DE69837937T2

DE69837937T2 - Verfahren und vorrichtung zum messen eines aussendurchmessers am bearbeiteten ende eines rohres

Info

Publication number: DE69837937T2
Application number: DE69837937T
Authority: DE
Inventors: Michihiko Wakayama-shi IWAMOTO
Original assignee: Vallourec Mannesmann Oil and Gas France SA; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Vallourec Oil and Gas France SAS; Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-08-05
Filing date: 1998-08-05
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2018-08-06
Also published as: US6286223B1; WO2000008413A1; EP1045223B1; DE69837937D1; EP1045223A1; EP1045223A4; ATE364829T1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des Außendurchmessers eines bearbeiteten Teils an einem Rohrende und ein Verfahren für diesen Vorgang. Bei dem Rohr kann es sich z.B. um ein Bohrrohr einer Erdölquelle handeln. An einem Endbereich des Erdölbohrrohrs ist ein zur Verbindung vorgesehenes Gewinde ausgebildet. Die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sind geeignet zum Messen der Größe des Außendurchmessers nach der Ausbildung einer Gewindeform.
Technischer Hintergrund
5 zeigt eine Schnittansicht zur Erläuterung eines typischen Beispiels eines Verfahrens zum Verbinden von Erdölbohrrohren. 5(a) zeigt einen Typ, bei dem zwei Rohre P₁ und P₂ mittels eines Verbindungsteils C miteinander verbunden sind. Bei diesem Typ ist ein Gewindeabschnitt S, der als positives Gewinde ausgebildet ist, um jede Außenumfangsfläche der Enden der beiden Rohre P₁ und P₂ herum angeordnet. Die gegenseitige Verbindung der beiden Rohre erfolgt durch Schrauben des positiven Gewindes in das zu diesem passende negative Gewinde, das um den Innenumfangsbereich des Verbindungsteils C herum ausgebildet ist. Bei dem in 5(b) gezeigten Typ ist ein negatives Gewinde um eine Innenumfangsfläche eines Rohrs P₂ angeordnet, das mit einem anderen Rohr P₁ verbunden wird, indem das negative Gewinde in das zu diesem passende positive Gewinde geschraubt wird, das um eine Außenumfangsfläche des anderen Rohrs P₁ herum angeordnet ist.
Bei den in 5 gezeigten Typen weisen einige Rohre einen (als Metalldichtabschnitt bezeichneten) Abschnitt M auf, der einem Endbereich ei nes Rohrs entspricht, an dem keine Gewindeform ausgebildet ist. Es existiert auch ein Typ, der keinen derartigen Metalldichtabschnitt aufweist, jedoch ist dieser in der Zeichnung nicht gezeigt.
Wie oben beschrieben ist eine Gewindeform an mindestens einer der Außenumfangsflächen der Endbereiche der Erdölbohrrohre ausgebildet. Ein derartiges Gewinde muss auch bei wiederholter Verwendung haltbar sein, und der durch Gewindeeingriff zu verbindende Teil des Gewindes erfordert zudem eine hohe Luftdichtigkeit. Somit ist es bei einem Erdölbohrrohr, welches den Gewindeformteil mit oder ohne Metalldichtabschnitt aufweist, in hohem Maße wichtig, zu prüfen, dass der bearbeitete Teil eines Rohr-Ran- des einschließlich der genannten Abschnitte innerhalb einer bestimmten genormten Bemessung liegt.
Als Beispiel der Prüfung des gemäß 5 ausgebildeten Erdölbohrrohr-Randbereichs lässt sich ein Messverfahren anführen, bei dem der Außendurchmesser an einer 2 mm von dem Rohr-Rand (dem Metalldichtabschnitt) gelegenen Position gemessen wird sowie der Außendurchmesser an einem bestimmten Abschnitt, der in einem Bereich von 30 bis 80 mm von dem gleichen Rohr-Rand (dem Metalldichtabschnitt) gelegen ist, gemessen wird. Bei diesem Messvorgang wird die Position entsprechend der Größe des Erdölbohrrohrs variiert. Bei dem herkömmlichen Verfahren sind für den Fall, dass der Außendurchmesser an mehreren bezeichneten Positionen gemessen werden soll, für jede der Rohrabmessungen abstehende Messringe mit voneinander verschiedenen Durchmessern vorgesehen, welche jedem der vorgeschriebenen Außendurchmesser an den mehreren bezeichneten Positionen entsprechen. Dieses herkömmliche Verfahren jedoch ist mit dem im Folgenden aufgeführten Nachteilen behaftet.

(1) Es müssen mehrere Messelemente für jede Rohrabmessung und auch für jede Messposition vorbereitet werden. Somit verursachen die Messelemente erhöhte Herstellungskosten, und es entsteht beträchtlicher Arbeitsaufwand aufgrund des Prüfvorgangs zur Qualitätskontrolle der Messelemente.
(2) Da der Messvorgang durchgeführt werden muss, indem das Messelement von außen her an der Messposition platziert wird, werden dadurch gelegentlich Beschädigungen am Umfangsbereich des Rohrs verursacht.
(3) Falls der Gewindeformteil nicht vollkommen rund ist, vergrößert sich der Messfehler. Außer dem oben aufgeführten Verfahren existiert auch ein weiteres Verfahren, bei dem der Außendurchmessers des bezeichneten Abschnitts direkt gemessen wird. Dieses Verfahren hat jedoch die folgenden Nachteile.
(4) Da die maximale Größe des Außendurchmessers gemessen wird, indem ein Referenzteil des Messelements in Kontakt mit dem Rohrende gebracht wird, ist es erforderlich, dass Messelement zu drehen, wobei der Referenzteil als Drehpunkt verwendet wird. Folglich könnte das Messverhalten instabil werden, was dazu tendiert, Messfehler zu verursachen.
(5) Da der Außendurchmesser des bezeichneten Abschnitts an mehreren Punkten gemessen wird und diese Bemessungen visuell gelesen werden, kann der Messvorgang nicht kontinuierlich und schnell durchgeführt werden.
(6) Da mehrere bezeichnete Abschnitte mittels jeweils spezieller Messelemente gemessen werden müssen, können die bezeichneten Abschnitte nicht gleichzeitig gemessen werden.

Wie oben beschrieben können sämtliche herkömmlichen Messverfahren nur ineffizient mittels manueller Vorgänge durchgeführt werden, und es ist sehr schwierig, eine Messung mit hoher Präzision durchzuführen.
Die Patentschrift US-2,260,354 zeigt ein Messelement zum Messen des Durchmessers eines zylindrischen Rohrs, während das Rohr in axialer Richtung durch die Vorrichtung geschoben wird.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung zum Messen eines Außendurchmessers eines bearbeiteten Teils an einem Rohrende, die sämtliche der folgenden Funktionen erfüllt:

(a) Fähigkeit zum Messen des Außendurchmessers verschiedener Rohre mit unterschiedlichen Größen.
(b) Fähigkeit zum gleichzeitigen Messen der beiden Außendurchmesser von zwei Umfangsabschnitten des Endbereichs eines Rohrs.
(c) Fähigkeit zum Abnehmen des Messergebnisses in Form eines elektrischen Signals und zum Verarbeiten des Signals in einer Recheneinheit zum automatischen Berechnen des Außendurchmessers.
(d) Fähigkeit zum kontinuierlichen Messen mit hoher Präzision an mehreren Umfangspositionen des Rohrs.

Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Erstellung eines Verfahrens zum schnellen und präzisen Messen eines Außendurchmessers eines bearbeiteten Teils an einem Rohrende mittels der oben erwähnten Vorrichtung.
Die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen definiert.
Bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung zum Messen eines Außendurchmessers eines bearbeiteten Teils an einem Rohrende, wie sie als Beispiel in 1 bis 4 gezeigt ist. Zu den Hauptteilen dieser Vorrichtung zählen ein Hauptarm 1, ein unterer Messkopf-Haltearm 2, ein Lagerrollen-Arm 3, ein oberer Messkopf-Haltearm 4, ein Druckrollen-Arm 5, eine Positionsfixierklammer 6, untere Messköpfe 14a und 14b und obere Messköpfe 15a und 15b.
Der untere Messkopf-Haltearm 2 und der Lagerrollen-Arm 3 sind am unteren Ende des Hauptarms 1 verriegelt, wobei sie in einem rechten Winkel, d.h. in horizontaler Richtung, von dem Hauptarm 1 abstehen. In ähnlicher Weise sind der obere Messkopf-Haltearm 4 und der Druckrollen-Arm 5 derart angeordnet, dass sie rechtwinklig vom Hauptarm 1 abstehen. Die Arme 4 und 5 sind vertikal an dem Hauptarm 1 gleitbar.
Der obere Messkopf-Haltearm 4 ist in einer vorbestimmten Position (in vorbestimmter Höhe) am Hauptarm 1 durch Klemmen mittels Schrauben 16a und 16b festgelegt. In gleicher Weise ist die Positionsfixierklammer 6 in einer vorbestimmten Position oder vorbestimmten Höhe am Hauptarm 1 durch Klemmen mittels Schrauben 17a und 17b festgelegt. Die Positionsfixierklammer 6 ist durch Stifte 18a und 18b und Schraubenfedern 19a und 19b mit dem Druckrollen-Arm 5 verbunden.
Der untere Messkopf 14b und der obere Messkopf 15b sind in die Nut 2b des Arms 2 bzw. die Nut 4b des Arms 4b eingeführt, und jeder Messkopf ist entlang einer jeweiligen Nut dieser Nuten zu dem Hauptarm 4 hin bewegbar. Die Messköpfe 14a und 15a können an einer vorbestimmten Position festgelegt werden, an der sie nicht zu einer Bewegung in horizontaler Richtung in der Lage sind, und sind andernfalls entlang einer Nut 2b bzw. einer Nut 4b zu dem Hauptarm 4 hin bewegbar, was auch für die Messköpfe 14b und 15b gilt. Sämtliche dieser Messköpfe können vertikal bewegt werden, d.h. sie können zu einer Umfangsfläche eines zu messenden Objekts bewegt werden, und es sind es sind Vorkehrungen dahingehend vorgesehen, dass diese Bewegungsstrecke in Form eines elektrischen Signals gemessen werden kann.
Der Lagerrollen-Arm 3 ist, wie in den Figuren gezeigt, U-förmig ausgebildet, und an beiden Seiten 3b des Lagerrollen-Arms sind Rollen 10a und 10b drehbar befestigt. Der Druckrollen-Arm 5 weist eine ähnliche Struktur auf, an der Rollen 11a und 11b angeordnet sind. Das Rohr, welches das zu messende Objekt bildet, ist durch Klemmung zwischen diesen Rollen gehalten. Somit kann unter Verwendung der oben aufgeführten Messköpfe der Außendurchmesser an zwei Abschnitten des Rohrs in dessen Axialrichtung (Längsrichtung) gemessen werden.
Im Folgenden werden weitere Einzelheiten der Messvorrichtung und des Messverfahrens beschrieben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Beispiels der Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine illustrative Darstellung eines Mechanismus zum Halten eines gemessenen Objekts bei einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. (a) zeigt eine teilweise geschnittene Vorderansicht, und Fig. (b) zeigt eine entlang der Linie A-A in Fig. (a) angesetzte Schnittansicht.
3 zeigt eine 2 ähnliche illustrative Darstellung eines Mechanismus zum Halten eines gemessenen Objekts bei einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. (a) zeigt eine teilweise geschnittene Vorderansicht, und Fig. (b) zeigt eine entlang der Linie A-A in Fig. (a) angesetzte Schnittansicht.
4 zeigt eine illustrative Darstellung eines Messmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. (a) zeigt eine Vorderansicht, Fig. (b) zeigt eine Seitenansicht und Fig. (c) zeigt eine entlang der Linie C-C in Fig. (b) angesetzte Schnittansicht.
5 zeigt eine Schnittansicht zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Verbinden von Erdölbohrrohren. Fig. (a) zeigt einen Typ, bei dem die Rohre mittels einer Verbindungsvorrichtung miteinander verbunden sind, und Fig. (b) zeigt einen Typ, bei dem die Rohre direkt miteinander verbunden sind.
Beste Art der Ausführung der Erfindung
Im Folgenden werden die Messvorrichtung und das Messverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen, welche die beste Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung zeigen, detailliert beschrieben.
1. Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
Gemäß 1 weist ein Hauptarm 1 z.B. zwei parallele Schäfte 1a und 1b auf, deren obere Enden durch Stifte 7a bzw. 7b an einer Fixierklammer 8 befestigt sind. Ein unterer Messkopf-Haltearm 2 und ein Lagerrollen-Arm 3 sind in einer horizontalen Position an dem unteren Bereich dieses Hauptarms 1 angeordnet, d.h. beide Arme 2 und 3 und der Hauptarm 1 sind orthogonal angeordnet.
Ein oberer Messkopf-Haltearm 4, ein Druckrollen-Arm 5 und eine Positionsfixierklammer 6 sind an einem oberen Bereich des Hauptrahmens 1 angeordnet. Diese Teile sind an den Schäften 1a und 1b parallel zu dem unteren Messkopf-Haltearm 2 und dem Lagerrollen-Arm 3 angeordnet und gleitbar an den Schäften 1a und 1b geführt.
Der Lagerrollen-Arm 3 und der Druckrollen-Arm 5 sind jeweils als Uförmiges Teil mit zwei Seiten 3b bzw. 5b ausgebildet. In den Verbindungsbereichen der beiden Seiten 3b bzw. 5b sind Durchgangsöffnungen 3a bzw. 5a ausgebildet, durch die hindurch die Schäfte 1a bzw. 1b des Hauptrahmens 1 geführt sind. Lagerrollen 10a und 10b und Druckrollen 11a und 11b (vgl. 2), die jeweils eine Außenumfangsfläche eines zu messenden Objekts (Rohrs) 9 kontaktieren, sind drehbar an jeweils einander gegenüberliegenden Flächen dieser Arme 3a, 5b befestigt.
Referenzteile 12 und 13, die ein Endes des zu messenden Objekts 9 kontaktieren, sind an vertikalen Flächen des Arms 3 bzw. 4 befestigt und nahe an dem Hauptarm 1 positioniert.
Der untere Messkopf-Haltearm 2 und der obere Messkopf-Haltearm 4 weisen ferner Einführungsöffnungen 2a und Durchgangsöffnungen 4a für die Schäfte 1a und 1b auf, die den Hauptarm 1 bilden. An diesen Armen sind zwei Paare von Messköpfen 14a und 14b sowie 15a und 15b installiert. Unter diesen Messköpfen können die Messköpfe 14a und 15a an einer vorbestimmten Position (z.B. einer 2 mm von einem Endbereich eines zu messenden Rohrs entfernten Position) festgelegt werden, und andernfalls sind sie bewegbar. Die Messköpfe 14b und 15b sind in Bezug auf die jeweiligen Referenzteile 12 und 13 entlang den Nuten 2b und 4b, die in dem unteren Messkopf-Haltearm 2 bzw. dem oberen Messkopf-Haltearm 4 vorgesehen sind, hin- und herbewegbar.
2 und 3 sind Teilansichten der in 1 gezeigten Vorrichtung und dienen zur Erläuterung eines Mechanismus zum Halten eines zu messenden Objekts. Wie in den Figuren gezeigt ist die Positionsfixierklammer 6 mit Stiften 18a und 18b versehen, die durch die Positionsfixierklammer hindurchgeführt und dann mit dem Druckrollen-Arm 5 verschraubt sind. Zwischen jedem der erweiterten Enden dieser Stifte und der Positionsfixierklammer 6 sind Schraubenfedern 19a und 19b vorgesehen. Diese Stifte haben die Funktion, die Positionsfixierklammer 6 und den Druckrollen-Arm 5 in eine Richtung zu ziehen, in der sie näher zu einander angeordnet sind und als Einheit wirken.
Zwischen der Positionsfixierklammer 6 und dem Druckrollen-Arm 5 ist ein Trennmechanismus 20 vorgesehen, um die beiden Teile gegen die Zugkraft der Schraubenfedern 19a und 19b voneinander zu trennen. Dieser Trennmechanismus weist eine in Vorderansicht oval ausgebildete Rolle 20 auf, die in einer Ausnehmung angeordnet ist, welche durch die Positionsfixierklammer 6 und den Druckrollen-Arm 5 gebildet ist, und diese Rolle kann mittels eines Griffs 20a um einen vorbestimmten Winkel gedreht werden.
An einem Ende der Lagerrolle 10b ist ein Drehkodierer 21 befestigt. Dadurch kann eine Drehung der Lagerrolle 10b zu einem Stromsignal zum Detektieren der Drehzahl der Lagerrolle 10b konvertiert werden. Das Stromsignal wird einer (nicht gezeigten) Recheneinheit zugeführt, um eine Operation zur Berechnung einer Umfangsposition des zu messenden Objekts 9 durchzuführen.
4 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung des Messmechanismus der Vorrichtung gemäß 1. Luftrohre 22a, 22b, 23a und 23b sind an Messköpfen 14a, 14b, 15a bzw. 15b befestigt. Unter der Einwirkung von Druckluft, die durch diese Luftrohre zugeführt wird, wird eine Eintritts- und Austrittsbewegung (vertikale Bewegung) der Messköpfe bewirkt, und diese Eintritts- und Austrittsbewegung wird dann zu Stromsignalen konvertiert, die von den Anschlüssen 24a, 24b, 25a und 25b ausgegeben werden. Die Signale werden dann mittels einer (nicht gezeigten) Recheneinheit verarbeitet.
Der Messkopf 14a ist an dem Messkopf-Haltearm 2 mit Hilfe von Rückhalteteilen 26a und 26b befestigt, während der Messkopf 15b an dem Messkopf-Haltearm 4 mit Hilfe von Rückhalteteilen 27a und 27b befestigt ist. Die Bewegungsstrecke des Messkopfs 15b wird durch eine Skala 28 bestimmt. Eine weitere Skala ist zum Prüfen der Bewegungsstrecke des Messkopfs 14b vorgesehen, jedoch in den Zeichnungen nicht gezeigt.
In 4(c) ist ein Mechanismus zum gleitbaren Befestigen des oberen Messkopf-Haltearms 4 an dem Hauptarm 1 gezeigt. Dies bedeutet, dass eine Gleitbewegung des Arms 4 ermöglicht wird, indem die Schrauben 16a und 16b in einer Richtung derart gedreht werden, dass sich ein Schlitz 4c öffnet. Bei Drehung der Schrauben in Gegenrichtung, was ein Schließen des Schlitzes 4c bewirkt, wird der Arm 4 verriegelt. Die oben beschriebene Positionsfixierklammer 6 ist durch eine ähnlichen Mechanismus an dem Hauptarm 1 befestigt.
2. Das Verfahren zum Messen des Außendurchmessers mittels einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
Das Messen des Außendurchmessers wird in den folgenden Schritten durchgeführt.

(1) Zunächst, Lösen der Schrauben 16a, 16b, 17a und 17b derart, so dass der Messkopf-Haltearm 4 und die Positionsfixierklammer 6 vertikal entlang des Hauptarms gleiten können und somit ein zu messendes Objekt (Rohr) 9 aufnehmen können.
(2) Anschließend, Einführen des zu messenden Objekts 9 zwischen die Messköpfe 14a, 15a, 14b und 15b, wodurch das Ende des zu messenden Objekts in Kontakt mit dem Referenzteil 12 gebracht wird.
(3) Anschließend, Schieben der Positionsfixierklammer 6 zu dem Lagerrollen-Arm 3 (abwärts), während der Druckrollen-Arm 5 von der Positionsfixierklammer 6 getrennt wird, d.h. unter Drücken des Druckrollen-Arms nach oben gegen die Schraubenfedern 19a und 19b durch Drehen des Griffs 20a, wobei zusammen mit diesem der Druckrollen-Arm 5 zu dem Druckrollen-Arm 3 hin geschoben wird. Anschließendes Anziehen der Schrauben 17a und 17b an der Position, an der die Druckrollen 11a und 11b das zu messende Objekt 9 kontaktieren, um die Positionsfixierklammer 6 zu positionieren.
(4) Anschließend, Schieben des oberen Messkopf-Haltearms 4 nach unten und Anziehen der Schrauben 16a und 16b an der Position, an welcher der Messkopf 15a eine Außenumfangsfläche eines Endbereichs des zu messenden Objekts 9 kontaktiert, um den Arm 4 zu positionieren. Anschließend, in diesem Zustand, Neupositionieren des Griffs 20b derart, dass das zu messende Objekt 9 unter Einwirkung der Schraubenfedern 19a und 19b von den Druckrollen 11a und 11b und den Lagerrollen 10a und 10d fest gehalten wird.
(5) Bewegen der Messköpfen 14b und 15b derart, dass unter Beibehaltung des obigen Zustands eine Position paarweise angeordneter Messköpfe 14b und 15b in Linie mit einer bezeichneten Messposition des zu messenden Objekt 9 gebracht werden, und anschließendes Positionieren der Messköpfe. Anschließend, Zuführen von Druckluft zu den Luftrohren 22a, 22b, 23a und 23b derart, dass die Messköpfe 14a, 14b 15a und 15b mit konstantem Druck in Kontakt mit der Außenumfangsfläche des zu messenden Objekts gebracht werden. In diesem Zusammenhang wird der Nullpunkt des Messkopfs zuvor kalibriert, z.B. durch eine Referenz-Block-Messvorrichtung, welche die gleiche Form wie das zu messende Objekt hat. Somit wird durch den genannten Operationsschritt (5) die Position, in der jeder Messkopf in Kontakt mit dem zu messenden Objekt gelangt, mit dem Nullpunkt verglichen, und der Betrag des Versatzes wird in Form eines Stromsignals aus den Anschlüssen 24a, 24b, 25a und 25b aufgenommen, um den Außendurchmesser des zu messenden Objekts zu berechnen.
(6) Anschließend, Fixieren der Messvorrichtung oder des zu messenden Objekts 9 und Drehen des betreffenden anderen der beiden Teile um einen vorbestimmten Winkel, um den Außendurchmesser an einer unterschiedlichen Umfangsposition zu messen. Wenn ein Drehkodierer an der Vorrichtung befestigt ist, kann diese Messposition mit hoher Präzision detektiert werden. Bei dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel wird die Drehung der Lagerrolle 10b in Form eines Stromsignals von dem Drehkodierer 21 aufgenommen und das Signal an die Recheneinheit übermittelt, um die Umfangsposition des zu messenden Objekts zu berechnen, die dem gemessenen Bereich entspricht. Anschließend, Bewegen der Messköpfe in Kontakt mit der Außenumfangsfläche des zu messenden Objekts 9 für jede Umfangsposition des zu messenden Objekts 9, um den Außendurchmesser des Messobjekts 9 zu messen.

Bei der in der Zeichnung gezeigten Vorrichtung sind die Messköpfe 14a und 15a, die nahe dem Hauptarm 1 positioniert sind, an dem unteren Messkopf-Haltearm 2 bzw. dem oberen Messkopf-Haltearm 4 befestigt. Dies ist der Fall, da in dem End-Formteil eines Erdölbohrrohrs ein nahe dem Ende des Rohrs gelegener Messpunkt, d.h. ein Messpunkt in einem Metalldichtabschnitt (Abstand vom Rohrrand) ungeachtet der Rohrabmessungen generell konstant ist, wie bereits beschrieben wurde.
Wie oben erläutert kann bei einem End-Formteil eines Erdölbohrrohrs, das keinen Metalldichtabschnitt aufweist, ein Außendurchmesser-Messvorgang nur an einem einzigen Abschnitt durchgeführt werden, der in einem gewissen Abstand von dem Rohrende gelegen ist. Deshalb ist es beim Messen eines derartigen Rohrs nicht erforderlich, die Messköpfe 14a und 15a zu betätigen. Selbst wenn eine Längsposition eines Rohrs, an welcher der Außendurchmesser gemessen werden soll, einen einzigen oder zwei Abschnitte aufweist, kann die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in ähnlicher Weise verwendet werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Eine Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bietet verschiedene Vorteile, wie im Folgenden aufgeführt.

1. Die Vorrichtung ist zum Messen verschiedener Rohre mit unterschiedlichen Außendurchmessern geeignet.
2. Die Vorrichtung ermöglicht ein gleichzeitiges Messen der Außendurchmesser zweier Abschnitte an verschiedenen Abständen vom Rohrende. Ferner kann ein Messvorgang an mehreren Umfangsbereichen oder am Umfang entlang kontinuierlich durchgeführt werden.
3. Während des Messvorgangs ist, da ein Rohr durch die Lagerrolle und die Druckrolle sicher gehalten ist, die Positionsbeziehung zwischen dem Messkopf und dem Rohr stets konstant. Somit treten keine durch manuellen Betrieb verursachten Messfehler auf.
4. Da die Messung mit Hilfe eines Kontakts der Messköpfe durchgeführt wird, besteht keine Möglichkeit, dass ein Defekt an dem zu messenden Objekt verursacht wird.
5. Da die Messergebnisse in Form von Stromsignalen abgenommen werden, kann die Verarbeitung und Aufzeichnung der Ergebnisse automatisch durchgeführt werden.

Durch Verwendung der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Vorrichtung, welche die oben aufgeführten Vorteile aufweist, kann eine Messung eines bearbeiteten Rohr-Randbereichs mit Präzision durchgeführt werden.

Claims

Vorrichtung zum Messen eines Außendurchmessers eines bearbeiteten Teils an einem Rohrende, mit: einem Hauptarm (1); einem unteren Messkopf-Haltearm (2), einem Lagerrollen-Arm (3), einem Druckrollen-Arm (5) und einem oberen Messkopf-Haltearm (4), die jeweils rechtwinklig von dem Hauptarm (1) abstehen; und einer Positionsfixierklammer (6) zum Positionieren des Druckrollen-Arms (5); wobei der Druckrollen-Arm (5), der obere Messkopf-Haltearm (4) und die Positionsfixierklammer (6) entlang des Hauptarms (1) gleitbar und an einer vorbestimmten Position fixierbar sind; wobei der Lagerrollen-Arm (3) und der Druckrollen-Arm (5) jeweils mit Rollen (10a, 10b, 11a, 11b) zum drehbaren Halten eines gemessenen Gegenstands versehen sind, und der obere Messkopf-Haltearm (4) und der untere Messkopf-Haltearm (2) ein Paar von Messköpfen (14b, 15b) an der oberen Seite und der unteren Seite, die zu dem Hauptarm (1) hin bewegbar sind, und ein weiteres Paar von Messköpfen (14a, 15a) an der oberen Seite und der unteren Seite aufweisen, zu dem Hauptarm (1) hin bewegbar sind oder an einer vorbestimmten Position fixierbar sind.
Vorrichtung zum Messen eines Außendurchmessers nach Anspruch 1, ferner mit einer Einrichtung zum Detektieren der Umdrehungszahl mindestens einer der an dem Lagerrollen-Arm und an dem Druckrollen-Arm installierten Rollen.
Verfahren zum Messen eines Außendurchmessers mittels der Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, mit folgenden Schritten: Bringen mindestens eines der Paare von Messköpfen (14a, 15a, 14b, 15b) in Kontakt mit einer Außenumfangsfläche eines gemessenen Gegenstands, während der gemessene Gegenstand zwischen dem Lagerrollen-Arm (3) und dem Druckrollen-Arm (5) gehalten wird; Detektieren einer in dem vorherigen Schritt zurückgelegten Bewegungsstrecke der Messköpfe (14a, 15a, 14b, 15b) in Form eines elektrischen Signals; und Berechnen des Außendurchmessers des gemessenen Gegenstands aus dem Signal.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der gemessene Gegenstand ein Erdölbohrrohr ist.