DE3520241A1

DE3520241A1 - Vorrichtung zum automatischen schweissen von rohren

Info

Publication number: DE3520241A1
Application number: DE19853520241
Authority: DE
Inventors: Giorgio Albissola Marina Savona Isetta; Fernando Guardamiglio Mailand/Milano Rinaldi
Original assignee: TSA SpA TECH SALDA ALBISSOLA; Saipem SpA
Current assignee: TSA SpA TECH SALDA ALBISSOLA; Saipem SpA
Priority date: 1984-06-05
Filing date: 1985-06-05
Publication date: 1985-12-05
Also published as: DK251885D0; SE8502622L; AU4332885A; JPS60261671A; AU571091B2; SE457067B; BR8502817A; LU85922A1; ES8608370A1; GB2159748A; NZ212234A; DD232448A5; IT8421254A1; DK251885A; FI852228L; PT80593A; IT8421254A0; IT1176263B; CS403285A2; HUT45206A

Description

Vorrichtung zum automatischen Schweißen von Rohren

Die Erfindung betrifft eine sich längs einer Kreis- oder Umlaufbahn bewegende Vorrichtung zum automatischen Schweißen von Rohren, die im folgenden kurz als Umlaufvorrichtung bezeichnet wird und die mit zwei Schweißlanzen gleichzeitig zwei übereinander liegende Schweißzugraupen während jedes Durchganges erzeugt, wodurch der automatische Schweißvorgang beschleunigt,verbessert, erneuert und kostengünstiger gemacht wird, und zwar sowohl in Aufwärts- als auch in Abwärtsrichtung von Rohren selbst mit großem Durchmesser.

Die Notwendigkeit der Beschleunigung des Arbeitszyklus der Schweißvorgänge beim Verlegen von Rohrleitungen zum Befördern von Flüssigkeiten oder Gasen zum Zweck der Reduzierung der Kosten auf ein mehr und mehr wettbewerbsfähiges Niveau und der soweit wie möglich gehenden Verringerung der benötigten Zeit hat zur Entwicklung von immer komplizierteren Vorrichtungen für das automatische Schweißen von Rohren geführt.

Aus der DE-PS 26 16 931 ist eine hochleistungsfähige Umlaufvorrichtung zum automatischen Schweißen von Rohren bekannt, von der die vorliegende Erfindung ausgeht.

Die Umlauf vorrichtung gemäß DE-PS 26 16 931 besteht im wesentlichen aus einer Schiene, die um das Rohr in einer bestimmten Lage längs der zu schweißenden Kante angeordnet und festgelegt wird, sowie einer Haltegrundplatte, die mittels

einer Schnellbefestigungseinrichtung an den Kanten der Schiene über vier Laufräder befestigt und längs der Schiene über ein gerändeltes Antriebsritzel bewegt wird, das mit einer Kante derselben Schiene zusammenarbeitet- An der Grundplatte sind unter anderem die Schweißlanze, dor Schweißdrahtvorschub und der Mechanismus angebracht, uer zum Einstellen der Lage der Lanze und zu ihrem Schwenken in Querrichtung relativ zu der zu schweißenden Kante benötigt wird.

Wie bei allen anderen bekannten ähnlichen Vorrichtungen wird bei einer derartigen Umlaufvorrichtung nur eine einzige Schweißzugraupe während jedes Durchganges erhalten.

Das heißt mit anderen Worten, daß zwei übereinander liegende Schweißzugraupen nur nacheinander und im zeitlichen Abstand über zwei verschiedene Durchgänge erhalten werden können.

Aufgrund der Tatsache, daß das Schweißen eines Rohres immer dadurch erfolgt, daß eine bestimmte Anzahl von Zugraupen übereinander gelegt wird, sind Durchgänge in einer Anzahl notwendig, die gleich der Anzahl der zu bildenden Schweißraupen ist.

Durch die Erfindung soll eine Umlauf vorrichtung geschaffen werden, die es erlaubt, Rohre mit einer kleineren Anzahl von Durchgängen zu schweißen.

Dadurch soll gleichfalls eine bessere Qualität der Schweißnähte erzielt werden.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß durch die Ausbildung von zwei übereinander liegenden Schwei ß?ugraupt?n innerhalb eines kurzen Zeitabschnittes voneinander, d.h.praktisch der Ausbildung einer Schweißraupe während das Schmelzbad der darunterliegenden Schweißraupe noch nicht vollständig

BAD ORIGINAL

erkaltet ist, wie es bei den bekannten Vorrichtungen erfolgt, eine Schweißnaht mit optimalen Eigenschaften erhalten wird, da ein leichteres Ineinandergehen der beiden übereinander liegenden Schweißraupen erzielt wird, was die metallurgischen Eigenschaften und somit auch die Festigkeit und Härte der geschweißten Verbindungen verbessert.

Dazu werden an derselben Haltegrundplatte zwei Schweißlanzeneinrichtunyen verwandt, die mit Positionier- und Schwenkbe-Lätigunyseinrichtungen sowie mit,zwei Schweißdrahtzuführungs-' einrichtungen versehen sind, so daß über denselben einzigen Lauf der Vorrichtung längs der zu schweißenden Kante zwei übereinander liegende Schweißzugraupen erhalten werden, wobei die zweite Schweißraupe mit einer Zeitverzögerung relativ zur ersten ausgebildet wird, die proportional zum Abstand der beiden Lanzen auf der Grundplatte ist.

Es wurde andererseits bei Versuchen immer beobachtet, daß die Qualität der Schweißnaht auch eine Funktion dieser Zeitverzögerung ist, die daher genau in jedem Fall festgelegt werden muß. Um es zu ermöglichen, auch diesen Parameter zu steuern, ist es notwendig, die Möglichkeit der Variation des Zeitintervalls zwischen der Ausbildung der beiden aufeinanderfolgenden Schweißraupen ins Auge zu fassen, so daß es möglich ist, den zweiten Zyklus genau an dem Zeitpunkt des ersten Zyklus zu beginnen, an dem die Temperaturverhältnisse und die Verhältnisse der Verfestigung des Schweißmaterials desselben Rohres für den Beginn des zweiten Zyklus am geeignetsten sind.

Dazu sind die Schweißlanzen nicht an festen Stellen an der Haltegrundplatte, sondern so angebracht, daß der Abstand einer Lanze in Umfangsrichtung der Schiene relativ zur anderen und folglich die genannte Zeitverzögerung in der gewünschten Weise verändert werden kann. Das wird dadurch erreicht, daß einfach die beiden Schweißanordnungen über Bolzen befestigt

BAD ORIGINAL

sind, die in Schlitzen aufgenommen sind, die in Umfangsrichtung derselben Schiene verlaufen.

Die Verwendung von zwei vollständigen und autonomen Schweißanordnungen auf derselben Grundplatte, deren Größe natürlich nicht erhöht werden darf, um nicht die Gesamtabmessungen zu erhöhen, was wiederum ein gut funktionierendes Anbringen an der Schiene beeinträchtigen und das Schweißen einer kreisförmigen Verbindungsstelle komplizierter machen würde, führt zu einer derartigen Ansammlung von Bauelementen an derselben Plat· te, daß die Arbeitsvorgänge der Prüfung und Reinigung der Schweißlanzen und der unteren Teile der beweglichen Vorrichtung ohne Abnahme der gesamten Konstruktion von der festen Schiene schwierig werden. Gemäß der Erfindung ist die zweite Schweißanordnung nicht an der Haltegrundplatte, sondern an einer zweiten Halteplatte .angebracht, die an ein Ende der genannten Grundplatte angelenkt und dementsprechend am anderen Ende über einen Sperrhaken gehalten ist, der an der Haltegrundplatte angebracht ist.Durch Lösen des Sperrhakens ist es in dieser Weise möglich, die zweite Platte zur Seite zu schwenken und die Lanzen und die unteren Teile der beweglichen Vorrichtungen leicht zugänglich zu machen.

j Die erfindungsgemäße, sich längs einer Umlaufbahn bewegenden Vorrichtung zum automatischen Schweißen von Rohren umfaßt so-ί

j mit einen festen Teil oder eine Schiene, die um das Rohr in einer bestimmten Lage relativ zur zu schweißenden Kante ange-• ordnet und festgelegt ist, sowie einen beweglichen Teil, dor j von einer Haltegrundplatte gebildet wird, die mit einer Schnellbefestigungseinrichtung an den Kanten der Schiene über vier Laufräder befestigt wird und längs der Schiene über ein gerändeltes Antriebsritzel angetrieben wird, das mit einer Kante derselben Schiene zusammenarbeitet, wobei auf der Grundplatte eine Schweißanordnung angebracht ist, die aus einem die Schweißlanze tragenden Block einschließlich der Einrich-

BAD ORIGINAL

Lungen, die zum Einstellen ihrer Lage und für ihre Schwenkbewegung notwendig sind, sowie der Vorschubeinrichtung für den Schweißdraht besteht, die eine Schweißdrahtspule und den Mechanismus zum Ausgeben des Schweißdrahtes umfaßt, und ist dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer analogen zweiten Schweißanordnung versehen ist, die in einer parallelen Lage zur ersten Schweißanordnung auf der Grundplatte angebracht ist, so daß zwei Schweißlanzen parallel zueinander längs der zu schweißenden Kante angeordnet sind, wobei die beiden Schweißanordnungen in einem gegeneinander einstellbaren Abstand dadurch befestigt sind, daß die Halteblöcke mit Bolzen befestigt sind, die in Schlitzen aufgenommen sind, die in Umfangsrichtung derselben Schiene verlaufen, wobei die zweite Schweißanordnung an einer zweiten Halteplatte vorgesehen ist, die ihrerseits an einem Ende an ein Ende der Haltegrundplatte angelenkt ist und an ihrem entsprechenden anderen Ende durch einen Sperrhaken zum Verriegeln der Grundhalteplatte gehalten ist.

Aufgrund des begrenzten, zur Verfugung stehenden Platzes wurde darüber hinaus die zusätzliche parallele Anordnung einer zweiten Schweißdrahtspule zur Versorgung der zweiten Lanze ein Nachladen von Schweißdraht auf die Spule der ersten Lanze unmöglich machen. Gemäß der Erfindung ist daher vorzugsweise die Schweißdrahtspule für die zweite Lanze drehbar an einem Arm angebracht, der gelenkig ist und in seiner Lage durch Ginon Sperriegel gehalten wird.

Durch ein Entriegeln des Sperriegels kann die zweite Spule zur Seite geschwenkt werden, so daß die erste Spule in ihr Gehäuse eingesetzt werden kann.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

BAD ORIGINAL

Fig.1 eine perspektivische Teilansicht des Aus

führungsbeispiels der erfindungsgemäßen Umlaufvorrichtung an einem zu schweißenden Rohr,

Fig.2 eine perspektivische Teilansicht der in

Fi g . 1 dargestellten Umlauf vorrichtung mit den zur Seite geschwenkten Schweißanordnungen, und

Fig.3 eine perspektivische Teilansicht im ver

größerten Maßstab der Anordnungseinrichtung der zweiten Schweißdrahtspule im einzelnen.

In der Zeichnung ist die zu schweißende Kante 1 eines Rohres 2 dargestellt, auf dem in einem bestimmten Abstand relativ zur Kante 1 eine kreisförmige Schiene 3 angeordnet und befestigt ist, die über stiftförmige Abstandsstücke 4 sich auf dem Rohr abstützt.

Auf der Schiene 3 ist eine Haltegrundplatte 6 angebracht, die über vier Gieitlaufräder 5 bewegbar ist. An einem Ende der Haltegrundplatte 6 ist eine zweite Halteplatte 8 über einen Drehstift 7 angelenkt, so daß die zweite Halteplatte 8 mit der Grundplatte 6 über einen Schneilösesperrhaken 9 in Kontakt gehalten ist, der am anderen Ende der Grundplatte 6 angebracht ist und mit seinem Hakenteil 9¹ mit der oberen Außenfläche des anderen Endes der zweiten Halteplatte 8 zusammenarbeitet, wie es insbesondere in Fig. 1 dargestellt ist.

Die zweite Halteplatte 8 ist darüber hinaus mit zwei Schlitzen 10 versehen, die sich in Umfangsrichtung der Schiene 3 erstrecken und in denen zwei Halteblöcke 11 und 11' über Bolzen parallel zueinander angeordnet sind. Die Blöcke 11 und

BAD ORIGINAL

1.1 ' , deren gegenseitiger Abstand in der gewünschten Weise durch Ausnutzung der Länge der Schlitze 10 einstellbar ist, tragen zwei vollständige Schweißanordnungen, die autonom und parallel zueinander angeordnet sind, und von denen die zweite im folgenden mit denselben Bezugszeichen, wie die erste, jedoch mit einem zusätzlichen Strich bezeichnet wird.

Jeder Block 11,11' kann in axialer Richtung des Rohres 2 mittels der Führung des Knopfes 12,12' eingestellt werden und trägt einen Rahmen 13,13', der seinerseits vertikal in radialer Richtung über den Knopf 14,14' einstellbar ist. Jeder Rahmen 13,13' ist schwenkbar, wobei die Schwenkbewegungsstrecke durch den Knopf 15,15' eingestellt werden kann, und trägt eine Konstruktion 16,16', an der eine Schweißlanze 18, 18' über einen vorstehenden Arm 17,17' befestigt ist.

Die beiden Lanzen 18,18' sind parallel relativ zueinander längs der zu schweißenden Kante 1 angeordnet, wie es insbesondere in F ί g. 1 dargestellt ist, und werden mit dem Schweißdraht 19,19' versorgt, der von seiner zugehörigen Spule 20, 20' über einen Antriebsmechanismus 21,21' abgezogen wird.

Die Spule 20' des Schweißdrahtes 19' für die zweite Lanze 18' ist in der in Fig.3 dargestellten Weise an einem Arm 22 angebracht, der bei 23 an einen Träger 24 angelenkt ist, der fest mit dem Block 11' verbunden ist.

Der Arm 22, der es erlaubt, die zweite Spule 20' zur Seite zu schwenken, um die erste Spule 20 leicht austauschen zu können, wird in seiner Lage durch einen Sperriegel 25 festgehalten, der auf eine Verlängerung 26 des Armes 22 geschraubt wi rd.

BAD ORIGINAL

-40

Leers ζ

Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Br. E. Assmarin. *

Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

35202M

3/Li Case 2046

SAIPEM S.p.A., Mailand (Italien) und

T.S.A. S.p.A. Tecnologie di Saldatura ALBISSOLA MARINA, ALBISSOLA MARIA (Italien)

Vorrichtung zum automatischen Schweißen von Rohren

PATENTANSPRÜCHE

Sich längs einer Umlaufbahn bewegende Vorrichtung zum automatischen Schweißen von Rohren, mit einem festen Schienenteil, der um das Rohr in einer vorbestimmten Lage relativ zu der zu schweißenden Kante angeordnet und angebracht ist, sowie mit einem beweglichen Teil,der von einer Grundhalteplatte gebildet wird, die durch eine Schnei!befestigungseinrichtung an den Kanten der Schiene über vier Laufräder angebracht ist und längs der Schiene über ein gerändeltes Antriebsritzel angetrieben wird, das mit einer Kante derselben Schiene zusammenarbeitet, wobei an der Grundplatte eine Schweißanordnung angebracht ist, die aus einem Block, der die Schweißlanze einschließlich

BADORiGiNAL

der zur Einstellung der Lage der Lanze und der Schwenkbewegung der Lanze notwendigen Einrichtungen trägt, sowie einer Vorschubeinrichtung des Schweißdrahtes besteht, die die Schweißdrahtspule und den Mechanismus zur Abgabe des Drahtes umfaßt,
gekennzeichnet durch

eine analoge zweite Schweißanordnung, die in einer parallelen Lage zur ersten Schweißanordnung an der Grundplat· te so angebracht ist, daß die beiden Schweißlanzen parallel zueinander längs der zu schweißenden Kante liegen, wobei die beiden Schweißanordnungen in einem einstellbaren gegenseitigen Abstand dadurch befestigt sind, daß die Halteblöcke mit Bolzen in Schlitzen angebracht sind, die in Umfangsrichtung derselben Schiene verlaufen, wobei die zweite Schweißanordnung an einer zweiten Halteplatte vorgesehen ist, die ihrerseits mit ihrem einen Ende an ein Ende der Grundhalteplatte angelenkt ist und an ihrem anderen Ende durch einen Sperrhaken zum Verriegeln der Grundhalteplatte gehalten ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

ι daß die Spule des Schweißdrahtes der zweiten Schweißan

ordnung drehbar an einem gelenkigen Arm angebracht und durch einen Sperriegel in ihrer Lage gehalten ist.