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Presse zum Prüfen von Rohren unter hydraulischem Innendruck, insbesondere
für lange Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern Die Erfindung betrifft eine Presse
zum Prüfen von Rohren unter hydralischem Innendruck und bietet besondere Vorteile
beim Prüfen von langen Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern. Sie weist zwei
Dichtkopfträger auf, von denen der eine ortsfest und der andere mittels Spindeltriebe
in Längsrichtung der Rohre verschiebbar ist. Sie ist mit die Spannmittel tragenden
zweiarmigen Hebeln versehen, die an den Dichtkopfträgern schwenkbar gelagert und
durch eine vom Prüfdruck beaufschlagte Kolbenanordnung in die Spannstellung bringbar
sind.
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Ziel der Erfindung ist es, die Spannmittel sowie ihre Verstellmittel
so auszubilden und anzuordnen, daß Rohre mit verschieden großen Durchmessern mit
denselben Spannmitteln in Abhängigkeit vom Prüfdruck sicher eingespannt werden können.
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Es ist bereits eine Rohrprüfpresse bekannt, deren beide Dichtkopfträger
auf Wagen angeordnet sind.
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Jeder Dichtkopfträger ist mit einer Vielzahl von Spannbacken versehen,
die gleichmäßig über den Umfang des Rohres verteilt sind. Diese Spannmittel werden
durch Kniegelenke, deren Druckstange die Kolbenstange eines doppeltwirkenden Kolbens
ist, in und außer Arbeitsstellung gebracht. Zur Beaufschlagung der Kolben für die
Kniehebel sind gesonderte Druckmittelkreise notwendig. Der Gesamtaufbau dieser Dichtkopfträger
ist somit baulich aufwendig und teuer. Außendem war bei diesem Vorschlag die Überlegung
maßgebend, das Rohr während der Druckprobe nicht nur in Umfangsrichtung, sondern
auch in Längsrichtung zu beanspruchen, d. h. das Rohr wird während der Druckprobe
erheblichen Zugkräften unterworfen. Um dies zu ermöglichen, müssen aber ganz beachtliche
Spannkräfte aufgebracht werden. Außerdem müssen für einen bestimmten Durchmesserbereich
jeweils andere Spannbacken eingesetzt werden.
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Es ist auch bereits eine Rohrprüfpresse bekannt, bei der für die
Beaufschlagung der Kolben für die Betätigung der Spannmittel kein besonderer Druckmittelkreis
notwendig ist, weil die jeweilige Spannkraft der Spannmittel in Abhängigkeit vom
Druck des PrüFdruckmittels gegeben ist. Nach diesem Vorschlag sind die die Spannmittel
tragenden zweiarmigen Hebel an den Dichtkopfträgern schwenkbar gelagert und über
ein Gestänge sowie weiteren zweiarmigen Hebeln mit in den Didhtkopfträgern geführten
und vom Prüfdruckmittel beaufschlagten Kolben verbunden. Nachteilig bei dieser Kolbenanordnung
ist, daß bei jedem Wechsel des Durchmessers bei dem zu prüfenden Rohr die Träger
der Drehzapfen für die die Spannbacken tragenden zweiarmigen Hebel radial
am Dichtkopfträger
eingestellt werden müssen, weil sonst eine sichere Einspännung des zu prüfenden
Rohres nicht gegeben ist. Da jedoch mehrere Spannbacken gleichmäßig über den Umfang
des Rohres verteilt sein müssen, ist die Einstellung der Presse auf einen neuen
Durchmesser nicht nur zeitraubend, sondern auch von der Geschicklichkeit des Bedienungsmannes
abhängig. Zudem ist diese Umstellung auf einen anderen Rohrdurchmesser besonders
dann hinderlich, wenn die Rohrprüfpresse innerhalb einer Gesamtanlage angeordnet
ist, die an sich einen kontinuierlichen Arbeitsfluß erlaubt.
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Um die genannten Nachteile zu vermeiden, wird nach der Erfindung
vorgeschlagen, auf den Dichtkopfträgern geführte und axial dazu bewegbare Zylinder
anzuordnen, die über Rollen auf die als Steuerkurven ausgebildeten Arme der zweiarmigen
Hebel im Sinne des Spannens der Spannmitel (Backen) einwirken. Durch diese Anordnung
der Zylinder und die Ausbildung der zweiarmigen Hebel als Steuerkurven kann mit
ein und denselben Spannmitteln ein gewisser Durchmesserbereich beherrscht werden.
Die Zylinder werden durch eine Feder wieder in die Ausgangsstellung gebracht, sobald
das Druckmittel entlastet wird. Selbst bei sehr langen Rohren brauchen diese nur
durch eine einzige Spannzange, die etwa in der Längsmitte des Rohres angreift, abgestützt
zu werden. Um dies zu ermöglichen, ist in weiterer Ausbildung vorgesehen, den Träger
der Spannzange durch die Spindeltriebe für den verschiebbaren Prüfkopfträger mit
halber Geschwindigkeit des Prüfkopfträgers in Längsrichtung des Rohres zu bewegen.
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Dadurch wird ein besonderes Verstellmittel für den Träger der Spannzange,
der gleichzeitig auch noch die beiden Gewindespindeln für den verschiebbaren
Prüfkopfträger
abstützt, vermieden. Die getriebliche Verbindung des Trägers der Spannzange mit
den Spindeln für den verschiebbaren Dichtkopfträger kann beispielsweise dadurch
hergestellt werden, daß auf den Spindeln ein drehfest mit dieser verbundenes, jedoch
axial bewegbares Ritzel angeordnet ist, das mittels eines Untersetzungsgetriebes
mit einem im Ständer lose drehbar gelagertes Ritzel in Verbindung steht, das mit
einem Innengewinde mit dem Außengewinde der Spindel im Eingriff steht. Durch die
gewählte Untersetzung des Zwischengetriebes wird der Träger der Spannzange mit halber
Geschwindigkeit des Prüfkopfträgers in Längsrichtung des Rohres bewegt. Alle anderen
! bisher notwendigen Spannzangen sowie ihre Verstellmittel können dadurch entfallen.
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In der Zeichnung ist in den F i g. 1 bis 4 ein Ausführungsbeispiel
für eine Rohrprüfpresse dargestellt und nachstehend näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt die Prüfpresse beim Prüfen eines langen Rohres in einer
Draufsicht; in F i g. 2 sind im Längsschnitt in vergrößertem Maßstab Einzelheiten
der Spannmittel für die Rohre wiedergegeben; die Fig. 3 ist ein Schnitt nach der
Linie A-B, die F i g. 4 ein Schnitt nach der Linie C-D von F i g. 1 und veranschaulidhen
Einzelheiten zum Verstellen des beweglichen Dichtkopfträgers sowie zum Ein-und Ausheben
der zu prüfenden Rohre.
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Mit 1 ist der ortsfeste und mit 2 der in Längsrichtung des Rohres
3 bewegliche Dichtkopfträger bezeichnet. Die beiden Dichtkopfträger sind durch Schraubspindeln
4 und 5, die auch die beim Prüfvorgang auftretenden axialen Kräfte aufnehmen, miteinander
verbunden, vgl. F i g. 2. Die Spindeln 4 und 5 sind mit ihren Enden in ortsfeste
Lagerböcke 6 bzw.
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7 gelagert. Auf ihre Enden 4 a bzw. 5 a sind Schnekkenräder 4 b, 5b
drehfest aufgesetzt, die mit nicht dargestellten Schnecken im Eingriff stehen, die
beispielsweise durch einen Ölmotor 8 im rechten oder linken Drehsinn angetrieben
werden, um den Prüfkopfträger2 sowie die beiden Träger 9 und 10 in Längsrichtung
der Rohre hin- und herbewegen zu können. Die Träger 9 und 10 wandern dabei mit der
halben Geschwindigkeit des Prüfkopfträgers 2 in beiden Richtungen mit, um die Spindeln
4, 5 abzustützen. Um dies zu ermöglichen sind auf die Spindeln 4 und 5 mittels einer
Keil-Nut-Verbindung drehfest, aber längsverschiebbar jeweils ein Ritzel 11 angeordnet,
-das mit einem Ritzellla im Eingriff steht, das auf der Hohlwelle 12 angeordnet
ist, die lose drehbar auf der Welle 13 gelagert ist. Auf jeder Hohlwelle 12 ist
neben dem Ritzel 11 a ein weiteres Ritzel 14 drehfest angeordnet, das mit einem
Ritzel 15 in Eingriff steht. Das Ritzel 15 steht mit einem Innengewinde mit dem
Außengewinde 16 der Spindel 4 bzw. 5 im Eingriff und ist lose drehbar im Ständer
9 bzw. 10 angeordnet. Die Untersetzung des Zwischentriebes 11, 11a, 14, 15 ist so
gewählt, daß die beiden Träges 9 und 10 mit der halben Geschwindigkeit des Dichtkopfträgers
2 beim Drehen der Spindeln 4 und 5 eine und herbewegt werden. In dem Träger 9 ist
außerdem eine Spannzange 17 angeordnet, durch die das Rohr 3 a während der Prüfung
etwa in der Längsmitte abgestützt und nach der Prüfung durch entsprechende Verschiebung
des Dichtkopfträgers 2 aus dem ortsfesten Dichtkopf 1 a herausgezogen wird.
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Um die beim Prüfen auftretenden Knickkräfte aufzunehmen, die durch
die Einwirkung des Druckmit-
tels auf die beiden Stirnfläohen des Rohres entstehen,
wird das Rchr unmittelbar vor .den Dichtstellen, beispielsweise durch je vier Spannbacken
18 a bis 18 d, fest eingespannt. Die Spannbacken sind an den Arm 19 a von zweiarmigen
Hebelnl9 angelenkt, deren anderer Arm 19 b als Steuerkurve ausgebildet ist, auf
die jeweils eine Rolle 20 einwirkt. Die Rollen 20 sind auf einem Zylinder 21 gelagert,
der auf dem Dichtkopfträger 1 bzw. 2 geführt und axial dazu bewegbar ist. Die Zylinder
21 werden durch eine Feder 22 in die in F i g. 2 dargestellte Ausgangsstellung gebracht,
sobald das Druckmittel zum Prüfen des Rohres entlastet wird. Der Druckmittelraum
21a eines jeden Zylinders 21 steht durch Bohrungen 23 bzw. 24 mit dem Druckmittel
zum Prüfen des Rohres in Verbindung.
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Die Funktionsweise ist wie folgt: Die auf dem Rost 25 liegenden Rohre
werden durch die Einheber 26 auf die Schrägfläche 27 gebracht, von der hinab sie
auf die Tragarme 28 in die Prüflage rollen. Dann wird das Ventil 29 geöffnet und
das Druckmittel durch die Leitung 30 und die Bohrung 31 des Dichtkopfträgers 1 in
das Rohr eingeführt. Nach dem Spülen des Rohres wird das Ventil 32 geschlossen,
so daß sich ein Druck im Innern des Rohres aufbauen kann. Durch die Bohrungen 23
und 24 gelangt das Druckmittel in den Druckmittelraum 21 a der Zylinder 21, wodurch
die Zylinder auf die Dichtköpfe hinzu bewegt werden. Die Rollen 20 wirken dabei
auf die als Steuerkurven ausgebildeten Arme 19 b in dem Sinne ein, daß die Spannbacken
18a bis 18d das Rohr 3 a an vier Punkten fest einspannen. Während der Druckprobe
wird das Rohr durch die Spannzange 17 unterstützt. Nach der Druckprobe wird das
im Rohr befindliche Druckmittel entlastet, wodurch die Zyinder 21 durch die Federn
22 wieder in die in F i g. 2 dargestellte Ausgangsstellung gebracht werden und die
Spannbacken das Rohr somit freigeben. Dann wird der Ölmotor 8 eingeschaltet und
! die Spindeln 4 und 5 in dem Sinne gedreht, daß sich der Prüfkopfträger 2 nach
rechts bewegt. Mit halber Geschwindigkeit des Prüfkopfträgers 2 wird auch der Träger
9 entsprechend bewegt und dadurch das Rohr 3 a aus dem Prüfkopf la herausgezogen.
Anschließend wird die Spannzange 17 geöffnet und die Welle 33 für die Tragarme 28
durch den Öhnotor 34 so bewegt, daß die Tragarme 28 das Rohr 3 a aus der Prüflage
heraus auf die Schrägfläche 35 legen, von der herab sie auf den Rost 36 rollen.
Der Ölmotor34 treibt eine Schnecke 38, die mit dem Schneckenrad 37 im Eingriff steht,
das auf der Welle 33 für die Tragarme 28 angeordnet ist.