrdurchmessern von Vorteil istIn a further embodiment, the wheels are provided with a joint which extends transversely to the wheel axle and in the middle of the wheel. Furthermore, the spring elements are supplemented with a length divider and a turnbuckle. Furthermore, the processing assemblies are equipped with feeders moved by pneumatic membrane cylinders to lift the processing tool from the surface of the tube at the inflection points of zigzagging the machine around the tube. Finally, it is also envisaged to elastically couple more than two implement carriers together to form a machine, which is advantageous for large pipe diameters

Auf diese Art und Weise ergeben sich gegenüber der vorbekannten Maschine folgende Vorteile: In this way, the following advantages result over the previously known machine:

- Mit einer einzigen Maschine kann nunmehr ein über mehrere Rohrdurchmosser erstreckendes Sortiment von Rohren bearbeitet werden; es bedarf lediglich der Längeneinstellung der die Geräteträger verbindenden Federelemente,- With a single machine can now be edited over several Rohrdurchmser extending range of pipes; it only requires the length adjustment of the device carriers connecting spring elements,

- die Maschine verfügt so über bessere Möglichkeiten, sich Unrundheiten und Unebenheiten der Rohroberfläche anzupassen, und damit bessere Kletterfähigkeiten,- The machine has better possibilities to adapt to irregularities and unevenness of the pipe surface, and thus better climbing abilities,

- durch das Vorhandensein eines Spannschiosses ist eine gleichbleibende Andruckkraft der Maschine an die Rohroberfläche gewährleistet,- By the presence of a clamping Schiosses a constant pressure force of the machine is guaranteed to the pipe surface,

- Bearbeitungsfehler (Dellen), die bei der bekannten Maschine auftraten, sind bei der neuen Maschine nicht mehr zu befürchten,- Processing errors (dents) that occurred in the known machine, are no longer to be feared in the new machine,

- es können jetzt auch andere Bearbeitungswerkzeuge mit arteigenem Antrieb, z. B. Scheibenschleifkopf, Drahtbürsten u. a. m., eingesetzt werden.- It can now also other editing tools with species-specific drive, z. B. Scheibenschleifkopf, wire brushes u. a. m., Are used.

embodiment The invention will be explained below with reference to drawings in an embodiment example. Show in it

Fig. 1: die Ansicht quer zur Längsachse des zylindrischen Körpers (Rohr) Fig. 2: den Schnitt A-A zu Fig. 1 im Bereiich eines Rohrbogens.Fig. 1: the view transverse to the longitudinal axis of the cylindrical body (tube) Fig. 2: the section A-A to Fig. 1 in the range of a pipe bend.

The entire machine consists of the main parts:

- zwei Geräteträger 1,two tool carriers 1,

- eine Antriebsbaugruppe 3 mit den Laufrädern 2 je Geräteträger 1,a drive assembly 3 with the wheels 2 per implement carrier 1,

- eine Bearbeitungsbaugruppe 4 mit Zusteller 5.2 je Geräteträger 1,a processing module 4 with infeed 5.2 per implement carrier 1,

- zwei Spanneinrichtungen 6 zwischen dne Geräteträgern 1.- Two clamping devices 6 between dne device carriers. 1

The drive assembly 3 is constructed so that it acts on the drive side on two of four wheels 2. The wheels 2 with the drive assembly 3 are designed steerable (not sprung), where the driven and not driven Wheels 2 additionally provided with a joint which is arranged transversely to the wheel axis and in the middle of the wheel. This will be

die Anstellung der Laufräder 2 über ihre gesamte Breite in der Rohrkrümmung gewährleistet.ensures the employment of the wheels 2 over its entire width in the pipe bend.

About an unillustrated electronic control unit is the movement of the carrier system (machine) in both directions

der Rohrleitung sowie der Winkel der Umfangspendelbowegung programmierbar. Der Lenkantrieb 6.1 auf der Basis vonthe pipeline as well as the angle of Umfangspendelbowegung programmable. The steering drive 6.1 based on

Pneumatic diaphragm cylinder and not shown tie rod ensures the control. The connection to the control block via the pneumatic multiple clutch 5.3. The necessary signals are supplied by the pulse generator 7.1. The processing assembly 4 (belt sander) is on the Device carrier 1 mounted interchangeably and is brought by means of pneumatic diaphragm cylinder 5.2 in working position. The control is carried out so that delayed at the reversal points, the delivery of the processing unit 4 and the lifting

vorzeitig erfolgt. Es ist damit sichergestellt, daß nur während der Bewegung die Bearbeitung möglich ist.prematurely. It is thus ensured that the processing is possible only during the movement.

Die Bandrißsicherung 7.4 schaltet das gesamte Trägersystem bei Erfordernis ab. Beide Spanneinrichtungen 6 bestehen aus je einem Längeneinsteller 6.2 mit einer aufgezogenen Druckfeder und einem Spannschloß 6.1 und halten so die Geräteträger 1 elastisch unter Zugbeanspruchung gekoppelt zusammen und gleichzeitig olastisch am Rohr im Andruck. Diese Spanneinrichtung β ermöglicht auch eine schnelle und einfachste Montage am Geräteträger 1. Mittels einer Feingewindeeinstellschraube am Längeneinsteller 6,2 wird die Spanneinrichtung β auf den Druckmesser des jeweiligen Rohres eingestellt. Nur das Spannschloß 6.1 wirkt auf beide Federn, die Spannkraft ist konstruktiv festgelegt.The Bandrißsicherung 7.4 switches off the entire support system when required. Both clamping devices 6 each consist of a length adjuster 6.2 with a mounted compression spring and a turnbuckle 6.1 and thus keep the equipment carrier 1 elastically coupled under tensile stress together and at the same time olastically on the pipe in Andruck. This tensioning device β also enables quick and easy mounting on the equipment carrier 1. By means of a fine-thread adjustment screw on the length adjuster 6.2, the tensioning device β is set to the pressure gauge of the respective pipe. Only the turnbuckle 6.1 acts on both springs, the clamping force is determined constructively.

Eine Steckverbindung 7.2 für den elektrischen Anschluß und eine Steckverbindung 7.3. für eine Fernsteuerleitung komplettieren das mobile Trägersystem.A connector 7.2 for the electrical connection and a connector 7.3. for a remote control line complete the mobile carrier system.

When grinding a connection of S'.aubsaugerrohres 8 is provided.

Soll unter Vor-Ort-Bedingungen ein zugängliches Rohr größeren Durchmessers mit dem mobilen Trägersystem z. B. auf seiner gesamten Länge zwischen den Stützen blangeschliffen werden, so sind zwei zum vorgesehenen Verwendungszweck vorbereitete und größenmäßig passende Geräteträger 1 gegenüberliegend am Rohr mit Hilfe der Spanneinrichtung 6 miteinander zu koppeln, und der dabei entstehende Anlagedruck ist durch den Längoneinsteller 6.2 so weit einzustellen, daß die angetriebenen Laufräder 2 auf dem Rohr nicht mehr schlüpfen können. Nach Herstellung erforderlicher Anschlüsse und dem Einschalten vollführt das mobilde Trägersystem bzw. die Maschine eine etwas über 180 Grad hinausgehende Umfangsbewegung nach der einen und nach automatischem Halt nach der anderen Richtung. In der kurzzeitigen Haltestellung sind die Bearbeitungswerkzeuge, z.B. Schleifkörper, ebenso kurzzeitig angehoben, um keine Dellen entstehen zu lassen. Durch den Lenkerantrieb 5.1 erfahren alle Laufräder 2 an den Haltepunkten eine Lenkkorrektur entsprechend einem vorher eingestellten Ausmaß, wodurch der mobile Geräteträger ständig etwas nach einer Richtung schräg hin- und zurückgeführt, so daß projiziert auf das Rohr eine Zickzack-Bewegung zustande kommt und von beiden Bearbeitungsbaugruppen 4 das Rohr auf seinem gesamten Umfang blankgeschliffen wird. Das mobile Trägersystem läßt sich ebensogut an schrägen, lotrechten und im Bogen verlaufende Rohrabschnitte vor Ort uneingeschränkt zwischen Stützen oder Aufhängungen verwenden.Under local conditions an accessible larger diameter pipe with the mobile support system z. B. be blasted on its entire length between the columns, so two prepared for intended use and size matching equipment carrier 1 opposite to the tube with the help of the clamping device 6 to couple together, and the resulting system pressure is set by the Längoneinsteller 6.2 so far that the driven wheels 2 can no longer slip on the pipe. After making necessary connections and switching on the mobile carrier system or the machine performs a peripheral movement about one degree beyond 180 degrees after one and after automatic stop in the other direction. In the short-term stop position, the processing tools, e.g. Abrasive, just as briefly raised to prevent dents. By the handlebar drive 5.1 all runners 2 learn at the breakpoints a steering correction according to a pre-set extent, causing the mobile equipment wearer constantly something back and returned obliquely in one direction, so that projected onto the tube zigzag movement comes about and of both processing assemblies 4 the pipe is polished on its entire circumference. The mobile carrier system can be used equally well on sloping, vertical and arcuate pipe sections on site without restrictions between supports or suspensions.

Claims

1. Mobile support system for surface treatment straight and curved cylindrical structure, in particular tubes, consisting essentially of two coupled together to form a ring, each bearing a processing assembly and equipped with steerable and driven wheels equipment carriers, characterized in that the equipment carrier (1) with under tension standing elastic elements are coupled together and unsprung, steerable and partially non-driven wheels (2).

2. Mobile support system according to claim 1, characterized in that the wheels (2) are provided with a joint which extends transversely to the wheel axis and in the middle of the wheel.

3. Mobile support system according to claim 1, characterized in that the spring elements with a length adjuster (6.2) and with a turnbuckle (6.1) are added.

4. Mobile support system according to claim!, Characterized in that the processing assemblies (4) are equipped with a moved by pneumatic membrane cylinder feeders (5.2), which lifts the processing tools from the surface of the tube at the inflection points of the zigzag movement.

5. Mobile support system according to claim 1, characterized in that more than two equipment carriers (1) are vorgesehon.