DE1652813A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schweissen von Umfangsschweissnaehten in Rohrleitungen - Google Patents

Description

02.0-ÖTOS3 international, Inc.

PoOc Box 3227, Houston, Texas 77001, USA

Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen von Umfangsschweißnähten in '.Rohrleitungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum autoiriatischen oder halbautomatischen Lichtbogenschweißen, insbesondere zum Schweißen von Umfangsnähten in rohrförmigen Elementen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Herstellen von Schweißnähten in Eohren mit großen Durchmessern, do h. mit Durchmessern in der Größenordnung von etwa 500 bis 1000 mm; die Erfindung läßt sich jedoch auch auf andere Anwendungsgebiete übertragen. Es sind bereits vielfältige Vorschläge zum automatischen oder halbautomatischen Verschweißen von Rohrleitungen im offenen Feld gemacht wordenj diese Vorschläge haben sich jedoch im allgemeinen nicht als erfolgreich erwiesen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Anlage und ein Verfahren, um Längen nicht rotierender Itohrabschnitte gegeneinander zu halten bzw. miteinander zu verklammern, -wobei die Bohrenden genau gegeneinander anliegen, um dann diese Rohrabschnitte miteinander zu boCeatigen, indem ein Lichtbogansohweißkopf oder dgl., auf

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einer Kreisbahn an der Innenseite der Yerbindungsstelle bzw * Schweii3fuge entlang bewegt wird. Ss ergeben sich daraus verschiedene Vorteile gegenüber bisher vorgeschlagenen Systemen, gemäß denen an dor AuSenseite liegende Schweißnäht an Rohrleitungen und ähnlichen rohrförmigen Elementen hergestellt werden.

Ein besonderes Problem in Verbindung nit der Verschiebung von Eohrabschnitten miteinander durch Lichtbοgenschwei3ung besteht darin, die Rohrabschnitte in genauer Ausrichtung miteinander zu halten, während eine Bohrzeit spur erzeugt wird, die tief genug in die Rohrwandung eindringt, um Lecltstellen und andere Risse oder dgl» im Bereich dieser Verbindungsstelle auszuhschlie^eno Bei der vorliegenden lirfindung handelt es sich insbesondere darum, derartige Fehlerstellen zu vermeiden.

der Erfindung wird eine innerhalb der Rohrleitung anbringbare, expandierbare bzw. nach au3en bewegbare Zlemzieinrichtung vorgesehen, welche die gegeneinander anstoßenden Abschnitte der Rohrleitung nicht nur in genauer Ausrichtung, sondern auch in genauer Anlage stellung hält, Y/enn die Rohrabschnitte dasu neigen, elliptisch oder unrund zu sein, schafft die Klemmeinrichtung die Llöglichkeit, eine ausreichende Kraft aufzubringen, um die Rohrwandungen im wesentlichen in genaue Kreisform zu bringen und dia gegeneinander anstoßenden Enden konzentrisch zu machen. Auf diese 'Jeise wird über den gesamten Umfang der 3ch7/ei3fuge bzw» Verbindungsstelle eine vollständige Ausrichtung erhalten. Die IQemmeinrichtung kann*. Hittel aufweisen, um die Rohrabschnitte gegeneinander zu ziehen, um eine dichte Anlagestellung zwischen ihnen zu erhalten, während die Schweifung durchgeführt wird» Der oder die Schv>eiiBköpf8 werden auf einer Kreisbahn bzw«, planetenartig an der Innenseite der iiohrwandung entlang bewegt, wobei bei dieser Bewegung lie Schweißung erfolgt. Hehrere Abschnitte der Schweißnaht .cönnan

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dabei vorzugsweise gleichzeitig gebildet werden. Die erforderlichen Energieträger zum Schweißen, wie etwa elektrische Energie, Schutsgas, falls solches verwendet 'wird, und, wenn notwendig, Kühlwasser, werden durch Leitungen zugeführt, die in die Klemmeinrichtung eintreten, die flexibel sind und lösbar an dem oder den Schweißköpfen befestigt sind. Es können nehrere Schweißköpfe verwendet werden, um den Sehweißvorgang zu beschleunigen. Nach !Fertigstellung der inneren Schweißnaht, gewöhnlich eine einzige SchweiSspur, wird die Vorrichtung zu der nächsten Verbindungsstelle b3-.-73.3t, und :10t-'"x-.^ijö jlu^c::ε.3hv;ei£spuren lassen sich anschließend auftragen.

JLa 31Γ-'.. ^ i igsgemäße Vorrichtung wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen im folgenden näher beschrieben.

Is zeigen:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht der in eine

Rohrleitung eingeführten erfindungsgemäßan Vorrichtung;

ZTi je 2 ai:i3ii sehe 21a ti sehen Querschnitt}

Pig· 2A einen der Γχ£. 2 entsprechenden schematischen Querschnitt, wobei sich die einzalnen 5}eile in einer zveLten Stellung befinden;

Pi.g. 23 und 2C den Piguren 2 und 2A entsprechende schema-

tische Querschnitte, wobei die einzelnen Heile verschiedene Stellungen einnehmen;

Pig. 3 eine schematisehs Ansicht teilweise la Querschnitt;

Tig. 4 und 5 eins Seitenansicht bzw. eine Grundri.iansiclrb

einar Sch'.vei5kopf sinrich'cun^·j_

Pig. ö eine schematische perspektivische Ansicht,

'.velche eine Ilethode viiedsr^ibt, in der die lQ.eiiir.i- und Schv/ei.Seinrichtung in Ausrichtung mit den Rohrenden gebracht -».-erden kann, un Jie Solidei5un.^r* an aar richtigen Stelle durchführen zu können; ^^, -—

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Fig. 7 sin "Beispiel silier keiS- und Einstalleinrich-

tmi_o', die zum Zwecke der Ausrichtung vorfandet worden kann;

Fig. 8 eine abgewandelte ?orm einer Einstell- und

ließeinrichtung, wobei ein Laßklots an einen "eil der XLemmeinrichtimg befestigt ist;

Fig. 9 einen Querschnitt eines Teiles einer bevorzugten Ausführungsf orri der Schwei^fu.ce, wobei die Rohrabschnitte noch nicht miteinander verschreibt sind, sich jedoch in Schweißstellung befinden;

Pig. SA und 93 im Querschnitt dargestellte, aufeinanderfolgende Schritte während des Schwei^vorgänges;

3?ig. 10 eine Queransicht einer abgewandelten, bewegbaren Sohweiisaggregateinheit, wobei ea sich UK. selbständig angetriebene und voneinander unabhängige Schv/eißaggra£;ate handelt;

Fig. 10A eine teilweise Schnittansioät _:gei:iäi3 der Linie

10A-1OA in Pig. 10;

Fig. 103 eine-teilweise Schnittanaicht ganiäS Linie

1013-103 in vergröi?erteL: IlaiSstab;

?ig. 11 eine abgewandelte Ausführungsforiu der kombinierten Klemm- und Schweifeinriclitung, bei der die Versorgungsleitungen sum Zuführen von elektrischer Energie, Gas usw. durch die Achse der Idenmieinriohtung geführt sind;

Fig. 11A einen teilweisen Querschnitt des in Fig. 11

dargestellten Ileclianisiiius;

Fig. 12 einen teilweisen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der IClemm- und 3ah\vei3-einrichtung.

In.Figur 1 ist eine teilweise installierte Rohrleitung 15 dargestellt, an der weitere Bohrabschnitte 17 befestigt warden sollenr Innerhalb der Rohrleitung befindet sich eine 'Hammer baw. eine klemmeinriohtung 2o von mehr oder weniger üblicher Bauart. Die Klammer enthält einen 3ats hinterer

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ICl3Binbao::Dri 21, dia J ure Ii eine Expansions- bzw. Spreizeinrichtung bekannter Art, etwa einen HebeIneohanisuue, betätigt vnrdan. i?s sind .3v;ei !Reihen von ICLe rambacke n dargestellt. Die vordere .Reihe "d.er ICLömmbaokeii 22 dient dazu, äaa benachbarte bzv/. anliegende Ende da a faatzusohweißenden neuen itohrabSchnitts 17 zu erfassen bzw. festzuklemmen. Die beiden -lie ranb a α kenreih en 21 bzw. 22 sind, wie es bereits bekannt ist, getrennt voneinander betätigbar. Die beiden -Ll3i;:'i;ibacken werden von Halterungen 27 und 23 getragen und .yind über diese "Halterungen betätigbar, die derart angebracht sein können, da3 aie in begrenztem. Umfang relativ aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind.

Das !Haimser- bzvi. Xlenuasyatem weist zusätzlich su dem IClamiüerbaw. ICLemnieahanismus an sich eine Stirnplatte oder einen Stirnrin^ 3o auf, die bz^. der mehrere Schweißaggregate 32 trärrt, von denen in 3?ig. 1 nur eins dargestellt ist. Die Stirnplatte bz°N. der Stirnring 3o ist in der Lage, zn rotieren bzw» umzulaufen, um die Schweißaggregate entlang der Innen* aeite der zu schweifenden 2uge bzw. Naht zu bewegen. ■triaoher ßtroia, 3-a3 und anö^re erforaerXicha leitungen liöimen ύβη Schweü3l£öpfsn durch ein hohles 2ui'ührungsrohr 35 zugeführt werden; das Yersorgmigskafeel oder eine I&"bel-Schlauoh-lnord2aung ist bei 36 aargeatellt. Dia Kabel~SchlauQh-Anoranung varläitft äuyob: aiii zentral a»gaor^ Ji^tos PUlmingsorefti 37» äas von gebogdixen. ßippan bzw. einem Gitterwerk 33" an der Yorderaeite des ICLammer- bzw. Ideinmrahrnans getragen wird, so daß die Kabel- und Schlauchleitungen zu den einzelnen SchweiSköpfen hingeführt warden können. *.7ie dargestellt, sind außerdem Einrichtungen in ]?arm einer P₁OlIa 39 und einer Auf wickel- bzw. Rückholfeder 4o vorgesehen, um das Xabal gsspannt zu halten, einen eventuellen Durchhang zu straffen und ein Verwickeln mit den übrigen T'iileu zu verhindern, wenn die Schweißaggregate entlang des o« der zu achwfaißenden Fuge bzw. ITaht bewegt werden.

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Hit Ausnahme a^ Solids!.jinechanismus und mit .iU3uu:™3 d:j.t:· d%-' durch notv/endi^en Aw7.'andlun_;cen das ,Claiiaerniohaui.ji.u^ iot die "Clarnner- . b«w. ^leirjiiainricli'buxi^· von üblicher, !jaü&rt. 'I-absleinrichtun^en Quer aridere ^eeirjnete llittal i-:Ciitieti verwendet werden, um dia ICLe anbacken 21 oder 22 zu expandieren bs\«. nach au;3en zu bewegen, um die Kohrabschnitta εο nah '.vie möglich an ihren 2;egeneinarid3r3to?end3n Enden zu ex— greifen bzr/. festzuhalten, und swar r.iit einer ausreichend an :Iraft, um die Rohrendan zu runden bz'.v. auszut-julen und die beiden benachbarten bohrenden konzentrisch zu halten, so da.3 eine gute Ausrichtung um die ^rjanzo ilaht baw. 5¹U^e zur üildun^ der Sohv/eiSun-? vorhanden ist. Die ICl θ mm- und 3 ο Ir.',¹ ei 3-einrichtun^; 2o ist auf mehreren Eärlern ^ela^ert, so da3 .jie an der Innenseite der Rohrleitung entlang bewegt hz\-i. entlang gerollt werden kann, wenn neue Schy/eiSnähte oder Hohrabschnitte angefügt werden sollen; eines der Hader 45 ist dargestellt, und dieses Had ist an einer geeigneten Halterung 4o befestigt, dis an einem.Seil das IJlaiiH&srralimens 47 angebracht ist. . -. " - . ^: .'-■' ^: ' ■■

Bis vorderen- ICl9imfcöe"lj»»,.22Vuä^ 21

sind in fig* t nur, -feeil^eisa äa^gaatelli?·. In anderen Figuren ist nur ©i» Toil daB.B&^tigim^siafohaiJiismuB aarge'eüellty wie 3. B« m'm^-t-aöf O^liolie:K^3ii'it^\3M äer Sfc&ß41 116. i Der- Bin« öäet;"di($ sför&^iatÄ *$ο^4*ν\ Kitt* αίέ ^dia köpfe -3t;-öri^»^:- ^;tst-^eiiw5$^'ä^^^t#ii1i;'tind wir4 beiäen Drehtiolitungen durcö einen Söhweißkopfatttriöbsaiotor I2d angetrieben, tand zwar Über eine Antriebswelle 122, die ein Stirnrad 123 trägt, das mit Zähnen am Innenu^fang des Rings 3o in Eingriff steht,. In "Big« 3 sind zwei Schweißköpf ο 32 sichtbar, und z-nar einer an der Oberseite und einer an der Unterssite. Sa können vier solcher 3chv/ei:3küpfs verwendet werden§ jeder dieser SchweiSköpfe wird mit elektrischem Strom und mit Schutzgas duroh eine Leitun.; 36 versorgt, die Teil des VersorgunüSleitungsay^te^a 35 ist. .Ein ITtihrurigsorgan oder eine Führunxrsstange 14o, welche an dem Ring bzw. der Stirnplatts 30 "befestigt iat, bewahrt daa Mittel

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davor, in deia Antri ab sne chair! saius vernickelt zu werden, wr-iren·] eine "tihrun gestänge 141 an de ti starren Xl amme rr ahme η οIi, Gegenf ührui\i.gsorga:i und gleichzeitig ein Gleitauflager für uar-: „Cabel bildet. Auf diese 7/eise kann das Zabel dem 3j:i"V3ÜC0:?f bsi seiner kreisförmigen Be'^egung z. B. über einen "Tin xelbe reich von 90 oder mehr nach beiden Richtungen folgen. Ii3 ist darauf hinzuweisen, daS die 3chwei3köpfe, selbst ü^:2iiu vier 3clr.7ei..;-£öpfe verwendet werden, etwas mehr als über -?iii2n TTiiikolbereich von SO bewegt werden können, um eine tiusreioheade Überlappung der aneinander angrenzenden Se!r.V3i:!uiah"fcab3cIinitte zu erhalten, so, wie es in der Technik bekannt ist.

Die raoelriiclcholrolle 39 und die Jeder 4o sind gleichfalls in Pi.^r?. 3 dar je stallt. Die I'eder 4o ist in einem solchen Uji-faiijT nachgiebi ■: gestaltet, daß eine ausreichende Spannung Ιΐ.'ΐλν. Zugkraft aiii das VersorgungGxabel ausgeübt -«ird, um d'-3S3s aus de:i: '."eg der übrigen Teile zu halten, wobei die Feder dem ICabel jedoch ein ausreichendes Spiel läßt, u::i den Versorgungskabel eine freie Bewegung zu ermöglichen, ohne die Gefahr eines Herausziehens der Mabelansohltisse.

Eg ist darauf hinzureisen, da3 in der Praxis das hohle Zuf uhr Uli-; sr ohr 35, durch welches sich die Versorgungskabelanordnung 3c erstreckt, lang genug ist, um aus dem vorderen 2nd3 eines neuen Ilohrabschnittes herausauragen, wenn dieser an der Rohrleitung festgeschwei3t wird. ITOrmalerweise haben diese Rohre eine Länge von jeweils etwa 12 iaj in einigen !Fällen jedoch, wenn eine Doppelverbindung durchgeführt wird, können sie etwa 24 m lang sein, und das Zuführungsrohr hat dann mindestens eine entsprechende Länge.

GeniäS einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist hinter der Klammer bzw. Ziemmeinrichtung eine Zuganordnung vorgesehen, um die ICLeinmeinrichtung in die Rohrleitung hinein·- 2ubewegen,oder aus dieser herauszuziehen. Dies ist insbesondere auf gebirgigem bsw<- welligem Gelände besonders vorteil-

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haft,, wo die Rohrleitung einen ansteigenden und fallenden Verlauf nehmen kann. Die Zuganordnung "besitzt eine ausreichende Kraft, um die gesamte Anordnung entlang eines Berganstieges nach oben vorwärts zu bewegen und eine ausreichende Bremskraft, um die Anordnung gegen eine Bewegung im abfallenden Terrain festzuhalten. Die Zugaiiordnung enthält mehrere Stütz- und Führungsrader 5o, 51 und'52, von denen zu—" mindestens einige angetrieben sind, um.die notwendige Zugkraft bei der dargestellten Ausführung zu liefern. Die Antriebskraft kann auf die vier Räder 51 und 52 über ein . geeignetes Getriebe übertragen werden; sie kann, falls erwünscht, jedoch auch auf andere. Räder oder eine geringe Anzahl, von Hadern übertragen werden. Sin druckluftbetriebener Antriebsmotor 55 liefert die notwendige Zugkraft.

Hinter· der Zuganordnung ist ein Lufttank 6o befestigt, der mittels der Bäder 61 und der seitlichen !Führungsrader 62 und 63 abgestützt und geführt ist. Diese drei Aggregate, d. h. die Klammer- bzw. Klemmeinrichtung 2o, die Zuganordnung 49 und der Tank 6o, sind mittels Geleiildmpplungen" 7 ο und 72 miteinander befestigt, so daß die gesamte Anordnung ICrümmungexl und Biegungen einer gekrümmt verlaufenden Rohrleitung folgen kann. Ein nicht dargestellter Schlau chanscliluiB ist Teil der Kabel-Schlauch-Anordnung 3.6. Durch diesen Anschluß- kann- die Luft im Tank 6o, falls erforderlich, nachgefüllt werden, und zwar durch Anschluß an einen außenliegenden Kompressor. Ifor— malerweise wird der Tank vollgepumpt werden, nachdem die gesamte Einrichtung zu der jeweils neuesten Schweißstelle bewegt worden ist ο Die Druckluft wird Über geeignete Ventileihrichtungen gesteuert, um den Zugmotor 55, die Klemmbacken und 22 und Ausdehnungssystem 75 zu betätigen. -

7/ie in Pig. 3 dargestellt, enthält die Gelenkkupplung 17 zwischen "der Zugaiiordnung 49 und der Klemm- und Schweißeinrichtung 2o einen ausdehnungsfähigen Ansats 73 in Form eines in einem pneii; "ti*?ΥΊίη Zylinder 75 untex^gebraohteir Ivplbs'jj 7', wobei hinter dem Kolben eine kräftige Druckfeder

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angeordnet ist. Der Zylinder "-wird, normalerweise eng gegen zwei Anschläge 73 -gehalten, so da3 eine weitere Gelenkkupplung 79 Iceine ITeigung ausführen kami.Yfenn jedoch Druckluft unter geeigneter," nicht dargestellter Ventilsteuerung duroli das Einlaßventil 77 zugef lihrt wird, wird die Seder 76-zusamnieiigedrückt, so dai3 der Zylinder 75 sich von den Anschlägen 7-3 entfernt und sich beide Gelenkkupplungen 7o und 7S biegen können, um eine genaue Orientierung und Ausrichtung der IClemni- und .Schweißeinrichtung in die richtige Schweifstellung und Schweißebene zu ermöglichen ο Die Art und 7/eise, in der diese Ausrichtung erhalten wird, wird weiter unten noch ausführlicher beschrieben= Indem die , !Heizeinrichtung von der Zuganordnung weggedrückt wird, unter der Voraussetzung, daß die letztere in einer bestimmten 'Stellung innerhalb der Hohrleitung verriegelt oder festgestellt iat, kann die idemineinrichtung ein kurzes Stück nach vorne bewegt- werden, oder die Klemmeinrichtung kann in entgegengesetzter Richtung zu der Zuganordnung zurückgezogen werden. Dieses trägt, somit dazu bei, die Anordnung für den Schweißprozeß in die richtige fluchtstellung zu bringen. . . - . ¹V - . . y -' ' .

Segmentförmige Schweißspuren an der Außenseite werden vorzugsweise an verschiedenen'Stellen um den Umfang der Eohr-Ieitungswand. herum begonnen,, um sicherzustellen, daß diese sich genau überlappen» Dadurch wird eine weitere Sicherheit QeQei). die Bildung von sich aneinander anschließenden Hissen bzw. Sprüngen erhalten, die in der fertigen Schweißung Leckstellen bilden könntenα

Im folgenden wird Bezug auf die Figuren 2, 2A, 2B und 2Ö genommen. D_as erfindungsgemäße System bzw. die erfindungsgemäße Anlage wird unter Bezugnahme auf eine einzige bewegliche Stirnplattenanordnung beschrieben. Die in diesem Fall mit 100 bezeichnete Stirnplatte} die 'den "bereits beschriebenen Hing 30 ersetzen oder damit identisch sein kann, trägt vier. Sohweißkopfe oder Schweißaggregate 1o|, fö2, To3 und 1o4·

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Jeder Schweißkopf ist vorzufvsweise in leicht abnehnbarer •V/eise· derart an dem Hing bzw. der Stirnplatte 1oo befestigt, so da;3, wenn der Hing too rotiert, die SchweiJköpfe sieb mit dem Ring entlang des Umfanges- der Schweißung bewegen müssen und entsprechende Segmente odor Abschnitts einer ersten " Sahweißraupe oder Schweißwulst bilden. Der Antriebsmotor steht, wie bereits erwähnt, über ein kleines Zahnrad 123 mit Zähnen am Innenumfang des liinges in Eingriff. Dar I.Iotor ist in seiner Laufrichtung umkehrbar, so daß der Hin/.;* nach beiden Drehrichtungen hin angetrieben werden kann. Ss wirä davon ausgegangen, daß die Schweißung mit den Schweißköpfen 1c1 und 1o2 in den dargestellten.Stellungen begonnen wird.

Gemäß Mg. 2A ist der Schweiiäkopf tot in Uhrzeigerrichtung um eine viertel Drehung gedreht bzw. bewegt worden, und die anderen Schweißköpfe sind ebenfalls" um 90 aus der. in l?ig<, wiedergegebenen Stellungen geschwankt worden. Unter der ..Annahme, daß., die Schweißköpfe toi tmd loS; in iPätigkeit/ waren, ist eine .Schweißnaht gebildet worden,- die über die Hälfte, des Umfanges oder geringfügig darüberhinaus geht, ." und zwar durch die EotationdeS: Singes in. Uhrzeigerrichtung» Dadurch wird der Schweißkopf -"Iq4'- an die !Oberste Stelle der kreisförmigen Puge bzw. Saht gebracht. .Wie in 'fig.. 2B' dargestellt, kann das Verschweißen der. zweiten Hälfte des ICreisumfanges nunmehr begonnen warden, indem der Ring in Gegenuhrzeigerriohtung gedreht wird. Der gesamte Ring too mit allen vier Schweißköpfen, von denen nur die Schweißköpfe 1o4 und 1o3 in Tätigkeit sind, wird um 90 oder etwas mehr gedreht, um eine Überlappung der Schweißspuren an der Oberseite, der Unterseite und der auf einem Uhrzsigerblatt der Ziffer 9 entsprechenden Stella zu erzeugen, d. ho die Schweißköpfe 1o4 und 1o3 vervollständigen.auf diese Weiae die Schweißung auf der anderen Seite der Rohrleitung» Dadurch wird der Sohweißkopf tot in seine obere Stellung, wie in Fig. 20 dargestellt,, zurückgebracht, wobei gleichzeitig auch alle"anderen Schweißköpfe in ihre Ursprungs- bzw, Aus^angaateilung zurilokgebraoh t werden. Auf dia se Weise

durch zwei über jeweils 90° gehende Bewegungen bzw. Drehungen in einander entgegengesetzten Richtungen eine den" gesamten umfang bedeckende Sohweißspur fertiggestellt* -

j?i;-j. 3 zeigt verschiedene "erlnaale der Zlemia- und 'Schweiß- einrichtung, welche nicht in iigo 1 sichtbar sind. Die -Ilemiaeinrichtung 2o, welche in einer Stellung zwischen den Rolirabschnitten 15 und 17 dargestellt ist, enthält das Rippen- bsw. Gitterwerk 33, wie oben bereits beschriebene

Im ein.;-5 Ine η nicht gezeigte Elemente, welche- jedoch, die ^lanimsror.gaiie 27 und 28 von 3?igo 1 umfassen, werden dazu verwendet, um die vorderen und hinteren Klerrnnbackenreihen 21 und 22 dicht gegeneinander au drücken, um die sich gegenüberliegenden Rohrenden in genaue und stramme Ausrichtungsstellung zu bringen und in dieser Stellung zu halten.

Die SchweiSköpfe an sich werden von dem Ring bzw. der Stirnplatte 1oo getragen und sind üblicherweise während der Sehweißvorgänge daran befestigt. Da es jedoch häufig notwendig ist., einige dieser Elemente zu säubern oder zu reparieren oder Drahthaspel oder dgl, auszutauschen, ist es wünschenswert, die Schweißköpfe, abnehmbar an dem Haltering 1oo zu befestigen.

Gemäß Fig* 4 enthält jeder dieser Schweißköpfe lot, To2, 1o3 und 1o4 einen etwa U-förmigen Rahmen 16o, dessen*Ende in einem AnschluSelement 161 ausläuft, welches eine Rolle 162 umgreift, die auf einer an der Stirnplatte too befestigten Yfelle163 gelagert ist. Der Rahmen I60 trägt eine Halterung für einen Drahthaspel 165, einen Antriebsmotor 166 für Drahtzuführungsrollen 167 und 168 - siehe lig. 5 - , die durch den liotor über geeignete Getriebe 169 und 17o angetrieben werden. Eine oder beide Drahtzuführungsrollen 167 und 168 können, wie in 'Jig* 6 bei 171 _ dargestellt ist, geriffelt sein» Der Schweißdraht 180" wird von dem Haspel 1ö5

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geliefert bzw» abgezogen und bildet im vorliegenden Fall die sich verbrauchende Elektrode für den Schweißprozeß. Der Schweißdraht wird duroh eine erste Führung 18"J, welche an einem an dem Rahmeni6o angeordneten Bügel 182 befestigt ist, hindurchgeführt und erstreckt sich weiter durch eine gekrümmte Führung I84 zu dem eigentlichen Sohweißkopf 185· Wenn der Motor 166 angetrieben wird, wird somit Draht von dem Haspel 165 durch dan eigentlicheil Schweißkopf zugeführt bzw« gefördert, um durch den Lichtbogen geschmolzen zu werden undim Verlauf des SchweißVorganges auf den Rohrelementen abgelagert zu werden.

Ein Starkstromkabel 19o zum Zuführen des Schweißstromes steht zur Bildung eines Schläeif- bzw. Wischkontakte3 über den Wischer 192 mit einem isolierten Leiter 22ο in "Verbindung, der an einem Querschaft 196 im Rahmen 1βσ; montiert ist. Von dem Leiter 222 wird der Strom durch ein Kabel 193 zu dem Arm 194 geleitet, der .-den Strom zum eigentlichen Schweißkopf 185 weiterleitet. Figur 5 gibt eine Unteransicht des zuletzt beschriebenen Mechanismus wieder.

Inertes Schutz- bzw* Abschirmungsgas wird durch eine Leitung 2o1 zugeführt, die an eine Me talleitung 2o2 angeschlossen ist, welche mittels Bügeln 2o3 an einer Seite des Rahmens Jbo befestigt ist. Die L'eitung 2o2 ist an ein Abzweigungsrohr 2o4 angeschlossen, die einen Teil der Schweißkopfanordnung 185 bildet, so daß das Inertgas dem Schweißkopf zugeführt werden kann. Das Inertgas tritt durch eine Auslaßöffnung 2o6 aus, um den Zugang von atmosphärischer Luft zu dem Schweißbogen zu verhindern. Der Schlauch 1o2, der, wie gerade beschrieben,, mit der Leitung 2o2 in Verbindung steht, ist an der Anschlußstelle 2o8 vorzugsweise schnell lösbar. Das rechtsliegende Ende des U-Rahmens 160 wird, wie in. den Fig. 4 und 5 gezeigt, normalerweise mittels eines Riegels 212 festgehalten, welcher sich zwischen zwei Ständern 213a und 213b befindet, die an dem Ring too befestigt sind. Diese eben beschriebenen Baugruppe ist gewöhnlich-mit dem Halterahineii I60 an dar Rolle

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befestigt eingesetzt, feegen das Element 196 werden der federbelastete Starkstromkontakt 2?o und die federbelasteten elektrischen Leitungskontakte 221, 222 und 223 gedrückt. Die letzteren sind an Leiter angeschlossen, die Strom zum Motor zum Zuführen von Schweißdraht zu dem Schweißbogen führen. Die SchMfkohtakte 221, 222 und 223 stehen in schnell lösbarer 7feise mit elektrischen Drähten 225, 226 bzw. 227 in Verbindung und sind an diese durch Kontaktarme 228, 229 bzw. 23o angeschlossen. Es versteht sich, daß geeignete elektrische Kraftanschlüsse und Bedienungsknöpfe an die Drähte 225, 226 und 227 angeschlossen sind, so daß der Motor 166 in der gewünschten Richtung mit geeigneter Geschwindigkeit angetrieben werden kann, um Schweißdraht von dem Haspel 165 durch die Führungen 181 und 184- zu dem Schweißbogen zu befördern.

Gemäß den figuren 4- und 5 kann Jede Schweißkopfeinheit 1oi, 1o2„ 1o3 und 1o4 in ihrer Gesamtheit an dem jeweiligen rechtsliegenden Ende 212 zwischen den Ständern 213a und 213b gelöst und anschließend hochgehoben werden. Der Schlauchanschluß 2o8 wird zuerst entfernt und die Anschlüsse 2o8 usw. werden unterbrochen, um die Anordnungen aus der Sohweißeinrichtung herauszuheben. Der Ring Ισο kann vorwärts oder rückwärts in eine für diesen Zweck geeignete Stellung bewegt werden, da der Motor 12o, welcher.den Ring loo antreibt, wie es in Pig. 1 und in den Pig. 2 und 3. schematisch gezeigt ist, von Hand je nach Wunach nach vorwärts oder rückwärts verschoben werden kann. Beim Schweißen kann der Schweißkopf 185 häufig mit He tall bespritzt werden, so daß Korrosion einsetzt. Schwierigkeiten, können gelegentlich auch in Verbindung mit den Zuführungsdranten oder l?ührungen$er Drahtelekirode I8o und des Drahthaspels 165 auftreten. Die Draht^uführungsrollen 187, 188 und anders T_eiie können einer Reinigung bedürfen , und noch andere Seile können einer genauen Einstellung bzw« !lach stellung bedürfen- D_a die einzelnen Bchweißkopfanordnungen 1o2 usw. leicht abnehmbar sind, sind Wartungs- und AustauscharbBiten einfach durchzuführen« Zusätzliche, bereits mit einem Drahthaspel 165 und

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Schweißdraht versehene ünterbaugruppen lassen sich schnell in die richtige Arbeitsstellung einschnappen, um nicht dis Herstellung der Rohrleitung zu verzögern,- während ein Schweißkopf repariert oder während Schweißdraht ersetzt wird.

Um eine gute, fehlerfreie Schweißung zu. erhalten, sollte der Draht 180 genau der Stoßstelle zwischen den benachbarten Rohrabschnitten zugeführt werden. Diese Stellung inui3 aufrechterhalten bleiben, während die Schweißkopfeinrichtun- gen Io1 und so weiter entlang des Innenumfangs der Haht gedreht bzw, bewegt werden. Da drei Punkte eine Sbene bestimmen, ist es möglieh, eine lies sung oder eine Einstellung ■' schnell vor der Herstellung jeder Schweißung durchzuführen. Wie in jig* β dargestellt, wird unter der Annahme, daß die feststehende Rohrleitung 1o5 ein planes Ende hat, eine . ... genaue Ebene zur Einstellung der .Schweißeinrichtung bestimmt. Aus diesem Grunde werden drei Einstellungslehren oder Anschläge 3Qi verwendet, um die Schv/eißvorrichtung in die Λ richtige Lage zu. bringen.... Indem die Einstellungsanschläge bzw. -stifte 3o1 angebracht werden, um gegen das Rohrleitungsende anzuliegen und dann zurückgezogen werden, können die ICLemmbacken innerhalb der Rohrleitung 15 nach .außen in die ICLemmstellung bewegt werden, und die Vorrichtung befindet sich in der richtigen Stellung, um die erste Schweißspur anzubringen.

Diese Einstellungslehren, die in !ig. 6 nur schematisch dargestellt sind, können verschiedene Ausführungsformen haben, wie es im folgenden beschrieben wird.

I?ig. 7 zeigt einen von Hand anbringbaren Meßklotζ 31 ο, der an dem installierten Rohrleitungsabschnitt 15 angebracht ist und eine Schulter 311 aufweist, die gegen das Ende 312 dieses Rohrabschnittes anliegt. Die Gestalt dieser Heßschulter 311 wird sich natürlich mit der Art dieser Endfläche verändern, d» h. sie wird abgeschrägt oder in anderer Weise endbearbeitet sein und gegen das Ende der

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Rohrleitung anliegen; die Meßschulter sollte jedoch derart S3 in, daß·· dadurch die !,!eßklötze Bio relativ zu der Rohrleitung genau in Stellung bringbar sind. Der Keßklotz hat eine weitere fläche oder Schulter 313> die gegen die hintere Kante der Vorder- oder Stirnfläche der Klemmbacke anliegt; jede dieser Klemitfbaokeii 315 ist nach außen bewegbar, um den nächsten Bärabschnitt 317 zn ergreifen und festzuklemmen. Unter der Voi-äussetzungy <3aß äer Schweißdraht zwischen den vorderen und hinteren Slemmbacken liegt und derAhstand zwischen den vorderen und- hinteren Klemmbacken und 318 gleich b ist, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, ist der Abstand zwischen den Schultern 311 und 313 ^¹¹ Richtung parallel zur Achse der Röhrleitung gleich /2. Die X₁ emmeinriehtung wird so lange bewegt, bis die Rückseiten der vorderen ICLemmhacken 315 gegen die Schulter anliegan» Eh werden drei dieser Einstellungs- bzw. Meßlclötse 31 ο verwendet, die in einem \7inkelabstand von 120° um den Umfang der Rohrleitung verteilt sind« Diese Meßklötze 310 sind vOrzugsweise magnetisch, so daß sie sich selbst an der Rohrleitung festhalten können. Sie werden Ύοη Hand gegen die Hohrleituiigsflache zur Anlage, gebracht und bleiben in dieser Stellung, bis die Slemmbacken dicht gegen sie zur Anlage gebracht worden sind. Die inneren oder hinteren !tlemmbackeh 31 ο werden dann nach außen bewegt, um die Rohrleitung 15 festzuklemmen. Die vorderen Klemmbacken 315 werden dann eingesogen, und die Klotze 31 ο werden entfernt. Der Rohrabschnitt 317 wird dann in Stellung über die I-CLemmbacken 315 geschoben, so daß er gegen die Rohrlei- · tung 15 anliegt. Im Anschluß daran werden die Slemmbacken nach außen bewegt, um den neuen Rohrabschnitt 317 ^zu ergreifen und die beiden Rohrleitungsabschnitte mit ihren Enden eng gegeneinander anliegend festzuhalten» Danach kann das Verschweißen erfolgen.

In Pig. 8 ist eine abgewandelte Anordnung zum Ausrichten dargestellt, bei der ein Kaßklotz 336 schwenkbar bei 337 an den vorderen IQ.emmbacken 315 an-gelenkt ist« Drei derartiger

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Meßklotze sind über den Umfang der KIemineinrichtung verteilt. Bei dieser Anordnung wird die Klemnie inr ich tung zurückgebracht, um die Meßfläche des Klotzes 336 gegen die Hache 312 des installierten Rohrleitungsabschnittes 15 zur Anlage zu. bringen, und die hinteren Klemmbacken 318 ■ werden nach außen bewegt, um den Abschnitt 15 festzuhalten. Dann wird der neue Bohrabschnitt 17 in Stellung gebracht, die vorderen Meßklötze 336 werden in die gestrichelte dargestellte Stellung zum Inneren der Klemmeinrichtung um den Schwenkpunkt 337 verschwenkt, so daß sie nicht mehr im Vföge sind. Eine Schraubenfeder 338 hält den Heßklotz außerhalb des Weges des Rohrabschnittes ebenso wie außerhalb des Weges der Schweißeinrichtung, und sobald die Klemmbacken nach außen bewegt worden sind, um den neuen Rohrabschnitt festzuhalten, kann-der Schweißvorgang vonstatten gehen, wie oben beschrieben. ^: _:

Erfindungsgemäß kann die Art der Schweißung in gewissem Umfang variiert werden. Die besonders bevorzugte Art ist in den Figuren 9, 9A.uiid 9B dargestellt. Gemäß Pig. 9 weist das Rohr 15 eine abgeschrägte Karfee 4-01 an der Innenfläche und eine flache. J-förmige Ausnehmung 4o2 an der Außenfläche auf, wobei ein radialer Steg 4o3 senkrecht zur 'Rohrachse übrigbleibt. Entsprechende. Teile"bzw» Flächen sind an dem neuen Rohrabschnitt 17 vorgesehen. Diese Flächen !»/erden gegenübergestellt.,· wobei die Stege 4o3 dicht gegeneinander anliegen. Danach wird,, wie in Figo 9A dargestellt, die erste oder innere Schweißspur 380 hergestellt, um die Rohrabschnitte zusammenzuhalten, die ausreichend tief in das Metall eindringen. Diese Eindringungstiefe kann bis aur Hälfte der=Rohrwanddicke oder bei dünnen Rohrwandungen noch weiter gehen, wobei diese Eindringtiefe bei Rohren mit einer Wand dicke von 6,35 bis 12,7 mm, im allgemeinen in der G-rößenordnung von etwa 3,175 ¹^ sein wird.

Wie in Fig* 9B- dargestellt, können weitere Schweißspuren und 394, und, falls erfOrderlich, noch weitere von der

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Außenseite her aufgebrachte werden, um die.Schweißung fertigzustellen. Die Anzahl dieser Schweißspuren hängt von der Dicke der Rohrwandung und den metallurgischen Eigenschaften ab. Unter Umständen können zusätzlich zu der von innen her angebrachten Schweißspur eine bis drei und ggf. auch vier weitere Schweißspuren notwendig sein.

In "Fig* -Jo ist eine Anordnung dargestellt, bei der unabhängige selbstangetriebene Schweißeinrichtungen, von denen jede ein eigenes Laufwerk aufweist, so gestaltet sind, daß sie sich auf oder in eine Führungsbahn oder in einem der Befestigung dienenden Laufteil bewegen, die bzw. das an dem Klemmeinrichtungskörper befestigt sind oder in.diesen eingebaut sind. Wie dargestellt, weist jede dieser,Schweißeinrichtungen einen Schweißkopf 5o1 auf, dem Gas über die Leitung 586 und Schweißstrom über die Leitung 587 zugeführt werden kann. Die Sehweißdrahtelektrode 51 ο wird durch Zuführungsrollen 511 und 512 zugeführt, von denen mindestens eine eine geriffelte Fläche 513 aufweist und von denen eine über das Kegelradgetriebe 514a und 514b von einem Motor 515 #angetrieben wirdv Bin geeigneter Motor 516 treibt über Zahnräder 517»518 ein Antriebsrad 519 an, das mit einer Zahnstange 52ο innerhalb des Ringes 5oo in Zahneingriff steht. Beide Seiten der Bingspur 5oo weisen Halte- bzw. Laufnuten 512 und mit V-förmigen Kanten versehene Laufräder 522 auf, die dazu dienen, das Laufrad in der richtigen Stellung zu halten, damit eine genaue kreisförmige Bewegung gewährleistet ist. Es versteht sich, daß die Führungsbahn in anderer Weise gestaltet sein kann, solange die einspringenden Elemente derart gestaltet sind, daß Laufräder oder Rollen sich in einer solchen Weise bewegen, daß die Sohweißkopfeinrichtungen genau in einer Kreisbahn gehalten werden.

In den Fig;. 1t und 11A ist eine abgewandelte Ausführungsfarm der Erfindung dargestellt, bei der die "Versorgungsleitungen, d. h. die Leitung für den elektrischen Strom und das inerte Schutzgas durch geeignete Leitungen, welohe durch die Achse

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der IClemmeinrichtung verlaufen, ,eingeführt werden. Bei dieser Ausführungsform sind einige der Schwierigkeiten vermieden, die auftreten können, wenn die Gasleitungen oder elektrischen leitungen von außen her an die hin- und her- schwenkenden oder sich bewegenden Schweißköpfe angeschlossen sind, wie es in den vorangegangenen Beispielen der Pail ist. Die Ausführungsform gemäß Fig. 11 weist ebenfalls einige spezielle Rohrklemmbacken 91 auf, welche z. B. die in Fig. 7 dargestellten Klemmbacken 318 ersetzen. Jede dieser Klemmbacken 91 besteht aus einer Platte oder Stange 41 ο, die an einer Stoßstange bzw» einem Stößel 411 derart befestigt sind, daß ein geringfügiges Hin- und-Herbewegen möglich ist, wobei jede Platte bzw. Stange harte Laufräder 412 aufweist, die auf einer Achse 413 frei rotieren können und von denen je ein laufrad an jeweils einem Ende- jeder ILIeiambaoke befestigt ist. Diese Laufräder: sind ausreichend hart, um ' ■ sich geringfügig in die Rohrwandung einzufressen und auf diese Weise die Rohrwandung fest gegen jedes Verschieben bzw. jede Gleitbewegung zu sichern. Der Antriebs- bzw. Betätigungsmechanismus, der von allgemein bekannter Art ist und nicht im Detail wiedergegeben ist, ist derart, daß die IQ.e.mmbacken gleichzeitig nach außen bewegt werden, d. h, =jede Klemmbacke bewegt sich bei einer bestimmten Bewegung de a Klemmechanismus um den gleichen RadiaÜabstand nach außen, so daß in jeder Klemmstellung sämtliche Klemmbacken die genaue Außenlinie eines Kreises bilden, dessen llittalpunkt in der . Längsachse des Klemmechanismus liegt.

Die Art, in der die Schweißköpfe betätigt bzw. angetrieben werden, kann in Abhängigkeit von der Form der Klemmeinrichtung abgewandelt werden. Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform ist ein Hing in einer solchen Stellung montiert, daß er in einer Orbitalbawegung in einem Kreis entlang dar .Schweißfuge und parallel dazu bewegbar ist. Dieser Ring 42o ist mit einer Innenverzahnung 421 versehen, welche mit den Zähnen 422 eines Schwenk- oder UmlaufZahnrades 423 in Eingriff steht, das durch einen ochwirv^habal bigt bzw. angetrieben wird.

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T,^rie in Fig* 11A dargestellt ist, wird der Schwinghebel 424, an dem das Zahnrad 423 befestigt ist, von einer drehbaren "■"felle 425 getragen, welche ihrerseits innerhalb einer Hohlwelle 426 angeordnet ist. Die letztere ist innerhalb geeigneter Sahmeηteile, die im folgenden noch beschrieben werden, gelagert und kann in begrenztem Umfang eine Drehbewegung ausführen. An dem dem Schwinghebel 424 entgegengesetzten Ende der Hohlwelle 425 ist ein Zahnrad oder Z alinr ad segment 427 befestigt, das durch ein Stirnrad 423 betätigt bzw.-ange-

■ trieben wir α, welches an der gleichen Welle-wie ein größeres "ahiirad 429 befestigt ist, das von einem Zahnrad 43ο angetri3b3).i wird, welches auf der T/^lle 431 eines elektrischen Uukehriiotores 432' sitst. Bei dieser Anordnung kann der Schwinghebel 424 in jeder der beiden Drehrichtungen, so, wie as erforderlich ist, angetrieben werden, um den-" Zahnring in Uarseigarrichtung oder G-egenuhrzeigerrichtung anzutreiben,, Die Schwei.slvupfG können auf diese ¥eise entlang des Iniienumfangea etsr liohrverbindungsstelle bewegt* werden, um die innere Schweißnaht "■.-. isaugen. An der rio-ilwelle 425, die "ior:aali^"aii33 s^xtionar ist, ist ein Sonnenrad 435 befestigt. Durch die Bewegung des Schwinghebels.424 wird da~ durch der Hing zwangsläufig auf einer Kreisbahn um das Sonnenrad 435 bewegt. Die Bewegung des Schwinghebels 424 wird bei der Bewegung das Ringes yerstärkt, so daß a. B. eine bogenförmige Bewegung 'des Schwinghebels um 45° die Schweißköpfe entlang eines Bogeiis von 90° oder mehr bewegt, und sv^ar in Abhängigkeit von der Zahnübersetzung. Dia Hohlwelle 426 weist (innerhalb) weiterhin einen an ihr befestigten Arm 437 auf, der mittels aines BOlsens ,429 verstellbar an einem feststehenden Hs-hEienelement 44o befestigt ist. Durch Verstellen bzw» Einstellen der Stellung des Armes 437 kann auf .diese ^T.7eise das Sonnanrad 435 am seine Achse verstellt werden,, um die Bewegung der SchweiSköpfe an den bevorzugten Punkten entlang des ^umfanges der Sehweißung su beginnen und zu beenden.

Innerhalb der Hohlwelle 425 befindet sicTi eine kleinere, ebenfalls hohle Welle 442_t -die an einen Verteiler 44^ an.?:e-

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schlossen-ist. Ein Kabel 444, welches auch, eine Gasver- " sorgungsleitung enthalten kann, leitete elektrischen Schweißstrom von dem G-enerator zu den Schweißköpfen 452 und 453, ■ wobei das Kabel sich in dem Verteiler verzweigt, um durch die Arme 445 und 446 zu verlaufen, welche zu den entsprechenden Schweißköpfen führen. Schutz- bzw. Absaliirmungsgas kann den Schweißköpfen auf "dem gleichen Weg zugeführt werden.

Indem die Leitungen durch die Achse verlaufen bzw. zugeführt werden, besteht keiärn Problem bzw. keine Gefahr, daß das elektrische Kabel oder die Gasleitungen sich in dem Mechanismus verfangen bzw. darin verwickeln, da dieser Mechanismus sich um die in der Achse liegenden Versorgungsleituiigen herumbewegt. Falls erforderlich, können nicht dargestellte Schleif- ' bzw.. Gleitringe verwendet werden; da jedoch die gesamte Verdrillung des Kabels üblicherweise; nicht höher als 190 oder 200 Kreisgrad sein wird oder dgl. (um die Schweißköpfe weit genug zu verschwenken, damit sich die Enden der Schweiß spuren überlappen,) werden gewöhnlich ScMsif ringe bei dieser Ausführungsform nicht notwendig sein. '. ' ,

Die Ziemmeinrichtung muß entweder, d. h. ihre vordere oder ihre hintere Hälfte, betrachtet vom Ende der Rohrleitung her, vereinigt, sein, oder muß in geeigneter Weise fest zusammengehalten werden, um die notwendigen Kräfte aufzubringen, um die Rohrabschnittsenden während des. Schweißvorganges eng.gegene inander anstoßend zu halten. Zu diesem Zweck sind,-wie in den Fig.- 11 und HA gezeigt, - zwei starke Z-förniige Eahmenelemente 460 und 46t vorgesehen. Diese sind so angeordnet, daß die Arme 445 und 446 etwas mehr als um einen Winkelbereich von 180^G verschwenkt werden können« Diese Arme bestehen aus flexiblem Katerial, etwa einem mit geflochtenem Draht ummantelten Schlauch, um das notwendige Verbiegen möglich zu machen« Da der Schwinghebel bzw» der starre. Arm 424 über einen bei weitein ge rinderen Winke Ib ere ich verschwenkt wird,, ist für seine Bewegung zwischen den Z-förinigen liähinonQlertant&n ein ausreichender Kaum vorgesehen. .""

1 $ § § I & / Ö 41 § BAD ORfGIMAL

Diese Z-förmigen Rahmenelemente 460 und 461 sind so gestaltet, daß die flexiblen Leitungen oder Arme 445, 446 durch getrennte oder in getrennten Kanälen 463 bzw. 646 verlaufen, siehe insbesondere Fig, 11A.

Obwohl in den Jig. 11 und 11A zwei Schweißköpfe dargestellt, sind, versteht es sich, daß eine größere Anzahl von Sohweißköpfen verwendet werden kann, z. B. drei oder vier. Dadurch Yiird natürlich das Problem der Zufuhr von eleketrischem Strom und Schutzgas zu den Schweißköpfen vergrößert, wobei jedoch dadurch die Zeit zur Herstellung der inneren Sohweißspur verkürzt wird»

Fig. 12 zeigt eine Anordnung,. mittels, der die zwei Klemmbackenreiehen, d. h. die vordere und die hintere Klemmbackenreihe,-relativ zueinander beweglich sind, um noch zwangsläufiger und besser kontrollierbar die Rohrabschnittsenden in eine genaue, dicht gegeneinander anliegende Gegenüberstellung zu bringen.

Bei dieser Ausführungsforra weist die kombinierte Klemm- und Schweißeinrichtung ein Außengehäuse 61 ο auf, ?;elohes in geeigneter Weise an.dem Pahmenwerk der Klemmeinrichtung befestigt ist. Das Gehäuse ist, wie dargestellt, durch Ver- - schweißen oder in anderer Weise an einem Stirnelement 611 und an der anderen Seite nachgiebig an einem Stirnelement 612 befestigt; diese Stirnelemente ihrerseits sind an Zylindern 613 "bzw-. 614 befestigt. Dia Anordnung ist derart, daß der Zylinder -,öi3 den Klemmeiixriohtungen _" · an der rechten Seite, d.. h. für den neu anzuschweißenden. Rohrabschnitt 617 hält und betätigt, während der Klemra- «» mechanismus für die Rohrleitung 15 an der linken Seite ^ von dem selbständigen Liechanismus, der an demZylinder angebracht ist, getragen und betätigt wird» An dem linken ο Rahmen- bzw. Stirnelernenfc 611 ist eine Kolbenstange 62o ο befestigt, welcheabdichtend durch einen Zylinderdeckel ^ ?iindurchgeführt int. "An der Kolbenstange 62o ifit ein entweder pnouxtiatirjob. odur hydrauliBcli-betä-l'i^barer 'Colbeii befestigt, um dio Stiir-neleraente 611 und C12 rolutiv

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, zueinander zu bewegen _a Das flexible oder nachgiebige Ansohlußstück 615 zwischen dem Außengehäuse bzw. Außenrahmen o1o und dem Stirnelement 612 ermöglicht eine begrenzte Bewegung, so daß, nachdem die innere lO-emmeinrichtung 641 nach außen bewegt worden ist, um das Ende der installierten Rohrleitung 15 an der Innenseite zu ergreifen, die äußere Klemmeinrichtung 643 betätigt wird, um die ICLemmeinrichtungen 641 und 643 gegeneinanderzuziehen, so daß die fiohrabschnitte in dichte Anlage stellung gegeneinander gezogen werden, um den Schweißvorgang durchführen zu können.

Der Zylinder 613 trägt mittels radialer Arme 63o, von denen nur einer in Fig. 12 dargestellt ist, einen ringförmigen Führungs- und Spurring 64o, in dem 'die bewegbaren· 8chweii3-einriohtungen gelagert und während ihrer Kreisbewegung geführt sind, während durch äie der Schweißvorgang ausgeführt wird. Der Ring 64o ist mit überkragenden Planschen 641 ' und _ . _a_642 versehen,, um eine Pürhungssprrr zu bilden, welche, um eine sichere und genaue Bewegung zu gewährleisten, Führungsund, Zugrollen 644 und 646 aufnimmt und festhält. Die Zugrollen 646 werden über geeignete Getriebeeinrichtungen von einem in seiner Drehrichtung umkehrbaren Motor angetrieben, um die Schweißaggregate.in beiden Richtungen an dar Innenseite des Umfanges der Rohrverbindungsstelle entlang zu bewegen. Die Schweißköpfe können entsprechend einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgestaltet/lsein. Die Mittel 651 und 671 zur Betätigung der Klemme inriohtungen bzw. IClemmbacken sowie die Führungen 673 und 674 sind von üblichar Eauart.

Sämtliche oben beschriebenen Ausführungsformen sind so konstruiert, daß die Anlage schnell aus einer Schweißstellung weggezogen und für den nächsten Sehwelßvorgang yorichtat werden kann» Bei einera typischen Hohrdurchmesser von etwa S)OO mm und bei einer Bewegungsgeschwindijkeit jades , Schweii3kopfes von otwa 760 nmi/uiiii, wobei eine kurz,3 Überlappung der Schweißspui^en vorgaijehari ist, la .t bei ^leioli-

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zeitiger Verwendung von zwei Schweißköpfen, von denen jeder eine Bewegungsbahn von 90 durchläuft, sich eine einen Halbkreis einnehmende Schweißspur in weniger als einer Ilinute fertigstellen.

Bei einer Betriebsweise mit■-zwei Schweißköpfen, wie es in Pig« 11 dargestellt ist, beträgt die Zeit, die notwendig ist, um eine vollständige Innenschweißspur entlang des Umfanges eines Rohres mit einem Durchmesser von etwa 900 mm fertigzustellen, etwa 3 i/2 bis 4 i/2 Minuten oder noch weniger, wenn beide SchweißkÖpfe gleichzeitig in Betrieb sind. Bei beiden Arbeitsweisen, d. h. sowohl beim Betrieb mit vier Sehweißköpfen gemäß Pig* 2 oder zwei Schweißköpfen gemäß Fig. 4 , ist es notwendig, daß elektrischer Strom, G-as usw. gleichzeitig, jeweils zwei Schwäßköpfen zugeführt werden. Es ist jedoch häufig erwünscht, den Schweißvorgang an der Oberseite zu be-ginnen und nach unten fortzusetzen. In diesem Fall müssen die. beiden Schweißkopfeinheiten gemäß Fig. 11 nacheinander betätigt werden, indem damit feegonnen wird, mit einem Schwalßkopf an der Oberseite zu beginnen und den Schweißkopf in einer Richtung-nach unten, zu bewegen und dann mit dem zweiten,Schweißkopf an der anderen Seite, ebenfalls von oben beginnend, nach unten zu schweißen. Dabei wird so verfahren, daß die beiden Schweißspuren sich an der Oberseite und am Boden überlappen, um genau miteinander verbunden"zu sein.

Die Äusführun.gsf orm gemäß Pig. 12 hat den zusätzlichen Vorteil, daß sie dazu verwendet werden kann, die Kohrabschnitte in engen Kontakt miteinander zu ziehen und in dieser Stellung zu halten, während das Verschweißen durchgeführt wird. Es können selbständige vordere und hintere Klemm-, einrichtungen verwendet werden, die, falls erwünscht, voneinander getrennt und wieder miteinander: verbunden werden können^ um die Bohrabschnitte, die gegeneinander * zur Anlage gatrao-ht und mit einander verschweißt werden sollen, su halten und gegeneinander, z\>. bewegen. Bei großen: Rohr-

leitungen können an dem Laufwerk für die Schweißeinrichtungen Einrichtungen für eine Bedienungsperson angebracht sein, so daß die Bedienungsperson innerhalb der Rohrleitung mit bewegt werden kann, um die einzelnen Elemente, die zur Durchführung der Schweißung in Tätigkeit sind, zu überwachen und einzustellen bzwο zu steuern.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Jj) Vorrichtung zum automatischen Schweißen von Um-

   fangenähten in Rohrleitungen, g ekennzeicb.net durch die !Combination

   einer expandierbaren bzw. nach außen bewegbaren ICLemmeini'ichtung, durch die die gegeneinander stoßenden Enden von zwei Rohrabschnitten von der Innenseite her fest gegegeneinander haltbar und in Ausrichtung bringbar sind, damit sie die richtige Stellung zum Verschweißen einnehmen,

   Ilittelii., um diese XLenmieinrichtungen in Längsrichtung relativ zur Stellung der zu schweißenden ITaht in Ausrichtung zu bringen, und ·

   eines auf einer innerhalb der Rohrabschnitte, liegenden Kreisbahn bewegbaren Schweißaggregates, das an der KLemmein.-richtung montiert und durch diese geführt ist, um eine Umfangsschweißspur zwischen den gegeneinander anstoßenden I;ohrabschnittoenden zu erzeugen«

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h ge kennzeichne t ,daß eine Führung in Form eines kreisförmigen Führungsbahnelementes von der ICLemmeinrichtung in unmittelbarer Ilähe der Rohrvorbindungsstelle vorgesehen ist und ääj der Schv/eißkoßf zur Erzeugung der Umfangsschweiß- ■ naht entlang dieser Führung bewegbar ist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e kennzeichne t , da ß der SchweiOkopf zur Durchführung der Kreisbewegung von einem beweglichen Ring getragen ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e ken η ζ e- i c h 11 e t , d a ß der bewegliche "Schwäißkopf löobar an einem 'fragring gelagert iat, der konzantrisoli zu dem zu verschweißenden Rohrabschnitt liegt.

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   5· Vorri^ht..:^· -..-,oh Λϋερηιοΐι 4-, el a 3 υ r ο L g ; 1; s r. η κ e lehne t 'j^s d a';„ -dor oo'v,;.-ji~::^ ? JTür sich allein antreibbar ist»

   6."Vorrichtung nach Anspruch 4» d a d u r ο h gekennzeichne t ,daß der Schweißkopf an einem" beweglichen Hing befestigt ist.

   7· Vorrichtung nach Anspruch 1, g a lc 9 η η ζ α i ο Ί

   net durch die Verwendung von. nehreran Soh-'-ieißköpfsn

   g 3 -

   3. Vorrichtung nach Anspruch 7> d ad u r oh k e η η ze ic h η e t , da 3 die Sch7i3i3kö'pf"3 unabhängig voneinander bewegbar sind. -

   9. Vorrichtung nach -3inen, oder mehreren der Anaprü.o-13 1-8, d a d u r c h ge k e η. η ζ e i ohne t , d a .3 in der Achse der Zleiiimaiiiriohtung Mittel ang3ordnet sind, ÜB! d3i";i 3ohwei;31copf elektrischen Strom zuzuführen.

   I00 Verfahren am., o-'ßvr:3±3311 siner 'Jj in oinar Rohrleitung, g e χ 3 η η ζ e i ch η e t d u ν s- Ί di^ ICuiiibination folgender Schritto ϊ .

   a) in die Rohrleitung bsw. einen ersten Rohrleibau/sabochnitt wird 3ine von innen wirkende rialte-.bzv;> Hlemiiieinrichtung und eine Führung für ein Sch'/.-ei-laggrB'gat in bezüglich der Längsrichtung gsnauex¹ Ausrichtung relativ au dar au bildanden Schweißnaht aingeführtj

   b) dsr Innenuiuiang dia je 3 ersten Iiohrab Schnitts wird erfaßt und feütgehälbsn; .

   c) ein ",v/eiber J-.0hrabfj3hni.tt- wird ΰβ^β'Ώ- den erscrm Rohrabschnitt zur Anlage got-rach'-t, derart, daß die sich gagonüberliagendon Rohrenden gegeneinander ato.Bon, und de^r s'woita Hohraba.clmibt wird in dor. Jähe seixiuas ~egQn den erabsn Rohrabschnitt anstoßenden ündas von innen her er.';riffen und in dieser Stellung featgshalten, und

   d) eine Sehv/alßapur wird gabilet, indem ain G;hwe:L3aggre _;at-

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   T6S2813

   auf einer Kreisbahn ζwisollen den Punkten bzw. Stellen, .5.11 danen 3ie Itohrabschnitte ergriffen und festgehalten sind, entlang der Innenseite der SehweiiBfuge zwischen den beiden Itolirab schnitten in Ausrichtung mit dieser Fuge bewe gt wird. ..."-.-

   11. Verfahren nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet , daß die Schweißnaht durch nehrare Seiles 12 aggre gate auf einandarf olgend in mehreren Schritten gebildet wirdc "

   12» Verfahren nach Anspruch 1o, d ad u r c h ge Ic β η η ζ ei ο. η η e t ·, da 13 . die Rohrabschnitte von der Innenseite her in der !iahe ihrer gegeneinander anstoßenden Enden erfaßt und festgehalten werden und die SchweiSung durchgeführt wird, indem mehrere kleine und seIbstandige Schweißaggregate auf einer llraisbälm bewegt werden, von denen .jedes nur einen Teil der inneren Schweißnaht erzeugt. -

   13c Verfahren nach Anspruch to, dadurch g e k e π η ξ ei c Im e t , 3 a B gleichzeitig auf verschiedenen Teilen das SchwsiSfugenurifange,s automatisch mehrere eine erste Sctnve iß spur bildende Schwe i;3\-or gänge durchgeführt werden.

   14· Verfahren nach Anspruch 1o, d a d u r c h g 3 Ic e η ϊϊ ζ 9 i c hn e t , d a '2 aufeinanderfolgend Teilschweiß spuren erzeugt werden, wobei jeweils an verschieäeiian dankten des Rohrumfänges-begonnen wird, um ijberlappungen an den Enden dieser Teilschwei3spuren zu|erzeugen»

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   Le ers eι te