DE2925417C2 - Vorrichtung zum Verschweißen eines die Stoßfuge benachbarter Rohre, insbesondere Betonrohre, mit Kunststoffauskleidung überbrückenden Fugenbandes - Google Patents

Vorrichtung zum Verschweißen eines die Stoßfuge benachbarter Rohre, insbesondere Betonrohre, mit Kunststoffauskleidung überbrückenden Fugenbandes

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweißen eines die Stoßfuge benachbarter Rohre, insbesondere Betonrohre, mit Kunststoffauskleidung überbrückenden Fugenbandes mit der Kunststoffauskleidung mittels das Fugenband randseitig überlappender Schweißbänder.
Es ist bekannt, Betonrohre mit Kunststoffauskleidung, z. B. mit PVC-Auskleidung oder anderen Kunststoffolien, in ihren Stoßbereichen miteinander zu verschweißen. Dazu findet ein die jeweilige Stoßfuge überdeckendes Fugenband Verwendung, welches mittels randseitig überlappender Schweißbänder auf die Kunststoffauskleidung im Wege eines thermoplastischen Schweißprozesses aufgeschweißt wird. Das Aufschweißen der Fugenbänder auf die Kunststoffauskleidung und damit das Verschweißen der Betonrohre in ihren Stoßbereichen erfolgt bisher manuell. Handschweißung ist jedoch außerordentlich personal- und zeitaufwendig, daher kostspielig. — Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die zum maschinellen Verschweißen eines die Stoßfuge benachbarter Rohre, insbes. Betonrohre, mit Kunststoffauskleidung überbrückenden Fugenbandes mit der Kunststoffauskleidung geeignet ist und sich durch einfache und funktionsgerechte Bauweise auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die gattungsgemäße Vorrichtung erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein in den Rohren verfahrbares und feststellbares Traggerüst mit um eine in der Rohrachse liegenden bzw. mit dieser zusammenfallenden Drehachse einerseits umlaufendem Rollenträger mit einer Fugenbandrolle und zwei Schweißbandrollen, andererseits gleichsinnig umlaufenden Tragarmen mit an einem Tragarmende in vorgegebenem Abstand nebeneinander angeordneten Schweißgeräten, beidseitig neben der Stoßfuge angeordneten Andrückrollen für das Fugenband und die beiden Schweißbänder und mit einer zu den Andrückrollen vorlaufenden in die Stoßfuge eingreifenden Führungsrolle, und durch einen Drehantrieb für den Rollenträger und die Tragarme. — Dies hat zur Folge, daß die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung in den miteinander zu verschweißenden Betonrohren, deren Innendurchmesser 2 bis 3 Meter beträgt, von Stoßfuge zu Stoßfuge verfahren werden kann, um dort nach entsprechender Ausrichtung die betreffende Stoßfuge
mittels beidseitig der Stoßfuge umlaufender Schweißgeräte zu verschweißen bzw. das von der Fugenbandrolle ablaufende Fugenband mittels der von den Schweißbandrollen ablaufender Schweißbänder auf die Kunststoffauskleidung aufzuschweißen. Die vorlaufende Führungsrolle sorgt für die Beibehaltung der Ausrichtung des Rollenträgers bzw. des Fugenbandes und der Schweißbänder ebenso wie für die Beibehaltung der Ausrichtung der Tragarme mit den Andrückrollen und Schweißgeräten in bezug auf die betreffende Stoßfuge. Die Andrütkrollen sorgen für aas gleichzeitige Andrükken einerseits des Fugenbandes, andererseits der Schweißbänder im Überlappungsbereich gegen das Fugenband und gegen die Kunststoffauskleidung der Betonrohre. Im Andrückbereich erfolgt die thermoplastische Verschweißung von Fugenband, Schweißbändern und Kunststoffauskleidung. Der Drehantrieb sorgt für den Umlauf des Rollenträgers und der Tragarme und damit des Fugenbandes, der Schweißbänder, der Führungsrolle, der Andrückrollen und der Schweißgeräte um die Rohrachse, mit welcher die Drehachse für Rollenträger und Tragarme zusammenfällt, so daß stets einwandfreie Anlage des Fugenbandes und der Schweißbänder gegen die Kunststoffauskleidung sowie deren kontinuierliche Verschweißung Sorge getragen ist.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind Gegenstand von Unteransprüchen. So kann das Traggerüst aus zwei Gerüstwagen aufgebaut sein, die über die Drehachse für den Rollenträger und die Tragarme miteinander verbunden sind. Zweckmäßigerweise btsitzen die Gerüstwagen fußseitig orthogonal gegen die Rohrinnenwand gestellte höhenverstellbare und schwenkbar gelagerte Laufräder sowie kopfseitig gegen die Rohrinnenwand hochfahrbare Abstützbalken. Die Laufräder lassen sich also unschwer in bezug auf Laufrichtung und Innenkrümmung der Betonrohre einstellen, während das Feststellen der Gerüstwagen und damit des Traggerüstes für den Schweißprozeß mittels der hochfahrbaren Abstützbalken erfolgt, die dann gegen die Rohrinnenwand anliegen bzw. angedrückt werden. Ferner können die Gerüstwagen beidseitig Laufstege, z. B. begehbare Gitterroste aufweisen und mittels einer Kupplungsstange aneinander kuppelbar sein, damit im Zuge des Verfahrens die Drehachse für den Rollenträger und die Tragarme entlastet wird. Denn nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Drehachse für den Rollenträger und die Tragarme als Kardanwelle mit Rücklaufsperre ausgebildet. Dadurch ist bei Stoßfugen- so versatz oder Stoßfugenklaffung infolge beispielsweise polygonaler Rohrverlegung Sorge dafür getragen, daß wegen des erzwungenen Gleichlaufs der beiden Heißluft-Schweißgeräte die Tragarme mit den Andrückrollen und den Schweißgeräten unverändert ein einwandfreies Andrücken des Fugenbandes und der Schweißbänder gegen die Kunststoffauskleidung sowie deren homogene Verschweißung gewährleistet ist.
Die Rücklaufsperre ermöglicht das Aufbringen eines Anpreßdrucks auf die Anpreßrollen mittels einer am Tragarm angebrachten Z\:J:ZL~r. — Weiter sieht die Erfindung vor, daß der Rollenträger Lagerwangen aufweist und zwischen den Lagerwangen die Fugenbandrolle und die Schweißbandrollen um horizontale Achsen drehbar gelagert und die Schweißbandrollen um horizontale Achsen drehbar gelagert und die Schweißbandrollen in Projektion die Fugenband^ollen in deren beidseitigen Randbereichen überlappen, so daß stets einwandfreie Abwicklung von Fugenband und Schweißbändern beidseitig der zu verschweißenden Stoßfuge gewährleistet ist Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Tragarme als C-förmige Arme ausgebildet und an horizontalen Kragarmen des Rollenträgers um eine zur eigenen Drehachse exzentrischen Schwenkachse schwenkbar und um ein vorgegebenes Begrenzungsspiel axial beweglich gelagert sowie mittels einer Stellvorrichtung, z. B. Zugfeder, in Arbeitsstellung schwenkbar sind. Die Tragarme und damit die Andrückrollen sowie die Schweißgeräte werden also zunächst einmal durch die Schwenkbewegung der Tragarme in Arbeitsstellung geschwenkt bis die Andrückrollen das Fugenband und die überlappenden Schweißbänder gegen die Kunststoifauskleidung beidseitig der betreffenden Stoßfuge andrücken. Erst dann arbeitet der Drehantrieb für den Rollenträger und die Tragarme und sorgt für den Umlauf des Schweißgutes, der Andrückrollen, der Führungsrollen und der Schweißvorrichtungen. Vorzugsweise besitzen die Tragarme an ihren den Schweißgeräten gegenüberliegenden Tragarmenden vertikal und horizontal verstellbare Kontergewichte, damit sich das für eine einwandfreie Positionierung der Andrückrollen und Schweißgeräte erforderliche Gleichgewicht an den Tragarmen unschwer austarieren läßt.
Nach einem Vorschlag der Erfindung, dem selbständige Bedeutung zukommt, ist vorgesehen, daß die Schweißgeräte als selbstfahrende Geräte, z. B. Heißluft-Geräte, mit an der Rohrinnenwand ablaufenden Antriebsrädern und geschwindigkeitsregelbarem Antrieb ausgebildet sind und den Drehantrieb für den Rollenträger und die Tragarme bilden. Auf diese Weise wird einerseits ein besonders kompakter Drehantrieb verwirklicht, andererseits läßt sich ohne weiteres die für eine einwandfreie Verschweißung der Fugenbänder mit den Schweißbändern und der Kunststoffauskleidung erforderliche Schweiß- bzw. Umlaufgeschwindigkeit regeln. Die Andrückrollen sind vorzugsweise auf den Tragarmen angeordnet, wobei in Projektion zwischen den Andrückrollen die vorlaufende Führungsrolle auf einem federbelastetem Kipphebel gegen die Stoßfuge schwenkbar gelagert und angedrückt ist. In diesem Zusammenhang ist von besonderer Bedeutung, daß die Führungsrolle einen ovalen bzw. elliptischen Querschnitt mit umlaufenden Führungsflansch aufweist, der in die Stoßfuge eingreift. Der ovale bzw. elliptische Rollenquerschnitt sorgt für eine einwandfreie Anlage der Führungsrolle bzw. ein einwandfreies Eingreifen des Führungsflansches in die Stoßfuge selbst für den Fall, daß infolge polygonaler Rohrverlegung oder aus anderen Gründen Stoßfugenversatz oder Stoßfugenklaffung gegeben sind.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Vorrichtung geschaffen wird, welche zum maschinellen Verschweißen eines die Stoßfuge benachbarter Rohre, insbes. Betonrohre, mit Kunststoffauskleidung überbrückenden Fugenbandes mit der Kunststoffauskleidung geeignet ist. Dadurch wird der bei sonstiger Handschweißung unumgängliche Personal- und Zeitaufwand erheblich reduziert, so daß mit der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung rationelles und wirtschaftliches Stoßfugenverschweißen möglich wird. Dadurch reduzieren sich auch die Schweißkosten erheblich. Hinzu kommt, daß sich die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung durch verhältnismäßig einfache und funktionsgerechte Bauweise sowie Anpassungsfähigkeit an verschiedenen
Rohrinnendurchmessern auszeichnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt
F i g. 1 eine Schweißvorrichtung in schematischer Frontansicht bei axialem Rohrschnitt,
Fig.2 den Gegenstand nach Fig. 1 in Seitenansicht bei radialem Rohrschnitt,
F i g. 3 ausschnittsweise die als Kardanwelle ausgebildete Drehachse des Gegenstandes nach Fig. 1 in Ansicht von oben,
Fig.4 ausschnittsweise die Andrückrollen des Gegenstandes nach F i g. 1 im Stoßfugenbereich und
F i g. 5 ausschnittsweise die Führungsrolle des Gegenstandes nach F i g. 1 im Stoßfugenbereich.
In den Figuren ist eine Vorrichtung zum Verschweißen eines die Stoßfuge 1 benachbarter Rohre 2,3 insbes. Betonrohre, mit großem Innendurchmesser und Kunststoffauskleidung 4 überbrückenden Fugenbandes 5 mit der Kunststoffauskleidung 4 mittels das Fugenband 5 randseitig überlappender Schweißbänder 6, 7 dargestellt. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein in den Rohren 2, 3 verfahrbares und feststellbares Traggerüst 8 mit um eine in der Rohrachse liegenden, also mit der Rohrachse zusammenfallenden Drehachse 9 einerseits umlaufenden Rollenträger 10 mit einer Fugenbandrolle 11 und zwei Schweißbandrollen 12, 13, andererseits gleichsinnig umlaufenden Tragarmen 14, 15 mit an einem Tragarmende in vorgegebenem Abstand nebeneinander angeordneten Schweißgeräten 16, 17. Ferner sind beidseitig neben der Stoßfuge 1 Andrückrollen 18, 19 für das Fugenband 5 und die beiden Schweißbänder 6, 7 angeordnet. Außerdem ist eine zu den Andrückrollen 18, 19 vorlaufende in die Stoßfuge 1 eingreifende Führungsrolle 20 für den Rollenträger 10 und die Tragarme 14, 15 und damit für die Andrückrollen 18, 19 und Schweißgeräte 16, 17 vorgesehen. Auf den Rollenträger 10 und die Tragarme 14,15 arbeitet ein Drehantrieb 21, 22. Das Traggerüst 8 besteht aus zwei Gerüstwagen 23, 24, die über die Drehachse 9 für den Rollenträger 10 und die Tragarme 14,15 miteinander verbunden sind. Die Gerüstwagen 23, 24 weisen fußseitig orthogonal gegen die Rohrinnenwand gestellte höhenverstellbare und schwenkbar gelagerte Laufräder 25 und kopfseitig gegen die Rohrinnenwand hochfahrbare Abstützbalken 26 auf. Außerdem besitzen die Gerüstwagen 23, 24 beidseitig Laufstege 27, z. B. begehbare Gitterroste und sind mittels einer Kupplungsstange 28 zu Transportzwecken aneinander kuppelbar.
Die Drehachse 9 für den Rollenträger 10 und die Trs^srme \^, 15 ist s!e Kardanwelle 29 mit Rücklaufsperre 30 ausgebildet. Der Rollenträger 10 weist Lagerwangen 31 auf. Zwischen den Lagerwangen 31 sind die Fugenbandrolle 11 und die Schweißbandrollen 12, 13 um horizontale Achsen drehbar gelagert Die Schweißbandrollen 12, 13 überlappen in Projektion die Fugenbandrolle 11 in deren beidseitigen Randbereichen.
— Die Tragarme 14, 15 sind als C-förmige Arme ausgebildet und an horizontalen Kragarmen 32 des Rollenträgers 10 um eine zur eigenen Drehachse exzentrischen Schwenkachse 33 schwenkbar und um ein vorgegebenes Bewegungsspiel axial beweglich gelagert sowie mittels einer Stellvorrichtung 34 in Arbeitsstellung schwenkbar. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Stellvorrichtung als Zugfeder 34 ausgebildet, die einerseits unterhalb der Schwenkachse bzw. Drehachse 9 an die Tragarme 14, 15 angreift, andererseits an den Rollenträger 10 angeschlossen ist. Außerdem besitzen die Tragarme 14,15 an ihren den Schweißgeräten 16,17 gegenüberliegenden Tragarmenden vertikal und horizontal verstellbare Kontergewichte 35 für die Schweißgeräte 16,17 bzw. Führungsrolle 20 und Andrückrollen Iu, .-f.
Die Schweißgeräte 16, 17 sind als selbstfahrende Geräte, z. B. Heißluft-Geräte, mit geschwindigkeitsregelbarem Antrieb 21 ausgebildet. Der Antrieb 21 arbeitet auf an der Rohrinnenwand ablaufende Antriebsräder 22 bzw. Stützräder und bildet somit den Drehantrieb für den Rollenträger 10 und die Tragarme 14,15. Die Andrückrollen 18,19 sind auf den Tragarmen 14, 15 angeordnet. In Projektion zwischen den Andrückrollen 18,19 ist die vorlaufende Führungsrolle 20 auf einem federbelastetem Kipphebel 36 gegen die Stoßfuge 1 schwenkbar gelagert und angedrückt. Dazu ist zwischen Kipphebel 36 und Rollenträger 10 eine Zugfeder 37 angeordnet. Die Führungsrolle 20 besitzt einen ovalen bzw. elliptischen Querschnitt mit umlaufenden Führungsflansch 38. Dadurch greift der Führungsflansch 38 stets in die Stoßfuge 1 ein, auch dann, wenn Stoßfugenversatz oder Stoßfugenklaffung in Kauf genommen werden müssen, weil die Führungsrolle 20 aufgrund ihres ovalen bzw. elliptischen Querschnittes mehr oder weniger tief in Abhängigkeit von der Stoßfugenbreite in die Stoßfuge eindringt. — Die Umlaufrichtung der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung bzw. der Schweißgeräte 16,17 ist durch einen Pfeil angegeben. Es besteht auch die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung für Überlappschweißung einzusetzen. In diesem Fall entfällt die Verwendung eines Fugenbandes 5, da die Kunststoffauskleidung 4 des einen Rohres 2 in den Bereich des Nachbarrohres 3 hineinreicht und an dessen Ende direkt mit der Kunststoffauskleidung 4 des Nachbarrohres 3 entweder durch ein Schweißband oder durch Direktschweißung thermoplastisch verschweißt wird. Bei dieser Ausführungsform der Überlappschweißung wird nur eine Hälfte der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung erforderlich, wobei die Führungsrolle 20 entfallen muß, da die Stoßfuge ! durch die sich überlappende Kunststoffauskleidung 4 überdeckt ist. In diesem Fall ist es erforderlich, durch maßgerechten Hilfseinbau eines über den Innenumfang des Rohres 2 bzw. 3 verlaufenden Klemmringes eine Führungsmöglichkeit für das entsprechende Schweißgerät 16 bzw. die gesamte Vorrichtung zu schaffen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Verschweißen eines die Stoßfuge benachbarter Rohre, insbesondere Betonrohre, mit Kunststoffauskleidung überbrückenden Fugenbandes mit der Kunststoffauskleidung mittels das Fugenband randseitig überlappender Schweißbänder, gekennzeichnet durch ein in den Rohren (2, 3) verfahrbares und feststellbares Traggerüst (8) mit um eine in der Rohrachse liegenden Drehachse (9) einerseits umlaufendem Rollenträger (10) mit einer Fugenbandro'le (11) und zwei Schweißbandrollen (12, 13), andererseits gleichsinnig umlaufenden Tragarmen (14,15) mit an einem Tragarmende in vorgegebenem Abstand nebeneinander angeordneten Schweißgeräten (16, 17), beidseitig neben der Stoßfuge (1) angeordneten Andrückrollen (18,19) für das Fugenband (5) und die beiden Schweißbänder (6, 7) und mit einer zu den Andrückrollen (18,19) vorlaufenden in die Stoßfuge (1) eingreifenden Führungsrolle (20), ferner durch einen Drehantrieb (21,22) für den Rollenträger (10) und die Tragarme (14,15).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggerüst (8) aus zwei Gerüstwagen (23,24) aufgebaut ist, die über die Drehachse (9) für den Rollenträger (10) und die Tragarme (14,15) miteinander verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gerüstwagen (23, 24) fußseitig orthogonal gegen die Rohrinnenwand gestellte höhenverstellbare und schwenkbar gelagerte Laufräder (25) und kopfseitig gegen die Rohrinnenwand hochfahrbare Abstützbalken (26) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gerüstwagen (23, 24) beidseitig Laufstege, z. B. begehbare Gitterroste
(27) aufweisen und mittels einer Kupplungsstange
(28) aneinander kuppelbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (9) für den Rollenträger (10) und die Tragarme (14, 15) als Kardanwelle (29) mit Rücklaufsperre (30) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenträger (10) Lagerwangen (31) aufweist und zwischen den Lagerwangen (31) die Fugenbandrolle (11) und die Schweißbandrollen (12, 13) um horizontale Achsen drehbar gelagert und die Schweißbandrollen (12,13) in Projektion die Fugenbandrolle (11) in deren beidseitigen Randbereichen überlappen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (14, 15) als C-förmige Arme ausgebildet und an horizontalen Kragarmen (32) des Rollenträgers (10) um eine zur eigenen Drehachse (9) exzentrischen Schwenkachse (33) schwenkbar und um ein vorgegebenes Bewegungsspiel axial beweglich gelagert sowie mittels einer Stellvorrichtung (34), z. B. Zugfeder, in Arbeitsstellung schwenkbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (14, 15) an ihren den Schweißgeräten (16, 17) gegenüberliegendem Tragarmende vertikal und horizontal verstellbare Kontergewichte (35) aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißgeräte (16, 17) als selbstfahrende Geräte, z. B. Heißluft-Geräte, mit an der Rohrinnenwand ablaufenden Antriebsrädern (22) und geschwindigkeitsregelbarem Antrieb (21) ausgebildet sind und den Drehantrieb für den Rollenträger (10) und die Tragarme (14,15) bilden,
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückrollen (18, 19) auf den Tragarmen (14,15) angeordnet sind und in Projektion zwischen den Andrückrollen (18, 19) die vorlaufende Führungsrolle (20) auf einem federbelastetem Kipphebel (36) gegen die Stoßfuge (1) schwenkbar gelagert und angedrückt ist
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrolle (20) einen ovalen bzw. elliptischen Querschnitt mit umlaufendem Führungsflansch (38) aufweist, der in die Stoßfuge (1) eingreift
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