DE2918082C2 - Innenrohrschweißmaschine zum Widerstandsstumpfschweißen von Rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Innenrohrschweißmaschine zum Widerstandsstumpfschweißen von Rohren mit einem koaxial zu den verschweißenden Rohren innerhalb von diesen angeordneten, zentralen Träger, auf dem koaxial nebeneinander der Schweißtransformator und die Spannvorrichtungen mit Spannbacken für die zu verschweißenden Rohre mit hydraulischen Antrieben zur Verschiebung längs der Trägerachse, die mit dem Schweißtransformator elektrisch verbunden sind, und ein hydraulischer Stauchantrieb zur Verschiebung einer der Spannvorrichtungen längs der Achse des Trägers angeordnet sind.

Bei Irinenrohrschweißmaschinen dieser At, wie sie aus der US-PS 31 64 712 bekannt sind, sind für die Spann- und Stauchvorrichtungen ringförmige Hydraulikzylinder mit ringförmigen Kolben verwendet und die Betätigung der Spannbacken erfolgt über Keilanordnungen, was leicht zu einem Festkeilen der Spannbakken in Folge Verstopfung der Gleitbahnen durch Spritzer flüssigen Metalls führt und hohe Gleitreibungsverluste bei der Betätigung der Spannbacken mit sich bringt, was seinerseits wieder große Abmessungen der Hydraulikzylinder notwendig macht, wobei die inneren und äußeren Dichtungen der ringförmigen Kolben große Abdichtungsprobleme aufwerfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innenrohrschweißmaschine der eingangs erwähnten Gattung zum Widerstandsstumpfschweißen von Rohren anzugeben, in der es die Konstruktion für die Spannvorrichtungen und deren Verbindung mit der Abschmelz- :jnd Stauchvorrichtung ermöglicht, die Betriebssicherheit der Innenrohrschweißmaschine durch Verringerung der Gleitreibung und Ve^stopfungsgefahr zu erhöhen und deren Herstellung in technologischer Hinsicht zu erleichtern sowie die elektrischen Verluste zu senken.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch Anordnung des Schweißtransformators in Höhe des Rohrstoßes auf der Achse des Trägers und beiderseits von diesem axial verschieblichen, ringförmigen Lagerkörpern für die Spannvoi dichtungen, wobei sich der Lagerkörper der einen Spannvorrichtung einerseits gegen eine Stützscheibe an einem Ende des Trägers durch einen Hydraulikantrieb axial verschiebbar abstützt und andererseits mit dieser durch eine Gelenkhebelanordnung für die Spannbacken zusätzlich kinematisch verbunden ist, während der Lagerkörper der anderen Spannvorrichtung sich gegen einen weiteren axial verschiebbaren Lagerkörper des Stauchantriebs abstützt, wobei diese beiden Lagerkörper durch eine Gelenkhebelanordnung für die Spannbacken zusätzlich kinematisch verbunden sind und sich der Lagerkörper des Stauchantriebes gegen eine Stützscheibe am anderen Ende des Trägers abstützt.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteranspiüchen gekennzeichnet.

Durch die Gelenkhebehinordnung zur Betätigung der Spannvorrichtung criibrij. εη sich kegelförmig angeord-

nete Längsführungen für die Spannbacken, die viel Gleitreibung verursachen und leicht durch Spritzer flüssigen Metalls verstopft werden. Dadurch ist eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet Durch Anordnung des Schweißtransformators unmittelbar in der Zone des Schweißstoßes erübrigt sich die Isolierung einer Maschinenhälfte bzw. einer Spannvorrichtung von der anderen, da in diesem Falle die Hebel der Spannvorrichtungen, die Lagerkörper und der Träger in der Innenrohrschweißmaschine parallel zum Sekundärkreis der Maschine verlaufen. Außerdem verringert die nahe Anordnung des Transformators am Schweißstoß die Länge der elektrischen Stromkreise, die den Strom den zu schweißenden Rohren zuführen, sowie die Luftspalte zwischen den Stromzuführungen verschiedenen Vorzeichens, wodurch Ohm'scher und induktiver Widerstand des Sekundärkreises der Schweißmaschine erheblich verringert werden. Dies ergibt eine hohe Einsparung an der zum Widerstandsstumpfschweißen von Rohren erforderlichen elektrischen Leistung.

Die Erfindung wird nun anhand f «ies Ausführungsbeispieis mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Innenrohrschweißmaschine,

Fig.2 die Innenrohrschweißmaschine im Längsschnitt,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig.4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig.2 und

F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in F i g. 2.

Die Innenrohrschweißmaschine 1 ist innerhalb der zu verschweißenden Rohre 2 angeordnet und enthält einen Träger 3, dessen Längsachse mit der Achse der zu verschweißenden Rohre 2 zusammenfällt. Auf dem Träger 3 ist koaxial ein Schweißtransformator 4 angeordnet, ferner sind zwei Spannvorrichtungen, eine erste Spannvorrichtung 5 und eine zweite Spannvorrichtung 6, für die zu verschweißenden Rohre 2 jeweils mit Hydraulikantrieb 7 vorgesehen.

Die Spannvorrichtungen 5 und 6 sind durch biegsame Strcrjizuführungen 8 mit dem Schweißtransformator 4 •elektrisch verbunden und in Längsrichtung zu dessen beiden Seiten angeordnet.

Auf dem Träger 3 ist koaxial zu dessen Achse ein Stauchantrieb 9 mit Hydraulikantrieb 7 montiert, der mit der zweiten Spannvorrichtung 6 kinematisch verbunden ist. Auf dem Träger 3 ist eine Hydraulikpumpe 10 für die Zufuhr von Arbeitsflüssigkeit zu den Hydraulikantrieben 7, T der Spannvorrichtungen 5 und 6 bzw. des Stauchantriebs 9 angeordnet. Auf dem Träger 3 ist weiter eine Verstellvorrichtung 11 für die Verstellung der Innenrohrschweißmaschine längs der Achse dsr zu verschweißenden Rohre vorgesehen.

An den entgegengesetzten Enden des Trägers sind zwei Stützscheiben 12 und 13 starr befestigt und in Richtung der Längsachse des Trägers sind auf Stützrollen 14 drei ringförmige Lagerkörper 15, 16, 17 angeordnet, wobei die Lagerkörper 15 und 16 den Spannvorrichtunge.i 5 und 6 und der Lagerkörper 17 dem Stauchiintrieb 9 zugeordnet sind. Der Lagerkörper 15 der ersten Spannvorrichtung 5 befindet sich z-vischen dem Schweißtransformator 4 und der Stützseheibc 12. Er ist mit der letzteren durch den Hydraulikantrieb 7 zur Verstellung in Richtung der Längsachse des Trägeis 3 verbunden und hai eine zusätzliche kinematische Verbindung mit der gleichen Stützseheibc 12. Der Lagerkörper 17 des Stauchantriebs 9 bcfindel sich

neben der anderen Stin/scheibe I 5 und isl mil dieser durch den Hydraulikantrieb 7' /ur Verstellung in Richtung der Längsachse des Trägers J: verbunden. Der Lagerkörper 16 der /weiten Spannvorrichtung 6 befindet sich zwischen dem l.agerkörper 17 und dem Transformator 4 und ist mit dem Lagerkörper 17 durch den hydraulischen Antrieb 7 zur Verstellung längs der Achse des Trägers 3 verbunden. Der Lagerkörper 16 hat eine zusätzliche kinematische Verbindung mit dem Lagerkörper 17. :

Die kinematische Verbindung des Lagerkörpers 15 der Spannvorrichtung 5 ist von einer Gelenkhebelanordnung gebildet, die Spannhebel IiI enthält, die gleichmäßig und symmetrisch zur Längsachse des Trägers 3 angeordnet sind. Die einen Enden 19 (F i g. 2) ι dieser Hebel sind durch ein Zylindergelcnk 20. das ein Schwenken in Radialrichtung ermöglicht, an der Stützscheibe 12 befestigt, während die anderen — zum Transformator 4 gerichteten — Enden 21 jeweils mit dem Ende eines Spreizhebels 23 (K ig. 2) durch ein j' Zylindergelenk 22(F i g. 3) verbunden sind.

Die entgegengesetzten Enden der Spreizhebel 23 sind durch zylindrische Gelenke 24 in Radialrichtung schw enkbar an einem Stützring 26 (F i g. 3) befestigt, der mit der dem Transformator 4 zugewandten Stirnfläche · 25 (F i g. 2) des Lagerkörpers 15 verbunden ist. An den Enden 21 der Spannhebel 18 sind stromzuführende Spa nbacken 27 befestigt, die durch biegsame Stromzuführungen 8 mit einem Pol des Transformators 4 verbunden sind. s<

Die /weite Spannvorrichtung 6 hat einen ähnlichen Aufbau und unterscheidet sich bloß dadurch, daß die einen Enden 29 (Fig. 2) ihrer Spannhebel 28 durch Zylindergelenke 20 mit dem Lagerkörper 17 des .Stauchantriebs 9 verbunden sind und daß die anderen s Enden 30 mit dem anderen Pol des Transformators 4 verbunden sind.

Die Siüi/iiollirn i4 sind gleichmäßig in zwei Reihen längs der Mantellinie des Trägers 3 in Nuten 31 (F i g. 4) angeordnet, die an entgegengesetzten Stirnseiten der Lagerkörper 15, 16 und 17 ausgeführt und auf Exzenterachsen 32 drehbar montiert sind, wobei jede Achse in eine Ausbohrung der Nuten 3:1 eingesetzt ist und an einem Ende eines Zahnflansch 33 trägt, dessen Zahne mit den Zähnen einer Zahnstange 34 zusammenw irken. die auf den Lagerkörpern 15,16 und 17 befestigt ist.

Die Hydraulikantriebe 7 bzw. 7' der Lanerkörper 15, 16 bzw. 17 enthalten Gruppen von Kolben-Zylinderanordnungen 35 (F i g. 5) mit z. B. je 9 Kolben-Zylinderan- ν Ordnungen. Die Achsen dieser Kolben-Zylinderanordnungen 35 verlaufen parallel zur Längsachse des Trägers 3, wobei die Kolben-Zylinderanordnungen 35 selbst symmetrisch um den Träger 3 angeordnet sind. Die Zylinder 36 (F i g. 2) der Kolben-Zylinderanordnun- >5 gen 35 sind an den Lagerkörpern 15 und 16 und die Kolbenstangen 37 (Fig. 5) von der ersten Spannvorrichtung 5 an der Stützscheibe J2 und von der zweiten Spannvorrichtung 6 am Lagerkörper 17 des Stauchantriebs 9 starr befestigt

Im Hydraulikantrieb T des Stauchantriebs 9 sind die Zylinder 36 an der Stützscheibe 13 und die Kolbenstangen 37 jeweils an dem Lagerkörper 17 des Stauchantriebs 9 starr befestigt Die Zylinder 36 werden mit ihren Ansätzen in Rillen, die in den Lagerkörpern 15 und 16 -·": sowie in der Stützscheibe 13 ausgeführt sind, befestigt, während die Kolbenstangen 37 mit ringförmigen Rillen (Fig. 2) in entsprechenden Sitzen der Stützscheibe 12 bzw. des Lagerkörpers 17 befestigt sind.

Die Außenfläche des Tragers 3 isl mil wärmebehandelten Einsätzen 39 (Fig.·)) verkleidet, auf welcher sich die Slüt/rollcn 14 der l.agerkörper 15, 16 und 17 bewegen und die als Führungen für diese Stützrollen 14 dienen.

Der ringförmige Sehweißiransformator 4 ist so angeordnet, daß die Pole seiner Sekundärwicklung sich gegenüber dem Schweißstoß 40 befinden, wobei seine Längsachse mit der Längsachse der Innenrohrschwcißmaschine zusammenfällt und er selbst konzentrisch zum Träger angeordnet ist. Durch die Anordnung des Transformators unmittelbar am Schweißstoß erübrigt sich die Isolierung eines Maschinenteils vom anderen, da diese Teile der Maschine der Sekundärwicklung folgen. Dank dieser Anordnung wird außerdem die Länge des Sekundärkreises der Maschine verkürzt, und die Luftspalte zwischen den ungleichnamigen Stromzuführungsschienen werden verringert, was zu einer Verringerung des Ohm'schen und induktiven Widerstandes des Sekundärkreises führt und die Möglichkeit bietet, die zum Schweißen erforderliche Leistung und elektrische Energie wesentlich herabzusetzen. Dabei wird die Sekundärwicklung des Schweißtransformators 4 bei der Montage an den Träger 3 dicht angedrückt und dieser kann deshalb mit seiner großen Oberfläche als idealer Kühler des Transformators dienen, so daß besondere Kühlsys'eme für letzteren überflüssig sind.

Die Innenrohrschweißmaschine arbeitet wie folgt.

Die Innenrohrschweißmaschine bewegt sich längs der geschweißten Rohrleitung mit Fiilfe ihres Vorschubantriebes 11 soweit, daß der Vorderteil der Maschine aus der Rohrleitung herausfährt und sich die Stirnseite der Rohrleitung in der Mitte zwischen den Spannvorrichtungen 5 und 6 an der Stelle des künftigen Schweißstoßes 40 einstellt.

Die Kabel zum Speisenetz und zum Steuerantrieb werden abgenommen und auf den Vorderteil der Maschine wird das anzuschweißende Rohr 2 bis zum Anschlag an die Stirnseite der bereits verschweißten Rohrleitung aufgesetzt. Sodann werden die Speise- und Steuerkabel wieder an die Maschine angeschlossen. Es wird der elektrische Antrieb der Hydraulikpumpe 10 eingeschaltet und diese beginnt unter einem bestimmten Druck Arbeitsflüssigkeit in das Hydrauliksystem der Innenrohrschweißmaschine einzupumpen. Zunächst wird die Arbeitsflüssigkeit in die Hohlräume »a« der Zylindergruppe 35 des Hydraulikantriebs 7 der ersten Spannvorrichtung 5 eingeführt. Cie im Hohlraum »a« unter Druck befindliche Arbeitsflüssigkeit drückt sowohl auf den Boden der Zylinder 36 als auch a ί die Kolben der Kolbenstange 37. Da die Kolbenstangen 37 in der Stützscheibe 12 starr befestigt sind, die ihrerseits am Träger 3 befestigt ist. sind sie unbeweglich, während die Zylinder 36 der Zylindergruppe 35 sich bewegen und somit den Lagerkörper 15 der Spannvorrichtung 5 verstellen, der längs des Trägers auf den Stützrollen 14 verstellbar angeordnet ist, welche auf den Einsätzen 39 rollen, mit denen der Träger 3 verkleidet ist

Gemeinsam mit dem Lagerkörper 15 verstellt sich auch der Stützring 26, der an deren Stirnseite 25 starr befestigt ist Die oberen Enden der Spreizhebel 23 können sich nicht gemeinsam mit dem Lagerkörper 15 und dem Stützring 26 vorwärts verlagern, sie können sich nur um das Gelenk 24 drehen, das im Ring 26 befestigt ist Beim Drehen ändern sie ihren Neigungswinkel zur Längsachse des Trägers 3 und spreizen radial die Spannhebel 18 auseinander, welche sich der

Wandung des Rohres 2 nahern, drücken sich mit den an ihnen starr befestigten stromführenden Spannbacken 27 an die Innwandung des Rohres 2 an und bei der weiteren Bewegung des l.agerkörpers 15 mit dem Ring 26 verspreizen sie sich von innen und spannen das Rohr 2 ein. Dabei gleichen sie Unebenheiten der Rohrwandung aus und strecken sie bis auf einen Durchmesser, der gleich 'lern Durchmesser des um die Backen 27 der Spannhebel 18 beschriebenen Kreises ist. Die äußere Form und das Profil der Spannhebel 18 sind als Balken gleichen Widerstands ausgeführt, so daß beim Anlegen der stromführenden Spannbacken 27 an die Rohrinnenflache die Spannhebel 18 sich in den Elastizitätsgrenzen des Materials verformen können, ohne dabei die Zentrierungsgenauigkeit und die beim Spannen und Stauchen erforderliche Festigkeit zu verlieren.

Da der Lagerkörper 15 und der Stützring 26 koaxial zum Träger 3 sind und die Hebel 18 die gleiche Länge haben, drehen sich die Spreizhebel 23 um den gleichen Winkel und verstellen folglich die Spannhebel 18 radial um die gleiche Größe. Demnach ist die Spannvorrichtung 5 selbstzentrierend, da sie die Inncnrohrüchweißmaschine koaxial zur Rohrleitung (die Achsen der Maschine und der Rohrleitung fallen zusammen) einstellt. Beim Schwenken der Spreizhebel 23 derart, daß sie eine senkrechte Lage zur Rohrachse einnehmen, steigt die Andrückkraft der Spannbacken 27 an das Rohr 2 in sinusförmigem Verlauf und strebt theoretisch dem Unendlichen zu. Auf diese Weise erzeugen der Hydraulikantrieb 7, die Stützscheibe 12, der Lagerkörper 15, der Ring 26, die Spreizhebel 23 und die Spannhebel 18 eine Kraft, welche die durch den Hydraulikantrieb entwickelte begrenzte Kraft theoretisch unendlich verstärkt. Dadurch entsteht die Möglichkeit, Durchmesser der Schweißrohre mit verschiedenen Toleranzen bis auf einen bestimmten vorgegebenen Durchmesser auszugleichen.

Nach diesem Schritt des Einspannens der Maschine in die Rohrleitung und deren Zentrierung in dieser wird Arbeitsilüssigkeit unter bestimmtem Druck in die Hohlräume »a« der Zylinder 36 der Hydraulikantriebe 7 der zweiten Spannvorrichtung 6 eingeführt. Das Einspannen des folgenden Rohres 2 verläuft genauso wie das oben beschriebene, jedoch mit dem Unterschied, daß die Kolbenstangen 37 der Zylinder 36 des Hydraulikantriebs 7 sich auf den Lagerkörper 17 des Stauchantriebs 9 abstützen, welcher sich seinerseits auf die am Träger 3 befestigte Stützscheibe 13 abstützt.

Auf diese Weise wird das zweite Rohr eingespannt, und seine Achse mit der Maschinenachse zentriert, nachdem diese zuvor mit der Achse des ersten Rohrs zentriert worden ist.

Da die genannten Achsen zusammenfallen, fallen auch die Rohrwandungen zusammen, so daß nun das Zusammenschweißen der Rohrstöße erfolgen kann.

Dem Schweißtransformator 4 wird elektrische Energie zugeführt, von ihm umgewandelt und von seinen beiden Polen durch die biegsamen Stromzuführungen 8 an die entsprechenden stromzuführenden Spannbacken 37 und folglich auch an die Schweißrohre 2 geleitet. Gleichzeitig wird Arbeitsflüssigkeit unter bestimmtem Druck in geringen Mengen in die Hohlräume »b« der Zylinder 36 geleitet, die an der Stützscheibe 13 starr befestigt sind. Unter der Einwirkung der Arbeitsflüssigkeit auf die Kolben der Kolbenstangen 37 werden die Kolben längs der Achse des Trägers 3 verstellt Die Kolbenstangen 37 sind an dem Lagerkörper 17 des Stauchantriebs 9 befestigt und

da sie sich an dem I.agerkörper 17 abstützen, stoßen sie diesen und die mit dem Lagerkörper 17 verbundene /weite Spannvorrichtung 6 ab. Gemeinsam mit der Spannvorrichtung 6 verstellt sich auch das durch diese eingespannte Rohr 2 und zwar so, daß seine Stirnfläche sich langsam an die Stirnfläche des ersten Rohres annähen. Da im Spalt zwischen den beiden Rohren der elektrische Widerstand am höchsten ist, entwickelt sich an den Stirnfläche eine große Wärmemenge, wobei ein Abschmelzen und Erwärmen der Rohre bis auf eine Temperatur erfolgt, wie sie zum Stumpfschweißen der Rohrstöße erforderlich ist.

Sobald diese Temperatur erreicht wird, wird in die Hohlräume »b« der Zylinder 36 der Hydraulikantriebe T des Stauchantriebs 9 eine große Menge an Arbeitsflüssigkeit eingeführt; dadurch erfolgt eine starke Annäherung der Rohrstöße und aus dem Spalt zwischen diesen ergießen sich der Abbrand und flüssiges Metall, wonach die Stromzufuhr unterbrochen wirr.) Damit sind die Rohre zusammengeschweißt. Aus den Hohlräumen »ii« und »b« aller Zylinder wird die Arbeitsflüssigkeit herausgelassen und den gegenüberliegenden Hohlräumen zugeführt, wobei sämtliche Vorrichtungen in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht werden.

Nun ist die Innenrohrschweißmaschine für einen neuen Schweißzyklus bereit.

Die einstellbaren Stützrollen 14 dienen zur leichteren Verstellung der Lagerkörper 15, 16 und 17 auf den wärmebehandelten Einsätzen 39 sowie zum Ausgleich etwaiger Herstellungsfehler des Trägers 3, der Einsätze 39 und der Lagerkörper 15, 16 und 17 und ermöglichen durch entsprechende Einstellung, die Lagerkörper genau koaxial zum Träger 3 einzustellen. Darüber hinaus kann man durch diese Einstellung sowohl deren eigenen Verschleiß als auch den im Laufe der Zeit entstehenden Verschleiß der Einsätze 39 leicht kompensieren.

Wie dies erfolgt, sei anhand der F i g. 4 erläutert.

Die Stützrollen 14 sind auf dem mittleren und in bezug auf die Enden der Exzenterachsen 32 exzentrischen Teil dieser Achse angeordnet. Die Enden der Achsen 32 sitzen in zylindrischen öffnungen der vorstehenden Nutenteile des Lagerkörpers 17. Die Exzenterachse 32 trägt an einem Ende einen Zahnflansch 33, der diese Achse gegen Drehen durch die an dem Lagerkörper 17 befestigte Zahnstange 34 verriegelt, deren Zähne mit den Zahnlücken des Zahnflansches 33 zusammenwirken. Wenn man die Zähne der Zahnstange 34 auf den Zahnlücken des Zahnflansches 33 herausführt, wird die Achse 32 außerhalb des Zahnflansches 33 drehbar und damit werden die Stützrollen 14 an die Oberfläche der Einsätze 39 herangebracht bzw. von diesen entfernt Durch entsprechende Einstellung wird der Spalt zwischen der Stützrolle 14 und dem Einsatz 39 beseitigt, wobei die Achse des Lagerkörpers 17 mit der Achse des Trägers 3 zusammenfällt, worauf die Exzenterachse 32 mit Hilfe der Zahnstange 34 wieder verriegelt werden kann.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Innenrohrschweißmaschine ermöglicht eine Erhöhung der Arbeitsproduktivität um das acht- bis zehnfache gegenüber dem bisher meist erforderlichen Schweißen von Hand, das notwendig war, da sich die bisherigen Konstruktionen von Innenrohrschweißmaschinen als zu anfällig erwiesen und häufig ausfielen. Mit der erfindungsgemäßen Innenrohrschweißmaschine im Freien durchgeführte Arbeitsprüfungen ergaben eine

Stundenleistung von 5 bis 7 Schweißstößen. Dabei waren die Arbeitsbedingungen der aus 11 Mann bestehenden Schweißkolonne wesentlich erleichtert, denn der gesamte Sehweißvorgang ist so mechanisiert, daß es stets möglich ist. eine hochwertige Schweißnaht /u erhalten, deren Festigkeit gleich der des Grundmaterials ist. was eine wesentliche Erhöhung der Betriebssicherheit der fertiggestellten Rohrleitung bedeutet.

E'inen großen Vui iul bietet auch der Umstand, daß sich die Maschine innerhalb der Rohrleitung bewegt und diese als Fahrbahn verwertet., wodurch die Notwendigkeit entfällt, eine besondere Bahn für ihre Verstellung zu bauen.

Da der Schweißvorgang völlig automatisiert ist, ist es außerdem gänzlich ausgeschlossen, fehlerhafte Schweißstöße zu erhalten, die durch Fehler, Müdigkeit bzw. mangelnde Berufserfahrung des Schweißers

IO

entstehen können.

Die Konstruk!.on der Innenrohrschweißmaschine ist im Vergleich zu den bekannten Ausführungen besonders fertigungsgerecht, sie erfordert eine geringere Herstelkmgsgenauigkeit und ermöglicht dank der gedrängten Bauart eine hohe Materialeinsparung. Der geringe elektrische Widerstand des Sekundärkreises der Innenrohrschweißmaschine bedeutet eine wesentliche Einsparung an zum Schweißen erforderlicher Energie im Vergleich zu bekannten Maschinen. Daraus folgt auch, daß der geringere Leistungsbedarf die Möglichkeit bietet, den Schweißtransformator mit kleineren Außenmaßen auszuführen, was seinerseits zu einer Einsparung an Kupfer und Transformatorenblech führt, denn ein Ringtransformator erfordert nur halbsoviel Transformatorblech wie beispielsweise ein gleicher Manteltransformator.

Hiemi ? Blatt 7eichnuneen

Claims (12)

1 Patentansprüche:

1. Innenrohrschweißmaschine zum Widerstandsstumpfschweißen von Rohren mit einem koaxial zu den verschweißenden Rohren innerhalb von diesen angeordneten, zentralen Träger, auf dem koaxial nebeneinander der Schweißtransformator und die Spannvorrichtungen mit Spannbacken für die zu verschweißenden Rohre mit hydraulischen Antrieben zur Verschiebung längs der Trägerachse, die mit dem Schweißtransformator elektrisch verbunden sind, und ein hydraulischer Stauchantrieb zur Verschiebung einer der Spannvorrichtungen längs der Achse des Trägers angeordnet sind, gekennzeichnet durch Anordnung des Schweißtransformators in Höhe des Rohrstoßes auf der Achse des Trägers (3) und beiderseits von diesem axial verschieblichen, ringförmigen Lagerkörpern (15,16) für die Spannvorrichtungen, wobei sich der Lagerkörper (15). der einen Spannvorrichtung (5) einerseits gegen *nne Stützscheibe (12) an einem Ende des Trägers durch einen Hydraulikantrieb (7) axial verschiebbar abstützt und andererseits mit dieser durch eine Gelenkhebelanordnung für die Spannbacken zusätzlich kinematisch verbunden ist, während der Lagerkörper (16) der anderen Spannvorrichtung (6) sich gegen einen weiteren axial verschiebbaren Lagerkörper (17) des Stauchantriebs (9) abstützt, wobei diese beiden Lagerkörper (16,17) durch eine Gelenkhebelanordnung für die Spannbacken zusätzlich kinematisch verbunden sind und sich der Lagerkörper (17) des Stauchantriebes (9) gegen eine StützscheiOe (13) am anderen Ende des Trägers (3) abstützt.

2. Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkhebelanordnung zwischen der Spannvorrichtung (5) und der Stützscheibe (12) Spannhebel (18) enthält, die gleichmäßig und symmetrisch zur Längsachse des Trägers (3) verlaufen, deren eine Enden (19) durch ein Gelenk (20) schwenkbar in P4adialrichtung an der Stützscheibe (12) befestigt sind, während deren gegen den Lagerkörper (16) der zweiten Spannvorrichtung (6) gerichtete andere Enden (21) durch je ein Gelenk (22) mit dem Ende eines Spreizhebels (23) verbunden sind, dessen entgegengesetztes Ende jeweils durch ein Gelenk (24) schwenkbar in Radialrichtung an einem Stützring (26) auf der Stirnfläche (25) des Lagerkörpers (15) der Spannvorrichtung (5), die am nächsten zum Lagerkörper (16) liegt, starr befestigt ist, wobei an den gegen den Lagerkörper (16) gerichteten Enden (21) der Spannhebel (18) die mit einem Pol des Schweißtransformators (4) verbundenen stromzuführenden Spannbacken (27) montiert sind.

3. Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkhebelanordnung zwischen dem Lagerkörper (16) der Spannvorrichtung (6) und dem Lagerkörper (17) des Stauchantriebs Spannhebel (28) enthält, die gleichmäßig und symmetrisch zur Längsachse des Trägers (3) verlaufen, wobei die einen Enden (29) dieser Hebel durch ein Gelenk (20) schwenkbar in Radialrichtung an dem Lagerkörper (17) des Stauchantriebs (9) befestigt sind, während ihre anderen gegen den Lagerkörper (15) gerichteten Enden (30) jeweils durch ein Gelenk (22) mit dem Ende eines Spreizhebels (23) verbunden sind, dessen entgegengesetztes Ende durch ein Gelenk (24) schwenkbar in Radialrichtung an einem Stützring (26), der auf der Stirnfläche (25) des Lagerkörpers (16) der Spannvorrichtung (6), die am nächsten zum Lagerkörper (15) liegt, starr befestigt ist, wobei an den Enden (30) der Hebel (28) die stromzuführenden Spannbacken (27), verbunden mit dem anderen Pol des Schweißtransformaiors (4). montiert sind.

4. Schweißmaschine nach Anspruch 1, gekenn-M) zeichnet durch am Träger abrollende Stützrollen

(14) für die Lagerkörper (15,16,17).

5. Schweißmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten jedes Lagerkörpers (15,16,17) gleichmäßig, konzentrisch

ti zur Achse des Trägers (3) Nuten (31) ausgeführt sind, in welchen die Stützrollen (14) radial verstellbar eingesetzt ^ind.

6. Schweißmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrollen (14) in den Nuten (31) mit Hilfe von Exzenterachsen (32) angeordnet sind, die an einem Ende einen Zahnflansch (33) tragen, dessen Zähne mit den Zähnen einer entsprechenden Zahnstange (34) zusammenwirken, die an dem entsprechenden Lagerkörper (15, 16, 17) befestigt ist, und die entsprechende Exzenterachse (32) gegen ein Drehen verriegelt.

7. Schweißmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikantrieb (7) des Lagerkörpers (15) der Spannvorrichtung (5) eine

Jo Zylindergruppe (35) enthält, deren Achsen parallel zur Längsachse des Trägers verlaufen, die symmetrisch um den Träger (3) zwischen dem Lagerkörper

(15) und der Stützscheibe (12) angeordnet sind, wobei die Zylinder (36) an einem der genannten

Ji Teile und die Kolbenstangen (37) am anderen Teil starr befestigt sind.

8. Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikantrieb (7') des Lagerkörpers (17) des Staudiantriebs (9) eine

■ίο Zylindergruppe (35) enthält, deren Achsen parallel zur Längsachse des Trägers (3) verlaufen, und welche symmetrisch um den Träger (3) zwischen dem Lagerkörper (17) und der Stützscheibe (13) angeordnet sind, wobei der Zylinder (36) an einem

•»5 der genannten Teile und die Kolbenstangen (37) am anderen Teil starr befestigt sind.

9. Schweißmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikantrieb (7) des Lagerkörpers (16) der Spannvorrichtung (6) eine

"»ι Zylindergruppe (35) enthält, deren Achsen parallel zur Längsachse des Trägers (3) verlaufen und die symmetrisch um den Träger (3) zwischen dem Lagerkörper (16) der Spannvorrichtung (6) und dem Lagerkörper (17) des Stauchantriebs (9) angeordnet sind, wobei die Zylinder (36) an einem der genannten Teile und die Kolbenstangen (37) am anderen Teil starr befestigt sind.

10. Schweißmaschine nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (36) und

μ· die Kolbenstangen (37) der Hydraulikantriebe (7, T) jeweils mit Rillen und Ansätzen (38) ausgeführt sind, mit deren Hilfe die Zylinder (36) in gegenüberliegenden Ansätzen und Rillen, ausgeführt in den Lagerkörpern (15, 16, 17) und Stützscheiben (12, 13) starr angeordnet sind.

11. Schweißmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Trägers (3) mit wärmebehandeltcn Einsätzen

(39) verkleidet ist, die als Führungen für die Stützrollen (14) der Lagerkörper (15, 16, 17) dienen.

12. Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißtransformator (4) so angeordnet ist, daß die Pole seiner Sekundärwicklung gegenüber dem Schweißstoß liegen.