-
Einrichtung zur kontinuierlichen Durchführung der Druckprobe an Rohren
Um in der Rohrfertigung die Druckproben, denen in der Regel alle gefertigten Rohre
unterworfen werden, kontinuierlich durchführen zu können, hat man Einrichtungen
entwickelt, bei denen die Rohre um eine zu ihren Achsen parallele Achse rotieren,
während in die Rohrenden Prüfköpfe zur Zuführung des Druckmittels und zur Abdichtung
eingesetzt sind, die an der Rotation teilnehmen. Einer solchen Prüfeinrichtung,
die sich ständig in Umlauf befindet, werden die Rohre laufend zugeführt, um von
den Halterungen und Prüfköpfen erfaßt und dann der Einwirkung des Prüfdrucks ausgesetzt
zu werden. Dabei wird die Winkelgeschwindigkeit so bemessen, daß die Rohre, bevor
sie wieder freigegeben werden, während der vorgeschriebenen Prüfzeit unter der Wirkung
des Druckes stehen.
-
Damit derartige Einrichtungen für verschiedene Rohrdurchmesser verwendbar
sind, hat man für die Rohre Halterungen vorgesehen, die so gestaltet sind, daß der
Rohrachsabstand von der Rotationsachse unabhängig vom Rohrdurchmesser konstant gehalten
werden kann. Eine bekannte Einrichtung sieht zu diesem Zweck zwei zueinander drehbare
Scheiben mit Winkelausschnitten am Umfang vor, die zur Aufnahme der Rohre dienen.
Eine gegenseitige Drehung der Scheiben verschiebt zwecks Einstellung auf einen neuen
Rohrdurchmesser die Scheitel der Ausschnitte in radialer Richtung. Bei einer anderen
bekannten Einrichtung haben die Halterungen die Form von in tangentialer Richtung
offenen Gabeln, denen bewegliche Niederhalter gegenüberstehen. Die Umstellung auf
einen neuen Rohrdurchmesser findet auch hier in der Weise statt, daß zwei Scheiben,
von denen die eine die Gabeln und die andere die Niederhalter trägt, gegeneinander
verstellt werden.
-
Diese bekannten Einrichtungen haben den Mangel, daß ein Wechsel im
Rohrdurchmesser eine beträchtliche Umstellungsarbeit erfordert, denn die Neueinstellung
muß an jedem einzelnen Scheibenpaar geschehen. Die Zahl der Scheibenpaare ist aber
vor allem bei Einrichtungen für lange Rohre oft recht beträchtlich. Dazu kommt,
daß die Einstellung vor allem bei der zweitgenannten Einrichtung sehr genau geschehen
muß.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Umstellungsarbeiten
an den Halterungen zu vermeiden.
-
Auch bei der Einrichtung nach der Erfindung werden die Rohre in Halterungen
in Form von in tangentialer Richtung offenen Gabeln eingespannt, so daß der Rohrachsabstand
unabhängig vom Rohrdurchmesser ist. Es findet aber beim Wechsel des
Rohrdurchmessers
an den einzelnen Halterungen selbst keinerlei Verstellung statt. Die beim Uebergang
auf einen anderen Rohrdurchmesser entstehende Verlagerung der Rohrachsen in tangentialer
Richtung wird nicht durch Neueinstellung der Halterungen ausgeglichen, sondern dadurch,
daß erfindungsgemäß die Gesamtheit der Prüfköpfe relativ zu der Gesamtheit der Halterungen
um die Rotationsachse einstellbar ist.
-
Wie bei der einen bekannten Einrichtung sind auch bei der Einrichtung
nach der Erfindung Niederhalter vorgesehen, die die Rohre in Anlage an den Stützflächen
der Gabelschenkel halten. Während aber bei der bekannten Einrichtung die Niederhalter
durch eine Zwangssteuerung in die Schließstellung gebracht werden, sind in der bevorzugten
Ausführung der Erfindung Federn vorgesehen, die die Niederhalter in Schließstellung
halten, während zur Freigabe der Rohre die Niederhalter durch Auflaufen an einer
Steuerfläche gegen die Federwirkung von den Rohren abgehoben werden. Dies liefert
den Vorteil, daß die einzelnen Rohrhalterungen unabhängig stets einwandfrei und
nicht wie bei der bekannten Vorrichtung von der Genauigkeit der Umstellung abhängig
sind.
-
Zur Einstellung der Prüfköpfe relativ zu den Halterungen um die Rotationsachse
könnte unter anderem ein Differentialgetriebe vorgesehen werden. Einen besonders
einfachen Aufbau erhält man jedoch, wenn zur Einstellung ein Zahntrieb vorgesehen
wird, in
dem mindestens ein Radpaar eine Schrägverzahnung hat und
die Räder dieses Paares axial gegeneinander verstellbar sind.
-
Die Zeichnung veral : scllaulicht ein Ausführungsbeispiel. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Prüfeinrichtung mit den Merkmalen der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab nach Linie II-II in Fig. 41 und Fig.
3 eine Einzelheit der Fig. 2 in weiterhin vergrößertem Maßstab.
-
Auf einem Grundrahmenl sind Böcke2 fürLager3 einer Welle 4 befestigt;
Auf der Welle 4 sitzt ein Zahnrad5, das über ein Zwischenrad 6 mit einem Ritzel
7 im Eingriff steht. Das Ritzel 7 sitzt auf einer Welle 8, die in Lagern 9 drehbar
und mit einem nicht gezeichneten Antrieb gekuppelt ist.
-
Auf der Welle 4 sind Räder befestigt, die aus Naben 10, Speichen
11 und Kränzen 12 bestehen. Die Kränze 12 biIden die Träger von Halterungen 13,
die zur Aufnahme der zu prüfenden Rohre 14 dienen und deren Aufbau im einzelnen
aus Fig. 2 und 3 hervorgeht. Fig. 1 zeigt lediglich drei Räder mit diesen Halterungen,
um die lAarstellung übersichtlich zu erhalten. Die Anzahl der Räder auf der Welle
4 richtet sich nach der Länge der zu prüfenden Rohre. Sie ist im allgemeinen größer
als der Darstellung in Fig. 1 entspricht.
-
Der Grundrahmen 1 erstreckt sich beiderseits über die äußeren Lagerböcke
2 hinaus und trägt an beiden Enden Lagerböcke 15, 16 mit Lagern 17 und 18 für Wellenl9,
die zur Welle 4 gleichachsig liegen. Jede Welle 19 trägt einen Kranz 20, an dessen
Umfang in gleichen radialen und tangentialen Abständen Prüfköpfe 21 angeordnet sind.
Die Zahl der Prüfköpfe 21 auf jedem Kranz 20 gleicht der Zahl der Rohre 14 in den
Halterungen 13. Die Köpfe dienen dazu, das Rohrinnere unter den Druck eines hydraulischen
oder pneumatischen Druckmittels zu setzen, um die Rohre auf Dichtigkeit zu prüfen,
und sind zu diesem Zweck in den Kränzen 20 axial verschiebbar. In Fig. 1 sind sie
in ausgerückter Stellung wiedergegeben. In eingerückter Stellung erfassen sie die
Enden der Rohre 14 und stellen eine druckdichte Verbindung zwischen diesen und einer
an- die Prüfköpfe angeschlossenen Druckmittelquelle dar. Die Mittel zum Anschluß
der Prüfköpfe 21 an die Druckmittelquelle sind bekannt und daher in der Zeichnung
nicht dargestellt.
-
Zum Antrieb der Wellen 19 dienen Zahnräder mit Schrägverzahnung,
und zwar je ein Zahnrad 22, das auf der Welle 19 sitzt, ein mit diesem Zahnrad in
Eingriff stehendes Zahnrad 23 auf einer Welle 24, ein auf dieser Welle sitzendes
Zahnrad 25 und ein auf der Welle 8 sitzendes Zahnrad 26. Die Wellen 24 sind als
Gewindespindeln ausgebildet und können mit Hilfe von Handrädern 27 gedreht werden.
Dadurch werden die schrägverzahnten Räder 23 und 25 relativ zu den Rädern 22 und
26 axial verstellt. Eine Drehung an den Handrädern 27 hat daher zur Folge, daß die
Kränze 20 mit den Prüfköpfen 21 sich relativ zu den Enden der Rohre 14 im Winkel
verstellen.
-
Die Halterungen 13 sind nach Art von Prismenzangen ausgebildet. An
den Radkränzen 12 sitzen Büchsen 28, an denen Prismen29 ausgebildet sind.
-
Die Flächen 30 und 31 der beiden Schenkel dieser Prismen schließen
einen Winkel ein, dessen Halbierende annähernd eine Tangente an den Kreis 32 bildet.
Die Rohre 14 werden an den Flächen 30 und
31 durch Niederhalter 33 in Anlage gehalten,
die als Hebel auf den Büchsen 28 um Zapfen34 drehbar gelagert sind. Die nach innen
ragenden Arme 35 dieser Hebel tragen Rollen 36. Ihre nach außen ragenden Arme 37,
deren freie Enden die Niederhalter 33 bilden, sind durch Gelenkzapfen 38, Laschen
39 und Gelenkzapfen 40 mit je einem Kolben 41 verbunden, der in der zugehörigen
Büchse 28 verschiebbar ist.
-
Jede Büchse enthält eine Schraubenfeder 42, die bestrebt ist, den
Hebel 35, 37 in Fig. 3 nach unten und damit den Niederhalter 33 gegen das Rohr 14
zu drücken. Aus dieser Stellung kann der Niederhalter 33 gegen die Feder 42 unter
Freigabe des Rohres 14 durch einen feststehenden Nocken 43 herausbewegt werden,
dessen Steuerfläche aus einer zur Rotationsachse der Einrichtung konzentrischen
Zylinderfläche 44 und einer dazu geneigten Fläche 45 besteht. In Fig. 2 laufen die
Rollen 36 von drei Hebeln 35, 37, die sich in der unteren Hälfte ihrer Bahnen befinden,
auf der Fläche 44. Die zugehörigen Niederhalter33 sind demgemäß aus ihren Klemmstellungen
ausgehoben.
-
Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Die Welle 4 läuft synchron mit
den Wellen 19 in Richtung des in Fig. 2 angegebenen Pfeiles P um. Auf einer geneigten
Bahn 46 werden ungeprüfte Rohre zugeleitet und von den durch die Steuerfläche 44
offengehaltenen Zangen erfaßt und abgehoben. Unmittelbar darauf schließt sich die
Zange, während ihre Rolle auf der Fläche 45 läuft. Im Verlauf gelangt jede Rolle
36 von oben kommend wieder auf die Steuerfläche 44, so daß sich die ihr zugeordnete
Zange öffnet und das Rohr freigibt. Die Stellung, in der dies geschieht, liegt gegenüber
einer Gleitbahn 47, auf der das mittlerweile geprüfte Rohr abrollt. Durch eine nicht
gezeichnete Steuerung wird das einem jeden Rohr zugeordnete Paar von Prüfköpfen
unmittelbar nach dem Greifen der zugehörigen Zange gegen die Enden des Rohres gepreßt
und unter Druck gesetzt. Unmittelbar vor dem Wiederöffnen der Zangen werden die
Köpfe nach Abschalten des Druckes zurückgezogen.
-
Beim Übergang auf einen anderen Rohrdurchmesser liegen die Achsen
der in den Zangen eingespannten Rohre gegen die in Fig. 2 gezeichneten Stellungen
auf dem Umfang des Kreises 32 versetzt, und zwar entgegen dem Pfeil P, wenn der
Rohrdurchmesser kleiner ist als der gezeichnete, und im Sinne dieses Pfeiles, wenn
der Rohrdurchmesser größer ist.
-
Das Maß, um das die Rohrachsen versetzt sind, ist für alle eingespannten
Rohre das gleiche. Zwecks Anpassung der Prüfköpfe21 an die versetzte Stellung der
Rohre werden die Spindeln 27 gedreht, so daß die Zahnräder23 und 25 axial verschoben
werden.
-
Wegen der Schrägverzahnung, mit der alle vier Zahnräder des Antriebes
der Welle 19 versehen sind, hat diese Verschiebung eine Drehung der Welle 19 zur
Folge, die die genaue Einstellung der Prüfköpfe 21 auf die veränderte Lage der Rohrenden
gestattet.
-
Nebenbei sei bemerkt, daß die günstigste Lage der Halbierenden des
von den Flächen 30 und 31 eingeschlossenen Winkels von der Tangente an den Kreis
32 streng genommen etwas abweicht. Sie ergibt sich dadurch, daß man sich zunächst
das im Durchmesser kleinste und dann das im Durchmesser größte der in Betracht kommenden
Rohre in die Zange eingelegt denkt und hierauf die Mittelpunkte der Rohrquerschnitte
durch eine Gerade verbindet. Die Winkelabweichung dieser Geraden von der Tangente
ist jedoch verschwindend klein.