DE102021105514A1 - Mobile tube welding machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine mobile Rohrschweißmaschine (10) mit (a) einem Schweißaggregat (12) zum Verschweißen von Rohren und (b) einem Rohraufnehmer (14) zum Zuführen eines Rohrs (36) zum Schweißaggregat (12), (c) wobei der Rohraufnehmer (14) ein distales Ende (16), das dem Schweißaggregat (12) abgewandt ist, und ein proximales Ende (18), das dem Schweißaggregat (12) zugewandt ist, aufweist. Erfindungsgemäß vorgesehen ist (d) eine Bewegungsvorrichtung (22), die ausgebildet ist zum motorischen Verändern einer Höhenlage (h16) des proximalen Endes des Rohraufnehmers (14).The invention relates to a mobile pipe welding machine (10) with (a) a welding unit (12) for welding pipes and (b) a pipe receiver (14) for feeding a pipe (36) to the welding unit (12), (c) the pipe receiver (14) has a distal end (16) facing away from the welding head (12) and a proximal end (18) facing the welding head (12). According to the invention, (d) a movement device (22) is provided, which is designed to change a height (h16) of the proximal end of the tube holder (14) by motor.
Description
Die Erfindung betrifft eine mobile Rohrschweißmaschine mit (a) einem Schweißaggregat zum Verschweißen von Rohren und (b) einem Rohraufnehmer zum Zuführen eines Rohrs zum Schweißaggregat, wobei (c) der Rohraufnehmer ein distales Ende, das dem Schweißaggregat abgewandt ist, und ein proximales Ende, das dem Schweißaggregat zugewandt ist, aufweist.The invention relates to a mobile pipe welding machine with (a) a welding unit for welding pipes and (b) a pipe pick-up for feeding a pipe to the welding unit, with (c) the pipe pick-up having a distal end facing away from the welding unit and a proximal end, which faces the welding unit has.
Derartige Rohrschweißmaschinen werden beispielsweise dazu verwendet, um aus einer Vielzahl an Rohren eine Rohrleitung zusammen verschweißen. Die Rohre bestehen häufig aus Kunststoff, insbesondere Polyethylen. Es ist wünschenswert, dass die mobile Rohrschweißmaschine eine möglichst hohe Produktivität aufweist. Das heißt, dass mit der mobilen Rohrschweißmaschine möglichst viele Rohre pro Stunde verschweißt werden können.Pipe welding machines of this type are used, for example, to weld a pipeline together from a large number of pipes. The pipes are often made of plastic, especially polyethylene. It is desirable that the mobile pipe welding machine has the highest possible productivity. This means that as many pipes as possible can be welded per hour with the mobile pipe welding machine.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Nachteile im Stand der Technik zu vermindern.The object of the invention is to reduce the disadvantages of the prior art.
Die Erfindung löst das Problem durch eine gattungsgemäße Rohrschweißmaschine, die eine Bewegungsvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist zum motorischen Verändern einer Höhenlage des proximalen Endes des Rohraufnehmers relativ zum Schweißaggregat.The invention solves the problem by means of a generic tube welding machine that has a movement device that is designed for motorized changing of a height position of the proximal end of the tube holder relative to the welding unit.
Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch ein Verfahren zum Herstellen einer Rohrleitung, mit den Schritten (i) Bringen eines Rohraufnehmers einer erfindungsgemäßen Rohrschweißmaschine mittels einer Bewegungsvorrichtung der Rohrschweißmaschine in eine Aufnahmestellung, (ii) Bewegen eines Rohrs auf die Auflagefläche, (iii) insbesondere automatisches Bringen des Rohraufnehmers in eine Zuführstellung, in der ein Mittelpunkt des Zentrierungs-Innenkreises auf Schweißachsenhöhe ist, (iv) Zuführen des Rohrs zum Schweißaggregat und (v) Verschweißen des Rohrs mit einer Rohrleitung. Vorzugsweise beträgt der Neigungswinkel in Schritt (i) zumindest 5°, insbesondere zumindest 10°. in der zumindest ein Teil der Auflagefläche unter einem Neigungswinkel von höchstens 30°, insbesondere höchstens 25°, zur Horizontalen verläuft,According to a second aspect, the invention solves the problem by a method for producing a pipeline, with the steps (i) bringing a pipe pickup of a pipe welding machine according to the invention into a pickup position by means of a movement device of the pipe welding machine, (ii) moving a pipe onto the support surface, (iii ) in particular automatically bringing the tube receiver into a feed position in which a center point of the centering inner circle is at the level of the welding axis, (iv) feeding the tube to the welding unit and (v) welding the tube to a pipeline. The angle of inclination in step (i) is preferably at least 5°, in particular at least 10°. in which at least part of the support surface runs at an angle of inclination of no more than 30°, in particular no more than 25°, to the horizontal,
Gemäß einem dritten Aspekt löst die Erfindung das Problem zudem durch eine gattungsgemäße Rohrschweißmaschine, die eine Rohrzentrierung, die zumindest eine Stützrolle und zumindest eine Führungsrolle aufweist, besitzt. Die zumindest eine Stützrolle und die zumindest eine Führungsrolle bilden eine Führung für das Rohr.According to a third aspect, the invention also solves the problem by means of a generic tube welding machine that has a tube centering device that has at least one support roller and at least one guide roller. The at least one support roller and the at least one guide roller form a guide for the pipe.
Die Rohrzentrierung besitzt vorzugsweise einen Rohrzentrierungsantrieb, mittels dem ein Rohrzentrierung-Innenkreisdurchmesser eines Zentrierungs-Innenkreises, insbesondere automatisch, veränderbar ist. Günstig ist es, wenn die Rohrzentrierung am Rohraufnehmer befestigt ist. Es ist vorteilhaft, wenn diese Rohrschweißmaschine die oben genannte Bewegungsvorrichtung hat und/oder die im Folgenden genannte Rohrableitungsführung und den Hebeantrieb besitzt.The tube centering preferably has a tube centering drive, by means of which a tube centering inner circle diameter of a centering inner circle can be changed, in particular automatically. It is favorable if the tube centering is attached to the tube receiver. It is advantageous if this pipe welding machine has the moving device mentioned above and/or has the following pipe discharge guide and lifting drive.
Gemäß einem vierten Aspekt löst die Erfindung das Problem auch durch eine gattungsgemäße Rohrschweißmaschine, die (a) eine Rohrableitungsführung, die (i) bezüglich einer Bewegungsrichtung einer Rohrleitung, die durch das Verschweißen der Rohre entsteht, hinter dem Schweißaggregat angeordnet ist und (ii) zumindest eine Niederhalterolle zum Ausüben einer Niederhaltekraft von oben auf die Rohrleitung aufweist und (b) einen Hebeantrieb, der angeordnet ist zum automatischen Bewegen der zumindest einen Niederhalterolle, hat. Es ist vorteilhaft, wenn diese Rohrschweißmaschine die oben genannte Bewegungsvorrichtung hat und/oder die oben genannte Rohrzentrierung aufweist.According to a fourth aspect, the invention also solves the problem by a generic pipe welding machine, which (a) has a pipe discharge guide which (i) is arranged behind the welding unit with respect to a direction of movement of a pipe resulting from the welding of the pipes and (ii) at least a hold down roller for exerting a hold down force on the pipeline from above; and (b) an elevator drive arranged to automatically move the at least one hold down roller. It is advantageous if this tube welding machine has the aforesaid moving device and/or has the aforesaid tube centering.
Die im Folgenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich auf alle Aspekte der Erfindung.The preferred embodiments of the invention described below relate to all aspects of the invention.
Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass es in der Regel möglich ist, Rohre unterschiedlicher Durchmesser einfach mit der Rohrschweißmaschine zu verschweißen. Dadurch, dass das proximale Ende des Rohraufnehmers in seiner Höhe verstellbar ist, können die Rohre stets auf der Höhe dem Schweißaggregat zugeführt werden, in der das Schweißaggregat die Rohre optimal verschweißen kann.The advantage of the invention is that it is usually possible to weld pipes of different diameters easily with the pipe welding machine. Since the height of the proximal end of the tube receiver can be adjusted, the tubes can always be fed to the welding unit at the height at which the welding unit can optimally weld the tubes.
Wünschenswert ist zudem, dass häufig ein geringer Verschleiß der Komponenten der Rohrschweißmaschine eintritt. Dadurch, dass die Höhenlage des proximalen Endes des Rohraufnehmers veränderbar ist, werden Zwangskräfte auf die Komponenten der Rohrschweißmaschine vermindert.It is also desirable that there is often little wear on the components of the tube welding machine. Since the height of the proximal end of the tube receiver can be changed, constraining forces on the components of the tube welding machine are reduced.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter der mobilen Rohrschweißmaschine insbesondere eine Rohrschweißmaschine verstanden, die selbsttätig bewegbar ist.In the context of the present description, the mobile pipe welding machine is understood to mean, in particular, a pipe welding machine that can be moved automatically.
Unter einer Rohrschweißmaschine wird insbesondere eine Vorrichtung verstanden, mittels der Kunststoffrohre oder Metallrohre, insbesondere Stahlrohre, verschweißt sind.A pipe welding machine is understood to mean, in particular, a device by means of which plastic pipes or metal pipes, in particular steel pipes, are welded.
Unter dem Schweißaggregat wird insbesondere eine Maschine verstanden, mittels der Rohre automatisch verschweißt sind. Insbesondere handelt es sich bei dem Schweißaggregat ein Orbitalschweißgerät.The welding unit is understood to mean, in particular, a machine by means of which pipes are automatically welded. In particular acts the welding unit is an orbital welding machine.
Die mobile Rohrschweißmaschine ist vorzugsweise selbstfahrend ausgebildet, wozu sie ein Fahrwerk besitzen kann. Günstig ist es, wenn das Fahrwerk ein Raupenantrieb, also einen Kettenantrieb, ist. In diesem Fall kann die mobile Rohrschweißmaschine auch als Schweißraupe bezeichnet werden.The mobile pipe welding machine is preferably designed to be self-propelled, for which purpose it can have a chassis. It is favorable if the chassis is a caterpillar drive, ie a chain drive. In this case, the mobile pipe welding machine can also be called a welder.
Vorzugsweise ist die Bewegungsvorrichtung ausgebildet zum motorischen Verändern einer Höhenlage des distalen Endes des Rohraufnehmers. Insbesondere kann die Bewegungsvorrichtung ausgebildet sein zum motorischen Verändern der Höhenlage des distalen Endes unabhängig von der Höhenlage des proximalen Endes. In diesem Fall kann eine Neigung des Rohraufnehmers verändert werden. Das ermöglicht es wiederum - was eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt -, dass der Rohraufnehmer beim Aufnehmen des Rohrs einen Neigungswinkel von weniger als 10° hat. Das erleichtert das Aufnehmen des Rohrs und vermindert auf das Rohr wirkende Knickkräfte und/oder Kräfte auf die Enden des Rohrs.The movement device is preferably designed to change a height position of the distal end of the tube holder by means of a motor. In particular, the movement device can be designed for motorized changing of the height of the distal end independently of the height of the proximal end. In this case, an inclination of the pipe pickup can be changed. This in turn makes it possible--which represents a preferred embodiment of the method according to the invention--for the pipe pickup to have an angle of inclination of less than 10° when picking up the pipe. This makes it easier to pick up the tube and reduces buckling forces on the tube and/or forces on the ends of the tube.
Eine so ausgebildete Bewegungsvorrichtung ermöglicht es zudem, das Rohr anzuheben und unter einem Neigungswinkel von zumindest -5°, insbesondere 0°, dem Schweißaggregat zuzuführen.A movement device designed in this way also makes it possible to lift the pipe and feed it to the welding unit at an angle of inclination of at least −5°, in particular 0°.
Der Neigungswinkel wird zur Horizontalen gemessen. Ein negativer Neigungswinkel bedeutet, dass das distale Ende tiefer angeordnet ist als das proximale Ende.The angle of inclination is measured from the horizontal. A negative tilt angle means that the distal end is located lower than the proximal end.
Unter einer Stützrolle wird eine Rolle verstanden, die Gewichtskraft des Rohrs aufnimmt. Der Zentrierungs-Innenkreis ist der Kreis, der den äußeren Umfang eines Rohrs maximalen Durchmessers beschreibt, das in die Rohrzentrierung passt.A support roller is understood to mean a roller that absorbs the weight of the pipe. The centering inner circle is the circle that describes the outer circumference of a maximum diameter tube that will fit in the tube centering.
Die Stützrolle bildet vorzugsweise eine konkave Stützstruktur für das Rohr. Das bedeutet, dass ein von der zumindest einen Stützrolle aufgenommenes Rohr eine stabile Lage hat. Eine seitliche Auslenkung aus dieser Lage führt zu einer Rückstellkraft.The support roller preferably forms a concave support structure for the tube. This means that a pipe picked up by the at least one support roller is in a stable position. A lateral deflection from this position leads to a restoring force.
Die Stützrolle kann abschnittsweise kegelabschnittförmig sein. Vorzugsweise besitzt die Stützrolle zwei kegelabschnittförmige Abschnitte.Sections of the supporting roller can be in the form of a section of a cone. The supporting roller preferably has two sections in the shape of a section of a cone.
Es ist auch möglich, dass die Stützrolle eine Leitkurve hat, die abschnittsweise konvex und abschnittsweise konkav ist. Die Leitkurve ist diejenige Kurve, die sich ergibt, wenn die Stützrolle entlang einer Ebene geschnitten wird, die durch die Drehachse der Stützrolle verläuft. Der Begriff der Leitkurve wird hier wie in der Mathematik verwendet.It is also possible for the support roller to have a guide curve which is convex in sections and concave in sections. The trajectory is the curve that results when the back-up roller is cut along a plane that passes through the axis of rotation of the back-up roller. The concept of the guide curve is used here as in mathematics.
Ist die Stützrolle in einem Abschnitt kegelstumpfförmig, so ist die Leitkurve in diesem Abschnitt eine Gerade. Es kann günstig sein, wenn die Leitkurve zumindest abschnittsweise konkav ist, da dies die Fläche vergrößert, entlang der ein Rohr an der Stützrolle anliegt.If the support roller is frustoconical in one section, the trajectory in this section is a straight line. It can be advantageous if the guide curve is concave at least in sections, since this increases the area along which a tube lies against the support roller.
Vorzugsweise besitzt die Rohrzentrierung eine erste Stützrolle und eine zweite Stützrolle. Die erste Stützrolle ist vorzugsweise unter einem Stützrollen-Winkel zur Horizontalen geneigt. Die zweite Stützrolle ist vorzugsweise unter einem zweiten Stützrollen-Winkel zur Horizontalen geneigt ist.The tube centering device preferably has a first support roller and a second support roller. The first support roller is preferably inclined at a support roller angle to the horizontal. The second support roller is preferably inclined at a second support roller angle to the horizontal.
Die Stützrollen bilden vorzugsweise eine konkave Stützstruktur für das Rohr. Die Stützrollen können zumindest abschnittsweise kegelabschnittförmig sein. Es ist auch möglich, dass die Stützrollen eine Leitkurve haben, die konvex, konkav oder abschnittsweise konvex und abschnittsweise konkav ist. Es kann günstig sein, wenn die Leitkurve konkav ist, da dies die Fläche vergrößert, entlang der ein Rohr an der Stützrolle anliegt.The support rollers preferably form a concave support structure for the tube. The support rollers can be in the form of a cone section, at least in sections. It is also possible for the support rollers to have a guide curve which is convex, concave or convex in sections and concave in sections. It can be beneficial if the trajectory is concave as this increases the area along which a pipe will bear against the support roller.
Ist die Stützrolle nicht kegelstumpfförmig, berechnet sich der Stützrollen-Winkel aus der dem Ausgleichs-Kegelstumpf, der durch Minimieren der Fehlerquadrate bestimmt wird.If the backup roll is not frustoconical, the backup roll angle is calculated from the compensating truncated cone, which is determined by minimizing the least squares.
Vorzugsweise weichen die Stützrollen-Winkel betragsmäßig um höchstens 5° voneinander ab.The support roller angles preferably deviate from each other by a maximum of 5°.
Unter einer Führungsrolle wird insbesondere eine Rolle verstanden, die das Rohr von oben und/oder von der Seite führt.A guide roller is understood to mean, in particular, a roller that guides the pipe from above and/or from the side.
Die Führungsrolle bildet vorzugsweise eine konkave Führungsstruktur für das Rohr. Die Führungsrolle kann abschnittsweise kegelabschnittförmig sein. Vorzugsweise besitzt die Führungsrolle zwei kegelabschnittförmige Abschnitte.The guide roller preferably forms a concave guide structure for the tube. Sections of the guide roller can be in the form of a section of a cone. The guide roller preferably has two sections in the shape of a section of a cone.
Es ist auch möglich, dass die Führungsrolle eine Leitkurve hat, die abschnittsweise konvex und abschnittsweise konkav ist. Es kann günstig sein, wenn die Leitkurve zumindest abschnittsweise konkav ist, da dies die Fläche vergrößert, entlang der ein Rohr an der Führungsrolle anliegt.It is also possible for the guide roller to have a guide curve which is convex in sections and concave in sections. It can be advantageous if the guide curve is concave at least in sections, since this increases the area along which a pipe bears against the guide roller.
Vorzugsweise besitzt die Rohrzentrierung eine erste Führungsrolle und eine zweite Führungsrolle. Die erste Führungsrolle ist vorzugsweise unter einem Führungsrollen-Winkel zur Horizontalen geneigt. Die zweite Führungsrolle ist vorzugsweise unter einem zweiten Führungsrollen-Winkel zur Horizontalen geneigt ist.The tube centering device preferably has a first guide roller and a second guide roller. The first guide roller is preferably inclined at a guide roller angle to the horizontal. The second guide roller is preferably inclined at a second guide roller angle to the horizontal.
Ist die Führungsrolle nicht kegelstumpfförmig, berechnet sich der Führungsrollen-Winkel aus der dem Ausgleichs-Kegelstumpf.If the guide roller is not frustoconical, the guide roller angle is calculated from the compensating truncated cone.
Vorzugsweise weichen die Führungsrollen-Winkel betragsmäßig um höchstens 5° voneinander ab.The guide roller angles preferably deviate from each other by a maximum of 5°.
Vorzugsweise ist die Rohrzentrierung so mit dem Rohraufnehmer verbunden, dass mittels der Bewegungsvorrichtung eine Lage des Zentrierungs-Innenkreises der Rohrzentrierung veränderbar ist.The tube centering is preferably connected to the tube holder in such a way that a position of the centering inner circle of the tube centering can be changed by means of the movement device.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat der Rohraufnehmer eine Rollenbahn, die eine Mehrzahl an Rollen besitzt. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass eine, zwei, drei oder mehr, insbesondere alle, Rollen der Rollenbahn angetrieben sind. Günstig ist es, wenn die Rollen keinen Antrieb besitzen.According to a preferred embodiment, the pipe picker has a roller conveyor which has a plurality of rollers. It is possible, but not necessary, for one, two, three or more, in particular all, rollers of the roller conveyor to be driven. It is favorable if the rollers do not have a drive.
Vorzugsweise ist die Stützrolle in Verlängerung der Rollenbahn angeordnet. Eine Stützrolle wird insbesondere dann als in Verlängerung der Rollenbahn angeordnet betrachtet, wenn ein Rohr, das auf der Stützrolle aufliegt, auch auf zumindest zwei Drittel der Rollen des benachbarten Abschnitts der Rollenbahn aufliegt. Die Rollenbahn erstreckt sich vorzugsweise entlang einer zylinderförmigen Auflagefläche. Hierunter wird verstanden, dass ein Rohr so auf die Rollenbahn aufliegt, dass die Rollen in Kontakt mit einer Mantelfläche des Rohrs stehen.The support roller is preferably arranged as an extension of the roller conveyor. In particular, a support roller is considered to be arranged in an extension of the roller conveyor if a tube which rests on the support roller also rests on at least two-thirds of the rollers of the adjacent section of the roller conveyor. The roller conveyor preferably extends along a cylindrical bearing surface. This means that a pipe rests on the roller conveyor in such a way that the rollers are in contact with a lateral surface of the pipe.
Das Schweißaggregat hat vorzugsweise eine Schweißachsenhöhe, die der Höhe eines Mittelpunkts des Rohrs beim Verschweißen oberhalb des Bodens entspricht, wenn die Rohrschweißmaschine auf dem Boden steht.The welding machine preferably has a welding axis height which corresponds to the height of a center point of the pipe in welding above the ground when the pipe welding machine stands on the ground.
Günstig ist es, wenn der Rohraufnehmer mittels der Bewegungsvorrichtung zum Aufnehmen des Rohrs, insbesondere automatisch, in eine Aufnahmestellung bringbar ist. In der Aufnahmestellung ist das Rohr auf die Auflagefläche bewegbar.It is advantageous if the pipe pick-up can be brought into a pick-up position, in particular automatically, by means of the movement device for picking up the pipe. In the receiving position, the tube can be moved onto the support surface.
In der Aufnahmestellung ist zumindest ein Teil der Auflagefläche unter einem Neigungswinkel von höchstens 30°, insbesondere höchstens 25°, vorzugsweise 20°, zur Horizontalen geneigt.In the receiving position, at least part of the support surface is inclined at an angle of inclination of at most 30°, in particular at most 25°, preferably 20°, to the horizontal.
Vorzugsweise beträgt ein Proximalendenabstand des proximalen Endes vom Boden der Aufnahmestellung höchstens ein Zehntel der Schweißachsenhöhe, insbesondere höchstens 20 cm, vorzugsweise höchstens 15 cm.A proximal end distance of the proximal end from the bottom of the receiving position is preferably at most one tenth of the welding axis height, in particular at most 20 cm, preferably at most 15 cm.
Günstig ist es, wenn der Rohraufnehmer mittels der Bewegungsvorrichtung, insbesondere automatisch, zum Aufnehmen des Rohrs in eine Zuführstellung bringbar ist. In der Zuführstellung ist das Rohr zum Schweißaggregat zuführbar. In der Zuführstellung ist ein Mittelpunkt des Zentrierungs-Innenkreises auf Schweißachsenhöhe. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass ein Höhenunterschied zwischen dem Mittelpunkt des Zentrierungs-Innenkreises einerseits und der Schweißachsenhöhe andererseits höchstens 20 cm, insbesondere höchstens 10 cm, bevorzugt höchstens 5 cm, beträgt.It is advantageous if the tube pick-up can be brought into a feeding position by means of the movement device, in particular automatically, in order to pick up the tube. In the feed position, the pipe can be fed to the welding unit. In the feed position, a center point of the centering inner circle is at the level of the welding axis. This means in particular that the difference in height between the center point of the centering inner circle on the one hand and the height of the welding axis on the other hand is at most 20 cm, in particular at most 10 cm, preferably at most 5 cm.
Günstig ist es, wenn die Auflagefläche in der Zuführstellung unter einem Neigungswinkel von zumindest -5°, insbesondere zumindest 0°, bevorzugt zumindest 3°, verläuft. Vorzugsweise ist der Neigungswinkel in der Zuführstellung kleiner als in der Aufnahmestellung. Günstig ist es, wenn der Neigungswinkel in der Zuführstellung zumindest 10° kleiner ist als in der Zuführstellung.It is favorable if the support surface runs at an angle of inclination of at least −5°, in particular at least 0°, preferably at least 3°, in the feed position. The angle of inclination is preferably smaller in the feeding position than in the receiving position. It is favorable if the angle of inclination in the feed position is at least 10° smaller than in the feed position.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Rohrableitungsführung zumindest eine Unterstützungsrolle zum Ausüben einer Unterstützungskraft von unten auf die Rohrleitung. Diese Unterstützungsrolle ist vorzugsweise in vertikaler Richtung beweglich, sodass die Unterstützungsrolle abgesenkt werden kann, um eine Schweißwulst passieren zu lassen.According to a preferred embodiment, the pipe discharge guide has at least one support roller for exerting a support force on the pipeline from below. This support roller is preferably movable in the vertical direction so that the support roller can be lowered to allow a weld bead to pass.
Die Rohrableitungsführung besitzt vorzugsweise eine Niederhalterolle, mittels der eine Kraft von oben auf das verschweißte Rohr und damit auf ein Ende der Rohrleitung ausgeübt werden kann. Auch die Niederhalterolle ist vorzugsweise in vertikaler Richtung beweglich.The pipe take-off guide preferably has a hold down roller by means of which a force can be exerted from above on the welded pipe and thus on an end of the pipe. The hold-down roller is also preferably movable in the vertical direction.
Besonders günstig ist es, wenn die Unterstützungsrolle und die Niederhalterolle an einer Wiege befestigt sind, die um eine Wiegendrehachse schwenkbar ist. Die Wiege könnte auch als Kippe oder Wippe bezeichnet werden. Maßgeblich ist, dass sowohl die Unterstützungsrolle als auch die Niederhalterolle mittels der Wiege um eine gemeinsame Wiegendrehachse schwenkbar sind. Bewegt sich die Unterstützungsrolle nach oben, so bewegt sich die Niederhalterolle nach unten und umgekehrt.It is particularly favorable if the support roller and the hold-down roller are attached to a cradle that can be pivoted about a cradle axis of rotation. The cradle could also be referred to as a fag or rocker. What is decisive is that both the support roller and the hold-down roller can be pivoted about a common axis of rotation of the cradle by means of the cradle. When the backup roller moves up, the hold down roller moves down and vice versa.
Vorzugsweise besitzt die Rohrableitungsführung einen Hebeantrieb zum Schwenken der Wiege. Durch Betätigen des Hebeantriebs kann damit die Unterstützungsrolle nach oben und gleichzeitig die Niederhalterolle nach unten bewegt werden.Preferably, the lead-off guide has a lift drive for pivoting the cradle. By actuating the lifting drive, the support roller can be moved up and the hold-down roller down at the same time.
Vorzugsweise ist die Wiegendrehachse auf Schweißachsenhöhe angeordnet. Das ermöglicht es, durch Betätigen des Hebeantriebs den Abschnitt der Rohrleitung, an dem die Unterstützungsrolle und die Niederhalterolle anliegen, horizontal auszurichten. Vorzugsweise besitzt die mobile Rohrschweißmaschine eine Maschinensteuerung, mittels der das Schweißaggregat, gegebenenfalls der Hebeantrieb, und das Fahrwerk ansteuerbar sind. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass die Maschinensteuerung eine räumlich konzentrierte Vorrichtung ist. Insbesondere kann die Maschinensteuerung verschiedene Teil-Steuerungen aufweisen, die miteinander verbunden sind.The axis of rotation of the cradle is preferably arranged at the level of the welding axis. This makes it possible to horizontally align the section of the pipeline against which the support roller and the hold-down roller rest by actuating the lifting drive. The mobile pipe welding machine preferably has a machine controller, by means of which the welding unit, possibly the lifting drive, and the chassis can be controlled. It is possible, It is not necessary, however, for the machine control to be a spatially concentrated device. In particular, the machine control can have various sub-controls that are connected to one another.
Vorzugsweise ist die Maschinensteuerung ausgebildet zum automatischen Durchführen eines Verfahrens mit den folgenden Schritten: (i) Ansteuern des Schweißaggregats zum Verschweißen eines Rohrs mit einer Rohrleitung, sodass eine Schweißwulst entsteht, (ii) Ansteuern des Hebeantriebs zum Anheben der Niederhalterolle, (iii) Ansteuern eines Fahrwerks, sodass sich die Rohrschweißmaschine bewegt, und (iv) Ansteuern des Hebeantriebs zum Absenken der Niederhalterolle, sobald die Schweißwulst die Unterstützungsrolle passiert hat. Das verhindert, dass die Unterstützungsrolle die Schweißwulst beschädigt, beispielswiese teilweise abschert.The machine control is preferably designed to automatically carry out a method with the following steps: (i) activating the welding unit for welding a pipe to a pipeline, so that a welding bead is formed, (ii) activating the lifting drive for raising the hold-down roller, (iii) activating a undercarriage so that the tube welding machine moves, and (iv) actuating the lifting drive to lower the hold-down roll once the weld bead has passed the support roll. This prevents the support roller from damaging the welding bead, for example partially shearing it off.
Unter dem Merkmal, dass die Maschinensteuerung ausgebildet ist zum automatischen Durchführen dieses Verfahrens, wird insbesondere verstanden, dass die Maschinensteuerung die angegebenen Schritte ohne steuerndes Eingreifen durch einen Menschen durchführt. Es ist möglich, dass das Verfahren selbst oder Teilschritte davon durch die Eingabe eines Bedieners initiiert werden.The feature that the machine control is designed to carry out this method automatically means in particular that the machine control carries out the specified steps without any controlling intervention by a human being. It is possible for the method itself or partial steps thereof to be initiated by the input of an operator.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise die folgenden Schritte auf: (i) Ansteuern des Schweißaggregats zum Verschweißen eines Rohrs mit einer Rohrleitung, sodass eine Schweißwulst entsteht, (ii) Ansteuern des Hebeantriebs zum Anheben der Niederhalterolle, (iii) Ansteuern eines Fahrwerks, sodass sich die Rohrschweißmaschine bewegt, und (iv) Ansteuern des Hebeantriebs zum Absenken der Niederhalterolle, sobald die Schweißwulst die Unterstützungsrolle passiert hat.The method according to the invention preferably has the following steps: (i) activating the welding unit for welding a pipe to a pipeline so that a welding bead is formed, (ii) activating the lifting drive for raising the hold-down roller, (iii) activating a chassis so that the pipe welding machine moves, and (iv) commanding the lift drive to lower the hold down roll once the weld bead has passed the backup roll.
Um den Transport der Rohrschweißmaschine zu erleichtern, hat der Rohraufnehmer vorzugsweise einen Hauptabschnitt und einen Fußabschnitt, wobei der Fußabschnitt am distalen Ende des Rohraufnehmers angeordnet ist, wobei der Fußabschnitt am Hauptabschnitt angelenkt ist und in eine Einklapp-Stellung, in der Fußabschnitt und Hauptabschnitt in ihren Längsrichtungen entlang einander angeordnet sind, und in eine Ausklapp-Stellung, in der Fußabschnitt und Hauptabschnitt hintereinander angeordnet sind, bringbar sind. Zum Transport wird der Fußabschnitt in die Einklapp-Stellung gebracht.In order to facilitate transport of the tube welding machine, the tube receiver preferably has a main section and a foot section, the foot section being arranged at the distal end of the tube receiver, the foot section being hinged to the main section and in a folded position in which the foot section and main section are in their Longitudinally are arranged along each other, and can be brought into a folded-out position in which the foot section and main section are arranged one behind the other. The foot section is brought into the folded position for transport.
Günstig ist es, wenn der Rohraufnehmer einen Rohrheber aufweist, mittels dem das Rohr an einem freien Ende, insbesondere an seiner Mantelfläche, anhebbar ist. Dabei hat der Rohrheber vorzugsweise zwei Schuhe, mittels derer das Rohr, vorzugsweise ausschließlich, seitlich kontaktierbar ist. Es ist dann möglich, die Schuhe zumindest teilweise unter das Rohr zu schieben und das Rohr dann durch den seitlichen Kontakt anzuheben. Ein derartiger Rohrheber ist besonders robust und kann kompakt gebaut werden.It is favorable if the tube holder has a tube lifter, by means of which the tube can be lifted at a free end, in particular on its lateral surface. The pipe lifter preferably has two shoes, by means of which the pipe can be contacted, preferably exclusively, from the side. It is then possible to slide the shoes at least partially under the tube and then lift the tube by lateral contact. Such a pipe lifter is particularly robust and can be built in a compact manner.
Erfindungsgemäß ist zudem ein Verfahren, das die folgenden Schritte aufweist:
- (i) Ansteuern des Schweißaggregats einer erfindungsgemäßen Rohrschweißmaschine zum Verschweißen eines Rohrs mit einer Rohrleitung, sodass eine Schweißwulst entsteht, (ii) Ansteuern des Hebeantriebs zum Anheben der Niederhalterolle, (iii) Ansteuern eines Fahrwerks, sodass sich die Rohrschweißmaschine bewegt, und (iv) Ansteuern des Hebeantriebs zum Absenken der Niederhalterolle, sobald die Schweißwulst die Unterstützungsrolle passiert hat.
- (i) activating the welding unit of a pipe welding machine according to the invention for welding a pipe to a pipeline so that a welding bead is formed, (ii) activating the lifting drive for raising the hold-down roller, (iii) activating a chassis so that the pipe welding machine moves, and (iv) Activation of the lifting drive to lower the hold-down roller as soon as the welding bead has passed the support roller.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
-
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Rohrschweißmaschine, -
2 eine perspektivische Ansicht eines Rohraufnehmers der Rohrschweißmaschine gemäß1 , -
3 in3a eine Ansicht auf eine Rohrzentrierung aus Sicht des Schweißaggregats und in3 b eine Ansicht auf die Rohrzentrierung vom distalen Ende aus gesehen, -
4 eine perspektivische Ansicht von schräg unten auf den Rohraufnehmer und -
5 eine perspektivische Ansicht auf eine Rohrableitungsführung einer erfindungsgemäßen Rohrschweißmaschine.
-
1 a perspective view of a pipe welding machine according to the invention, -
2 a perspective view of a tube receiver of the tube welding machine according to FIG1 , -
3 in3a a view of a tube centering from the perspective of the welding unit and in3 b a view of the tube centering seen from the distal end, -
4 a perspective view obliquely from below of the tube receiver and -
5 a perspective view of a pipe discharge guide of a pipe welding machine according to the invention.
Die Rohrschweißmaschine 10 besitzt ein Fahrwerk 24, das mittels eines Motors 26, beispielsweise eines Dieselmotors, angetrieben ist. Die Rohrschweißmaschine 10 ist dadurch selbstfahrend. Das Fahrwerk 24 ist im vorliegenden Fall als Kettenantrieb ausgebildet, sodass die Rohrschweißmaschine 10 auch als Schweißraupe bezeichnet werden kann.The
Wird der erste Hydraulikzylinder 28.1 ausgefahren, so schwenkt eine Schwinge 30 nach oben, wodurch sich die Höhenlage h18 vergrößert. Die Höhenlage h18 ist der Abstand des proximalen Endes 18 vom Boden B, auf dem die Rohrschweißmaschine 10 steht. Die Höhenlage h18 entspricht einer z-Koordinate in einem Koordinatensystem 30, bei dem die x-Achse und die y- Achse horizontal und auf Höhe des Bodens verlaufen.If the first hydraulic cylinder 28.1 is extended, a
Durch Ausfahren des Hydraulikzylinders 28.1 vergrößert sich zudem die Höhenlage h16 des distalen Endes 16.Extending the hydraulic cylinder 28.1 also increases the height h 16 of the
Die Rohrschweißmaschine 10 besitzt eine Rohrzentrierung 32, die auch als Rohrzentriervorrichtung bezeichnet werden könnte. Die Rohrzentrierung 32 besitzt eine erste Stützrolle 34.1 und eine zweite Stützrolle 34.2. Die beiden Stützrollen 34.1, 34.2 verlaufen unter einem jeweiligen Stützrollen-Winkel σ1, σ2 zur Horizontalen H (siehe
Die Rohraufnahme 14 besitzt, wie in
Der Rohraufnehmer 14 weist eine Mehrzahl an Rollen 44.i (i = 1, ..., N; 2 < N <200 hier N = 8) auf, die eine Rollenbahn 46 bilden. Die Stützrollen 34.1, 34.2 sind in Verlängerung der Rollenbahn 46 angeordnet. Ein gedachtes Rohr, das auf den Rollen 44.i aufliegt, kann ohne Zwangskräfte, die zu einer Knickbelastung des Rohrs führen, auf die Stützrollen aufrollen.The
Dazu steuert eine Maschinensteuerung 46 (vergleiche
In
Zum leichteren Transport der Rohrschweißmaschine 10 kann der Fußabschnitt 42 in eine Einklapp-Stellung eingeklappt werden und erstreckt sich dann entlang des Hauptabschnitts 44. Im Vergleich zu der Winkelstellung in der Einklapp-Stellung ist der Fußabschnitt 42 in der Ausklapp-Stellung um ungefähr 180° verschwenkt.For ease of transport of the
Danach steuert die Maschinensteuerung das Fahrwerk 24 so an, dass die Rohrschweißmaschine 10 sich vorwärts bewegt. Dadurch wird das Rohr auf den Fußabschnitt 42 geschoben. Um eine Stirnseite des Rohrs zu schonen, ist es möglich, die Stirnseite des Rohrs mittels eines Rohrhebers 50 anzuheben.The machine control then controls the
Der Rohrheber 50 besitzt zwei Schuhe 52.1, 52.2, die quer zur Längsrichtung des Rohrs voneinander beabstandet sind. Mittels eines Hebezylinders 54.1, bei dem es sich um einen Hydraulikzylinder handelt, können die Schuhe 52.1, 52.2 angehoben werden. Bei einem weiteren Vorwärtsfahren der Rohrschweißmaschine 10 bewegt sich das Rohr dann auf Rollen 55.j des Fußabschnitts 42.The
Die Rollen 55.j und die Stützrollen 34.i bilden eine Auflage für das Rohr 36 (vergleiche
Nachfolgend werden die Hydraulikzylinder 28.1, 28.2 ausgefahren. Dadurch verkleinert sich der Neigungswinkel v14. Die Rohrschweißmaschine 10 fährt nun so weiter vorwärts, bis das Rohr auf dem Rohraufnehmer 14 aufgenommen ist. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass das Rohr über seine gesamte Länge auf dem Rohraufnehmer 14 aufliegt.The hydraulic cylinders 28.1, 28.2 are then extended. This reduces the angle of inclination v14. The
Nachfolgend werden die Hydraulikzylinder 28.1, 28.2 weiter ausgefahren, bis der gesamte Rohraufnehmer 14, also auch der Hauptabschnitt 44, einen Neigungswinkel von beispielsweise v > 0° einnehmen. Das auf dem Rohraufnehmer 14 liegende Rohr 36 verläuft dann zum proximalen Ende 18 hin nach unten geneigt und drückt in diese Richtung.The hydraulic cylinders 28.1, 28.2 are then extended further until the
Durch das Ausfahren der Hydraulikzylinder 28.1, 28.2 wird das Rohr zudem angehoben, sodass seine Rohr-Längsachse AR mit der Schweißachse As zusammenfällt. Nachfolgend wird das Rohr mit der bereits bestehenden Rohrleitung mittels des Schweißaggregats verschweißt.The extension of the hydraulic cylinders 28.1, 28.2 also raises the pipe so that its longitudinal pipe axis A R coincides with the welding axis As. The pipe is then welded to the existing pipeline using the welding unit.
Die Niederhalterolle 60 und die Unterstützungsrolle 62, im vorliegenden Fall die Unterstützungsrollen 62.1, 62.2 sind an einer Wiege 64 befestigt, die um eine Wiegendrehachse D64 schwenkbar gelagert ist. Mittels eines Hebeantriebs 66 kann die Wiege 64 um die Wiegendrehachse D64 geschwenkt werden.The hold-down
Nachdem das Rohr wie oben beschrieben in eine horizontale Lage gebracht wurde, wird es mit der Rohrleitung verschweißt. Dabei entsteht eine Schweißwulst. Nach dem Verschweißen steuert die Maschinensteuerung 46 das Fahrwerk 24 so an, dass die Rohrschweißmaschine vorwärts fährt. Dadurch bewegt sich die Rohrleitung 56 relativ zum Chassis 20 in eine Bewegungsrichtung R.After the pipe has been placed in a horizontal position as described above, it is welded to the pipeline. This creates a weld bead. After the welding, the
Kurz bevor die Schweißwulst auf die Niederhalterolle 60 trifft, steuert die Maschinensteuerung 46 den Hebeantrieb 66 so an, dass sich die Unterstützungsrolle 62 absenkt und die Niederhalterolle 60 anhebt. Dadurch verliert die Niederhalterolle 60 den Kontakt mit der Rohrleitung 56, sodass die Schweißwulst die Niederhalterolle 60 passieren kann, ohne durch diese abgeschert zu werden.Shortly before the weld bead hits the hold-down
Sobald die Schweißwulst die Niederhalterolle 60 passiert hat, steuert die Maschinensteuerung 46 den Hebeantrieb 66 so an, dass sich die Unterstützungsrolle 62 hebt und die Niederhalterolle 60 senkt. Dadurch kommt die Niederhalterolle 60 erneut in Kontakt mit der Rohrleitung 56 an ihrem freien Ende 68 und drückt dieses nach unten. In dieser Stellung verläuft das freie Ende 68 der Rohrleitung 56 zumindest im Wesentlichen horizontal. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass eine Winkelabweichung zu einer strengen horizontalen Ausrichtung von ± 5° möglich ist.As soon as the welding bead has passed the hold-down
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Rohrschweißmaschinetube welding machine
- 1212
- Schweißaggregatwelding unit
- 1414
- Rohraufnehmerpipe pickup
- 1616
- distales Endedistal end
- 1818
- proximales Ende proximal end
- 2020
- Chassischassis
- 2222
- Bewegungsvorrichtungmoving device
- 2424
- Fahrwerklanding gear
- 2626
- Motorengine
- 2828
- Hydraulikzylinder hydraulic cylinder
- 3030
- Koordinatensystemcoordinate system
- 3232
- Rohrzentrierungpipe centering
- 3434
- Stützrollesupport roller
- 3636
- RohrPipe
- 3838
- Führungsrolle leadership role
- 4040
- Jochyoke
- 4242
- Fußabschnittfoot section
- 4444
- Hauptabschnittmain section
- 4545
- Rollerole
- 4646
- Maschinensteuerungmachine control
- 4848
- Hydraulikaggregat hydraulic unit
- 5050
- Rohrheberpipe jack
- 5252
- Schuhshoe
- 5454
- Rollerole
- 5656
- Rohrleitungpipeline
- 5858
- Rohrableitungsführung pipe discharge guide
- 6060
- Niederhalterrollehold-down roller
- 6262
- Unterstützungsrollesupport role
- 6464
- Wiegecradle
- 6666
- Hebeantrieblifting drive
- 6868
- freies Ende free end
- ARAR
- Rohr-Längsachsepipe longitudinal axis
- Asace
- Schweißachsewelding axis
- BB
- Bodenfloor
- DD
- Zentrierungs-Innenkreisdurchmessercentering inner circle diameter
- D64D64
- Wiegendrehachse cradle axis of rotation
- HH
- Horizontalehorizontal
- h16h16
- Höhenlagealtitude
- hAHa
- Schweißachsenhöhewelding axis height
- i,ji,j
- Laufindex running index
- KK
- Zentrierungs-Innenkreiscentering inner circle
- RR
- Bewegungsrichtungdirection of movement
- vv
- Neigungswinkeltilt angle
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021105514.8A DE102021105514A1 (en) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | Mobile tube welding machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021105514.8A DE102021105514A1 (en) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | Mobile tube welding machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021105514A1 true DE102021105514A1 (en) | 2022-09-08 |
Family
ID=82898630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021105514.8A Pending DE102021105514A1 (en) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | Mobile tube welding machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021105514A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2745035B1 (en) | 2011-08-18 | 2015-11-25 | Fast Fusion LLC | Loading devices and methods of loading pipe fusion machines |
-
2021
- 2021-03-08 DE DE102021105514.8A patent/DE102021105514A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2745035B1 (en) | 2011-08-18 | 2015-11-25 | Fast Fusion LLC | Loading devices and methods of loading pipe fusion machines |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B23K0037000000 Ipc: B29C0065560000 |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B29C0065560000 Ipc: B29C0065780000 |
|
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