DE1808838C3 - Vorrichtung zum hydraulischen Prüfen von Rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung /um hydraulischen Prüfen von Rohren, bestehend aus einer Beschickungsvorrichtung für die Zuführung von zu prüfenden und die Ablage von geprüften Rohrgruppen, einem I Ibergabeorgan. welches bei einer ersten Bewegung eine Rohrgruppc von der Beschickiingsvor richtung aufnimmt und in einem /weiten Bewegungshiih auf die Beschickungsvorrichtung zurückführt, einem drehbaren Rahmen, dessen Achse /u den Achsen der Rohre parallel ist und der mit Vorrichtungen versehen ist, weiche nacheinander die Aufnahme, das Festhalten und das gruppenweise Zurücklegen der Rohre bewir ken, welche durch das Übergabeorgan zu- bzw, abgeführt werden, wobei ah dem Rahmen Gruppen von verschiebbar' gelagerten hydraulischen Anschlußköpfen vorgesehen sind, die die Enden der Rohre zu umfassen gestalten und Wobei Steuervorrichtungen vorgesehen sind, weiche die Synchronisierung der Bewegungen der vorgenannten Vömchtungsleile bewirken,

Der Hauptnachieil dieser bekannten Vorrichtungen liegt darin, daß der Anschluß an eine Zuführung der hydraulischen Flüssigkeit nur während des Stillstands des Rahmens nach erfolgter Schwenkbewegung durchgeführt werden kann. Dies erfordert eine relativ lange Betriebsdauer, weil die Rohre nacheinander zu verschiedenen festen Stationen geführt werden müssen, die nur während der Haltezeiten arbeiten können.

Aus der DE-PS 8 23 947 ist außerdem bereits eine Einrichtung zum selbsttätigen Prüfen von Rohren bekannt, wobei die aus der Produktion anfallenden Rohre laufend einzeln nacheinander von Spannköpfen aufgenommen werden, die im Bereich des äußeren Umfanges zweier gegenüberliegender Scheiben angeordnet sind, weiche eine kontinuierlich umlaufende Bewegung durchführen. Während dieser umlaufenden Bewegung werden die Rohre einzeln über flexible Leitungen gefüllt, abgepreßt und entleert und anschließend einzeln wieder auf einer Ablage abgelegt. Während der Umlaufbewegung der Scheiben weiden die Kinspannktipfe durch eine auf einer feststehenden Weüe angeordnete Steuerscheibe in axialer Richtung der Rohre über Federn so betätigt, daß die Rohre an der Ladestelle erfaßt und an der Abgabestelle wieder freigegeben werden.

Bei dieser Prüfvorrichtung muß jedoch jedes Rohr ein/ein aufgenommen werden, und die die Rohre aufnehmenden Scheiben müssen eine kontinuierlich umlaufende Bewegung ausführen, wobei /ur Verbindung mit der ortsfesten Druckmittelquelle keine deformierbaren Leitungen verwendet werden, sondern die mit vielen Nachteilen behafteten Drehgelenke üblich sind.

Fine ähnliche Vorrichtung ist auch aus der DF-AS 11 39 6b9 bekannt, bei der ebenfalls jeweils ein ein/eines Rohr von einer geneigten Bahn abgenommen und einer kontinuierlich umlaufenden rronimeleinrichtung übergeben wird, auf welcher die Rohre während eines Teiles der standigen I Imlaufbewegung um eine zu den Achsen der Rohre parallele Achse cizdn über flexible Leitungen gefüllt, abgepreßt und entleert und dann nach Abschluß dieser kreisbewegung auf einer Ablage wieder freigegeben werden. Dieser Vorrichtung haften im wesentlichen dieselben Nachteile an wie den Vorrichtungen aus der vorhergehenden Entgegenhaltung.

Die Aufgabe besteht dann, die Prti'/eil /u reduzieren, indem bei einer gleichzeitig aufgenommenen (irnppe von Rohren die verschiedenen Arbeitsgange schon wahrend der Rotation des Rahmens ganz oder teilweise ausgeführt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch I angegebene Lrfindung gelost Die Merkmale des Anspruches 2 beinhalten eine bevorzugte Ausfuhrungs form beim Abdrucken der Rohre mit relativ niedrigen Prüfdrücken, und die Merkmale des Anspruches 3 beziehen sich auf die Verwendung hoher Prufdrikke.

Die f rfindung weist neben der Vermeidung der Nachteile der bekannten Vorrichtungen insbesondere den Vorteil auf. daß jeweils eine ganze (iruppe von Rohren aufgehoben, geprüft und wieder abgelegt wird, ohne die zu einer ortsfesten Druckffltttelquclle führen* ilen Druckleitungen abkoppeln zu müssen,: Weil die Vorrichtung keine umlaufenden Drehbewegungen, sondern nUf hin- und hergehende Schwenkbewegungen um 180° ausführt, ohne den kontinuierlichen Prödüktionsrhythmus der Rohre unterbrechen zu müssen, Außerdem kann mafl die Prüfung der Röhre bei sehr

hohen Drücken mit starren Leitungen und Autoklavgelenk in der Flalteposition und bei geringen Drücken während der Schwenkbewegung durchführen, so daß die Einsatzmöglichkeil der Vorrichtung also von den Prüfdrücken völlig unabhängig ist und die Prüfvorrichtung somit besonders universell eingesetzt ist. Durch die Vorrichtung werden außerdem auch die Nachteile vermieden, die die Prüfbänke mit Trommeln mit ihren Drehgelenken haben.

Schon während der Drehung des Rahmens kann die Füllung der Rohre mit Wasser durchgeführt werden, so daß dieser zeitaufwendigste Verfahrensschritt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Haltestationen des Rahmens durchgeführt werden kann. Wird schon hierdurch ein erheblicher Zeitgewinn erzielt, so kann dieser noch dadurch gesteigert werden, daß das Unterdrucksetzen der Rohre gleichfalls während eines Rotationshubs des Rahmens durchgeführt wird, was z. B. vorteilhafterweise am Elide des ersten Rotationshubs geschieht, mit dem die Rohre von ihrer Zuführungsstation in die Prüfstation transportiert werden. In dem Falle, daß bei sehr hohen Drücken die Zuführung der hydraulischen Flüssigkeit über starre untereinander gelenkig gelagerte Leituiigsleile stattfindet, kann gleichfalls die Einführung der Druckflüssigkeit wahrend der Rotation des Rahmens erfolgen, während der Prüfdruck erst angelegt wird, wenn die Rohre nach Abschluß der Rotationsbewegung die Prufstellung erreicht haben.

Fig I ist eine schematische Ansicht einer Prüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist ein Schnittbild längs der Linie ILII der Fig. I in vergrößertem Maßstab;

F ι g. j ist ein Schnittbild längs der linie III III der Fig. I in vergrößertem Maßslab;

Fig.4 veranschaulicht einen leilschmtt längs der Linie IVIV der F i g. i und dient zur Veranschuulichung der Haltevorrichtung für die Rohre;

Fig. 5, 6. 7 und 8 sind schematische .Schnittbilder längs der Linie III-III der Fig. I wahrend der verschiedenen Arbeitsphasen der Prüfvorrichtung.

Der Traj'-ahmen 1 der Prüfvorrichtung oder Prüftechnik ist an seinen beiden Enden in den Lagern 2 und 3 gehalten.

Der Rahmen wird mittels der Welle 4 in eine Folge von alternierenden Drehbewegungen um je 180' versetzt. Hierdurch kehrt der Tragrahmen nach zwei aufeinanderfolgenden Drehbewegunjen wieder in seine Ausgangsstellung zurück. Wie man insbesondere aus den .Schnittbildern der F ι g. 2 und 3 erkennt, besteht der Tragrahmen 1 aus einem Trager, der einen H förmigen Querschnitt hat, wobei t¹".· Schenkel 5 des Rahmens an ihren Fnden Ausnehmungen f> aufweisen, die sich innenseitig gegenüberliegen, wobei an den Enden des Rahmens I die Gruppen 7 bzw. 8 einmontiert sind, welche je vier hydraulische Anschlußkopfe 9 aufweisen.

Die hydraulischen Anschlußkopfe 9, die irgendeine konventionelle Ausbildung haben, sind nicht in den Einzelheiten beschrieben. Sie tragen insbesondere Organe, die es ermöglichen, die Anschlußkopfe von den Rohrenden zu entfernen und Zufuhr- und Fvakuierungsleitungen für das Wasser, welches für den Prüfvorgang dient.

Die Supporte für die Gruppen 7 und 8 der Anschlußkopfe sind in den Einnehmungen 6 mittels irgendwelcher Vorrichtungen in Stellungen befestigt, weiche von der Länge der zu prüfenden Rohre abhängen.

In der Pig,3 sind Hie Haltevorrichtungen veran-

schaulicht, welche aus Backenpaaren 10 bestehen, welche die Rohre 11 umfassen. Die beiden Backen eines Paars sind an miteinander verzahnten Rädern 12 nngebracht, welche schematisch veranschaulicht sind, so daß die beiden Backen eines Klemmbackenpaars symmetrisch zueinander in entgegengesetztem Sinne bewegbar sind.

Bei der veranschaulichten Ausführungsform wird die Klemmung der Backen mit Hilfe der Zylinder 13 bewirkt, die mit zwei Kolben arbeiten, welche jeweils auf die außenliegenden Backen zweier Backenpaare arbeiten.

In der veranschaulichten Ausführungsform untersucht die Prüfvorrichtung je vier Rohre, so daß die vier Backenpaare zu je zweien gegen die beiden Traversen 14 anliegen, welche die Backenpaare tragen. Die Traversen 14 können gleichfalls in irgendeiner Stellung längs des Rahmens 1 mit Hilfe geeigneter Mittel blockiert werden. Die Regelung der Stellung der Backenpaare 10 längs des Rohrs hängt von der Länge der zu prutenden Rohre ab, um die Halterung der Rohre unter den bestmöglichen Bedingungt-.i sicherzustellen.

Die Druckflüssigkeit, weiche die Zylinder 13 betätigt, wird durch eine flexible Leitung zugeführt, die von einer Druckmittelquelle stammt, die sich an einem fesi-n Ort befindet. Die alternierenden Drehbewegungen des Rahnitns ermöglichen hierbei die Anwendung solcher flexibler Zuführungen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die vorgenannten Leitungen nicht in den Zeichnungen veranschaulicht.

In gleicher Weise sind die hydraulischen Ansch'uß köpfe mit flexiblen Leitungen verbunden, welche die Zuführung und die Abführung des Wassers bewirken, welches für den Prüfvorgang in die Rohre eingespeist wird sowie mit Leitungen für Flüssigkeiten, die dazu dienen, die Verschiebung und die Steuerung der hydraulischen Anschlußköpfe durchzuführen. Auch diese Leitungen sind aus Gründen der Anschaulichkeit nicht dargestellt worden.

In Fällen, in welchen es erforderlich ist. die hydraulische Prüfung mit einem Priifdruck durchzuführen, der größer als derjenige ist, welcher die flexiblen Leitungen aushallen können, ist es möglich, die hydraulischen Anschlußkopfe an eine Wasserquelle anzuschließen, bei der die Zuleitungen aus starren, aber gelenkig miteinander verbundenen ^Tei!en bestehen. Diese Leitungen werden durch starre Rohrstucke gebildet, die unter sich an ihren Fnden mit Drehverbin düngen versehen sind, welche eine Drehung um die Achsen ermöglichen, die parallel zur Drehachse des Gestells 1 verlaufen, wobei die Abdichtung durch Autoklavdichtungen sichergestellt wird.

Derartige Leitungen mit Gelenkverbindungen sind leicht deformierb.ir und können den Drehungen des Ralnncns folgen, wenn sie keine Flüssigkeit unter beträchtlichem Druck enthalten. Sie weisen insbescnde· re den Vorteil auf. daß. wenn sie nicht irgendwelchen Relativbewcgungen unterzogen werden, außergewöhnlich hohe Drücke aufnehme.ι können, weil die Aut()klavdichtun,<":n der Gelenkverbindungen nur die Dichtigkeit zwischen zwei festen Teilen zu gewährleisten haben.

In den Fällen, in denen man derartige Leitungen mit Gelenkverbindungen verwendet, genügt es, die hydraulische Prüfung der Rohre, die von relativ kurzer Dauer ist, zwischen zwei Drehbewegungen des Rahmens in dem Zeitpunkt durchzuführen, in welchem das Übergabeorgan die Ablage einer bereits geprüften Rohrgruppe

und anschließend die Aufnahme der neuen zu prüfenden Rohrgruppe in den Rahmen vornimmt.

Wie man gleichfalls aus der F i g. 3 ersieht, besteht die Beschickungsvorrichtung für die Rohre in dem veranschaulichten Falle aus zwei Raupenketten 15, von denen jede zwischen zwei gezahnten Treibrädern 16 montiert ist und in konventioneller Weise mittels einer nicht veranschaulichten Vorrichtung in Rotation vefseizl wird. Jede Kette 15 besteht aus einer Anzahl Von Kettengliedern 17, die mit Ansätzen 18 versehen sind, welche dazu dienen, die Rohre aufzunehmen und ihre Bewegung parallel zu der Drehachse des Tragrahmens 1 durchzuführen.

Im nachfolgenden Teil der Beschreibung wird mit der Bezeichnung »Keltenglied« das Intervall verstanden, welches sich zwischen den beiden Ansätzen 18 befindet, die zur Aufnahme eines Rohrs bestimmt sind.

Auf der rechten bzw. linken Seite der F i g. 3 sind die geneigten Ebenen 19 bzw. 20 veranschaulicht, weiche schematisch die Rampen für die Zuführung und Abführung der Rohre darstellen. Das Übergabeorgan, welches dazu dient, die Rohrgruppen zwischen den Keltentrieben 15 und den hydraulischen Anschlußköpfen des Rahmens 1 zu bewirken, besteht bei der vorstehenden Ausführungsform aus vier rechenförmigen Organen 21, die an den Armen 22 befestigt sind, welche an ihren Enden 23 drehbar gelagert sind und die mittels der Hebel 24. weiche mil dem Gestänge 25 verbunden sind, in eine Schwenkbewegung versetzt werden können.

Wie man insbesondere aus der Fig. 3 ersehen kann, weisen die rechenförmigen Organe 21 in ihrem oberen Teil ein gewelltes Profil auf. wodurch verhindert wird, daß sich die Rohre bei ihrem Transport während der Übergabe seitlich verlagern.

Sämtliche Hebel 24 sind mit den rechentragenden Armen 22 über dasselbe Gestänge 25 verbunden, welches mit dem Kolben einer z. B. pneumatischen Winde 26 befestigt ist Dies hat zur Folge, daß die rechenförmigen Organe 21 unter der Wirkung der pneumatischen Winde aus einer unteren Position (wie sie durch die vollausgezogenen Striche in der Fig. 1

VCl attSCItaUIIUIIl I31J tll CHIU UUVIV. l UälllVII TClUtClIl

werden kann (die in unterbrochenen Strichen gleichfalls nus der Fig. 1 ersichtlich ist), indem das Gestänge 25 unter der Wirkung der hydraulischen Winde 26 in Pfeilrichtung geschwenkt wird.

In der unteren Position liegen die rechenförmigen Organe 21 unter den oberen Kettengliedern der Kettentriebe 15. während sie in der oberen Position im wesentlichen in der Höhe der hydraulischen Anschlußköpfe 9 sowie uer Backen 10 liegen, welche im unteren Teil des Rahmens 1 gelegen sind (s. F i g. 3).

Man hat ebenfalls in F i g. 1 schematisch den Antrieb 27 und den Transmissionsmechanismus 28 veranschaulicht, der die Bewegung der Kettentriebe bewirkt sowie den Antrieb 29, der die Drehungen des Rahmens 1 auslöst

Im nachfolgenden wird nun die Arbeitsweise der Prüfvorrichtung an Hand der schematischen F i g. 5 bis 8 beschrieben.

Es sei angenommen, daß (wie in der Fig.5 veranschaulicht ist) die Rohre Λ 1, Λ 2, Λ 3 und A 4 der Gruppe A, die sich im unteren Teil des Rahmens 1 befinden, soeben geprüft worden sind. In dieser Phase werden die vier Rohre B1. B 2, B 3 und S 4 der Gruppe B auf die Kettenglieder 1 bis _4 der Kettentriebe aufgelegt Die Rechen 21 der Übergabevorrichtung gehen dann in die obere Stellung und die Klemmbacken geben die Rohre der Gruppe A frei, nachdem vorher die

hydraulischen Anschlußköpfc beiseite gefahren wurden.

Anschließend gehen die Rechen 21 in die ufilcre*

"< Position über und legen die Rohre A 1, A 2, A 3 und A 4 in die zugehörigen Kettenglieder ab. Diese letzteren werden dann im Rahmen eines schnellen üewegungs-

hubs, der dein Vorschub von vier Kettengliedern entspricht, auf den Ausgang zu abgeführt, so daß die

κι Rohre B\, B2, B3 und ß4 in die nachfolgenden Kettenglieder eingesetzt werden, während die nachrükkenden Rohre der Gruppe Λ die Positionen in den danach vorgeschobenen kt-iicngliedern einnehmen.

Die Übergaberechen 21 gehen dann jetzt mit den

ιϊ Rohren Bl. B2. Bl und ß4 wiedef in die obere Position, die Backen schließen sich um die Rohre und die hydraulischen Anschlußköpfe 9 werden über die Rohrenden geschoben. Von diesem Augenblick an hat sich der Rahmen 1 in Richtung des Pfeils der Fig. 6

2(i gedreht, wobei die Füllung der Rohre der Gruppe B mit Wasser erfolgt, bis die Luft, die sie zunächst enthalten, vollständig evakuiert ist.

Gleichzeitig verschieben sich die Kellentriebe nach links mit einer Geschwindigkeit, die so groß ist. daß

2ϊ dann ein neues Kettenglied jedesmal vor der Zufuhrrampe 19 erscheint, wenn ein Rohr von der Produktion^kette zugeführt wird, so daß die Rohre C 4. C3. C2 nacheinander auf die Kette gefördert werden, während in der gleichen Zeit die Rohre A 4. A 3. A 2 und A 1 von

JIi der Beschickungsvorrichtung (Fig. 7) entfernt werden. Die Bewegungen der Keltentriebe können entweder kontinuierlich oder schrittweise erfolgen.

Die Rotationsgeschwindigkeit des Rahmens ist mit der Vorschubgeschwindigkeit der Kettentriebe syn-

J) chronisiert. so daß die Kettentriebe der Rohre der Gruppe C in dem Augenblick angehalten werden, in denen der Tragrahmen mit den Rohren der Gruppe B im oberen Teil desselben zum Stillstand gekommen ist. In diesem Moment übernehmen die Rohre D 1. D 2. D 3

•κι und D4. welche sich nunmehr im unteren Teil des Tragrahmens befinden, die Rolle, die bereits an Hand der Rohre A 1. A 2. A 3 und A 4 besprochen worden ist

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Gruppe D auf die Beschickungsvorrichtung und der

•*5 Zuführung der Rohre der Gruppe Cin den unteren Teil des Rahmens werden die Rohre Bi. B2. B3 und B4 einer hydraulischen Prüfung mit hohem Druck unterzogen, der es ermöglicht, daß das Metall der Rohre in der Umgebung der elastischen Grenzwerte des Materials

in beansprucht wird, wodurch jede Leckage oder Fehlstelle der Rohre entdeckt werden kann.

Diese hydraulische Prüfung der Rohre der Gruppe B wird beendet, wenn die Rohre der Gruppe C auf den Rahmen zugeführt worden sind, der sich dann wieder im umgekehrten Drehsinne in Bewegung setzt, so daß die Rohre der Gruppe B wieder mittels einer Rotationsbewegung nach unten gelangen, die umgekehrt zu dem Drehsinne der Bewegung verläuft, die diese Rohrgruppe nach oben geführt hat.

w Während dieser im umgekehrten Drehsinne erfolgenden Drehbewegung wird das Wasser aus den Rohren der Gruppe B entleert. Wenn dann die Drehbewegung des Tragrahmens beendet ist werden die Rohre dieser Rohrgruppe schließlich in der beschriebenen Weise

t>5 wieder auf die Beschickungsvorrichtung abgelegt

Man kann aus den Figuren entnehmen, daß die Prüfvorrichtung den Vorteil aufweist daß die Rohre in Gruppen geprüft werden können (im veranschaulichten

Ausführungsbeispiel bestehen die Gruppen aus je vier Rohren, aber die Anzahl der Rohre kann natürlich auch eine andere sein), indem alternierende Drehbewegungen des Trägrahmens durchgeführt werden, ohne daß Irian deli kontinuierlichen Produktionsrhylhmus der Rohre unterbrechen muß.

Insbesondere ist erkennbar, daß die beschriebene Vorrichtung denselben Vorteil in bezug auf die Schnelligkeit der Ausführung der Prüfung aufweist wie die htiiite bekannten Trommelprüfbänke, ohne jedoch drehbare Gelenke für die Zuführung des Pfüfwassefs und der Sleuerflüssigkeit für die verschiedenen Organe zu benötigen, was bei den bekannten Vorrichtungen mit großer Produktionsgeschwindigkeit immer die Größe des Prüfdrucks begrenzt hat.

Die' Verstellung der Übergaberechen kann anstatt mit gelenkig gelagerten Ärrhen auch mit Supporten erreicht herden, die in vertikaler Richtung in Lagern verschiebbar sind, wobei ein pneumatischer oder hydraulischer Heber oder Winde die Vertikalen Verstellungen bei jeder Rotation sicherstellt.

Man kann auch Haltevorrichtungen ausbilden, die aus zwei Gruppen entgegengesetzter Backen bestehen, die fest mit einem Schiebesupport Verbunden sind, wobei das Auseinanderschieben und Nähern der beiden Supporte mittels einer Winde geschieht, wäh-end die Asymmetrie der Bewegungen der Backen mittels einer Vorrichtung erzeugt wird, die aus einem Gestängesy^ stern mit Schwenktraverse besteht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   I. Vorrichtung zum hydraulischen Prüfen von Rohren, bestehend aus einer Beschickungsvorrichtung für die Zuführung von zu prüfenden und die Ablage von geprüften Rohrgruppen, einem Übergabeorgan, welches bei einer ersten Bewegung eine Rohrgruppe von der Beschickungsvorrichtung aufnimmt und in einem zweiten Bewegungshub auf die Beschickungsvorrichtung zurückführt, einem drehbaren Rahmen, dessen Achse zu den Achsen der Rohre parallel ist und der mit Vorrichtungen versehen ist, weiche nacheinander die Aufnahme, das Festhalten und das gruppenweise Zurücklegen der Rohre bewirken, weiche durch das Übergabeorgan zu- bzw. abgeführt werden, wobei an dem Rahmen Gruppen von verschiebbar gelagerten hydraulischen Anschlußköpfen vorgesehen sind, die die Enden der Rohre /u umfassen gestatten und wobei Su. er\orrichiungen vorgesehen sind, weiche die Synchronisierung der Bewegungen der vorgenannten Vomchtungsteile bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1). der die axialen Kräfte bei der Prüfung der Rohre (11) aufnimmt, einen im wesentlichen H-förmigen Querschnitt aufweist und um 180" hin- und herschwenkbar ist. und daß die hydraulischen Anschlußköpfe (9). welche beiderseits des Querbalkens des H in den beiden Hälften dieses Querschnitts gelagert sind, dauernd während des Betriebs über eine oder mehrere Jeformierbare Leitungen, welche die hydraulische Flüssigkeit führen, mit der ortsfesten Druckmitlelquelle verbunden sind.
2. 2 Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß im Falle, daß u e Prüfdrücke relativ niedrig sind, die hydraulischen Anschlußköpfe (9) mit der Druekquelle über flexible Leitungen verbunden sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekenn zeichnet, daß für relativ hohe Prüfdrücke die hydraulichcn Anschltißköpfe(9) mit der Druekquelle über eine oder mehrere starre Leitungen verbunden sind, the Drehgelenke aufweisen und mit Autoklav dichtungen versehen sind.