DE2323489A1

DE2323489A1 - Rollbahn zum spiraligen transport langgestreckter, vorzugsweise zylindrischer teile

Info

Publication number: DE2323489A1
Application number: DE2323489A
Authority: DE
Inventors: Heinz Steinbach
Original assignee: Institut Dr Friedrich Foerster Pruefgeraetebau GmbH and Co KG
Current assignee: Institut Dr Friedrich Foerster Pruefgeraetebau GmbH and Co KG
Priority date: 1972-05-25
Filing date: 1973-05-10
Publication date: 1973-11-29
Also published as: DE2323489B2; US3757974A; DE2323489C3

Description

'Anmelder: Institut Dr. Friedrich Försters

Prüfgerätebau

741 Reutlingen Unser Zeichen: A 225

Rollbahn zum spiraligen Transport langgestreckter, vorzugsweise zylindrischer Teile

Die Erfindung betrifft eine Rollbahn zum spiraligen Transport langgestreckter, vorzugsweise zylindrischer Teile in Richtung ihrer Längsachse, mit einem Rahmen, mit einer Anzahl im Rahmen eingebauter, den Verlauf des Transportweges bestimmender Antriebselemente, bestehend aus einem Satz von zwei mit elastischen Laufflächen versehenen Rädern, doren Laufflächen sich direkt oder leicht seitlich versetzt gegenüber stehen, und aus einem im Rahmen drehbar montierten Drehteller, in dem die beiden Räder, etwa senkrecht auf der Drehebene des Drehteller stehend gelagert sind, und mit Antriebsmitteln, die die Räder der Antriebselemente mit einer oder mehreren Antriebseinheiten verbinden.

Eine solche Rollbahn kann z.B* für den Transport metallischer Rohre durch eine oder mehrer PrüfStationen bestimmt sein, in denen die Rohre zerstörungsfrei auf Fehler wie Risse, korrodierte Stellen oder dgl. geprüft werden, indem sie an Sonden vorbeilaufen, die auf derartige Fehler .ansprechen. Rollbahnen für den genannten Zweck müssen meist reversierbar sein, d.h. die Richtung des axialen Transportes muß umgekehrt werden können. Weiterhin wird häufig stufenlose Verstellbarkeit des Steigungswinkels der Transportspirale verlangt. Diese Forderungen werden z.B. erfüllt von einer in U.S. Patent 3 535 623 beschriebenen Einrichtung, die eine Anzahl in Transportrichtung hintereinander angeordneten Drehteller mit jeweils zwei gegeneinander versetzt auf dem Drehteller angebrachten Kegelrollen zur Aufnahme des zu transportierenden Rohres aufweist.

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Jedes Kegelrollenpaar besitzt einen eingenen Antrieb in Form eines Hydraulikmotors, der ebenfalls auf dem Drehteller untergebracht ist. Durch Verdrehen des Drehtellers in einen Winkelbereich von 180 lassen sich für das zu transportierende Rohr alle Stufen zwischen Vorwärtstransport in axialer Richtung, ausschließlicher Rotation und Rückwärtstransport in axialer Richtung einstellen. Neben unbestreitbaren Vorteilen des dezentralisierten Antriebe ergeben sich auch große Nachteile für eine solche Einrichtung: Sie ist sehr aufwendig, bedarf einer hohen Antriebsenergie und ist im Freien, etwa bei winterlicher Kälte, wegen der Temperaturabhängigkeit des Hydrauliköl nur bedingt einsatzfähig. Andererseits lassen sich die Hydraulikmotoren der beschriebenen Einrichtung wegen des geringen auf dem Drehteller zur Verfügung stehenden Raumes nicht durch andere Motoren, etwa Elektromotoren, ersetzen.

Es ist außerdem durch U.S. Patent 3 07^ 605 ^⁶ Transporteinrichtung einer Rohrumhüllungsanlage bekannt. Diese Transporteinrichtung besteht ebenfalls aus einer Anzahl in Transportrichtung hintereinander angeordneten Drehteller, auf denen jeweils zwei sich leicht versetzt mit ihren Laufflächen gegen- · über stehende Räder gelagert sind und das zu transportierende Rohr aufnehmen. Die beiden Räder eines Paares sind untereinander durch einen Kettentrieb verbunden. Die Verbindung der Räderpaare untereinander und mit einem Antriebsmotor geschieht über Kardanwellen. Durch entsprechende Schrägstellung der Räder, die luftbereift sein können, kann der Rotationsbewegung eines auf den Rädern liegenden Rohres eine mehr oder weniger große Translationsbewegung überlagert werden. Auch dieseTransporteinrichtung weist eine Anzahl von Mangeln auf. Der Hauptnachteil besteht darin, daß die Kardanwellen, die aufeinander folgende Räderpaare miteinander verbinden, je nach Schrägstellung der Räder oft einen erheblichen Versatz zwischen treibender und getriebener Seite ausgleichen müssen. Dabei wird ein beträchtlicher Teil der Antriebsenergie durch Reibung aufgezehrt, was gleichzeitig erhöhten Verschleiß der Kardangelenke bedeutet. Außerdem müssen die Kardanwellen in ihrer Länge

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verstftllbar sein, wenn die Schrägstellung der Räder verändert werden soll.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, auch unter erschwerten Bedingungen betriebssichere reversierbare Rollbahn zum spiraligen Transport von Rohren zu schaffen, bei der der Steigungswinkel der Transportspirale kontinuierlich einstellbar sein soll und etwa einen Bereich von ± 4 5 umfassen soll, die außerdem in der Lage ist, Unrundheiten und Krümmungen der zu transportierenden Rohre auszugleichen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einer Rollbahn der eingangs definierten Art darin, daß die Antriebsmittel aus pro Antriebselement einem etwa kugelförmigen Friktionskopf und aus Antriebswellen bestehen, daß jeder Friktionskopf'mit den Laufflächen beider Räder eines Antriebselements in treibender Verbindung steht und daß die Friktionsköpfe untereinander und mit der oder den Antriebseinheiten durch Antriebswellen verbunden sind.

In vorteilhafter Weise kann bei einer solchen Rollbahn die Antriebsenergie über eine Anzahl von Antriebswellen geradlinig und dem Verlauf des Transportweges folgend von einem Antriebselement zum anderen weitergeleitet werden.

Nach einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung können die Radsätze der Antriebselemente in Wippen montiert sein, die ihrerseits drehbar in den Drehtellern gelagert sind, und deren Drehachse parallel zu den Achsen der Räder verlaufen und/oder in der Symmetrieebene der beiden Räder angeordnet sein können. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Wippen schwimmend gelagert sein, d.h. die Lager der Wippen nehmen in diesem Falle keine in vertikaler Richtung wirkende Kräfte auf.

Durch die Einführung der Wippen und deren schwimmende Aufhängung erreicht man eine besonders gute Anpassung der Rollbahn an Unregelmäßigkeiten der zu transportierenden Rohre, wie Unrundhei-

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ten, Krümmungen oder Muffen an den Rohrenden. Ein weiterer durch die schwimmende Aufhängung der Wippen erzielter Vorteil besteht darin, daß bei Luftbereifung der Räder ein höherer Reifendruck möglich wird, weil die Eindrucktiefe der Reifen sich verteilt auf die Berührungsstellen der Reifen mit dem Rohr und der Reifen mit dem'Friktionskopf. Erhöhter Reifendruck bewirkt wiederum niedrigere Elastizität und hemmt das Aufschaukeln von Schwingungen· Weitere wertvolle Ausgestaltungen der Erfindung zeigen sich in einem im folgenden dargestellten Ausführungsbeispiel, das zur näheren Erläuterung der Erfindung mit einigen Figuren ausgestattet ist.

Es zeigen im einzelnen:

Figur 1 die Seitenansicht¹ eines Prüfwagens mit

einer erfindungsgemäßen Rollbahn

Figur 1 die vergrößerte Darstellung eines Aus

schnittes der Draufsicht auf die Rollbahn nach Figur 1

Figur 3 einen Schnitt durch die Rollbahn nach

Figur 2

Figur 4 einen Schnitt durch die Rollbahn nach

Figur 3

Figur 1 zeigt ein berädertes Fahrzeug 10 mit Prüf- und Bearbeitungsgeräten für Rohre, die von der im folgenden zu beschreibenden Einrichtung dort hindurch transportiert werden sollen. Insbesondere ist vorgesehen, daß das Fahrzeug 10 bevorzugt magnetische Prüfeinrichtungen zum Bestimmen der Art und der Ausdehnung von Fehlern, wie Rissen oder anderen dimensionalen oder physikalischen Unvollkommenheiten in metallenen Rohren enthalten soll. Die geöffneten Einlaßtore 11 ermöglichen das Durchlaufen der zu prüfenden Rohre. Einstellbare Stempel 12 und 13 sichern das Fahrzeug 10 in jeder gewünschten horizontalen Lage

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hinsichtlich des Erdbodens ab.

Die erfindungsgemäße Rollbahn 14 umfaßt, vie man sieht, gemeinhin eine Vielzahl einzelner Antriebselemente 15» die sich, getragen von einem Rahmen, in Abständen und in im allgemeinen gerader Linie über eine bestimmte Entfernung bis zur Eingangsseite des Fahrzeuges 10, durch das Fahrzeug hindurch und dann über eine bestimmte Entfernung jenseits der Ausgangsseite des Fahrzeuges erstrecken. Vie später noch genauer beschrieben wird, befördern die einzelnen Antriebselemente 15 ein Rohr 16 in axialer Richtung der Rollbahn bis zum und durch das Fahrzeug 10 hindurch, während sie gleichzeitig das Rohr um seine Längsachse drehen und ihm so eine spiralige Bewegung mitteilen. Der Zweck dieser Bewegungsüberlagerung auf das Werkstück ist es, der Fehlerabtasteinrichtung die Prüfung der gesamten peripheren Oberfläche des Rohres zu erlauben, während es durch die Prüfstation läuft. Eine Anzahl weiterer Stempel 17 und 19 ermöglichen die erforderliche einstellbare Aufhängung des Rahmens in festen Abständen, um die verschiedenen Antriebselemente 15 in einer zweckentsprechenden, vorbestimmten horizontalen Lage zu halten.

Vie am besten aus den Figuren 1 und 2 zu ersehen, umfaßt die Tragrahmenanordnung der Rollbahn 1*l· ein Paar oberer sich in Längsrichtung erstreckender Bauteile 20 und 21, etwa aus U-Eisen hergestellt, und ein weiteres Paar ähnlicher Bauteile 22, die unterhalb der entsprechenden Bauteile 20 und 21 angebracht sind und die mit ihnen durch eine Anzahl die Bauteile zu einer integralen Konstruktion verbindender Querstreben 23 und Zk auf Abstand gehalten werden. Wie schon bemerkt, tragen die Stempel 17 bis 19 einstellbar die ganze Tragrahmenanordnung und die Antriebselemente 15 auf einer Höhe über dem Erdboden 25» die zweckmäßig für die Handhabung der Rohre erscheint, wobei sie gleichzeitig Bodenunebenheiten ausgleichen. Nach vorschriftsmäßigem Zusammensetzen und Einrichten liegen die oberen Bauteile 20 und 21 im wesentlichen in einer normalerweise horizontalen Ebene, obwohl selbstverständlich leichte Abweichungen von der Hori-

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zontalen bei unregelmäßigem Boden im Gelände, etwa auf einem Ölfeld, erwartet werden müssen.

Insbesondere in Figur 2 läßt sich erkerinen, daß jedes Antriebselemente 15 einen zylindrischen Drehteller 26 enthält, der auf* der Oberfläche eines Paares benachbarter, die unteren Bauteile 22 verbindender Querstreben 23 tragend aufliegt. Die Lagerung des Drehtellers 26 auf der Oberseite der Querstreben 23 wird durch vier Stützen 27 bewerkstelligt, die sich von den Querstreben 23 nach oben erstrecken und mit dem.Rand des Drehtellers 26 in Berührung stehen. Verschraubungen 28 am oberen Ende der Stützen 27 können in Klemmverbindung mit der Oberseite des Drehtellers 26 gebracht werden, wodurch eine Drehverlagerung des Drehtellers aus einer vorbestimmten Einstellung verhindert wird. Dabei kann der Drehteller 26 zu einem später noch genauer zu erläuternden Zweck um seine Drehachse im oder gegen den Uhrzeigersinn um einen bestimmten Winkelbetrag verlagert werden, indem man einfach die Verschraubung löst, den Drehteller 26 in die gewünschte Richtung dreht und dann die Verschraubung 28 wieder anzieht, wodurch der Drehteller 26 in seiner neuen Lageeinstellung abgesichert ist.

Wie aus den Figuren 2 und 3 ersehen werden kann, sind die Drehteller 26 im allgemeinen rund und umfassen linke und rechte, im wesentlichen gleiche Teile, die durch einen Spalt 29 voneinander getrennt sind, in dem die noch zu beschreibenden Antriebsbauteile angebracht sind. Wie in Figur 3 gezeigt, können die rechten und linken Teile des Drehtellers 26 hohl sein und durch einen Randstreifen 30 miteinander verbunden sein, der den zwischen den Teilen liegenden Spalt 29 überbrückt.

Ein Paar herkömmlicher, gummibereifter Räder 31 und 32 sind drehbar montiert zwischen einem Paar auf Abstand gesetzter, länglicher Tragplatten 33 und 3^ ^an deren Enden, wobei die Tragplatten so dimensioniert sind, daß eine gesonderte Drehung der Räder 31 und "}Z ohne gegenseitige Berührung möglich ist. Xm mittleren Bereich der Tragplatten 33 und 3k ist zwischen den

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Rädern 3"· und 32 eine Achse 35 vorgesehen, die parallel zu den Drehachsen der Räder 31 und 32 verläuft und die an den Seitenwänden des Drehteller 26, in horizontaler Richtung frei verschiebbar, in den Kulissenlagern j6 und 37 gelagert ist. Dementsprechend kann festgestellt werden, daß die Räder 31 und 32 einzeln um ihre jeweilige Achse drehbar sind, daß die aus den Tragplatten 33 und 3**· gebildete Wippe in begrenztem Ausmaß um die Achse 35 drehbar ist und in den Kulissenlagern 36 und 37f ebenfalls in begrenztem Ausmaß, in der Vertikalen verschiebbar ist.

Ein an den Drehtellern 26 angebrachter Hebelarm 38 geht aus von einer allen Drehtellern 26 gemeinsamen Seite und ist etwa gleich ausgerichtet mit der Längsausdehnung des Spalt 29· Das äußere Ende des Hebelarms 38 ist drehbar verbunden mit einem Verlagerungsgestänge 39 j das entlang seiner Längsachse verschiebbar ist, um, nach Lösen der Verschraubung 28, die Drehteller 26 der verschiedenen Antriebselemente I5 einheitlich und um praktisch den gleichen Winkelbetrag zu verdrehen.

In den Figuren 3 und 4 läßt sich erkennen, daß den einzelnen Antriebselementen 15 die Kraft zugeführt wird durch Reibverbindung zwischen der unteren Lauffläche der gummibereiften Räder mit dem besonders geformten rotierenden Friktionskopf 4o. Genauer gesagt, die Friktionsköpfe 4o sind im allgemeinen kugelförmig und schließen Wellensegmente 41 und. 42 ein, die mit ihnen starr verbunden sind und die an den die Drehteller 26 tragenden Querstreben 23 in den Lagern 43 und 44 gelagert sind. Die Wellenenden sind mit Gabeln versehen zum Anschluß an ähnliche Gabeln an den Enden von Verbindungswellen 45» um so eine Kardanverbindung 46 zu bilden. Das andere Ende der Verbindungswelle 45 ist in ähnlicher Weise an ein Wellensegment 42 des nächstfolgenden Antriebselementes 15 gekoppelt. Auf diese Weise sind alle Antriebselemente^ gemeinsam an eine Quelle rotierender Antriebsenergie (nicht dargestellt) angeschlossen. Es muß noch vermerkt werden, daß dank der Kardantechnik eine beträchtliche Schwenkung der Ausrichtung der verschiedenen Antriebselemente, sowohl vertikal als auch horizontal, ohnen Stö-

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rung der Kraftübertragung toleriert werden kann.

Die Friktionsköpfe 40 weisen eine Anzahl äußerer gratartiger Erhebungen 47 auf, die sich über den Umfang der Friktionsköpfe 40 erstrecken und in einer Ebene mit den Wellensegraenten 4i und 42 verlaufen. Demgemäß ist auf den Friktionsköpfen 4o eine gerändelte Oberfläche gebildet, die eine relativ gute Friktionsverbindung mit den gummibereiften Rädern 31 und 32 gewährleistet, Die kugelförmige Ausbildung des Friktionskopfes 40 sichert eine feste Verbindung zwischen Friktionskopf 4o und den zugehörigen gummibereiften Rädern 31 und 32 über den ganzen Bereich der Drehtellereinstellung.

Es muß noch vermerkt werden, daß aufgrund der schwimmenden Aufhängung der die Räder 31 und 32 tragenden Wippe in den Kulissenlagern 36 und 37 keine besondere Vorspannung zum Andrücken der gummibereiften Räder 3I und 32 auf die Friktionsköpfe 40 vorgesehen ist. Wie schon gezeigt, sind die Räder 31 und 32 an den Enden einer von den Tragplatten 33 und 34 gebildeten Wippe montiert, die ihrerseits drehbar und in vertikaler Richtung frei beweglich an dem Drehteller montiert ist. Wenn die Rollbahn unbelastet ist, laufen die verschiedenen Räder frei. Dank diesem nicht vorgespannten Reibradantrieb wird der Reifenabrieb klein gehalten und die Antriebskraft bleibt ebenfalls entsprechend klein. Man darf auch annehmen, daß der festgestellte relativ ruhige Betrieb auch beim Durchlauf verdickter Rohrendstücke auf die Tatsache zurückgeführt werden kann, daß die Reifen sowohl an dem Berührungspunkt mit dem Rohr als auch an dem Berührungspunkt mit dem antreibenden Friktionskopf 4o eingedrückt werden.

Dank der bequemen Einste1ίbarkeit aller Drehteller 26 miteinander kann auf Wunsch ebenso schnell und leicht die Reversierbarkeit der Rollbahn erreicht werden, wie die Einstellung eines beliebigen Steigungswinkels der Transportspirale innerhalb eines Winkelbereichs von +^ 45° . Die Einschränkung des Winkelbereichs auf _+ 45 wird mehr als wettgemacht durch die Einfachheit der

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Konstruktion der erfindungsgemäßen Rollbahn.

Die vorliegende Erfindung bietet eine Einrichtung zum Übertragen von Längs- und Drehbewegung auf Rohrleitungen, Rohre, Bohrgehäuse, Bohrgestänge und dgl., die nicht gleichförmig rund sein müssen, über die ganze Länge gekrümmt sein können und die an ihren Enden Muffen oder andere über den Rohrdurchmesser hinaus gehende Formänderungen von häufig unregelmäßiger Gestalt aufweisen können. Die beschriebene Einrichtung ist keinen durch die Außentemperatur bedingten Einschränkungen unterworfen.

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Claims

Patentansprüche

. Rollbahn zum spiraligen Transport langgestreckter, vorzugsweise zylindrischer Teile in Richtung ihrer Längsachse, mit einem Rahmen, mit einer Anzahl im Rahmen eingebauter, den Verlauf des Transportweges bestimmender Antriebselemente, bestehend aus einem Satz von zwei mit elastischen Laufflächen versehenen Rädern, deren Laufflächen sich direkt oder leicht seitlich versetzt gegenüber stehen, und aus einem im Rahmen drehbar montierten Drehteller, in dem die beiden Räder, etwa senkrecht auf der Drehobene des Drehtellers stehend, gelagert sind, und mit Antriebsmitteln, die die Räder der Antriebselemente mit einer oder mehreren Antriebseinheiten verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel aus pro Antriebselement (15) einem etwa kugelförmigen Friktionskopf (4o) und aus Antriebswellen (4i/ k2, k5) bestehen,

daß jeder Priktionskopf mit den Laufflächen beider Räder (31» 32) eines Antriebselementes in treibender Verbindung steht und

daß die Friktionsköpfe untereinander und mit der oder den Antriebseinheiten durch die Antriebswellen verbunden sind.
2. Rollbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (31, 32) in einer Art von Wippen gelagert sind, die ihrerseits drehbar in den Drehtellern (26) befestigt sind,
3· Rollbahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (35) der Wippen parallel zu den Drehachsen der Räder (31, 32) verlaufen.
4. Rollbahn nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen (35) der Wippen in den Symmetrieebenen der Räder (3I» 32) angeordnet sind.

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5· Rollbahn nach einem der Ansprüche 2 bis k, dadurch gekennzeichnet,

daß die'Wippen mit den Drehtellern (26) durch Lager (36, 37) verbunden sind, die keine in vertikaler Richtung wirkende Kräfte aufnehmen.
6. Rollbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder Drehteller (26) an seinem Rand einen Ansatzpunkt (38) aufweist, an dem ein für alle Drehteller gemeinsames Gestänge (39) angreift zum Einstellen der gewünschten Winkelstellung des Drehtellers.
7. Rollbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß Mittel zum Fixieren der Winkelstellung des Drehtellers (26) vorgesehen sind.
8. Rollbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß luftbereifte Räder (3I, 32) eingesetzt sind.
9« Rollbahn nach einem der vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebswellen (41 , 42, ^5) untereinander durch Kardangelenkte verbunden sind.
10» Rollbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz e i chne t,

daß die Oberfläche des Priktionskopfes (ho) durch Riffelung griffig gemacht wird.
11. Rollbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß sie durch eine mobile Prüfstation (ίο) hindurchführt.

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