DE29603667U1

DE29603667U1 - Vorrichtung zum Bearbeiten der Kanten der Kunststoffumhüllung an einem Rohr

Info

Publication number: DE29603667U1
Application number: DE29603667U
Authority: DE
Original assignee: Denso Holding GmbH and Co KG
Current assignee: Denso Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1996-02-28
Publication date: 1997-03-13
Anticipated expiration: 2006-03-01

Description

tt ··

Bezeichnung: Vorrichtung zum Bearbeiten der Kanten der Kunststoffumhüllung an einem Rohr

Beschreibung:

Stahlrohrleitungen, insbesondere für die Verlegung im Erdreich vorgesehene Stahlrohrleitungen, werden werksseitig mit einer Korrosionsschutzumhüllung aus einem Kunststoff versehen, wobei lediglich die freien Enden der einzelnen Rohrstücke freibleiben. Bei der Verlegung werden die einzelnen Rohrstücke aneinandergeschweißt, so daß nach der Schweißung der Schweißnahtbereich mit einer entsprechenden Korrosionsschutzumhüllung nachisoliert werden muß. Die freie Metalloberfläche wird hierbei mit einem Primer vorbehandelt und anschliessend überlappend mit einem sogenannten Korrosionsschutzband umwickelt, das beispielsweise aus einem Polyethylen-Trägerband besteht, das auf beiden Seiten mit einer Buthylkautschukmasse versehen ist, so daß im Überlappungsbereich die Umwicklung miteinander verwächst und einen geschlossenen und dichten Mantel bildet. Diese Arbeiten können am oder im offenen Rohrgraben vorgenommen werden, der anschließend wieder verfüllt wird, wobei die Schweißnahtumwicklung zusätzlich noch mit einer sogenannten Rohrschutzmatte gegen mechanische Einwirkungen durch das Erdreich geschützt werden kann.

In einer Reihe von Einsatzfällen kann der geschweißte Rohrstrang jedoch nicht im offenen Rohrgraben verlegt werden, sondern es besteht die Anforderung, daß der Rohrstrang nach dem Verschweißen durch das Erdreich direkt oder durch" ein im Erdreich verlegtes Führungsrohr hindurchgezogen werden muß. Bei dieser Verlegungsweise ist die Schweißnahtbewicklung mit einem Korrosionsschutzband in hohem Maße durch Scherkräfte gefährdet, so daß man dazu übergegangen ist, entweder nach einer Bewicklung mit einem Korrosionsschutzband oder nach einer Vorbehandlung der metallischen Oberfläche ohne Bewicklung mit einem Korrosionsschutzband

"]_ den Schweißstellenbereich mit einer aushärtenden Kunststoffmasse zu ummanteln, so daß die Ummantelung des Schweißstellenbereiches ebenso wie die werksseitige Ummantelung der anschließenden Rohrlänge nicht nur die gleiche mechanische Widerstandsfähigkeit aufweisen sondern auch in ihrer Oberfläche glattflächig fluchtend angeprdnet sind. Das Auftragen einer derartigen spachtelfähigen Kunststoffmasse von Hand ist nicht nur mühsam, sondern weist auch den Nachteil auf, daß durch die Spachtelspuren Unebenheiten auf der äußeren IQ Oberfläche verbleiben, die beim Ziehen oder Pressen eines Rohrstranges durch das Erdreich wieder Angriffsflächen bieten, so daß hier die Gefahr einer Beschädigung der nachträglich aufgebrachten Mantelschicht gegeben ist.

"L &bgr; Sowohl bei der Neuverlegung von Rohrsträngen als auch bei Reparaturarbeiten an derartigen Rohrsträngen mit entsprechenden Nachisolierungsarbeiten muß für eine saubere Kantenausbildung der den Schweißnahtbereich begrenzenden Kanten der Werksumhüllung aus Kunststoff Sorge getragen werden, um einen zuverlässig dichten Anschluß der aufzubringenden Nachisolierung zu gewährleisten. Das Bearbeiten der freien Kanten von Hand, insbesondere, wenn eine besondere Konturierung gewünscht ist, ist zeitraubend und bietet keine Gewähr für eine ordnungsgemäße Konturierung der Kanten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine zuverlässige Kantenbearbeitung mit reproduzierbarer Genauigkeit ermöglicht.

OQ Die zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehene Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen Tragrahmen, der mit Laufrollen versehen ist und an dem eine antreibbare Fräseinrichtung mit einem rotierenden Fräskopf angeordnet ist sowie durch wenigstens ein den Rohrstrang zumindest teilweise umgreifen-

gpj des Halteelement. Eine derartige Vorrichtung hat den Vorteil, daß nach dem Aufsetzen auf den Rohrstrang die Vorrichtung, die sich über die Laufräder einerseits und über das umgreifende Halteelement andererseits auf dem Rohrstrang abstützt,

*1 um den Schweißnahtbereich herumgeführt werden kann, wobei der Fräskopf der Fräseinrichtung in definiertem Abstand zur Rohroberfläche geführt wird. Dadurch ist sichergestellt, daß der von der Umhüllung jeweils abzunehmende Kantenbereich, sei es vollständig, sei es unter Verbleib einer Restschicht, gezielt von der Oberfläche her abgenommen werden kann. Während es grundsätzlich möglich ist, die Tragrollen über die freiliegende Rohroberfläche im Schweißnahtbereich zu führen, ist in besonders zweckmäßiger Ausgestaltung vorgesehen, daß der Tragrahmen in seiner Länge so bemessen ist, daß sich die Laufrollen auf der den Schweißbereich seitlich begrenzenden Umhüllung des Rohrstranges abstützen. Damit ist sichergestellt, daß die Führung des Fräskopfes in Abhängigkeit von der Oberfläche der Umhüllung erfolgt und etwaige Dickenabweichungen in der Umhüllungsdicke besser berücksichtigt werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der rotierende Fräskopf als Messerkopf ausgebildet ist, dessen Drehachse im wesentlichen parallel zur Rohrachse ausgerichtet ist. Mit einem derartigen Fräskopf kann parallel zur Rohroberfläche des Rohres ein relativ breiter Randbereich der den Schweißnahtbereich begrenzenden Umhüllung entweder vollständig oder auch stufenförmig abgenommen werden. Bei entsprechenden Anwendungsfällen ist es möglich, die Drehachse des Messerkopfes gegenüber der Rohrachse geneigt auszurichten, so daß die Kante der Umhüllung in einer Abschrägung abgenommen werden kann. Zweckmäßig ist es, wenn der Messerkopf auswechselbare Messer aufweist, wobei hier vorteilhafterwe;ise handelsübliche Messer verwendet werden, die eine geradlinige Kontur aufweisen. Es ist aber auch möglich, Messer mit einer gekrümmten oder stufenförmig ausgebildeten Kontur zu verwenden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Fräseinrichtung in Richtung auf die Rohrachse

• ·

•' · · V

radial zustellbar am Tragrahmen gelagert ist. Hierdurch ist es möglich, die Fräseinrichtung auf jede gewünschte Frästiefe einzustellen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zustellrichtung der Fräseinrichtung im wesentlichen durch eine Verbindungslinie zwischen der Rohrachse und der Drehachse einer Laufrolle definiert ist, längs der der Fräskopf geführt wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Fräskopf über die Laufrolle exakt entlang einer Bahn geführt wird, die durch die Kontur der Oberfläche vorgegeben ist, auf der die Laufrolle abrollt, so daß Durchmesserabweichungen oder Formabweichungen keinen Einfluß auf die Schnittiefe haben, insbesondere vermieden wird, daß bei derartigen Abweichungen die Schneidkanten des Fräskopfes mit der Oberfläche des von der abfräsenden Umhüllung umfaßten Stahlrohres nicht in Berührung kommen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Fräseinrichtung in Richtung der Rohrachse verschiebbar am Tragrahmen gelagert ist. Damit ist die Möglichkeit gegeben, in einer Aufspannung beide Begrenzungskanten des Schweißnahtbereiches zu bearbeiten.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das Halteelement mit wenigstens einem RoIlkörper versehen ist.

Das den Rohrstrang zumindest teilweise umgreifende Halteelement muß nun so ausgebildet sein, daß es beim Abrollen auf dem Rohrumfang sich ebenfalls auf der bereits vorhandenen Umhüllung abstützt. In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei vorgesehen, daß zwei Halteelemente vorgesehen sind, die jeweils den durch die Laufrollen des Tragrähmens vorgegebenen Drehebenen zugeordnet sind.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß jeweils ein zwischen dem Tragrahmen und

~l dem Halteelement wirksames Spannfederelement vorgesehen ist. Hierdurch ist es möglich, die Vorrichtung an Rohrsträngen mit unterschiedlichen Durchmessern zum Einsatz zu bringen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß

das Halteelement armartig ausgebildet ist und am Tragrahmen angelenkt ist, wobei in Betriebsposition der Tragrahmen einerseits und das Halteelement andererseits den Rohrstrang IQ klauenartig umgreifen. Der bzw. die Rollkörper des Halteelements sind nun so angeordnet, daß sie sich jeweils im Berührungsbereich des Halteelementes mit der Oberfläche der vorhandenen Umhüllung des Rohrstranges befinden.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehe-n, daß das Halteelement mehrere kettenartig gelenkig miteinander verbundene Halteglieder aufweist und um den Rohrstrang, herumlegbar ist und mittels einer Spannfeder mit dem Tragrahmen verbindbar ist. Eine Vorrichtung mit einem derart ausgebildeten Halteelement läßt sich auch in engen Rohrgräben handhaben und ist sowohl bei der Montage als auch der Demontage am Rohrstrang einfach zu handhaben. Dadurch, daß mehrere kettenartig miteinander verbundene Halteglieder vorgesehen sind, ergibt sich auch eine einfache Möglichkeit zur Anpassung an unterschiedliche Rohrstrangdurchmesser, da durch entsprechendes Umhängen der Spannfeder die notwendigen Längenänderungen des Halteelementes vorgenommen werden können. Die Rollkörper sind hierbei zweckmäßigerweise jeweils im Gelenkbereich zwischen den einzelnen Haltegliedern angeordnet.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

₃£ Fig. 1 den Schweißnahtbereich eines Rohrstranges

mit werksseitiger Umhüllung,

M »&Igr;

-]_ Fig. 2 eine Seitenansicht einer Vorrichtung in

Richtung der Rohrachse gesehen,

Fig. 3 eine Ansicht auf die Vorrichtung

in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2

mit angesetzter Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt den Schweißnahtbereich 1 an einem Rohrstrang Dieser ist aus aufeinanderfolgenden Rohrlängen 3.1 und ^aus Metall gebildet, die jeweils an ihren Stoßstellen miteinander verschweißt sind. Die einzelnen Rohrlängen sind mit einer Korrosionsschutzumhüllung 4 versehen, beispielsweise einer bereits werksseitig aufgebrachten Kunststoffummantelung aus PVC oder PE, wobei jeweils ein Endbereich a an den einzelnen Rohrlängen frei bleibt oder bei Reparaturen freigelegt wird.

Nach dem die Rohrlängen zu einem Rohrstrang miteinander verschweißt worden sind, muß nun der umhüllungsfreie Bereich a-a, nachstehend als Schweißnahtbereich bezeichnet, mit einer entsprechenden Nachisolierung versehen werden, die ganz oder zumindest in ihrem außenliegenden Bereich durch eine aushärtende, spachtelfähige Beschichtungsmasse gebildet werden soll und die so aufgebracht werden muß, daß ihre Endbereiche mit den Endkanten der an beiden Seiten angrenzenden Werksumhüllung 4 dicht anschließen. Für einen dichten Anschluß der Nachisolierung, insbesondere einer Nachisolierung die zumindest außen eine aushärtende Kunststoffbeschichtung aufweist, ist es bei Reparaturarbeiten zweckmäßig, einen relativ breiten Streifen parallel zur Endkante 5 von der Umhüllung zu entfernen, um sicherzustellen, daß die hierdurch gebildete "neue" Endkante in ihrer Haftung mit der Rohroberfläche einwandfrei ist und praktisch der ursprünglichen Güte der werksseitigen Umhüllung entspricht.

Neben einer vollständigen Entfernung eines entsprechend bereiten Streifens kann es auch zweckmäßig sein, über einen definierten Bereich 5.1 von dem "gesunden" Umhüllungsmaterial

-\ ' in der Dicke nur einen Teil abzunehmen, so daß hier eine stufenförmig konturierte Endkante entsteht. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die Nachisolierungsmaterialien nicht nur bis an die unmittelbare Übergancrskante zwischen Rohroberfläche und Umhüllung heranzuführen, sondern auch noch den abgestuften Bereich 5.1 zu überdecken, so daß hier mit Sicherheit die Ausbildung von Fließkanälen und damit der Eintritt von Feuchtigkeit in den Schweißnahtbereich vermieden werden kann. Eine derart abgestufte Konturierung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Außendurchmesser der Nachisolierung im Schweißnahtbereich 1 nicht oder nur unwesentlich größer sein darf als der Außendurchmesser des Rohrstranges im Bereich der werksseitigen Umhüllung 4.

Die zur Bearbeitung vorgesehene Vorrichtung ist in Fig. in einer Ansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1 und in Fig. 3 in einer Queransicht dargestellt. Sie wird im wesentlichen gebildet aus einem Tragrahmen 6, der mit zwei Tragrollenpaaren 7.1 und 7.2 versehen ist, wobei sich jeweils die beiden Tragrollen des Tragrollenpaares 7.1 und die beiden Tragrollen des Tragrollenpaares 7.2 auf der Umhüllung 4 beiderseits des Schweißnahtbereiches 1 abstützen (Fig. 3) An dem Tragrahmen 6 ist eine mit einem hier nicht näher dargestellten Antriebsmotor, beispielsweise einem Elektromotor, angetriebene Fräseinrichtung 8 angeordnet. Über eine Zustelleinrichtung 9 kann der Abstand des Fräskopfes 8.1 gegenüber der Außenfläche des Rohrstranges 2 zugestellt werden.

Um nun die Vorrichtung gleichmäßig um den Rohrstrang 2 auch im Rohrgraben herumführen zu können, ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils in der Drehebene der Tragrollen der beiden Tragrollenpaare 7.1, 7.2 ein Haltelement 10 vorgesehen, das mehrere, kettenartig gelenkig miteinander verbundene Halteglieder 11 aufweist, wobei jeweils in den Gelenkpunkten 12 zwischen zwei Haltegliedern 11 ein Rollkörper 13 angeordnet ist. Am Tragrahmen 6 sind zwei dieser Halteelemente an einer Seite angelenkt und

t* ff

nach dem Herumlegen um den zu umhüllenden Rohrstrang an

der anderen Seite des Tragrahmens 6 unter Zwischenschaltung einer Spannfeder 14 befestigt. Die Vorrichtung kann nunmehr mit Hilfe eines am Tragrahmen 6 angeordneten Handgriffs über die Laufrollenpaare 7.1 und 7.2 auf der Rohroberfläche abrollend in Umfangsrichtung um den Schweißnahtbereich herumgeführt werden und hierbei über den rotierenden Fräskopf 8.1 von der Umhüllung 4 ein Streifen mit vorgegebener Breite und mit einer durch Zustellung vorgegebenen Dicke XO abgefräst werden.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2. Der zugehörige Tragrahmen 6 mit seinen Laufrollen des Laufrollenpaares 7.1 sowie mit den beiden zugeordneten Halteelementen 10 mit ihren Laufrollen 13 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit einer Traverse 15 versehen, auf der die mit der Zustelleinrichtung 9 verbundene Fräseinrichtung 8, die hier nur durch den Fräskopf 8.1 angedeutet ist, in Richtung des Pfeiles 17 parallel zur Rohrachse verschieb- und festlegbar angeordnet ist.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die Halteelemente 10 jeweils in der Drehebene 16.1 bzw. 16.2 des Laufrollenpaares angeordnet. Die Zuordnung der Halteelemente zur Drehebene 2g der zugehörigen Laufrollen ist jedoch nicht zwingend, bietet sich jedoch an,, da dann der entsprechende Teil des Tragrahmens 6 wie ein Halteglied 11 in der Zugrichtung der zugehörigen Spannfeder 14 liegt.

QQ Soll nun, wie in Fig. 1 angedeutet, der Randbereich 5.1 der Umhülllung 4 in abgestufter Form abgenommen werden, so wird über die Zustelleinrichtung 9 der rotierende Fräskopf 8.1 in Richtung des Pfeiles 20 gegen die Rohrachse 18 in entsprechender Tiefe zugestellt und mit Hilfe des

g₅ Handgriffs 19 die gesamte Anordnung um den Rohrstrang herumgeführt. Diese Arbeit kann auch so durchgeführt werden, daß die entsprechende Schichtabnahme in mehreren Umläufen unter wiederholter Zustellung des Fräskopfes 8.1. erfolgt.

"1 Nachdem der Bereich 5.1 an der Rohrlänge 3.1 fertiggestellt worden ist, kann ohne Veränderung der Zustellung dann die Fräseinrichtung längs der Traverse 15 in Richtung auf die Rohrlänge 3.2 verschoben und in ihrer Endposition fixiert werden, so daß anschließend auch hier die Bearbeitung durchgeführt werden kann.

Die Zustelleinrichtung 9 ist hierbei so am Halterahmen 6 angeordnet, daß ihre Zustellrichtung im wesentlichen durch die Verbindungslinie 21 zwischen der Rohrachse 18 und der Drehachse der Laufrolle 7.2 definiert ist. Sofern die Vorrichtung so ausgelegt ist, daß sie nur zur Bearbeitung von Rohrlängen mit fest vorgegebenem Durchmesser eingesetzt wird, kann die Fräseinrichtung 8 mit ihrer Zustelleinrichtung 9 in bezug auf die Verbindungslinie 21 fest am Tragrahmen 6 angeordnet sein. Soll jedoch die Vorrichtung zur Bearbeitung von Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern eingesetzt werden, dann ist es zweckmäßig, wenn die Fräseinrichtung 8 insgesamt, zumindest jedoch die Zustellvorrichtung 9, so mit dem Tragrahmen 6 verbunden ist, daß die Fräseinrichtung bzw. ihre Zustelleinrichtung um die Achse der Laufrolle 7.2 verschwenkbar ist und damit eine Ausrichtung in Richtung der Verbindungslinie 21 möglich ist.

Wie die vorstehende Beschreibung eines Ausführungsbeispieles erkennen läßt, kann die Vorrichtung auch zum Abschälen der Werksumhüllung über eine größere Länge eines Rohres eingesetzt werden. Dies ist beispielsweise dann notwendig, wenn an einen Rohrstrang Anschlußrohre anzuschweißen sind oder aber ein beschädigter Teilbereich einer Werksumhüllung entfernt werden muß, um diesen Bereich neu isolieren zu können.

Die Vorrichtung kann mit Vorteil auch zum Bearbeiten von Umfangsflächen und Stirnkanten an Kunststoffrohren, beispielsweise Polyethylenrohren eingesetzt werden.

Claims

10 Ansprüche

1. Vorrichtung zum Bearbeiten der Umfangsflache eines Rohres, das zumindest auf seiner Außenseite aus Kunststoff besteht, insbesondere der Kanten einer Kunststoffumhüllung an einem Metallrohr, gekennzeichnet durch einen Tragrahmen (6), der mit Laufrollen (7) versehen ist, an dem eine antreibbare Fräseinrichtung (8) mit einem rotierenden Fräskopf (8.1) angeordnet ist, sowie durch wenigstens ein das Rohr (2) zumindest teilweise umgreifendes Halteelement (10).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (6) in seiner Länge so bemessen ist, daß sich die Laufrollen auf der den Schweißnahtbereich

(1) seitlich begrenzenden Umhüllung (4) des Rohrstranges (2) abstützen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Fräskopf (8.1) als Messerkopf ausgebildet ist, dessen Drehachse im wesentlichen parallel zur Rohrachse (18) ausgerichtet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräseinrichtung (8) in Richtung auf die Rohrachse (18) radial zustellbar am Tragrahmen (6) gelagert ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellrichtung (Pfeil 20) der

QQ Fräseinrichtung (8) im wesentlichen durch eine Verbindungslinie (21) zwischen der Rohrachse (18) und der Drehachse einer Laufrolle (7) definiert ist, längs der der Fräskopf (8.1) geführt wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräseinrichtung (8) in Richtung der Rohrachse (18) verschiebbar am Tragrahmen gelagert ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (10) wenigstens einen Rollkörper (13) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Halteelemente (10) vorgesehen sind, die jeweils den durch die Laufrollen (7.1, 7.2) des Tragrahmens (6) vorgegebenen Drehebenen (16.1, 16.2) zugeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, daß ein zwischen dem Tragrahmen (6) und einem Halteelement (10) wirksames Spannfederelement (14) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch

gekennzeichnet, daß das Halteelement (10) armartig ausgebildet und am Tragrahmen (6) angelenkt ist, wobei in Betriebsposition der Tragrahmen (6) einerseits und das Haltelement (10) andererseits den Rohrstrang (2) klauenartig umgreifen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (10) mehrere ketten-5 artig gelenkig miteinander verbundene Halteglieder (11) aufweist und um den Rohrstrang (2) herumlegbar ist und mittels einer Spannfeder (14) mit dem Tragrahmen (6) verbindbar ist.