DE112017006843T5 - Fertigungs- und Schweißwerk zur Herstellung von Rohren - Google Patents

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Abstract

Das Fertigungs- und Schweißwerk zur Herstellung von Rohren beinhaltet eine Zuführungsvorrichtung für rohrförmige Rohlinge mit einem Walzentisch, der eine Längsachse aufweist und durch den Fertigungs- und Schweißstand geführt ist, mit radialen Auslegern für Niederhaltwalzen, die zur Reduzierung eines rohrförmigen Rohlings vorgesehen sind, der sich entlang des Walzentischs bewegt, sowie mit einer längs ausgerichteten Führungsschneide, einem Schlitten mit Walzen, der eine Drehung der Walzen an der Innenfläche des rohrförmigen Rohlings ermöglicht, der durch den Fertigungs- und Schweißstand bewegt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Herstellung von Großrohren, insbesondere Rohrschweißanlagen, die Laser- und Laserhybrid-Schweißen verwenden.
  • Aufgrund der Verwendung von Laser- und Laserhybrid-Schweißtechniken werden neue Anlagen zur Herstellung von Rohren erforderlich, die die Einhaltung hoher Anforderungen an die Schweißnahtqualität gewährleisten.
  • Eine technische Lösung ist bekannt, die ein Werk zum Fertigen und Schweißen von Großrohren mit gerader Naht mit begrenzter Länge beschreibt, das einen Schweißstand mit austauschbaren Dornen für unterschiedliche Größen rohrförmiger Rohlinge darstellt und das mit einem internen Dorn ausgestattet ist, der starr mit Strukturelementen des Standes verbunden ist, das eine Schneide verwendet, die zwischen offenen Rändern durchgeführt wird, die noch nicht verschlossen sind, und das mit Walzen ausgestattet ist, die sich entlang der Innenoberfläche des rohrförmigen Rohlings drehen, während dieser durch den Stand geführt wird (das dem am nächsten kommende Äquivalent ist in dem Gebrauchsmuster RU Nr. 129853 beschrieben).
  • Bei dem bekannten Werk sind Dorne austauschbar hergestellt, passend zu unterschiedlichen Rohrgrößen.
  • Somit tritt, wenn diese technische Lösung verwendet wird, ein technisches Problem der Werkumrüstung von einer Rohrgröße zu einer anderen auf, was zu Zeitverlusten führt. Dies kann außerdem einen Bedarf an zusätzlichen Aufbewahrungsflächen für Dorne verursachen.
  • Ein weiteres technisches Problem besteht darin, dass Ränder von rohrförmigen Rohlingen nicht bündig für die Schweißnahtanbringung ausgerichtet werden können, was der Hauptfaktor der Schweißnahtqualität ist.
  • Es sei auch angemerkt, dass das bekannte Werk noch nicht für eine Schweißnahtanbringung auf der anderen Seite des rohrförmigen Rohlings unter Verwendung von Lasertechnologien eingerichtet wurde.
  • Das technische Problem ist mit der Entwicklung eines Fertigungs- und Schweißwerks zur Herstellung von Rohren verbunden, wobei ein derartiges Werk eine Wurzelschweißnahtanbringung unter Verwendung von Lasertechnologie mit der Erreichung des technischen Ergebnisses gewährleistet, d. h. die Möglichkeit einer Schweißnahtanbringung an Rohren unterschiedlicher Größen während des Schweißens an der Außenseite mit garantierter bündiger Anordnung der Ränder der rohrförmigen Rohlinge.
  • Das vorgeschlagene Fertigungs- und Schweißwerk zur Herstellung von Rohren beinhaltet eine Zuführungsvorrichtung für rohrförmige Rohlinge mit einem Walzentisch, der eine Längsachse aufweist und durch den Fertigungs- und Schweißstand geführt ist, mit radialen Auslegern für Niederhaltwalzen, die zur Reduzierung eines rohrförmigen Rohlings vorgesehen sind, der sich entlang des Walzentischs bewegt, sowie mit einer längs ausgerichteten Führungsschneide, einem Schlitten mit Walzen, der eine Drehung der Walzen an der Innenfläche des rohrförmigen Rohlings ermöglicht, der durch den Fertigungs- und Schweißstand bewegt wird, während auf den Tragelementen des Fertigungs- und Schweißstandes ein Laserschweißkopf oder ein Laser-Hybrid-Schweißkopf vorhanden ist, der sich in eine quer verlaufende Richtung und eine vertikale Richtung und um die Längsachse bewegen kann; wobei der Schlitten durch eine vertikal ausgerichtete und längs geführte Verbindungsschneide starr mit den Tragelementen des Fertigungs- und Schweißstandes verbunden ist; wobei die Führungsschneide für die Positionierung des rohrförmigen Rohlings durch eine Öffnung von Rändern an der 12-Uhr-Position vorgesehen ist und an den Tragelementen des Fertigungs- und Schweißwerks montiert ist, dazu gestaltet, die vertikale Bewegung und Fixierung zu ermöglichen; wobei an dem Schlitten eine nach oben weisende Niederhaltwalze vorhanden ist, die sich in vertikaler Richtung bewegen kann, um von der Innenseite aus auf die Ränder des rohrförmigen Rohlings einzuwirken, während einer der Walzenausleger vertikal installiert ist und von der Außenseite aus auf die Ränder des rohrförmigen Rohlings einwirken kann.
  • Die Lösung dieses technischen Problems ist mit der Verfügbarkeit neuer Vorrichtungen verbunden, die in dem Fertigungs- und Schweißstand enthalten sind, d. h. dem Laserschweißkopf oder dem Laser-Hybrid-Schweißkopf, und an Tragelementen des Fertigungs- und Schweißstandes montiert sind, um sich vertikal und horizontal in der quer verlaufenden Richtung in Bezug auf eine festgelegte Längsachse des Fertigungs- und Schweißstandes zu bewegen und sich in einer abgewinkelten Richtung (um die Längsachse) zu bewegen.
  • Der Walzentisch, der durch den Fertigungs- und Schweißstand geführt ist, ermöglicht eine Reduzierung des rohrförmigen Rohlings, während er kontinuierlich hindurchgeführt wird, während sich seine Ränder in der festgelegten Position auf 12 Uhr befinden.
  • Die Funktion der Niederhaltwalze, die sich im Inneren des rohrförmigen Rohlings befindet, und des aufrechten Walzenauslegers ermöglichen eine bündige Ausrichtung der Ränder des rohrförmigen Rohlings in Bezug aufeinander vor dem Schweißen. Somit werden die Ränder des rohrförmigen Rohlings an der Ober- und der Unterseite bündig angeordnet.
  • Da die Ränder mit dem Walzenausleger von außen und mit der Druckwalze niedergehalten werden und gleichzeitig mit Walzenauslegern radial über den gesamten Querschnitt des rohrförmigen Rohlings, gewährleistet dies die Genauigkeit der Fertigung von Stirnstößen und ermöglicht das kontinuierliche Schweißen der Wurzelschweißnaht.
  • Das Vorangegangene bedeutet, dass das vorgeschlagene Werk universell ist, d. h. es kann zum Schweißen an einer Außenseite rohrförmiger Rohlinge unterschiedlicher Größe verwendet werden, da es möglich ist, die Höhe der Niederhaltwalze auf der gesamten Strecke zur Innenoberfläche des rohrförmigen Rohlings zu justieren.
  • Daher enthält die vorliegende Erfindung funktional miteinander zusammenhängende und strukturell einheitliche Attribute, die die Verwendung eines Schweißkopfes ermöglichen, der außerhalb eines rohrförmigen Rohlings installiert ist, unabhängig von dessen Größe.
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand von Zeichnungen erläutert:
    • - 1 - allgemeine Ansicht (Seitenansicht);
    • - 2 - allgemeine Ansicht (Ansicht von links);
    • - 3 - allgemeine Ansicht des Schweißschlittens (Seitenansicht);
    • - 4 - allgemeine Ansicht des Schweißschlittens (Ansicht von oben).
  • Das Fertigungs- und Schweißwerk umfasst eine installierte Vorrichtung 1 zum Zuführen eines rohrförmigen Rohlings 2 mit einem Walzentisch 3, einen Schweiß- und Fertigungsstand 4 mit Auslegern für Niederhaltwalzen 5, einem Schlitten 6, Führungsschneiden 7,8, Prozessbrücken 9 mit darauf angeordneten Schweißenergiequellen und Schweißmaterialien (kein Bezugszeichen). An dem Fertigungs- und Schweißstand 4 ist außerdem ein Laser-Hybrid-Schweißkopf 10 mit einem System aus Justierungen vorhanden, das vertikale, horizontale und abgewinkelte Bewegungen ermöglicht.
  • Der Schlitten 6 ist mit einer Druckwalze 11 und Mechanismen 12 zum Justieren der Höhe der Niederhaltwalze und des Schweißkopfes 10 ausgestattet. Derartige Mechanismen sind als Hydraulikzylinder (in der Zeichnung nicht dargestellt) hergestellt.
  • Der Schweißschlitten ist mit standardmäßigen Anlagen zum Identifizieren des Schnitts und zum Richten den Schweißkopfes auf die Verbindungsstelle der Ränder des rohrförmigen Rohlings ausgestattet (in der Zeichnung nicht dargestellt).
  • Eine Werksteuerstation 13 befindet sich neben dem Stand 4.
  • Vor dem Zuführen rohrförmiger Rohlinge zwecks Wurzelschweißnahtanbringung wird der Fertigungs- und Schweißstand 4 durch Bewegung der Ausleger der Niederhaltwalzen 5 justiert, die Druckwalze 11 wird unter Verwendung der Mechanismen 12 angehoben/abgesenkt, der Schweißkopf 10 wird unter Verwendung eines Systems von Justiereinrichtungen angehoben/abgesenkt und an der Steuerkonsole 13 werden Schweißmodi eingestellt. Dann wird der gebildete rohrförmige Rohling 2 zu dem Werk geführt, wo er mit der Schneide 7 positioniert wird, indem die Ränder an der 12-Uhr-Position geöffnet werden; falls erforderlich, öffnet die Schneide 7 die Ränder weiter, um die Schneide 8 hindurchzuführen. Der rohrförmige Rohling wird durch die Rohrzuführungsvorrichtung 1 in den Schweißbereich geführt, während der Schlitten in den Hohlraum des rohrförmigen Rohlings eingeführt wird, wodurch die Walzen des Schlittens 6 dazu gebracht werden, sich zu drehen. Während er zum Arbeitsbereich geführt wird, wird der rohrförmige Rohling mit den Walzenauslegern 5 reduziert. Der vertikale Walzenausleger, der mit dem Hydraulikmechanismus verbunden ist, richtet die Ränder des rohrförmigen Rohlings in Bezug aufeinander bündig aus, indem er Kraft auf die Außenseite ausübt, während die Druckwalze 11 die Ränder an der Innenseite bündig ausrichtet. Andere Walzenausleger reduzieren den rohrförmigen Rohling, um die Ränder zusammenzubringen, dann hält der rohrförmige Rohling an, um den Schweißkopf 10 auf die Verbindung der Ränder zu richten.
  • Der Schweißlaserkopf oder der Laserhybrid-Schweißkopf ist unter Verwendung eines Systems aus Justierungsvorrichtungen auf Basis typischer Servoantriebe an den Tragelementen des Fertigungs- und Schweißstandes 4 montiert.
  • Unter Verwendung eines Systems von Justierungsvorrichtungen wird der Schweißkopf direkt in der Mitte des Schnitts eingerichtet. Ein Maschinenführer an der Steuerkonsole 13 prüft die Schweißmodi und justiert sie bei Bedarf.
  • Somit bringt der Schweißkopf eine durchgängige Wurzelschweißnaht an der Außenseite des rohrförmigen Rohlings (unabhängig von der Größe) an vorher ausgerichteten Rändern an.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • RU 129853 [0003]

Claims (1)

  1. Das vorgeschlagene Fertigungs- und Schweißwerks zur Herstellung von Rohren beinhaltet eine Zuführungsvorrichtung für rohrförmige Rohlinge mit einem Walzentisch, der eine Längsachse aufweist und durch den Fertigungs- und Schweißstand geführt ist, mit radialen Auslegern für Niederhaltwalzen, die zur Reduzierung eines rohrförmigen Rohlings vorgesehen sind, der sich entlang des Walzentischs bewegt, sowie mit einer längs ausgerichteten Führungsschneide, und einem Schlitten mit Walzen, der eine Drehung der Walzen an der Innenfläche des rohrförmigen Rohlings ermöglicht, der durch den Fertigungs- und Schweißstand bewegt wird, während auf den Tragelementen des Fertigungs- und Schweißstandes ein Laserschweißkopf oder ein Laser-Hybrid-Schweißkopf vorhanden ist, der sich in eine quer verlaufende Richtung und eine vertikale Richtung und um die Längsachse bewegen kann, wobei der Schlitten durch eine vertikal ausgerichtete und längs gerichtete Verbindungsschneide starr mit den Tragelementen des Fertigungs- und Schweißstandes verbunden ist, wobei die Führungsschneide für die Positionierung in dem rohrförmigen Rohling durch eine Öffnung von Rändern an der 12-Uhr-Position vorgesehen ist und an den Trageelementen des Fertigungs- und Schweißstandes montiert ist, dazu gestaltet, die vertikale Bewegung und Fixierung zu ermöglichen, wobei an dem Schlitten eine nach oben weisende Niederhaltwalze vorhanden ist, die sich in vertikaler Richtung bewegen kann, um von der Innenseite aus auf die Ränder des rohrförmigen Rohlings einzuwirken, während einer der Walzenausleger vertikal installiert ist und von der Außenseite aus auf die Ränder des rohrförmigen Rohlings einwirken kann
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