DE102017121824A1

DE102017121824A1 - Method for welding pipes for transporting high purity media

Info

Publication number: DE102017121824A1
Application number: DE102017121824.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Wünsche; Torsten Köcher; Martin Neth
Original assignee: Dockweiler AG
Current assignee: Dockweiler AG
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2019-03-21
Also published as: WO2019057836A1

Abstract

Verfahren zum Schweißen von Rohren für einen Transport von Reinstmedien in der Pharma- oder Halbleiterindustrie, das ein Schweißgerät für eine Orbitalschweißnaht, ein Steuergerät zur Bedienung durch den Schweißer, ein Spülgerät zum Spülen eines zu schweißenden Rohrabschnitts mit Spülgas und mindestens einen übergeordneten Datenspeicher aufweist, der eine Vielzahl von Datensätzen für das Schweißgerät aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:• Eingabe von für einen Schweißvorgang bestimmenden Kenngrößen an dem Steuergerät,• Übermitteln der Kenngrößen von dem Steuergerät an den übergeordneten Datenspeicher,• Bestimmen eines Datensatzes für das Schweißgerät aus den übermittelten Kenngrößen,• Senden des Datensatzes an das Schweißgerät über das Steuergerät,• Einregeln von mindestens einer vorbestimmten Gasbedingung in dem Rohrabschnitt mit dem Spülgerät, wobei das Spülgerät die mindestens eine vorbestimmte Gasbedingung in dem Rohrabschnitt über einen Sensor misst,• Ausführen des Schweißvorgangs, wobei das Spülgerät die Gasbedingungen in dem Rohrabschnitt misst und während des Schweißvorgangs aufzeichnet,• Erstellen und Speichern einer Dokumentation zu der hergestellten Schweißnaht unter Einbeziehung der Kenngrößen, des Datensatzes für das Schweißgerät und der aufgezeichneten Gasbedingungen,• Bereitstellen einer Markierung zur Anbringung an dem geschweißten Rohrabschnitt und• Zuordnen der Markierung zu der gespeicherten Dokumentation, so dass letztere mit Hilfe der Markierung auffindbar ist.A method for welding tubes for transporting ultrapure media in the pharmaceutical or semiconductor industry, comprising an orbital welding device, a controller for use by the welder, a flushing device for flushing a pipe section to be welded with purge gas, and at least one higher-level data memory a plurality of data sets for the welding machine, the method comprising the following steps: • input of determining parameters for a welding operation on the control unit, • transmission of the characteristics from the control unit to the higher-level data memory, • determining a data record for the welding machine from the transmitted parameters, • sending the data set to the welding device via the control unit, • adjusting at least one predetermined gas condition in the pipe section with the flushing device, wherein the flushing device, the at least one predetermined gas condition i n Measures the pipe section via a sensor. • Performs the welding process, whereby the flushing device measures the gas conditions in the pipe section and records them during the welding process. • Creation and storage of documentation of the manufactured weld seam, taking into account the characteristics, the data set for the welding machine and the recorded gas conditions, • providing a mark for attachment to the welded pipe section and • associating the mark with the stored documentation so that the latter can be found using the marking.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schweißen von Rohren für einen Transport von Reinstmedien, wie beispielsweise UHP-Medien (Ultra High Purity) in der Pharma- oder Halbleiterindustrie. UHP-Medien werden beispielsweise in der Herstellung von Halbleiterprodukten, wie beispielsweise Mikroprozessoren, Speicherchips und ähnlichem eingesetzt.The present invention relates to a method of welding tubes for transporting ultrapure media, such as Ultra High Purity (UHP) media in the pharmaceutical or semiconductor industries. For example, UHP media are used in the manufacture of semiconductor products such as microprocessors, memory chips, and the like.

Reinstmedien werden in einem geschlossenen Rohrsystem transportiert, das beispielsweise aus Edelstahl (beispielsweise 316L) oder aus Nickelbasislegierungen wie UNS NO06022 besteht. Um die Reinheit der UHP-Medien und damit die Qualität der Endprodukte sicherzustellen, ist das Rohrsystem frei von Verunreinigungen in Form von Partikeln oder Korrosion. Zusätzlich sind die Oberflächen auf der Innenseite sehr glatt, häufig sogar elektropoliert und frei von jeglichen Schäden wie Kratzern oder Ausnehmungen. Eine möglichst glatte Oberfläche ist erforderlich, damit die Teilchen auch auf molekularer Ebene nicht in dem Rohrsystem nicht anhaften können. Das Schweißen von Edelstahlrohren mit solchen Reinheitsanforderungen stellt eine große technische Herausforderung dar, da während des Schweißvorgangs Verunreinigungen beispielsweise in Form von hitzebedingten Verfärbungen vermieden werden müssen. Heutzutage werden Verfärbungen durch ein sehr aufwändiges Spülverfahren während und nach dem Schweißen vermieden. Als Spülgas wird hierbei beispielsweise UHP-Argon eingesetzt, das insbesondere in dieser Reinheit mit einem hohen Kostenaufwand verbunden ist. Werden beispielsweise zwei Rohrelemente zu einem 6 m langen Rohr zusammengeschweißt, so ist eine große Menge von Spülgas erforderlich und der Schweißer kann nur wenige Schweißnähte pro Tag realisieren.High purity media are transported in a closed pipe system made of stainless steel (eg 316L) or nickel base alloys such as UNS NO06022. In order to ensure the purity of the UHP media and thus the quality of the end products, the pipe system is free of impurities in the form of particles or corrosion. In addition, the surfaces on the inside are very smooth, often even electropolished and free from any damage such as scratches or recesses. The smoothest possible surface is required so that the particles can not adhere to the pipe system even at the molecular level. The welding of stainless steel tubes with such purity requirements is a major technical challenge, since during the welding process impurities must be avoided, for example in the form of heat-related discoloration. Today, discoloration is avoided by a very complicated rinsing process during and after welding. UHP argon, for example, which is associated with a high cost, in particular in this purity, is used as purge gas. For example, if two pipe elements are welded together into a 6 m long pipe, a large amount of purge gas is required and the welder can only realize a few welds per day.

Aus US 2016/0074955 A1 ist ein Spülsperrgerät bekannt geworden, das einen Volumenbereich innerhalb eines Rohres abschließt. Das Spülsperrgerät besteht aus einem länglichen Verbindungsrohr, das an seinen beiden Enden jeweils eine Scheibe trägt. Die Scheiben wiederrum tragen ein abdichtendes Material, sodass zwischen den Scheiben ein weitgehend abgedichteter Teilabschnitt in dem Rohrsystem besteht. Über in das Rohrsystem geführte Leitungen, die mit einer der Scheiben verbunden ist, kann der Bereich des Verbindungsrohrs gespült werden. Eine vollständige Abdichtung findet nicht statt, da die Scheiben nicht an Rohrtoleranzen angepasst werden können. Bei richtiger Einstellung der Spülparameter gelangt jedoch kein Sauerstoff mehr in die Spülkammer. Für den Einsatz wird das Spülsperrgerät im Bereich der herzustellenden Schweißnaht derart positioniert, dass eine Scheibe sich auf der einen Seite der Schweißnaht und die andere Scheibe sich auf der anderen Seite der Schweißnaht befindet. Um für die Herstellung der Schweißnaht dann eine gewünschte Atmosphäre im Rohr herzustellen, wird der Bereich zwischen den Scheiben gespült. Hierdurch die Verwendung des Spülsperrgeräts verringern sich deutlich die für den Spülvorgang erforderliche Zeitspanne sowie das Volumen an benötigtem Spülgas.Out US 2016/0074955 A1 a Spülsperrgerät has become known, which closes a volume range within a tube. The Spülsperrgerät consists of an elongated connecting tube, which carries at its two ends in each case a disc. The discs in turn carry a sealing material, so that between the discs is a largely sealed section in the pipe system. Pipes guided into the piping system, which is connected to one of the disks, can be used to rinse the area of the connecting pipe. A complete seal does not take place because the discs can not be adapted to tube tolerances. However, if the purging parameters are set correctly, no more oxygen gets into the rinsing chamber. For use, the rinsing device is positioned in the region of the weld to be produced such that a disk is located on one side of the weld and the other disk is on the other side of the weld. In order to then produce a desired atmosphere in the tube for the production of the weld, the area between the panes is rinsed. As a result, the use of the Spülsperrgeräts significantly reduce the time required for the flushing process and the volume of purge gas required.

Für das Schweißen von Rohren zum Transport von UHP-Medien bestehen auch hohe Anforderungen an die Dokumentation der Schweißnähte. Der für die Dokumentation erforderliche Zeitaufwand trägt nicht unerheblich zu den Gesamtkosten des Schweißvorgangs bei. Ein weiterer, die Kosten des Schweißvorgangs erhöhender Schritt besteht darin, dass an dem fertig herzustellenden Rohrsystem die Schweißnaht nicht von innen inspiziert werden kann. Die Gefahr, die Rohrinnenwand bei einer Inspektion zu beschädigen, ist dabei zu groß. Es hat sich daher die Praxis herausgebildet, Probeschweißungen an kurzen Rohrstücken unter den exakt gleichen Bedingungen vorzunehmen, und die Qualität der Schweißnaht anhand der Probeschweißung zu beurteilen. Auch die Praxis der Probeschweißung führt zu einem erheblichen Aufwand bei dem Versuch, die richtigen Parameter für den Schweißvorgang zu finden.Welding pipes for transporting UHP media also has high demands on the documentation of welds. The time required for the documentation contributes significantly to the total cost of the welding process. Another step increasing the cost of the welding operation is that the welded seam can not be inspected from the inside on the pipe system that is to be finished. The risk of damaging the inner wall of the pipe during an inspection is too great. It has therefore been the practice to carry out test welds on short pipe sections under exactly the same conditions, and to assess the quality of the weld on the basis of the test weld. The practice of trial welding also leads to a considerable effort in trying to find the right parameters for the welding process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schweißen von Rohren für den Transport von UHP-Medien bereitzustellen, das ein zeitsparendes Herstellen der Schweißnähte und ihrer Dokumentation erlaubt.The invention has for its object to provide a method for welding pipes for the transport of UHP media, which allows time-saving production of welds and their documentation.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention the object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous embodiments form the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorgesehen und bestimmt zum Schweißen von Rohren, die für den Transport von UHP-Medien beispielsweise in der Pharma- oder Halbleiterindustrie vorgesehen sind. Das Verfahren umfasst ein Schweißgerät für eine vollständig umlaufende Orbitalschweißnaht, ein Steuergerät zur Bedienung durch den Schweißer, ein Spülgerät zum Spülen eines zu schweißenden Rohrabschnitts mit Spülgas und mindestens einen übergeordneten Datenspeicher, der eine Vielzahl von Datensätzen mit Schweißparametern für das Schweißgerät aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Eingabe von für einen Schweißvorgang bestimmenden Kenngrößen an dem Steuergerät. Die Eingabe kann beispielsweise durch den Schweißer an dem Steuergerät erfolgen und/oder auch automatisch vorgenommen werden. Die angegebenen Kenngrößen werden von dem Steuergerät an den übergeordneten Datenspeicher übermittelt. In dem Datenspeicher wird ein Datensatz für das Schweißgerät aus den vermittelten Kenngrößen bestimmt. Der bestimmte Datensatz wird über das Steuergerät an das Schweißgerät gesendet. Auf diese Weise kann anhand der eingegebenen Kenngrößen ein Datensatz mit geeigneten Parametern für das Schweißgerät bestimmt werden. Die Notwendigkeit, Probeschweißungen zu machen, entfällt hierdurch ganz oder teilweise. Für den erfindungsgemäßen Schweißvorgang wird dann mindestens eine vorbestimmte Gasbedingung in dem Rohrabschnitt mit dem Spülgerät eingeregelt, wobei das Spülgerät die mindestens eine vorbestimmte Gasbedingung in dem Rohrabschnitt über einen Sensor misst. Der Schweißvorgang wird ausgeführt, wenn der Rohrabschnitt soweit gespült ist, dass die vorgegebenen Gasbedingungen in dem Rohrabschnitt unterschritten sind. Während des Ausführens des Schweißvorgangs werden von dem Spülgerät weiterhin die Gasbedingungen in dem Rohrabschnitt gemessen und aufgezeichnet. Für die Dokumentation des Schweißvorgangs werden die Kenngrößen, der Datensatz für das Schweißgerät und die aufgezeichneten Gasbedingungen zusammengestellt und gespeichert. Ferner wird eine Markierung zur Anbringung an dem geschweißten Rohrabschnitt bereitgestellt, hierbei kann es sich beispielsweise um einen anbringbaren QR-Code, einen Barcode, einen RFID-Transponder oder dergleichen handeln. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt ferner eine Zuordnung der Markierung zu der gespeicherten Dokumentation, sodass Letztere mithilfe der Markierung auffindbar ist. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass über den übergeordneten Datenspeicher geeignete Schweißparameter zur Verfügung gestellt werden können und diese zugleich mit den Kenngrößen für den Schweißvorgang und den während des Schweißvorgangs aufgezeichneten Gasbedingungen gespeichert werden. Hierdurch kann ein sehr vollständiger Überblick zu der Schweißnaht dokumentiert werden, ohne dass Mehrarbeit für den Schweißer anfällt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Qualität und Effizienz des Schweißens von Rohren verbessert.The inventive method is intended and intended for welding pipes, which are intended for the transport of UHP media, for example in the pharmaceutical or semiconductor industry. The method includes a full circumferential orbital weld welder, a controller for use by the welder, a flushing device for flushing a pipe section to be welded with sweep gas, and at least one master data store having a plurality of weld parameter data sets for the welder. The method according to the invention has the following steps: input of parameters determining a welding process on the control unit. The input can be made for example by the welder to the controller and / or be made automatically. The specified parameters are transmitted from the control unit to the higher-level data memory. In the data memory, a data record for the welding device is determined from the mediated parameters. The particular record is sent to the welder via the controller Posted. In this way, based on the input parameters, a data record with suitable parameters for the welding machine can be determined. The need to make Probeschweißungen, thereby deleted in whole or in part. For the welding process according to the invention, at least one predetermined gas condition in the pipe section is then adjusted with the flushing device, wherein the flushing device measures the at least one predetermined gas condition in the pipe section via a sensor. The welding process is carried out when the pipe section has been flushed so far that the predetermined gas conditions in the pipe section are below. During the execution of the welding operation, the flushing apparatus continues to measure and record the gas conditions in the pipe section. For the documentation of the welding process, the parameters, the data set for the welding machine and the recorded gas conditions are compiled and stored. Furthermore, a marking for attachment to the welded pipe section is provided, which can be, for example, an attachable QR code, a bar code, an RFID transponder or the like. In the method according to the invention, the marker is also assigned to the stored documentation so that the latter can be found using the marker. The particular advantage of the method according to the invention is that suitable welding parameters can be made available via the superordinate data memory and these are stored at the same time as the parameters for the welding process and the gas conditions recorded during the welding process. As a result, a very complete overview of the weld can be documented without additional work for the welder. The process of the invention improves the quality and efficiency of tube welding.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Kenngrößen an dem Steuergerät eine oder mehrere der folgenden Größen auf: Materialbezeichnung, Materialdicke, Oberflächenbeschaffenheit und Rohrdurchmesser. Die Materialbezeichnung kann sich beispielsweise auf die Edelstahllegierung beziehen, wobei auch weitere, für den Schweißvorgang relevante Materialeigenschaften, wie beispielsweise Hersteller, Chargen oder dergleichen mitberücksichtigt werden können. Weitere, den Schweißvorgang bestimmende Kenngrößen sind Materialdicke, Oberflächenbeschaffenheit und Rohrdurchmesser.In a preferred embodiment, the parameters on the control unit on one or more of the following sizes: Material designation, material thickness, surface texture and pipe diameter. The material designation may refer, for example, to the stainless steel alloy, whereby other, relevant for the welding process material properties, such as manufacturers, batches or the like can be taken into account. Other characteristic parameters determining the welding process are the material thickness, surface condition and pipe diameter.

In einer bevorzugten Weiterbildung kann eine Identifikationsnummer des Schweißgeräts und/oder eine Identifikationsnummer eines Benutzers mit dem Schweißgerät eingegeben und übermittelt werden. Sollten verschiedene Typen von Schweißgeräten im Einsatz sein, kann anhand der Identifikationsnummer der richtige Datensatz für die Parameter des Schweißgeräts ausgewählt werden. Auch für Dokumentationszwecke ist es hilfreich, wenn festgehalten wird, wer den Schweißvorgang ausgeführt hat und welches Schweißgerät dabei eingesetzt wurde.In a preferred development, an identification number of the welding device and / or an identification number of a user can be entered and transmitted with the welding device. If different types of welding machines are used, the identification number can be used to select the correct data set for the parameters of the welding machine. It is also helpful for documentation purposes to record who performed the welding process and which welding machine was used.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung enthält der Datensatz für das Schweißgerät sämtliche, für den Schweißvorgang einstellbare Parameter des Schweißgeräts, sodass der Schweißvorgang in allen seinen Größen eindeutig festgelegt ist. Insbesondere bei einem automatischen Schweißvorgang werden auch Dauer und Geschwindigkeit für den Schweißvorgang festgelegt.According to a further preferred embodiment, the data set for the welding machine contains all parameters of the welding device that can be set for the welding process, so that the welding process is clearly defined in all its sizes. In particular, in an automatic welding process and duration and speed for the welding process are set.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann das Spülgerät mit einem GPS-Empfänger ausgestattet sein, wodurch der Ort des Schweißvorganges erfasst werden kann. Der Ort kann gespeichert und für eine nachfolgende Verarbeitung zur Verfügung gestellt werden.In a further preferred embodiment, the flushing device can be equipped with a GPS receiver, whereby the location of the welding process can be detected. The location can be saved and made available for subsequent processing.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann, bevor der Datensatz von dem Steuergerät an das Schweißgerät gesendet wird, eine manuelle Bestätigung oder eine manuelle Änderung des Datensatzes vorgenommen. Dieser Zwischenschritt für den Datensatz aus dem übergeordneten Datenspeicher zum Schweißgerät erlaubt es, dass der Schweißer seine technische Erfahrung mit einbringen kann. Auf diese Weise können auch Probeschweißungen berücksichtigt werden, indem der Schweißer manuelle Änderungen in dem Datenersatz vornimmt.In a particularly preferred embodiment of the invention, before the data record is sent from the control unit to the welding device, a manual confirmation or a manual change of the data record is made. This intermediate step for the dataset from the higher-level data memory to the welding device allows the welder to bring in his technical experience. In this way, sample welds can also be considered by the welder making manual changes in the data set.

Die durch das Spülgerät einzuregelnden Gasbedingungen betreffen den Sauerstoffgehalt und/oder den Druck in dem Rohrabschnitt. Bevorzugt werden beide Gasbedingungen gemessen und auch während des Schweißvorgangs überwacht. Für den Beginn des Schweißvorgangs sind bevorzugt Schwellwerte für die Gasbedingung definiert, bei deren Unterschreiten der Schweißvorgang ausgelöst wird. Bevorzugt liegt der Schwellwert für den Restsauerstoff bei 30 ppm, besonders bevorzugt bei 20 ppm oder ganz besonders bevorzugt bei 10 ppm. Für den Druck wird bevorzugt ein Schwellwert aus dem Bereich von 50 bis 300 Pascal gewählt, wobei der Schwellwert für den Druck sich auch nach dem Durchmesser der zu verschweißenden Rohre richtet.The gas conditions to be adjusted by the flushing device relate to the oxygen content and / or the pressure in the pipe section. Both gas conditions are preferably measured and also monitored during the welding process. Thresholds for the gas condition are preferably defined for the beginning of the welding process, below which the welding process is triggered. The threshold value for the residual oxygen is preferably 30 ppm, particularly preferably 20 ppm or very particularly preferably 10 ppm. For the pressure, a threshold value from the range of 50 to 300 Pascal is preferably selected, wherein the threshold value for the pressure also depends on the diameter of the pipes to be welded.

Ein besonderer Vorteil eines Spülgeräts, das in dem Rohrabschnitt die Gasbedingungen über einen Sensor misst, liegt darin, dass auch eine Kamera in dem Rohrabschnitt vorgesehen sein kann, die Bilder, in Form eines oder mehrerer Fotos oder eines Videos, von der fertigen Schweißnaht innenseitig zur Verfügung stellt. Die Kamera kann auch erfassen, ob es zu Verfärbungen an der Schweißnaht auf der Innenseite gekommen ist. Bevorzugt wird auch ein aufgenommenes Bild der Schweißnaht der Dokumentation zugefügt. Ebenso kann der Ort des Schweißvorganges der Dokumentation hinzugefügt werden.A particular advantage of a flushing device, which measures the gas conditions in the pipe section via a sensor, is that a camera can also be provided in the pipe section, the images, in the form of one or more photos or a video, from the finished weld inside Provides. The camera can also detect if there has been discoloration on the weld on the inside. Preference is also a added image of the weld added to the documentation. Likewise, the location of the welding process can be added to the documentation.

In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die zusammengestellte Dokumentation abgelegt, wobei die Markierung einen Hinweis auf die abgelegte Dokumentation trägt. So kann beispielsweise bei der Inspektion der Schweißnaht vor Ort direkt über die Markierung auf die abgelegte Dokumentation zurückgegriffen werden.In a preferred development of the method according to the invention, the compiled documentation is stored, the marking bearing an indication of the stored documentation. Thus, for example, when inspecting the weld on site, the mark can be used to refer directly to the filed documentation.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend in einem Beispiel näher erläutert. Es zeigen:

1 zeigt die Eingabe von Kenngrößen an einem Steuergerät sowie das Übertragen eines Datensatzes von dem Steuergerät an ein Schweißgerät,
2 zeigt die Eingabe von Kenngrößen an dem Steuergerät, wobei ein Datensatz von einem übergeordneten Datenspeicher und ein weiterer Datensatz verarbeitet werden,
3 zeigt in einer schematischen Ansicht des Spülvorgangs für einen Rohrabschnitt,
4 zeigt in einer schematischen Ansicht ein aufgenommenes Bild der fertigen Schweißnaht,
5 zeigt in einer schematischen Ansicht die Anbringung einer Markierung an der hergestellten Schweißnaht und
6 zeigt den Umgang mit der erstellten Dokumentation von extern.

The method according to the invention is explained in more detail in an example below. Show it:

1 shows the input of parameters to a control unit and the transmission of a data set from the control unit to a welding machine,
2 shows the input of parameters at the control unit, wherein a data record is processed by a higher-level data memory and a further data record,
3 shows a schematic view of the rinsing process for a pipe section,
4 shows a schematic view of a captured image of the finished weld,
5 shows in a schematic view the attachment of a mark on the produced weld and
6 shows the handling of the created documentation externally.

1 zeigt einen Schweißer 10, der Kenngrößen 14 an einem Steuergerät 12 eingibt. Steuergerät 12 ist als ein Laptop dargestellt, grundsätzlich kann aber auch jeder andere Computer als Steuergerät eingesetzt werden, solange er zur Kommunikation mit weiteren Geräten ausgebildet ist. Die eingegebenen Kenngrößen betreffen beispielsweise Herkunft des Materials und Zusammensetzung des zu schweißenden Edelstahls sowie dessen Abmessungen. 1 shows a welder 10 , the parameters 14 on a control unit 12 enters. control unit 12 is shown as a laptop, in principle, however, any other computer can be used as a controller, as long as it is designed to communicate with other devices. The parameters entered relate, for example, to the origin of the material and the composition of the stainless steel to be welded as well as its dimensions.

1 zeigt ebenfalls in einer schematischen Ansicht, dass ein Datensatz 16 von dem Steuergerät 12 an das Schweißgerät 18 übertragen wird. Der Datensatz 16 legt sämtliche Einstellungen an dem Schweißgerät 18 fest. Diese Einstellungen umfassen beispielsweise bei einem Wolfram-Inertgas-Schweißgerät zum Orbitalschweißen auch die Energie des Lichtbogens, sowie die Geschwindigkeit zwischen dem zu schweißenden Rohr und dem Lichtbogen. 1 also shows in a schematic view that a record 16 from the controller 12 to the welding machine 18 is transmitted. The record 16 sets all settings on the welder 18 firmly. These settings include, for example, in a tungsten inert gas welder for orbital welding, the energy of the arc, as well as the velocity between the pipe to be welded and the arc.

2 zeigt, wie der Datensatz 16 für das Schweißgerät 18 zusammengestellt wird. In den Datensatz 16 fließt der Datensatz 22 des übergeordneten Datenspeichers 20 ein. Der übergeordnete Datenspeicher 20 wählt den Datensatz 22 abhängig von den eingegebenen Kenngrößen 14 aus. Die Kenngrößen 14 werden von dem Steuergerät 12 an den übergeordneten Datenspeicher 20 weitergeleitet, der diese zur Bestimmung des Datensatzes 22 benutzt. Neben dem Datensatz 22 aus dem übergeordneten Datenspeicher fließen aus einer Datenbank 24 weitere Daten 26 mit in den Datensatz 16 ein. Die weiteren Daten 26 betreffenden Angaben, die für die Dokumentation hilfreich oder erforderlich sind. Diese Daten werden als Materialprüfzeugnisse (Material-Test-Report) in der Datenbank 24 bereitgestellt und können ebenfalls über die eingegebenen Kenngrößen 14 ausgewählt und bereitgestellt werden. Der übergeordnete Datenspeicher 20 kann zentral für eine Vielzahl von Schweißgeräten und unterschiedliche Einsätze vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, den übergeordneten Datenspeicher 20 nur in einer Anwendung, also beispielsweise in dem Rohrsystem einer Fabrik, zu speichern und einzusetzen. 2 shows how the record 16 for the welding machine 18 is compiled. In the record 16 the record flows 22 the parent datastore 20 one. The parent data store 20 select the record 22 depending on the entered parameters 14 out. The parameters 14 be from the controller 12 to the parent datastore 20 forwarded to them to determine the record 22 used. Next to the record 22 from the parent datastore flow from a database 24 further data 26 with in the record 16 one. The other data 26 information that is helpful or necessary for the documentation. These data are used as material test certificates (Material Test Report) in the database 24 provided and can also on the entered characteristics 14 be selected and provided. The parent data store 20 Can be centrally provided for a variety of welding equipment and different uses. It is also possible to use the higher-level data store 20 only in one application, so for example in the pipe system of a factory, store and use.

3 zeigt in einer schematischen Ansicht den Einsatz des Spülgeräts 28. Das Spülgerät 28 ist mit einem zu spülenden Rohrabschnitt verbunden und versorgt diesen mit Spülgas, beispielsweise mit Argon-Gas. Ferner misst das Spülgerät den Rest Sauerstoffgehalt in dem Rohrabschnitt und den vorhandenen Druck. Liegt der Restsauerstoffgehalt beispielsweise unter 10 ppm, so kann der Schweißvorgang eingeleitet werden. Der Druck liegt hierbei bevorzugt unter 300 Pascal. 3 shows a schematic view of the use of the flushing device 28 , The flushing device 28 is connected to a pipe section to be purged and supplies it with purge gas, for example with argon gas. Furthermore, the flushing device measures the residual oxygen content in the pipe section and the existing pressure. If the residual oxygen content is below 10 ppm, for example, the welding process can be initiated. The pressure is preferably below 300 Pascal.

Das Spülgerät sendet seine während des Schweißvorgangs aufgezeichneten Messwerte 30 an das Steuergerät 12. Die Messungen erfolgen im Spülgerät, wobei die Druckmessung über eine Messleitung durch einen Drucknehmer im Spülgerät erfolgt. Der Restsauerstoff wird im Spülgerät über ein mit einer Pumpe ausgestattetes Analysegerät gemessen. Über das Steuergerät 12 kann der Schweißer 10 die Messwerte zu dem Spülvorgang beobachten und den Spülvorgang kontrollieren. Gestartet wird der Spülvorgang von dem Schweißer mit einer Betätigung 32 des Spülgeräts 28.The flushing device sends its measured values recorded during the welding process 30 to the control unit 12 , The measurements are carried out in the flushing device, whereby the pressure measurement takes place via a measuring line by a pressure receiver in the flushing device. The residual oxygen is measured in the flushing unit via an analyzer equipped with a pump. About the control unit 12 can the welder 10 observe the measured values for the rinsing process and check the rinsing process. The flushing process is started by the welder with one operation 32 of the flushing device 28 ,

4 zeigt in einer Ansicht, wie der Schweißer 10, nach abgeschlossenem Schweißvorgang, über einen Befehl 38 am Steuergerät 12 eine Kamera 34 auslöst. Die Kamera 34 ist anders als der Sensor des Spülgeräts an der Außenseite angeordnet und kann über Fotos oder über ein oder mehrere Videos die Qualität der Schweißnaht dokumentieren. Insbesondere kann über die Kamera optisch festgestellt werden, ob es zu Verfärbungen an der Rohrinnenwandung gekommen ist. Die aufgenommenen Bilder können von dem Schweißer direkt an einem Steuergerät kontrolliert werden. Zudem werden die aufgenommenen Bilder von dem Steuergerät der zu erstellenden Dokumentation über die Schweißnaht hinzugefügt. Um mit der Kamera die Schweißnaht aufzunehmen, muss das Spülgerät nach dem Schweißvorgang bewegt werden, damit die außen angebrachte Kamera auf die zu untersuchende Schweißnaht gerichtet werden kann. 4 shows in a view, like the welder 10 , after completion of the welding process, via a command 38 at the control unit 12 a camera 34 triggers. The camera 34 Unlike the sensor of the flushing device, it is arranged on the outside and can document the quality of the weld via photos or via one or more videos. In particular, can be visually determined via the camera, whether it has come to discoloration of the pipe inner wall. The recorded images can be checked by the welder directly on a control unit. In addition, the captured images from the controller of the documentation to be created on the weld added. In order to take up the welding seam with the camera, the flushing device must be moved after the welding process, so that the outside mounted camera can be directed to the weld to be examined.

5 zeigt in einer schematischen Ansicht, wie die Kennzeichnung der Schweißnaht bevorzugt erfolgt. Das Steuergerät 12 überträgt die zusammengestellte Dokumentation 40 an eine Datenbank 42, wo die Dokumentation gespeichert wird. Zudem löst das Steuergerät 12 einen Druckvorgang 54 aus, bei dem eine Markierung 46, beispielsweise als QR-Code, erstellt wird. Der Schweißer 10 kann dann den QR-Code 46 räumlich benachbart zu der Schweißnaht anbringen. Der besondere Vorteil der so angebrachten Markierung 46 liegt darin, dass vor Ort räumlich nahe der Schweißnaht ein eindeutiger Hinweis auf die in der Datenbank 42 gespeicherte Dokumentation vorhanden ist. 5 shows in a schematic view how the identification of the weld is preferred. The control unit 12 transfers the compiled documentation 40 to a database 42 where the documentation is stored. In addition, the control unit triggers 12 a printing process 54 off, where a mark 46 , for example, as a QR code is created. the welder 10 can then use the QR code 46 spatially adjacent to the weld. The special advantage of the so attached mark 46 lies in the fact that spatially close to the weld a clear indication of the in the database 42 stored documentation is present.

6 zeigt in einer schematischen Ansicht die Verwendung der Datenbank 42, und den Zugriff auf die Dokumente 40, beispielsweise im Rahmen einer Qualitätskontrolle 48 oder für eine Projektauswertung 50. In beiden Fällen kann ohne großen Aufwand auf die Dokumentation zurückgegriffen werden. 6 shows in a schematic view the use of the database 42 , and access to the documents 40 for example as part of a quality control 48 or for a project evaluation 50 , In both cases, the documentation can be used without much effort.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2016/0074955 A1 [0003]

Claims

A method for welding tubes for transporting ultrapure media in the pharmaceutical or semiconductor industry, comprising an orbital welding device, a controller for use by the welder, a flushing device for flushing a pipe section to be welded with purge gas, and at least one superordinate data memory comprising a plurality of data sets for the welding apparatus, the method comprising the following steps: Input of parameters determining a welding process on the control unit, Transmission of the parameters from the control device to the higher-level data memory, Determining a data set for the welding device from the transmitted parameters, • sending the data set to the welding machine via the control unit, Adjusting at least one predetermined gas condition in the pipe section with the flushing device, wherein the flushing device measures the at least one predetermined gas condition in the pipe section via a sensor, Performing the welding operation, wherein the flushing device measures the gas conditions in the pipe section and records during the welding process, • creation and storage of documentation on the manufactured weld, taking into account the parameters, the data set for the welder and the recorded gas conditions, Providing a mark for attachment to the welded pipe section and • Associate the tag with the saved documentation so that the tag can be found using the tag.

Method according to Claim 1 , characterized in that the characteristics of the control unit have one or more of the following sizes: material designation, material thickness, surface texture and pipe diameter.

Method according to Claim 1 or 2 characterized in that an identification number of the welding device and / or an identification number of a user is entered and transmitted.

Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the data set for the welding device contains all adjustable parameters for the welding device, so that the welding process is clearly defined.

Method according to Claim 4 , characterized in that the welding operation is carried out automatically.

Method according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that before the record is sent from the controller to the welder, a manual confirmation or a manual change of the record is made.

Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the gas conditions to be adjusted comprise the oxygen content and / or the pressure in the pipe section.

Method according to Claim 7 , characterized in that a threshold value for the gas conditions is defined, below which the welding operation can begin.

Method according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that after completion of the welding process via a camera creates an image of the finished weld.

Method according to Claim 9 , characterized in that the documentation additionally contains at least one recorded image of the weld.

Method according to one of Claims 1 to 10 , characterized in that the compiled documentation is stored and the mark carries an indication of this.