DE2322535C2 - Vorrichtung zum axialen Ausrichten und Einspannen eines Paares zu verschweißender Rohre - Google Patents
Vorrichtung zum axialen Ausrichten und Einspannen eines Paares zu verschweißender RohreInfo
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- DE2322535C2 DE2322535C2 DE19732322535 DE2322535A DE2322535C2 DE 2322535 C2 DE2322535 C2 DE 2322535C2 DE 19732322535 DE19732322535 DE 19732322535 DE 2322535 A DE2322535 A DE 2322535A DE 2322535 C2 DE2322535 C2 DE 2322535C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum axialen Ausrichten und Einspannen eines Paares zu verschweißender
Rohre nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige Ausricht- und Einspannvorrichtungen dienen insbesondere zum Verschweißen von Rohren beim
Bau von öl- oder Gaspipelines. Wie aus der US-PS 32 59 964 bekannt ist, ist es für die Schweißung von
Vorteil, wenn die zu verschweißenden Rohrenden einen vorbestimmten Abstand zueinander einnehmen. In diesem
Falle brauchen die Rohrenden nicht für die Verschweißung besonders präpariert zu werden.
Bei bestimmten Schweißverfahren ist es nicht nur erforderlich, die Rohre unter Abstand exakt zueinander
auszurichten, sondern zusätzlich noch eine Unterlage für den geschmolzenen Schweißwerkstoff während des
ίο Schweißvorganges vorzusehen, damit das flüssige
Schweißmetall nicht in das Rohrinnere tropft oder sich der heiße Schweißbrenner durch das Metall des Rohres
brennt, was zu einer defekten Schweißnaht zwischen den beiden zu verschweißenden Rohrabschnitten führen
würde.
Es versteht sich, daß der letztgenannte Nachteil insbesondere beim Verschweißen von Rohren auftritt, deren
zu verschweißende Enden einen gewissen Abstand zueinander einnehmen, da das Schweißmetall durch die
Lücke in das Rohrinnere lecken kann. Bei der aus der US-PS 32 59 964 vorbekannten Ausricht- und Einspannvorrichtung
sind keine Maßnahmen getroffen, um diese Nachteile zu vermeiden.
Zwar dient auch die aus der US-PS 28 30 551 vorbekannte Vorrichtung zum Ausrichten von zu verschweißenden Rohrenden, doch sind keinerlei Einrichtungen offenbart, mittels derer es möglich wäre, die Rohrenden automatisch auf Abstand zu bringen und ein Einlecken des Schweißmetalls in das Rohrinnere zu verhindern.
Zwar dient auch die aus der US-PS 28 30 551 vorbekannte Vorrichtung zum Ausrichten von zu verschweißenden Rohrenden, doch sind keinerlei Einrichtungen offenbart, mittels derer es möglich wäre, die Rohrenden automatisch auf Abstand zu bringen und ein Einlecken des Schweißmetalls in das Rohrinnere zu verhindern.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus der US-PS 32 59 964 vorbekannte Vorrichtung
zum axialen Ausrichten und Einspannen zu verschweißender Rohre derart weiterzubilden, daß
gleichzeitig die Rohrenden automatisch beim Verschweißen einen vorbestimmten Abstand einnehmen
und das Rohrinnere gegen die zwischen den Rohrenden gebildete Lücke derart abgedichtet ist, daß kein flüssiges
Schweißmetall in das Rohrinnere eindringen kann. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im
kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes.
Insbesondere erlaubt es die erfindungsgemäße Kombination der automatischen Einstellung eines vorbestimmten
Abstandes zwischen den Rohrenden mit der Schweißstoß-Unterlegbacke, automatische Schweißverfahren
einzusetzen, bei denen alle Parameter exakt mit geringen Toleranzen einzuhalten sind. Eine Vorrichtung,
die nur einen der erfindungsgemäßen Vorteile (Abstand und Unterlegbacke) aufweisen würde, wäre
für vorprogrammierte, automatische Schweißverfahren ungeeignet, da eine zu große Fehlerwahrscheinlichkeit
für die gebildete Schweißnaht zu verzeichnen wäre.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben.
Dabei zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Rohreinspannvorrichtung, die entsprechend der vorliegenden Erfindung
ausgeführt und innerhalb einer Pipeline angrenzend an einen zu schweißenden Stoß angeordnet ist;
F i g. 2a — 2e vergrößerte Ansichten entsprechend beschrifteter
Teile der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung, wobei Teile weggebrochen sind;
F i g. 3 eine Endansicht entlang der Linie 3-3 der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung;
F i g. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 der Fig. 1, die die Vorrichtung zum Ausstrecken und Ein-
ziehen der Einspannglieder darstellt;
F i g. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 der F i g. 1, die die Druckkolbenanbringung zum Drehen des
zweiten Torsionsrohrs und Ausstrecken der Einspannglieder darstellt;
F i g. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie ,6-6 der Fig. 1, die die Unterlegbackenanordnung der Erfindung
darstellt;
F i g. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 der F i g. 1, die die Druckkolbenanbringung zum Drehen des
Torsionsrohres, auf dem das Nockenglied der Unterlegbackenanordnung angebracht ist, dargestellt;
F i g. 8 eine vergrößerte Draufsicht auf das Unterlegbackensegment,
daß zwischen die angrenzenden Enden eines Paares von Unterlegbacken eingefügt wird;
F i g. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 der Fig.8;
Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10
der Fig. 1, bei der Teile entfernt sind, und die den Antriebsmechanismus
der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 11 eine Draufsicht auf ein typisches Befestigungssystem
für die pneumatischen Druckkolben, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden;,
Fig. 12 einen Längsschnitt des in Fig. 11 dargestellten
Befestigungssystems;
Fig. 13 eine Schnittansicht entlang der Linie 13-13 der F i g. 1;
Fig. 14 eine Teil-Schnittansicht entlang der Linie 14-14der Fig. 1, wobei Teile weggebrochen sind;
F i g. 15 eine Endansicht der Vorrichtung entlang der Linie 15-15der Fig. 1.
Das freie Endteil des in F i g. 1 gezeigten Rohres 12 stößt an den freien Endabschnitt 18 des an dieses anzuschweißenden
Rohres 14 an. Die Einspannvorrichtung 10 paßt in das Innere der zusammenzuschweißenden
Rohre hinein und erstreckt sich im wesentlichen koaxial zu diesen. Die Einspannvorrichtung weist ein Paar von
Einspannsystemen 20, 21 auf, die wiederum jeweils einen Satz von im Abstand voneinander angeordneten
Einspannglieder 22 aufweist, die mit den inneren Oberflächen der Rohre 12 und 14 in Eingriff treten und dadurch
die Rohre während des Schweißvorganges halten. Eine Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung 24, die
gegen die inneren Oberflächen des Schweißstoßes der Rohre gestreckt werden kann, sorgt für eine Stützunterlage
für das geschmolzene Schweißgut.
F i g. 2c verdeutlicht, daß die Einspannvorrichtung 10
aus zwei Gehäuseabschnitten 26, 28 mit komplementär abgestuften Kantenteilen 30, 31 besteht, die einander
überdeckend angeordnet sind, um eine Verschiebebewegung zwischen den beiden Gehäuseabschnitten 26,
28 zu ermöglichen. Ein zentrales rohrartiges Trageglied 34 ermöglicht eine begrenzte Bewegung der Gehäuseabschnitte
26, 28 gegeneinander, wobei das Trageglied 34 mit dem einen Ende 36 an dem Ende 38 des Gehäuseabschnitts
26 (F i g. 2e) mittels einer Endverschlußscheibe 40 fest an dem Gehäuseende 38 befestigt ist Das
andere Ende 44 des Rohres 34 ist in einer Buchse 36 angebracht, die an dem Gehäuseabschnitt 28 über ein
Armkreuz mit drei Armen 48 und eine Vielzahl von Druckkolben 50 befestigt ist Weiter ist das Ende 44 des
Rohres 34 an der Buchse 46 mit einer Lenkstange 52 dreh- und verschiebbar verbunden. Die Lenkstange 52
wird verschiebbar in einer Buchse 54 gehalten, die aus einem aus vier Armen 58 (F i g. 3) bestehenden und an
dem Gehäuseabschnitt 28 befestigten Armkreuz 56 verbunden ist Die Lenkstange 52 wirkt mit dem Steuerventilsystem
62 zusammen, wodurch die verschiedenen pneumatisch eingreifenden Druckkolben und Motoren
gesteuert werden.
Die Einspannvorrichtung 10 ist mit einer in dem Gehäuse
26 angebrachten Antriebsvorrichtung 65 ausgestattet. Das Antriebssystem 65 enthält ein Paar luftgetriebener
Motoren 66 (F i g. 10), die über Ketten 68 mit einem Zahnradpaar 70 auf der vorstehenden Welle 72
eines Getriebekastens 74 verbunden sind. Dieser weist eine senkrecht verlaufende Antriebswelle 76 auf, die an
ihren Enden mit Zahnrädern 78 versehen ist. Ketten 80 verbinden die Zahnräder 78 mit den Zahnrädern 82, die
auf einer getriebenen, drehbar in einer Halterung 86 befestigten Welle 84 angebracht sind. Ein Paar von dreieckigen
Randbefestigungsrahmen 88 sind an der Welle 84 und Räder 90 drehbar an den Ecken 54 des Rahmens
88 auf getriebenen Wellen 86 befestigt Die Zahnräder 98 sind entsprechend auf den Wellen % angebracht und
werden über Ketten 100 von Zahnrädern 99 auf der Welle 84 angetrieben, so daß die Räder 90 bei Betrieb
der Motoren 66 eine Antriebskraft auf die innere Oberfläche des bereits verlegten Rohres 12 ausüben, um die
Einspannvorrichtung 10 durch die Pipeline zu bewegen. Weiter ist auf der Welle 86 ein mit der Kette 104
verbundenes Zahnrad 102 angebracht, welches ein Zahnrad 106 antreibt, das drehbar am Oberteil des Gehäuses
26 angebracht ist. Ein einstückig mit dem Zahnrad 106 ausgebildetes Stirnrad 108 befindet sich im Eingriff
mit einem Stirnrad 110, das drehbar an einem schwenkbar am Gehäuse 26 auf der Welle 114 des Zahnrads
106 angebrachten Hebel montiert ist. Das Stirnrad 110 ist mit einem Treibrad 117 einstückig oder aber fest
auf dessen Welle 116 befestigt, wobei das Treibrad 117
von den Motoren 66 über die Kette 104 und die Stirnräder 108 und 110 angetrieben wird.
Der Hebel 112 und das Rad 117 werden durch eine Federanordnung 118, die zwischen dem Ende 120 des
Hebels 112 und einem Anschlag 122 auf dem Gehäuseabschnitt
26 wirksam ist, gegen die innere Oberfläche des Rohres 12 gedrückt, wodurch sichergestellt wird,
daß sich die Räder 90 und 117 während der Bewegung treibend in dem Rohr befinden. Durch die schwenkbare
Befestigung des Rades 117 paßt sich dieses Änderungen
des Innendurchmessers des Rohres an. In ähnlicher Weise gewährleistet die schwenkbare Anbringung der beiden
Antriebsräder 90, daß sich zumindest eines dieser Räder in treibendem Eingriff mit dem Rohr 12 befindet.
Ein üblicher Ketten- oder Gurtspanner 124 stellt sicher, daß der treibende Eingriff zwischen der Kette 104 und
den Zahnrädern 106,102 aufrechterhalten wird.
An dem Gehäuseabschnitt 28 ist eine Motorsteuerung 125 vorgesehen, die die Betriebsart der Motoren
26 steuert. Die Steuervorrichtung 125 enthält einen Hebel 126, der auf dem Gehäuse 28 an dem Drehpunkt 128
angebracht ist und ein drehbar an seinem freien Ende 132 befestigtes Rad 130 aufweist Der Hebel 126 ist
mittels einer federvorgespannten Stange 134 nach unten (F i g. 2b) gespannt Eine auf dem Eingriff des Rades
130 mit dem Rohr herrührende Aufwärtsbewegung des Hebels 126 wird von einem auf der Stange 134 gebildeten
Anschlag 138 begrenzt Das Ende 140 der Stange 134 steht in Wirkverbindung mit dem Ventilschaft 142
einen Ventils V]0, das die Betriebsart der Motoren 66
steuert.
Während die Einspannvorrichtung 10 durch die Pipeline in Richtung auf deren freies Ende zu dem nächsten
zu schweißenden Stoß vorgetrieben wird, passiert das Rad 130 das freie Ende des letzten angeschweißten Roh-
res, also das Ende des Rohres 12, und wird von der Feder 136 nach unten gedrückt. Daraufhin deaktiviert die
Stange 134 das Ventil V10, wodurch die Motoren 66
gestoppt werden. Die Stange 134 besteht aus zwei Teilen, die bei 144 schwenkbar miteinander verbunden sind,
um sich der Bogenbewegung des Hebels 126 anzupassen. Die Abwärtsbewegung der Stange 134 wird von
einem Anschlag 148 begrenzt, der die innere Oberfläche des Gehäuses 20 erfaßt.
Nach dem Abschalten der Motoren 66 läuft die Einspannvorrichtung 10 wegen ihres Gewichts bis zu einer
Position, in der die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung 24 dicht an dem freien Ende des nächsten zu
schweißenden Rohrschweißstoßes liegt. Die bisher erforderliche manuelle Ausrichtung der Unterlegbacken
und/oder Rohreinspannglieder mit dem Ende des Rohres
ist daher überflüssig.
Nachdem die Einspannvorrichtung ausgerichtet ist, werden die Einspannsysteme 20 und 21 ausgestreckt, um
die Einspannvorrichtung 10 in ihre Position zu befestigen und um das Ende 18 des angesetzten Rohres in
bezug auf das Ende 16 des bereits verlegten Rohres 16 in einem vorbestimmten Abstand zu halten. Die Einspannvorrichtung
10 ist dazu mit einem ersten Torsionsrohr 150 ausgestattet. Ein Paar von äußeren Torsionsrohren
152 und 154 wird dazu verwendet, die Einspannsysteme 20,21 zu betätigen, die mittels Lagern 156,158
verschiebbar sind.
Das Einspannsystem 20 ist in dem Gehäuseabschnitt 26 angebracht. Das System enthält eine ringförmigen
Nockenscheibe 160, die koaxial zu dem Torsionsrohr 152 befestigt ist und entlang seines peripheren Kantenteiles
eine Vielzahl von Nockenerhebungen 162 und Vertiefungen 164 erfaßt. Die Nockenscheibe 160 dient
dazu, die Einspannglieder 22 des Systems 20 bei Drehung wahlweise auszustrecken oder einzuziehen. Die
Einspannglieder 22 enthalten das Rohr erfassende Köpfe 166, die leicht gewölbte Oberflächen aufweisen, um
die innere Oberfläche des umgebenden Rohres 12 fest zu erfassen.
An den Kopfstücken 166 sind Stangen 168 befestigt und verschiebar in Buchsen 170 angebracht, die an den
Gehäuseabschnitt 26 angeschweißt oder in anderer Weise befestigt sind. Die Enden 172 der Stangen 168
sind mit rollenartigen Nockenstößeln 174 ausgestattet,
die mit der Oberfläche der Nockenscheibe 160 und deren Erhebungen 162 und Vertiefungen 164 in Eingriff
treten. Ein positiver Eingriff zwischen jedem der Nokkenstößel 174 und der Außenfläche der Nockenscheibe
160 wird durch ein Federvorspannsystem 176 (F i g. 2c), das jedem der Kopfstücke 166 zugeordnet ist, gewährleistet.
Das System 176 weist eine mit einem Ende an jedem der Kopfstücke 166 befestigte Stange 178 auf, die
sich durch eine in dem Gehäuseabschnitt 26 gebildete öffnung 180 erstreckt. Eine die Kopfstücke 166 in radialer
Richtung gegen die Nockenscheibe 160 vorspannende Feder 182 ist zwischen der inneren Oberfläche des
Gehäuses 26 und dem Kopf 184 der Stange angeordnet
In der inaktiven Stellung der Einspannglieder 22 liegen die Nockenstößel 174 in den Vertiefungen 164 der
Nockenscheibe 160. Wenn sich die Einspannvorrichtung 10 in der gewünschten Position an das freie Ende des
eingesetzten Rohrs 12 angrenzend befindet, werden die Einspannglieder 22 durch Drehen der Nockenscheibe
160 ausgestreckt, wobei die Nockenstößel 174 über die Oberfläche der Erhebungen 162 an deren Rand bis annähernd
zu deren höchstem Punkt gleiten. Die Ausgestaltungen der Erhebungen 162 mit einem relativ steilen.
von den Vertiefungen 164 wegführenden Anfangsteil 162' schafft freien Raum zwischen den Kopfstücken 166
und der innenoberfläche der Rohre, wenn sich die Einspannglieder in ihrer eingezogenen Position befinden.
Jede der Nockenerhebungen 162 enthält weiter eine zweite relativ flach ansteigende Oberfläche 162", die mit
ihnen zugeordneten Rollen 174 in Eingriff treten, wenn die Kopfstücke 166 auf den kleinsten Durchmesser des
Rohrs ausgetreckt werden. Die flach ansteigende Fläche sorgt für eine konstante radiale Druckkraft, die über die
Kopfstücke 166 auf das Rohr ausgeübt wird.
Die Drehung der Nockenscheibe 160 wird durch Drehen des Torsionsrohrs 152 mittels sechs einfach wirkender
pneumatischer Druckkolben 188 erreicht, von denen in F i g. 2d zwei verdeckt sind. Die Druckkolben 188
sind in Blöcken 190 drehbar angebracht und in Paaren zu je drei gleichmäßig über die Außenfläche des Gehäuseabschnitts
26 mit Abstand voneinander verteilt. Die Befestigungsanordnung dieser Druckkolben ist in
F i g. 5 dargestellt, wobei gezeigt ist, daß jeder Druckkolben mittels Drehbolzen 192 in den Blöcken 190 befestigt
ist. Die Stangen 194 der Druckkolben sind mit drehbar in Armen 198 angebrachten Bolzen 196 verbunden,
die wiederum an der Oberfläche des Torsionsrohrs 152 befestigt sind. Bei Betätigung des Druckkolbens 188
und Ausstrecken ihrer Stangen wird das Torsionsrohr 152 und damit der Nocken 160 gedreht, um die Einspannglieder
22 auszustrecken.
In F i g. 5 sind die ausgestreckte Stellung der Druckkolben
188 in ausgezogenen Linien und die eingezogene Stellung in gestrichelten Linien dargestellt. Es wird
deutlich, daß die drehbare Befestigung der Druckkolben sich der Bogenbewegung der Arme 198 anpaßt, während
die Druckkolben das Torsionsrohr 152 drehen.
Diese Konstruktion führt dazu, daß der Betätigungsmechanismus zum Ausstrecken des Einspannsystems an
einer von dem Einspannsystem selbst etwas entfernten Position angeordnet ist, wodurch eine kompakte Einspannanordnung
geschaffen wird.
Um die Einspannglieder 22 einzuziehen, wird ein Druckkolben 200 verwendet, der in Blocks 190 in ähnlicher
Weise wie die eben beschriebenen Druckkolben angebracht und in entsprechender Weise an dem Torsionsrohr
152 befestigt ist. Auch der Druckkolben 200 ist ein einfach wirkender pneumatischer Druckkolben,
er wirkt jedoch in entgegengesetzter Richtung. Der Druckkolben 200 liefert eine Kraft, die ausreicht, das
Torsionsrohr 152 und die Nockenscheibe 160 in ihre ursprüngliche Position zu drehen. Die Einspannglieder
22 fallen dann unter der Wirkung einer Feder 182 in ihre eingezogene Stellung zurück, wobei sich die Nockenstößel
174 zurück in die Vertiefungen 164 bewegen.
Nachdem die Einspannglieder 22 des Einspannsy-.. stems 20 ausgestreckt sind und sich fest mit der angrenzenden
Kante des bereits verlegten Rohrs 12 in Eingriff befinden, wird das Einsetzrohr 14 über den Gehäuseabschnitt
28 der Einspannvorrichtung geschoben, bis sein freies Ende an das Ende des Rohres 12 stößt Die Einspannglieder
22 sind dabei jedoch nicht ausgestreckt, das Rohr 14 befindet sich solange nicht in Umfangsausrichtung,
bis die Einspannglieder 22 des Einspannsystems 21 ausgestreckt sind.
Das Einspannsystem 21 enthält eine Nockenscheibe 160', die — ähnlich der Nockenscheibe 160 des Einspannsystems
20 — fest an dem Torsionsrohr 152 befestigt ist Die Einspannglieder 22 des Systems 21 weisen
Stangen 168' und Nockenstößel 174' auf, die durch einen Federmechanismus 176' gegen die Nockenscheibe 160'
federvorgespannt sind. Die Nockenscheibe 160' und das Torsionsrohr 154 werden gedreht, um die Einspannglieder
22 auszustrecken und einzuziehen. An diesem Ende sind zwei Sätze von drei pneumatischen Druckkolbengliedern
210 vorgesehen, die in ähnlicher Weise wie die vorausgehend beschriebenen Druckkolben 188 drehbar
an Blöcken 190 angebracht sind. Diese Druckkolben werden jedoch von einer Ventilsteuervorrichtung gesteuert,
von der die Druckkolben zuerst mit einem leichten Druck in eine Zwischenstellung ausgestreckt werden.
In dieser Stellung sind die Einspannglieder entweder vollständig eingezogen oder vollständig ausgestreckt,
der von dem Eingriff der Köpfe 166 mit dem Rohr 14 herrühende Widerstand verhindert ein weiteres
Ausstrecken der Einspannvorrichtung. Dabei gleichen die Spannungen die von den Druckkolben ausgeübten
Kräfte aus. Der ausgeübte Druck ist relativ gering, so daß ein manuelles Ausrichten des Rohres in bezug auf
das bereits verlegte Rohr 12 möglich ist. Nachdem das Einsetzrohr um das Gehäuse 28 herum positioniert ist,
wobei sein Ende 18 an dem Ende 16 des Rohrs 12 anliegt, werden die Druckkolben 210 betätigt. Das Torsionsrohr
154 und damit die Nockenscheibe 160' werden um ihre longitudinal Achse gedreht, um die Einspannglieder
22 des Einspannsystems 21 auszustrecken. Die Drehung des Rohres 154 wird gestoppt, bevor die Einspannglieder
voll ausgestreckt sind. Das Rohr 14 kann daher mauell so ausgerichtet werden, daß sein Ende
gegen die freie Umfangskante 16 des Rohrs 12 stößt. Jetzt wird ein erhöhter Druck an die Druckkolben 210
angelegt, so daß das Torsionsrohr 154 weitergedreht wird. Die Einspannglieder 22 des Einspannsystems 21
befinden sich jetzt in festem Eingriff mit der inneren Oberfläche des Rohrs 14, wobei die Kante des Einsatzrohrs
14 fest in ihrer Stellung um den Gehäuseabschnitt 28 herum eingespannt ist. Jedes Unrundsein der Rohre
an dem Schweißstoß wird durch den Druck, der von der Einspannvorrichtung ausgeübt wird, korrigiert, wodurch
die beiden Rohre 12 und 14 miteinander ausgerichtet werden.
Ein dem Druckkolben 200 entsprechender Druckkolben 211 dreht das Torsionsrohr 154 in entgegengesetzter
Richtung, so daß die Einspannglieder 22 des Einspannsystems 21 unter dem Einfluß der Feder 182' zurückgezogen
werden.
Bei vielen Arten von Schweißverfahren ist es erwünscht,
daß die Kanten der zusammenzuschweißenden Rohre voneinander in einem vorbestimmten Abstand
angeordnet sind. Dieser Zwischenraum muß über den gesamten Umfang der zu schweißenden Pipeline
genau eingehalten werden. Zu diesem Zweck wurden bisher Keile oder ähnliches zwischen die Kanten der
Rohre eingefügt. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Einsetzrohr einfach axial in
bezug auf das bereits verlegte Rohr 12 bewegt Diese axiale Bewegung sorgt für einen genauen Spalt zwischen
den Rohrenden über deren gesamten Umfang. Dabei sind die äußeren Torsionsrohrabschnitte 152 und
154 verschiebbar an Lagern 156 und 158 angebracht. Das linke Ende 234 des Rohres 154 ist verschiebbar und
drehbar auf einem Lager 220 (F i g. 2b) angebracht Die beiden Rohrabschnitt 216,218 sind bei 219 mittels einer
Schraubverbindung mit Innen- und Außengewinde miteinander verbunden, so daß keine Axialbewegung zwischen
ihnen zugelassen ist
Die bereits erwähnten Druckkolben 50, die die Glieder 48 und den Gehäuseabschnitt 28 miteinander verbinden,
sind pneumatische Druckkolben. Sie weisen Zylinderteile 222 auf, die mittels einer Verlängerung 224
fest an dem Gehäuseabschnitt 28 befestigt sind. Das Lager 228 gestattet bezogen auf die Verlängerung 224
eine relative Drehung des Torsionsrohrs 154, verhindert jedoch eine seitliche Bewegung zwischen dem Torsionsrohr
154 und der Verlängerung 224.
Die Stange 226 des Druckkolbens 50 ist fest mit einem der an dem Tragrohr 34 angebrachten Arme 48 verbunden.
Nachdem die Einspannglieder 22 des Einspannsystems 21 voll ausgestreckt sind, werden die Druckkolben
50 betätigt, wodurch die Stangen 226 in die Zylinder 222 eingezogen werden. Da die Stangen 226 fest an dem
Rahmen 48 befestigt sind, wird sich der Zylinder 222 in F i g. 2b nach links bewegen. Der Gehäuseabschnitt 28
und das Torsionsrohr 154 bewegen sich damit nach links, wobei das Rohr 154 auf den Lagern Ϊ5» und 220
gleitet. Da die Nockenscheibe 160' an dem Torsionsrohr 154 befestigt ist und die Stangen 168' in dem Gehäuseabschnitt
28 befestigt sind, bewegt sich das Einspannsystern 21 mit dem Gehäuseabschnitt 28 nach links. Wegen
der Befestigung des Einsatzrohres 14 an den Einspanngliedern 22 des Einspannsystems 21 wird das Rohr 14
nach links bewegt, wobei sein Ende 18 von dem Ende 16 des Rohrs 12 einen Abstand hat.
Ein Schraubenbolzen 230 mit einem Anschlagkopf 232 ist an der Buchse 46 befestigt. Er erfaßt das Ende
234 des Torsionsrohrs 154, um dessen seitliche Bewegung zu begrenzen. Der Schraubenbolzen 230 kann vor
Inbetriebnahme der Vorrichtung eingestellt werden, so daß der Spalt zwischen seinem Kopf 232 und dem Ende
234 des Torsionsrohr 154 dem gewünschten Abstand zwischen den Enden 16 und 18 der Rohre entspricht Es
ist ersichtlich, daß eine weitere Bewegung des Gehäuseabschnitts 28 und des Torsionsrohrs 154 in bezug auf die
Vorrichtung verhindert wird, wenn das Ende 234 des Torsionsrohrs 154 den Kopf 232 des Schraubenbolzens
230 erfaßt.
Nachdem die Einspannsysteme 20 und 21 ausgestreckt und die Rohrenden 16 und 18 in der oben beschriebenen
Weise im Abstand angeordnet sind, wird die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung 24 aktiviert
und bis zum Erfassen der inneren Oberfläche der aneinander grenzenden Rohrenden ausgestreckt, um
das geschmolzene Schweißgut während des Schweiß-Vorganges zu stützen. Die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung
24 weist eine Nockenscheibe 240 auf, die fest auf dem Abschnitt 216 des Torsionsrohrs 150
angebracht ist. Die Nockenscheibe 240 weist vier Erhebungen 242 auf, die sich zum Ausstrecken und Einziehen
der Unterlegbackenanordnung mit Nockenstößeln 244 in Eingriff befinden. In Fig 6. erstrecken sich die vier
Unterleglaschen 246 über einen Sektor von etwa 90°. In der eingezogenen Stellung liegen die Enden 248 der
Unterlegbacken im wesentlichen aneinander angrenzend, wenn sich die Unterlegbacken auseinander bewegen,
wird ein Spalt 250 zwischen ihnen gebildet Die Enden 248 jeder der Unterlegbacken stehen mit einem
Gabelglied 252 über Bolzen 253 in Verbindung. Schlitze 256 erlauben während des Ausstreckens der Anordnung
eine relative Umfangsbewegung zwischen angrenzenden Unterlegbacken. Die Gabelglieder 252 sind mit
Stangen 254, an deren inneren Enden 258 Nockenstößel 244 befestigt sind, verbunden. Die Stangen 254 sind in
Buchsen 256 verschiebbar. Jede Unterlegbacke weist einen plattenähnlichen Führungsansatz 262 auf ihrer inneren
Oberfläche auf. Dieser erstreckt sich durch einen Schlitz 264 in der Oberfläche des Gehäuseabschnitts 26,
um eine genaue radiale Ausstreckung der Unterlegbak-
13 14
ken sicherzustellen. Ein Paar Sicherungsbleche 266, und sich relativ zu den Führungsmitnehmern 314, da sich die
zwar je eins auf jeder Seite der Ansätze 262, gewährlei- Platte 302 während des Einziehens der Unterlegbacken
stet die seitliche Stabilität der Backen während des Aus- mit der Nockenscheibe 240 in Uhrzeigerrichtung dreht
Streckens und Einziehen-?. (F i g. 6). Wegen ihres Eingriffs mit den Fühmngsmit-
Um die Stangen 254 und damit die Unterlegbacken 5 nehmern zwingt sie diese und damit die Stange 254
246 auszustrecken, wird die Nockenscheibe 240 gedreht, radial nach innen und zieht damit die Unterlegbacken
so daß die Nockenstößel 244 auf der ansteigenden 246 ein. Auf diese Weise wird die Kraft des Druckkol-Oberfläche der Nockenerhebungen 242 gleiten. Die bens 269 auf die Unterlegbacken 246 ausgeübt, um diese
Drehung der Nockenscheibe 240 wird durch Drehung nach Beendigung des Schweißvorgangs einzuziehen,
des Torsionsrohrs 150 (216) bewirkt Dies wird durch 10 Nach Beendigung des Schweißvorgangs und Einziezwei pneumatische Druckkolben 268 erreicht, die in der hen der Unterlegbackenanordnung werden die Einin den F i g. 2e und 7 dargestellten Weise an dem Gehäu- spannsysteme 21,20 nacheinander eingezogen,
seabschnitt 26 angebracht sind Der dritte darin darge- Die pneumatischen Einrichtungen, die in der vorliesteilte Druckkolben 269 wird dazu benutzt, die Unter- genden Erfindung verwendet werden, werden teilweise
legbackenanordnung einzuziehen. 15 durch die Längsstange 52 gesteuert, die ein sich hinter
Die Druckkolben 268,269 sind mittels eines Bolzens dem Ende des eingesetzten Rohres 14 erstreckendes
270 drehbar in Blöcken 272 angebracht Die Stangen Griffstück 301 hat Die Längsstange 52 ist ein Hohlglied,
274 der Druckkolben 268 sind mittels Bolzen 276 dreh- das an seinem Ende ein Verbindungsstück 303 für einen
bar mit Armen 278,280 verbunden, die an dem Rohrab- Preßluftzuführungsschlauch 305 aufweist Die Längsschnitt 216 des Torsionsrohrs 150 befestigt sind. F i g. 7 20 stange kann auch ein Universalgslenk 307 aufweisen,
zeigt, daß der Arm 280 T-förmig ausgebildet ist, die um sich Krümmungen in der Pipeline anzupassen, wobei
Stange 282 des Druckkolbens 269 ist mit diesem dreh- ein flexibler Schlauch 309 den Zwischenraum zwischen
bar verbunden, um die Nockenscheibe 240 zum Einzie- den schwenkbar verbundenen Teilen des Gelenks überhen der Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung 24 in brückt
seine ursprüngliche Position zurückzuführen. 25 Eine Vielzahl von Nocken 311 sind zur Betätigung der
Die Gabelglieder 252 enthalten je eine Plattform 284, Ventile V2, V3, V9, V5 und Vj2 auf der Längsstange 52
auf der ein Druckkolben 286 angebracht ist, wie dies angebracht Die Längsstange betätigt weiter ein Ventil
F i g. 8 und 9 zeigen. An der Stange 290 ist ein keilförmi- V8, daß auf einem der Rahmen 58 angebracht ist Nokges Unterlegbackensegment 288 befestigt Bei Aus- ken 311 sind mit einer oder mehreren Erhebungen
strecken der Gabelglieder 252 und der Unterlegbacken 30 (F i g. 3) versehen, die die Ventile entsprechend der Posi-246 durch Betätigung der Druckkolben 268 steigt der tion der Längsstange betätigen. Diese ist innerhalb des
Druckkolben 286 und das Segment 288. Das Segment Tragrohrs 34 drehbar und verschiebbar befestigt und
288 ist während dieses Bewegungsabschnitts eingezo- weist eine (nicht gezeigte) Verlängerung auf, die durch
gen, der Druckkolben 286 und das Segment 288 sind das Tragrohr 34 hindurch bis an das Ende 36 verläuft,
jedoch so angeordnet und dimensioniert, daß die Ober- 35 Eine an diesem befestigte Buchse 320 ist mit einem Anfläche 292 des Segments sich in Umfangsausrichtung mit schlagnocken-Verlängerungsglied 322 verbunden ist
den Oberflächen der angrenzenden Unterlegbacken be- (Fig. 15). Dieses hat drei Vertiefungen 324 an seiner
findet Nachdem die Unterlegbacken völlig ausgestreckt Oberfläche, die den drei federvorgespannten Anschlagsind, wird der Druckkolben 286 betätigt, um das Seg- glieder 326 auf der Endplatte 40 entsprechen. Die Bediement 288 in den zwischen den Unterlegbacken gebilde- 40 nungsperson kann somit die Position der Längsstange
ten Spalt 250 einzufügen. Es bildet sich dadurch ein erkennen und die genannten Ventile betätigen.
kontinuierlicher Unterleg- oder Abkühlring zwischen
den Rohrendabschnitt 16 und 18, da die Oberfläche 292 Hierzu 11 Blatt Zeichnungen
des Segments 288 sich auf gleicher Höhe mit den an-
grenzenden Backen befindet 45
Wenn der Druckkolben 269 betätigt wird, um das
Torsionsrohr 150 in Uhrzeigerrichtung zu drehen
(F i g. 6), so daß die Unterlegbackenanordnung eingezogen wird, wird die Betätigung des Druckkolbens von
einer pneumatischen Schaltung verzögert. Dabei wird 50
zunächst der Druckkolben 286 aktiviert, um das Segment 288 aus dem Spalt 250 vor dem Einziehen der
Unterlegbacken zurückzuziehen.
Zur Unterstützung des Einziehens der Unterlegbakken ist eine Führungsanordnung 300 auf dem Torsions- 55
rohrabschnitt 216 angebracht Die Führungsanordnung
300 enthält ein Paar ringförmiger Platten 302, die an
beiden Seiten der Nockenscheibe 240 befestigt sind. Ein
Paar Einsatzklötze 304, 306 sind den Nockenerhebungen zugeordnet und an der inneren Fläche 308 der Plat- 60
ten 302 befestigt. Die Klötze 304, 306 weisen geriffelte
Oberflächen 310 auf, die eine Führung 312 zwischen
ihnen definieren. Die Anordnung der Führung 312 entspricht im wesentlichen der Anordnung der zugeordneten Nockenerhebungen 242. Ein Paar Rollen 314 sind 65
auf beiden Seiten des Nockenstößels 244 drehbar angebracht und erstrecken sich in die von den Einsätzen 304,
306 definierte Führung 312. Die Führung 312 bewegt
Claims (19)
1. Vorrichtung zum axialen Ausrichten und Einspannen eines Paares zu verschweißender Rohre,
deren Enden beim Verschweißen einen vorbestimmten Abstand zueinander einnehmen, mit einem Gehäuse,
das axial ausgerichtete erste und zweite Gehäuseabschnitte aufweist, deren benachbarte Endabschnitte
relativ zueinander axial beweglich sind, und das in den zu verschweißenden Rohren derart
koaxial anzuordnen ist, das die benachbarten Endabschnitte der Gehäuseabschnitte an der Verbindungsstelle
zwischen den zu verschweißenden Rohrenden liegen, wobei ein erster und ein zweiter Satz von in
dem ersten bzw. zweiten Gehäuseabschnitt angeordneten Einspanngliedern vorgesehen ist, welche
wahlweise in Klemmeingriff .nit der umhüllenden Rohrwand radial in bezug auf ihren Gehäuseabschnitt
vorschiebbar bzw. aus dieser Stellung zurückziehbar sind, und wobei der zweite Gehäuseabschnitt
mitsamt seiner vorgeschobenen Einspannglieder und dem damit eingespannten Rohr in bezug
auf den ersten Gehäuseabschnitt derart bewegbar ist, das die Rohrenden den vorbestimmten Abstand
einnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß eine im ersten Gehäuseabschnitt (26) verschiebbar
angeordnete Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (24) vorgesehen ist, die zwischen einer vorgeschobenen
und einer zurückgeschobenen Stellung radial beweglich ist und zwischen den Sätzen von
Einspanngliedern angeordnet ist, und das die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (24) mittels
Nockenscheiben (240) wahlweise zwischen der zurückgezogenen und der vorgeschobenen Stellung
bewegbar ist, wobei die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (24) eine Auflage für das geschmolzene
Schweißgut bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Antriebssystem (65) zum Voi trieb des Gehäuses
(26, 28). durch ein Rohr (12), in das es eingeführt ist, um die Einspannglieder (22) von einer fertiggestellten
Schweißnaht an dem einen Ende des Rohrs (12) an das freie Ende (16) des Rohres in ihre
Stellung für den nächsten zu schweißenden Stoß zu bewegen, und durch Mittel (VlO) zum automatischen
Anhalten dieses Antriebssystems (65), sobald sich die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung
(24) in dem ersten Gehäuseabschnitt (26) dem freien Ende (16) des Rohres nähert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rad (130) als Mittel
zum Abfühlen des Druckes eines umgebenden Rohrs (12) vorhanden ist, und das die automatischen
Anhaltevorrichtungen (VlO) Stangen (134) aufweisen, die auf das Rad (130) in einem vorbestimmten
Abstand von der Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (24) in der Richtung der Bewegung des Gehäuses
(26 und 28) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel
(152, 154) zum wahlweisen Ausstrecken und Einziehen der Einspannglieder (22) vorgesehen sind, die
Druckkolben (210) aufweisen, um zunächst die Einspannglieder (22) in dem zweiten Gehäuseabschnitt
(28) mit einem relativ kleinen Druck auszustrecken, um die Einspannglieder (22) aus einer eingezogenen
Position in eine ZwischenDosition auszustrecken, in der vor einem umgebenden Rohr (14) ein leichler
Druck ausgeübt wird, um ein weiteres Ausstrecken der Einspannglieder (22) unter diesem kleinen Druck
zu verhindern, wobei die Einspannglieder (22) einen relativ leichten Druck auf das umgebende Rohr (14)
ausüben, um zu gestatten, daß das umgebende Rohr (14) auf diesen Einspanngliedern (22) ausgerichtet
wird und so angeordnet wird, daß sein Ende (18) gegen das Ende (16) eines angrenzenden Rohrendes,
das diesen ersten Gehäuseabschnitt (26) umgibt, stößt, und wobei dann mit einem gesteigerten Druck
auf diese Einspannglieder (22) in dem zweiten Gehäuseabschnitt (28) die Einspannglieder (22) aus ihrer
Zwischenposition in eine weiter ausgestreckte Position bewegt werden, um das umgebende Rohr
(14) in seiner Stellung fest einzuspannen.
5. Vorrichtung ßach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (24) vier gebogene Schweißstoß-Unterlegbacken (246) aufweist,
die je einen Unterlegbackenabschnitt von im wesentlichen 90° definieren, wobei jeder Abschnitt
entsprechende Endteile (248) angrenzend an die Endteile (248) der benachbarten Abschnitte in der
eingezogenen Stellung der Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (24) aufweist und Nocken (240)
sowie Nockenstößel (244) zur Bewegung der Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (246) in die
ausgestreckte Stellung vorhanden sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel
(152,154) zum relativen Ausstrecken und Einziehen der Einspannglieder (22) ein Paar ringförmiger Nokkenscheiben
(160 und 160') aufweisen, die drehbar in den Gehäuseabschnitten (26 und 28) in axialer Ausrichtung
zu ihnen angebracht sind und entsprechend konzentrisch zu den ersten und zweiten Sätzen von
Einspanngliedern (22) angeordnet sind, wobei die Nockenscheiben (160 und 160') je eine Vielzahl von
Nockenerhebungen (162) und Vertiefungen (164) auf ihrer Umfangsfläche aufweisen, daß Nockenstößel
(174 und 174') die Wirkverbindung zwischen den Einspanngliedern (22) und den Nockenscheiben (160
und 160') herstellen, daß ein Federmechanismus (176,176') vorgesehen ist, um die Nockenstößel (174,
174') im Eingriff mit den ihnen zugeordneten Nokkenscheiben (160 und 160') zu halten, wobei die Mittel
(152 und 154) zum wahlweisen Ausstrecken und Einziehen der Einspannglieder (22) mit den Nockenscheiben
(160 und 160') in Wirkverbindung stehen, um die letzteren zu drehen, während die Nockenstößel
(174 und 174') sich mit den Nockenvertiefungen (164) und Nockenerhebungen (162) entsprechend im
Eingriff befinden, wobei die Einspannglieder (22) wahlweise in ihren eingezogenen oder ausgestreckten
Positionen für einen Einspann-Eingriff mit den umgebenden Rohrenden (16 und 18) angeordnet
sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der
einzelnen Nockenstößel (174 und 174') die Wirkverbindung zwischen jedem der Einspannglieder (22)
mit den Nockenscheiben (160 und 160') herstellt, und daß die Anzahl der Nockenerhebungen (162) und
Nockenvertiefungen (164) auf den Nockenscheiben (160 und 160') mit der Anzahl der Einspannglieder
(22) in den ersten bzw. zweiten Sätzen übereinstimmt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (152 und 154) erste un.d zweite
Torsionsrohre (152 und 154) sind, die in dem Gehäuse (26 und 28) koaxial und drehbar in Abstand
zueinander und koaxial zu dem Gehäuse angebracht sind, daß die Nockenscheiben (160 und 160') fest auf
diesen Rohren (152 und 154) befestigt sind, und. daß Antriebsmittel (188 und 210) vorgesehen sind, um die
Torsionsrohre (152 und 154) und damit die Nockenscheiben (160 und 160') einzeln zu drehen.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zentrales axial
verlaufendes rohrartiges Trageglied (34) in dem ersten Gehäuse (26 und 28), dessen eines Ende (36) in
dem ersten Gehäuseabschnitt (26) für eine Gleitbewegung
bezogen auf den Abschnitt (26) angebracht ist, und dessen anderes Ende (44) fest in dem zweiten
Gehäuseabschnitt (28) befestigt ist, und wobei zumindest
ein Druckkolben (50) zur Bev egung des zweiten Gehäuseabschnitts (28) vorhanden ist, der
mit dem Trageglied (34) und dem ersten Gehäuseabschnitt (26) in Wirkverbindung steht, und durch einen
Schraubbolzen (230), der auf dem Trageglied (34) in dem vorbestimmten Abstand von dem Ende
(234) des zweiten Torsionsrohrs (154) in der Bewegungsrichtung des zweiten Gehäuseabschnitts (28)
angebracht ist, um die Bewegung des zweiten Torsionsrohrs (154) und des zweiten Gehäuseabschnitts
(28) bezogen auf den ersten Gehäuseabschnitt (26) auf diesen vorbestimmten Abstand zu begrenzen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel für jedes der
Torsionsrohre (152 und 154) eine Vielzahl einfach wirkender pneumatischer Druckkolben (188 und
210) sind, die an den Gehäuseabschnitten (26 bzw. 28) angebracht sind und in Wirkverbindung mit den
ihnen zugeordneten Torsionsrohren (152 und 154) stehen, um ein Rohr und dessen Nockenscheibe (160
oder 160') zu drehen, um die Einspannglieder (22) aus der eingezogenen in die ausgestreckte Position
zu bewegen, und daß zumindest einer dieser Druckkolben (200 für das Rohr 152 und 2Jl für das Rohr
154) angeordnet ist, um das ihm zugeordnete Torsionsrohr (152 oder 154) zu drehen, um die Einspannglieder
(22) aus der ausgestreckten in die eingezogene Stellung zu bewegen, wobei die Einspannglieder
(22) eingezogen werden, während die Nockenstößel (174 und 174') sich in die Vertiefungen (164) zwischen
die Erhebungen (162) ihrer zugeordneten Nockenscheiben (160 und 160') unter dem Einfluß
der Mittel (176 und 176') bewegen, um die Nockenstößel (174 und 174') in Eingriff mit den Nockenscheiben
(160 und 160') zu halten.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein inneres Torsionsrohr (150) das Trageglied (34) aufnimmt und
in bezug auf das Trageglied (34) drehbar angebracht ist, daß die Schweißstoß-Unterleganordnung (24)
zum Ausstrecken und Einziehen der Anordnung eine ringförmige radial verlaufende Nockenscheibe (240) βο
aufweist, die auf dem inneren Torsionsrohr (150) zwischen den gegenüberliegenden Enden des ersten
und zweiten Torsionsrohres (152 und 154) angebracht und konzentrisch zu der Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung
(24) ausgerichtet ist, daß die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (24) eine Vielzahl von Schweißstoß-Unterlegbacken (246)
aufweist, die zwischen eingezogenen und ausgestreckten Positionen beweglich sind, und Nockenstößel
(244) aufweist, die eine Wirkverbindung zwischen den Schweißstoß-Unterlegbacken (246) mit
der Nockenscheibe (240) herstellen, damit das innere Torsionsrohr (150) die Schweißstoß-Unterlegbacken
(246) entsprechend zwischen ausgestreckten und eingezogenen Positionen bewegt
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Führungsanordnung (300) vorgesehen ist, die eine Führung entsprechend der
Konfiguration der auf dem inneren Torsionsrohr (150) angebrachten Nockenscheibe (240) definiert,
die Führungsanordnung (300) angrenzend an die Nockenscheibe (240) angeordnet ist, und daß Rollen
(314) in Wirkverbindung mit der Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (24) stehen und in dieser
Führung angeordnet sind, wobei die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (24) durch die zumindest
von dem einen Druckkolben (200) auf sie mittels der Führungsanordnung (300) und den Rollen (314) aufgebrachte
Druckkraft in ihre eingezogene Stellung zurückgeführt wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Steuermittel ('/2 und V3) in Wirkverbindung
mit den dem Torsionsrohr (154) in dem zweiten Gehäuseabschnitt (28) zugeordneten
Druckkolben (210) stehen, um die Druckkolben (210) derart zu steuern, daß sie das ihnen zugeordnete
Torsionsrohr (154) zunächst bei einem relativ leichten Druck drehen, um die Einspannglieder (22) aus
ihrer eingezogenen Stellung in eine Zwischenstellung zu bewegen, in der dem leichten Druck von dem
umgebenden Rohr (14) Widerstand entgegengesetzt wird, um ein weiteres Ausstrecken der Einspannglieder
(22) zu verhindern und um das Einstellen des Rohrs (14) bezogen auf die Einspannglieder (22) zu
ermöglichen, um das Rohr (14) in eine anstoßende Berührung mit einem angrenzenden Rohr (12) zu
bringen und um dann einen erhöhten Druck auf die Druckkolben (210) aufzubringen, um das zugeordnete
Torsionsrohr (154) mit erhöhtem Druck zu drehen, wobei die Einspannglieder (22) aus der Zwischenposition
in eine vollständig ausgestreckte Position bewegt werden, in der die Einspannglieder (22)
das umgebende Rohr (14) fest einspannen, um eine Bewegung des Rohres zu verhindern.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung
(24) zumindest zwei gebogene Schweißstoß-Unterlegbacken (246) aufweist, deren entsprechende Endteile (248) aneinander angrenzen,
wenn sich die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (24) in einer eingezogenen Stellung befindet,
und daß die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (24) Nocken (240) und Nockenstößel (244) aufweist,
um die Backen (246) in die ausgestreckte Position zu bewegen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung
(24) ein Unterlegbackensegment (288) aufweist, das einem jeden Paar angrenzender
Enden (248) der Schweißstoß-Unterlegbacken (246) zugeordnet ist, um zwischen die Enden (248) zu passen,
nachdem die Unterlegbacken (246) in ihre ausgestreckte Stellung bewegt worden sind, und daß die
Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (24) Druckkolben (286) aufweist, um die Segmente (288)
in die Stellung zwischen den Enden (248) zu bewe-
gen, nachdem die Unterlegbacken (246) in ihre ausgestreckte
Stellung gebracht worden sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung
(24) vier Unterlegbacken (246) aufweist, von denen jede Unterlegbacke (246) einen
im wesentlichen 90° umfassenden Sektor der Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (24) in ihrer
eingezogenen Stellung definiert, daß einzelne Gabelglieder (252) die Wirkverbindung zwischen
angrenzenden Enden (248) der Unterlegbacken (246) herstellen und eine relative Umfangsbewegung zwischen
den Unterlegbacken (246) während des Ausstreckens und Einziehens der Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung
(24) erlauben, wobei jedes der Gabelglieder (252) eine Stange (254) aufweist, die
verschiebbar in dem ersten Gehäuseabschnitt (26) angebracht ist, und daß eines der Nockenstößel
(244), der die Schweißstoß-Unterlegbacken (246) mit der Nockenscheibe (240) verbindet, in Wirkrichtung
mit jeder der Stangen (254) steht, um mit der auf dem inneren Torsionsrohr (150) angebrachten Nockenscheibe
(240) in Eingriff zu treten.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zum Drehen des inneren Torsionsrohrs (150) eine Vielzahl einfach wirkender
pneumatischer Druckkolben (268) sind, die in dem ersten Gehäuseabschnitt (26) angebracht sind,
um das innere Torsionsrohr (150) in einer Richtung zu drehen und die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung
(24) auszustrecken, und daß zumindest ein zusätzlicher einfach wirkender pneumatischer
Druckkolben (269) vorgesehen ist, um das innere Torsionsrohr in der entgegengesetzten Richtung zu
drehen, um die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung (24) einzuziehen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch ein Antriebssystem (65) zum Vortrieb des
Gehäuses (26 und 28) durch ein Rohr (12), in das es eingeführt ist, um die Einspannglieder (22) von einer
fertiggestellten Schweißnaht an dem einen Ende des Rohrs (12) zu dessen freien Ende (16) in die Stellung
für den nächsten zu schweißenden Stoß zu bewegen und durch Mittel (I7Io) zum automatischen Anhalten
des Antriebssystems (65), wenn die Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung
(24) in dem ersten Gehäuseabschnitt (26) sich dem freien Ende (16) nähen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rad (130) vorhanden ist, das
den Druck des Rohres (12) abfühlt, und daß die automatischen Anhaltemittel (Vio) eine Stange (134) aufweisen,
die auf die Abfühlmittel (130) ansprechen, um das Antriebssystem (65) anzuhalten, wenn kein
Rohr (12) gefühlt wird, wobei das Rad (130) in einem vorbestimmten Abstand von der Schweißstoß-Unterlegbackenanordnung
(24) in der Bewegungsrichtung des Gehäuses (26 und 28) angeordnet ist
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DE2322535A1 DE2322535A1 (de) | 1974-11-28 |
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- 1973-05-04 DE DE19732322535 patent/DE2322535C2/de not_active Expired
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