DE2214587C3 - Einrichtung zum Zentrieren von Rohren - Google Patents

Description

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Zentrieren von Rohren bei deren Verbindung zu schaffen, die es ermöglicht, das Zentrieren von Rohren zwecks nachfolgender Verbindung vorzunehmen, wobei auch die räumliche Lage ihrer Achsen verändert sein kann (Bohr- und Futterrohre bei Erdölbohrungen, Gasquellen und anderen bohrlöchern, Rohre für Leitungsstrulkn und Wärmekraftwerke u. a.)·

Die gestellte \ufgabe wird mittels einer Einrichtung zum Zentrieren von Rohren bei deren Verbindung gelöst, welche einen Wagen enthält, auf dem eine Säule mit einer Vorrichtung zum Verbinden der Rohrenden montiert und mit der Möglichkeit der fortschreitenden Bewegung zusammen mit dem Wagen ausgeführt ist, in welcher gemäß der Erfindung die Säule auf dem V/agen drehbar um ihre Vertikalachse ist und eine Konsole trägt, deren eines Ende an tier Säule vermittels eines Gelenks befestigt ist, das die Drehung um die ilorizontalachse gewährleistet, und die Vorrichtung zum Verbinden der Rohrenden um freien linde der Konsole mit Hilfe eines Gelenks befestigt ist. das die .Drehung um die Horizontalaehse, die senkrecht zu der horizontalen Drehachse der Konsole steht, gewährleistet, und gleichachsig angeordnete Greifer enthalt, welche die zu verbindenden Rohienden in ihrer Lage festhalten.

Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, Rohre zu zentrieren und zu verbinden, die ihre Lage im Raum verändern. Außerdem wird eine sichere Arbeit der Hinrichtung hei deren Betrieb gewährleistet und die für das Einrichten erforderliche Zeit verringert, wodurch die Leistungsfähigkeit der Einrichtung steigt. [is ist vorteilhaft, daß jeder Greifer für jedes Rohrende ein Paar Schwenkhebel enthält, deren eine Enden dem Anliegen am Rohr hei dessen Erfassen angepaßt und an deren freien Enden Prismenstücke angelenkt sind, welche das Rohr an dessen Umfang zur Fixierung der Lage der Rohrenden bei deren Verbindung umfassen.

Zum Fortführen der Prismenstücke vorn Rohr weg sind die Schwenkhebel abgefedert ausgeführt. Um die Drehung des Rohrs bei dessen Erfassen und Zentrieren zu ermöglichen, sind Kugellagerungen voi gesehen, die in die das Rohr umfassenden Prismenstücke eingebaut sind.

Im folgenden wird die Erfindung durch eine ausführliche Beschreibung eines Aiisfülirungsbeispicls und an Hand der Zeichnungen erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht der Einrichtung in der Arbeitsstellung, Längsschnitt,

F i g. 2 eine Ansicht der Einrichtung in Pfeilrichtung A der Fig. 1.

Die vorgeschlagene Einrichtung zum Zentrieren von Rohren bei deren Verbindung enthält einen Wagen 1 (Fig. 1), auf dem eine vcitikale Säule 2 montiert ist, welche mit der Möglichkeit der fortschreitenden Bewegung zusammen mit dem Wagen 1 ausgeführt ist. Für die fortschreitende Bewegung des Wagens 1 sind Führungen 3 vorgesehen, die auf einem Ständer 4 der Einrichtung befestigt sind, wobei die Säule 2 derart am Wagen 1 befestigt ist, daß sie um ihre eigene Vertikalachse 5 frei drehbar ist.

An der Säule 2 ist vermittels eines Gelenks 6, tLis die Drehung um seine Horizontalachse 7 gewährleistet, eine Konsole 8 befestigt. Am freien Ende 9 der Konsole 8 ist mit Hilfe eines Gelenks 10, das die Drehung um die Horizontalachse, die senkrecht zur Horizontalachse 7 eier Drehung der Konsole 8 ungeordnet ist, gewährleistet, eine Vorrichtung 12 zum Vei binden der Rohrenden angebracht. Die

Vorrichtung 12 zum Verbinden der Rohrenden enthält einen Transformator 13, an dem ein Induktor 14 und gleichachsig angeordnete, als Fänger dienende Greifer 15, welche die Rohrenden in ihrer Lage festhalten, starr befestigt sind. Jeder als Fänger

ίο dienende Greifer 15 besteht aus einem Paar von Schwenkhebeln 16 (Fig. 2), die am Körper 17 der Vorrichtung 12 zum Verbinden der Rohrenden angelenkt sind. Die einen Enden 18 jedes Paares von Hebeln 16 sind dem Anliegen am Rohr 19 bei dessen

Erfassen angepaßt, während an den anderen Enden Prismenstücke 20 gelenkig befestigt sind, welche das Rohr 19 an dessen Umfang umfassen und zur Fixierung der Lage der Enden der Rohre 19 bei deren Verbindung dienen. Die Prismenstücke 20 ermög-

liehen e>, die Einrichtung für verschiedene Durchmesser der zu verbindenden Rohre zu verwenden.

Für die Fortführung der Prismcnsuicke vom Rohr weg nach der erfolgten Verbindung der Rohrenden ist eine Feder 21 vorgesehen, die zwischen dem

Körperl7 der Vorrichtung 12 und jedem Schwenkhebel l(i angeordnet ist.

I'm die Drehung des Rohrs 19 bei dessen Erfassen und Zentrieren zu ermöglichen, sind in die das Rohr umfassenden Prismenslücke 20 Kugellagerunger. 22 eingebaut.

Die vorgeschlagene Einrichtung arbeitet folgenderweise.

Der Wagen 1 mit der auf ihm aufgestellten Säule 2 wird vermitteis eines Druckluftzylinders 23 (Fig. 1)

längs Jen Führungen 3, welche auf dem Ständer 4 befestigt sind, in Richtung der zu verbindenden Enden der Rohr- 19 bewegt. Dabei berühren die hervorragenden Enden 18 der Hebel 16, die am Körper 17 des als Fänger dienenden Greifeis 15 an-

gelenkt sind, die zu verbindenden Enden der Rohre 19 und nähern, indem sie sich um das Gelenk drehen, die in den Hebeln 16 gelenkig befestigten Prismenslücke 20 an das Rohr 19. wobei düse Prismenstücke das Rohr 19 am Umfang umfassen. Die er-

forderliche Kraft des Greifers 15 wird durch den Druckluftz}linder 23 und das Hcbelvcrhältnis der Schwenkhebel 16 sichergestellt. Die Verschiebung der Vertikalachseti der zu verbindenden Rohre 19 beim Zentrieren wird durch die Hubgröße des Wa-

gens 1 und den Drehwinkel um die Vertikalachse 5 der Vorrichtung 12 fixiert. Außerdem wird die Ab-".ei liung der Achse des Rohrs 19 von der Vertikalen in beliebiger Lage beim Zentrieren durch die Gelenke 6 und 10 ,'lxiert, welche die Drehung der Vorrichtung 12 um die Achse 7 bzw. 11 ermöglichen. Auf diese Weise erlaubt es die Zusammenwirkung aller drei Drehachsen 5, 7 und 11 der Vorrichtung 12. tue Enden der Rohre 19 zu zentrieren und zu verbinden, die sich in jeder beliebigen räumlichen

Lage befinden. Nach Beendigung der Kopplung der zentrierten Rohre wird die auf den* Wagen 1 aufgebrachte Vorrichtung 12 mittels des Druckluftzylinders 23 in die Ausgangsstellung zurückgeführt, wobei die Schwenkhebel 16 mittels der Feder 21 die Prismenstiicke 20 von den verbundenen Rohren 19 weg fortführen.

Die vorgeschlagene Einrichtung zeigt ein Beispiel ihrer Verwendung bei einer vertikalen Verbindung

der Rohrenden über einer Bohrlochwandung. Dabei ist das in das Bohrloch bereits herabgelassene untere Rohrende, das Basisende, unabhängig von der Achse des Rohrs im Raum.

Bei horizontaler oder geneigter Achse der zu verbindenden Rohre, die oft bei der Montage von Rohrleitungen und beim Verlegen von Leitungsst vorkommen, kann die Vorrichtung 12 mittel· Zusammenwirkung der drehbaren Achse 2 un Drehgelenke 6 und 10 eine beliebige räumliche S einnehmen und das Zentrieren und Verbinde Rohre sicherstellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 schweißnähten an Behältern mit einem Werkzeug-Palentansprüche: träger und einem das Werkstück gegenüber dem Werkzeugträger bewegenden Werkstückhalter be-

1. Einrichtung zum Zentrieren von Rohren kannt, der eine in ihrer Ebene drehbare sowie von bei deren Verbindung, die einen Wagen enthält, 5 ihrem Drehpunkt in einer oder mehreren Richtungen auf dem eine Säule mit einer Vorrichlung zum seitlich verschiebbare Aufspannplatte aufweist, die Verbinden der Rohrenden montiert ist, welche quer zur Drehachse in jeder Bewegungsrichtung zwimit der Möglichkeit der fortschreitenden Bewe- sehen zwei Endstellungen verschoben werden kann, gung zusammen mit dem Wagen ausgeführt ist, Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, ein Werkstück dadurch gekennzeichnet, daß die io in jede beliebige Lage zu einem Werkzeug zu brin-Säule (2) auf dem Wagen (1) drehbar um ihre gen, jedoch ist damit das Zentrieren von zwei zu ver-Vertikalachse (5) montiert ist und eine Konsole bindenden Rohren nicht möglich.

(8) trägt, deren eines Ende an der Säule (2) ver- In der USA.-Patentschrift 2 227 194 ist eine Vormittels eines Gelenkes (6) befestigt ist, das die richtung zum Verschweißen zylindrischer Rohrenden Drehung um seine Horizontalachse (7) gewähr- 15 bes-hrieben, die um die Nahtstelle verfahrbar ist. Um leistet, und daß die Vorrichtung (12) zum Ver- diese Vorrichtung einsetzen zu können, müssen die binden der Rohrenden am freien Ende (9) der zu verschweißenden Rohre bereits zentriert sein.
Konsole (8) mit Hilfe eines Gelenks (10) be- I_n der USA.-Patentschrift 3 209 118 ist eine transfestigt ist, das die Drehung um die Horizontal- portable elektrische Schweißvorrichtun? t-jth Verachse(ll), die senkrecht zu der horizontalen 20 binden von zylindrischen Metallrohren bekannt, bei Drehachse (7) cLr Konsole (8) steht, gewähr- der die Rohre mit einer speziellen, mit der Sehweiüleistet, und gleichachsig angeordnete Greifer (15) vorrichtung nicht verbundenen Halterung von Hand enthält, weiche die zu verbindenden Enden der oder mittels einer weiteren Vorrichtung zentriert Rohre (19) in ihrer Lige fe '.halten. werden, wonach vor dem eigentlichen Verschweißen

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 ein Teil dieser Halterung entfernt werden muß. be\ or kennzeichnet, daß jeder Greifer (15) für jedes die Vorrichtung zum Verschweißen eingesetzt wer-F.nde der Rohre (19) ein Paar Schwenkhebel den kann.

(16) enthält, deren eine Enden (18) dem An- Aus der USA.-Patentschrift 3 007 022 ist eine

liegen am Rohr (19) bei dessen Erfassen auge- Einrichtung zum Induktionsverschweißen von /\iin-

paßt und an deren freien Enden Prismenstücke 30 drischen Rohren bekannt, die einen höhenverstell-

(20) angelenkt sind, welche das Rohr (19) an baren Tisch enthält, auf dem eine Induktionsschweiß-

dessen Umfang zur Fixierung der Lage der Rohr- vorrichlung und Klemmbacken zum lagefixicrten

enden bei deren Verbindung umfassen. Festhalten der zu verbindenden Rohre auf einem

3. Einrichtung nach Anspruch .'. dadurch ge- verfahrbaren Wagen angeordnet sind,
kennzeichnet, daß die Schwenkhebel (16) zum 35 Es ist weiterhin eine ähnliche Einrichtung zum Fortführen der Prismenstücke (20) vom Rohr Zentrieren von Rohren bei deren Verbindung be-(19) weg abgefedert ausgeführt sind. kannt. die einen Wagen enthält, auf welchem eine

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- Säule mit einer Vorrichtung zum Verbinden der kennzeichnet, daß in den das Rohr (19) um- Rohrenden montiert ist, die mit der Möglichkeit fassenden Prismenstücken (20) eingebaute Kugel- ₄₀ ihrer fortschreitenden Bewegung zusammen mit dem lagerungen (22) zur Drehung des Rohrs bei dessen Wagen ausgeführt ist.

Erfassen und Zentrieren vorgesehen sind. Die Einrichtung enthält einen Grundkörper mit

an ihm befestigten Führungen, längs denen sich der

Wagen bewegt. Auf dem Wagen ist die Säule siarr

45 befestigt, an welcher ebenfalls starr die Vorrichtung zum Verbinden der Rohrenden befestigt ist, die aus

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum pneumatisch oder handbedienten Greifern besteht.

Verbinden von Rohren, insbesondere auf Einrich- Die Bewegung des Wagens mit Säule und Greifern

tungen zum Zentrieren von Rohren bei deren Ver- erfolgt von Hand und dient zum Führen der Vorrieh-

bindung. 50 tung zum Verbinden der Rohrenden bei der Verbin-

Dic Erfindung kann beim Löten und Schweißen dung eines nächstfolgenden Rohres,

von Rohren über der Bohrlochmündung, beim Löten Die Nachteile der beiden zuletzt beschriebenen

von Rohren für Wärmekraftwerke sowohl unter Be- Einrichtungen bestehen in folgendem: Sie lassen es

triebsbedingungcn bei der Herstellung von Bau- lediglich zu, das Zentrieren von Rohrenden nur in

cinheiten als auch auf Montageplätzen, beim Löten 55 einer bestimmten und konstanten räumlichen Lage

von Rohren für Gas-, Wärmezuführungs- und an- ihrer Achsen vorzunehmen. Beim Zentrieren besteht

deren Leitungen u. ä. zur Anwendung gelangen. keine Möglichkeit, eines der Rohrenden zu drehen.

Die Erfindung kann auch beim Verbinden von Schwer durchführbar ist das Justieren und Einstellen

Rohren mittels Gewinde (Muffen- und muffenlosc der Einrichtungen bei Arbeitsbeginn und bei Über-

Gewindeverbindungen) angewendet werden. 60 gangen auf die Verbindung von Rohren anderer

Außerdem kann die Erfindung mit Erfolg zum Durchmesser. Ausgeschlossen ist die Verwendung

Zentrieren und Verbinden von Stäben mit rundem, der Einrichtung zum Verbinden von Rohren mit

quadratischem und anderem Querschnitt, z. B. beim gekrümmten Achsm und geringsten Abweichungen

Anstücken der Bewehrung im Bau von mono- der räumlichen Lage ihrer Achsen.

lithischcn Stahlbetonanlagen, angewandt werden. 65 Die genannten Nachteile schränken die Vcrwen-

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 827 254 dung dieser Einrichtung stark ein.

ist eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werk- Zweck der Erfindung ist die Beseitigung dieser

stücken, insbesondere zur Herstellung von Umfangs- Nachteile.