DE3901022A1 - Spann-, zentrier und innenspuelvorrichtung fuer rohrstuecke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spann-, Zentrier und Innenspülvorrichtung für die Enden von miteinander zu verschweißenden Rohrstücken.

Wenn die Enden von Rohren fluchtend miteinander verschweißt werden sollen, treten eine Reihe von Problemen auf, die durch bislang bekannte Einrichtungen nicht hinlänglich erfüllt werden können.

So soll der Schweißvorgang so durchgeführt werden können, daß an der Innenseite der miteinander verbundenen Rohre kein Grat, keine Spitzen oder dergleichen vorstehen. Auch soll die Innenoberfläche der Schweißstelle nicht verzundern können, da das spätere Ablösen von Zunder zu Problemen führt. Zum anderen kann auch Lochfraß zum späteren Ausfall der Leitung führen.

Es ist nun bekannt im Zusammenhang mit dem Verschweißen von Rohrstücken Spül- oder Schutzgas einzusetzen, dies jedoch ist auch wiederum nicht ganz unproblematisch. Würde man den Druck des Spülgases zu hoch wählen, so würde dies der einwandfreien Nahtbildung entgegenwirken. Ist die Spülgasmenge zu gering, so wäre Sauerstoffeintritt zu befürchten, so daß die Schweißung in ihrer Qualität zu beanstanden ist. Es kommen unübersichtliche thermische Gasbewegungen im Zusammenhang mit dem Einsatz von Spülgasen hinzu, insbesondere wenn man bedenkt, daß der Schweißvorgang an einer bestimmten Stelle des Umfanges der miteinander zu verbindenden Rohrstücke begonnen wird, während die diametral gegenüberliegende Stelle der Rohrstücke noch kalt ist.

Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, eine Spann-, Zentrier- und Halterungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die vorangehend erwähnten Nachteile bekannter Einrichtungen nicht auftreten.

Erreicht wird dies durch die in den Kennzeichen der Ansprüche angegebenen Merkmale.

Bei der Erfindung wird zunächst einmal jedem Rohrendstück eine separate Spanneinrichtung zugeordnet, wobei diese Spanneinrichtungen den gleichen Aufbau haben und Einzelelemente dieser Spanneinrichtungen miteinander verbunden sind. Auf diese Art und Weise können beispielsweise durch einen einzigen Betätigungsvorgang beide Spanneinrichtungen mit dem zugehörigen Rohrendstück in Eingriff treten und diese Endstücke genauestens zueinander zentrieren.

Im Gegensatz zu bekannten Spannkeilen sind die Spannkeile gemäß der Erfindung mit sich in Umfangsrichtung erstreckenden Dichtteilen ausgebildet. Diese Dichtteile treten in Arbeitslage mit einem Teil der Innenfläche des zugehörigen Rohres in Eingriff, und da sie darüberhinaus in Umfangsrichtung vor den Zwickeln zwischen den einzelnen Spannkeilen angeordnet sind, kann zwischen den beiden gegenüberliegenden Backenfuttern ein relativ kleiner Raum geschaffen werden, der mit Spülgas gefüllt werden kann, ohne daß dieses in übermäßiger Weise in den Außenraum oder in die fernen Enden der Rohrstücke entweichen kann. Der relativ dichte Abschluß dieses Raumes und der ständige Eingriff der Backenfutter mit den Rohren garantiert einen kontrollierten und somit geringen Spülgasverbrauch, die optimale Spülung und eine einwandfreie Wärmezufuhr. Auf diese Art und Weise wird eine einwandfreie Spülung des Wurzelbereiches sichergestellt. Gleichzeitig ist eine sich negativ auf den Schweißvorgang auswirkende Gasverwirbelung vorhanden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Längsquerschnittsansicht einer Spann-, Zentrier- und Halterungsvorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine schaubildliche Ansicht gemäß A-B der Fig. 1.

In Fig. 1 bezeichnen 10 und 11 die Enden von miteinander zu verbindenden Rohren. Die vorgesehene Schweißstelle ist mit 12 bezeichnet worden.

Im Inneren der beiden Rohrstücke 10 und 11 befinden sich zwei Backenfutter 20 und 30, und zwar in einem Zustand vor dem Eingriff mit den zugehörigen Rohren.

Nachfolgend wird das linksseitig gezeigte Backenfutter 20 erläutert, das Backenfutter 30 ist spiegelbildlich angeordnet, ansonsten jedoch identisch ausgebildet.

Mit 21 ist ein Keilring bezeichnet, welcher eine Kegelfläche 22 aufweist. Mit 23 ist ein weiterer Kegelring bezeichnet, welcher mit einer Kegelfläche 24 ausgebildet ist. Die Teile 21 und 23 können axial zueinander bewegt werden, ihre Kegelflächen 24 und 22 sind aufeinander zugerichtet.

Im Zwischenraum zwischen den beiden Keilringen 21 und 23 befindet sich eine Mehrzahl von Spannkeilen oder Backen 25, welche mit komplementären Kegelflächen ausgebildet sind. Die vorgenannten Teile finden ihren Zusammenhalt durch einen Haltering 28, welcher in einer Nut der Backen 25 angeordnet ist.

Die bislang beschriebenen Teile bilden ein Backenfutter, bei welchem durch Aufeinanderzubewegen der Keilringe 21 und 23 die Backen 25 sich stufenlos radial nach außen bewegen und schließlich mit dem Rohr 10 in Eingriff treten , so daß das Rohr 10 auf das Backenfutter 20 zentrisch aufgespannt ist.

Die beiden Backenfutter 20 und 30 sind so miteinander verbunden, daß die einander benachbarten Keilringe 23 über eine Federverbindung zueinander federnd vorgespannt sind. Die äußeren Keilringe 21 und 31 sind über eine Betätigungseinrichtung 40 miteinander in Verbindung, so daß durch Betätigung des Antriebsteils 40 die beiden äußeren Keilringe 21 aufeinander zubewegt werden und zwangsläufig sich die Klemmbacken 25 nach außen bewegen, wobei zeitlich zuerst das eine Backenfutter 20 und danach das andere in Spannposition geht. Als Betätigungseinrichtungen 40 kommen Gewindeverbindungen aber auch hydraulische oder pneumatische Einrichtungen in Frage.

In Fig. 2 sind an den Klemmbacken 25 sich in Umfangsrichtung erstreckende Vorsprüngen 29 zu erkennen, welche die Zwischenräume 60 zwischen benachbarten Klemmbacken 25 in Umfangsrichtung absperren. Dadurch wird ein mehr oder weniger abgeschlossener Raum 50 (Fig. 1) gebildet, der vor dem Schweißvorgang mit Schutzgas aufgefüllt wird. Nur geringe Mengen an Schutzgas können diesen Raum 50 in axialer Richtung verlassen, so daß eine einwandfreie Spülung der sich bildenden Schweißwurzel gewährleistet wird.

Claims (2)

1. Spann-, Zentrier und Innenspülvorrichtung für die Enden von miteinander zu verschweißenden Rohrstücken, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Innen-Backenfutter (20, 30) für jedes der beiden miteinander zu verbindenden Rohrendstücke (10, 11) vorgesehen ist, daß jedes der zueinander zentrierten und zusammenwirkenden Backenfutter (20, 30) zwei einander entgegengerichtete Keilringe (21, 23) aufweist, daß eine Mehrzahl von Spannbacken oder Spannkeilen (25), vorzugsweise sechs mit den Keilringen (21, 23) mit Gleiteingriff angeordnet ist, daß die Spannkeile (25) mit Dicht- und Sperrteilen (29) ausgebildet sind, die die Zwickelräume (60) einander benachbarter Spannkeile (25) gegenüber dem Durchgang von Schutzgas sperren oder auf ein vorbestimmtes Ausmaß drosseln.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Backenfutter zeitlich nacheinander versetzt betätigt sind und die Keilringe der Backenfutter paarweise einerseits miteinander starr oder federnd vorbelastet (50) und andererseits axial zueinander bewegbar (40) verbunden sind.