DE8905157U1

DE8905157U1 - Mobile Rohrbearbeitungsvorrichtung

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Publication number: DE8905157U1
Application number: DE8905157U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1989-04-24
Publication date: 1990-08-23
Anticipated expiration: 1999-04-25

Description

( ) 1 Siemens Aktiengesellschaft

Mobile Rohrbearbeitungsvorrichtung
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Die Neuerung betrifft eine mobile Bearbeitungsvorrichtung zur radialen und axialen Bearbeitung von Rohrenden.,

Beim Bau, der Erweiterung bzw. dem Umbau insbesondere von AnIa-'

IG gen de* technischen Chemie und von Kraftwerkss-nlagen ist es häufig notwendig, vor Ort Rohrenden zu bearbeiten. Diese sind Bestandteil von ortsfesten, anlagenseitigen Verrohrungen, bzw. von angelieferten, voriätigsn Rohrstücken, «fslehe in die Anlage eingebaut werden sollen.

Die Bearbeitung der Rohrenden dient hauptsächlich der Vorbereitung von Verschweißungen. Dabei muß zum einen insbesondere durch geeignete axiale Bearbeitung der Rohrinnen- bzw. außenseiten am Rohrende die ursprünglich u.U. rauhe, verschmutzte bzw. korrodierte Rohroberflache bearbeitet werden. Desweiteren müssen das in der Anlage befindliche jeweilige Rohrende und das Rohrende eines daran insbesondere anzuschweißenden Rohrstückes in Bezug auf Durchmesser, Durchmesserkonstanz über den gesamten Umfang und Wandstärke durch axial Bearbeitung aneinander angepaßt werden. Desweiteren ist zur eigentlichen Vorbereitung der radialen Schweißnaht eine Bearbeitung der Stirnseiten der miteinander zu verbindenden Rohrenden insbesondere in radialer Richtung notwendig. Dabei entstehen bevorzugt an der Außenseiten der zu verbindenden Rohrenden ringförmige Kerben mit sogenanntem "tulpenförmigen" Querschnitt, welche bei der eigentlichen Verbindung des Rohrstückes an das Rohrende z.B. mit Schweißgut gefüllt werden. Bei derartigen Bearbeitungsvorrichtungen erfolgt die Rohrbearbeitung in der Regel spanabhebend bevorzugt mittels Drehstählen als Werkzeuge. Es ist aber auch denkbar, dab die Rohrenden mittels anderer Werkzeuge, z.B. einem energiereichen, gebündelten Laserstrahl, bearbeitet werden.

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■> (") 1 Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache und vorteilhafte mobile Bearbeitungsvorrichtung der obengenannten Art bereitzustellen.

fl 5 Die Aufgabe wird gelbst mit einer mobilen Bearbeitungsvorrich- £ tung mit den Merkmalen von Schutzanspruch 1. Weitere vorteilhafte ■&Lgr; Ausführungsformen dar Neuerung sind in den Unteransprüchen angelt geben.

10 Die Neuerung wird desweiteren anhand der nachfolgend kurz ange- ; führten Figuren naher erläutert. Dabei zeigt:

FIG 1 eine vorteilhafte Ausführungsform der neuerungsgemäßen Be-&lgr;. ) arbeitungsvorrichtung mit einem Bearbeitungsarm, und

FIG 2 eine weitere vorteilhafte Ausführungsform mit zwei, diagonal zueinander angeordneten Bearbeitungsarmen.

FIG 1 zeigt beispielhaft das Ende RE eines Rohres R, welches insbesondere zur Schweißnahtvorbereitung bearbeitet werden soll.

Hierzu dient die dargestellte neuerungsgemäße mobile Bearbeitungsvorrichtung, welche mittels einer Spannvorrichtung in der Rohrmittenachsen RA gehaltert ist. Bei der in der FIG 1 d&rgtstelltbn vorteilhaften Ausführungsform greift die Spannvorrichtung SV im Rohrinneren ein. Diese besteht beispielhaft aus einem insbe- ; 25 sondere hydraulisch betriebenen Spannkern SVl, von dem zur \ Stützung der Bearbeitungsvorrichtung sternförmig ausfahrbare Teleskupbeine SV2, SV3, ... zur Rohrinnenseite RIS abgehen. Die weiteren Teile der Bearbeitungsvorrichtung sind bevorzugt über eine in der Rohrmittenachse RA liegende Hauptwelle LW an der Gpannvorrichtung SV angebracht. In einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform ist es auch möglich, daß die Spannvorrichtung SV an der Rohraußenseite RAS angreift.

Die neuerungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung enthält gemäß FIG 1 mindestens einen Bearbeitungsarm BA, welcher bevorzugt auf der , Hauptwelle LW über einen in einem Gehäuse LG befindliches Lager

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angebracht und mittels eines Hauptantriebes Ml um die Rohrmittenachse RA drehbar ist. Dieser Bearbeitungsarm BA besteht im wesentlichen aus einem Bearbeitungskopf BK, welcher auf einer Radial führung mittels eines Radialantriebes M3 in radialer Rlchtung hin- und hergefahren werden kann. Die Radialführung besteht dabei bevorzugt aus Führungsschienen RFK mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt, in deren Inneren eine vom Radialantrieb M3 angetriebene Spindel SR für den Radialvorschub des Bearbeitungskopfes BK angebracht ist.

Der auf der Radialführung radial bewegliche Bearbeitungskopf BK enthält gemäß FIG 1 eine Axial führung mit Axialantrieb M2, welche zur axialen Bewegungen eines Aufnahmeschittens BKS dient. An diesen ist bevorzugt über eine separate Werkzeughaltevorrich-

.1 "3 tung SH mindestens ein Werkzeug, insbesondere ein Drehstahl, zur Rohr bearbeitung angebracht. Die auf ^tr Radial führung RFK radial bewegliche Axialführung besteht wiederum bevorzugt aus Führungsschienen AFK mit schwalbenschwanzförrnigem Querschnitt, in denen eine vom Axialantrieb M2 betätigte Spindel SA zum Axialvorschub des Aufnahmeschlittens BKS angebracht ist.

Die neuerungsgemäße Bearbeitungsvorr.ichtung enthält schließlich noch Mittel zur Übertragung der elektrischen Signale für den Radial- und Axialantrieb M2, M3 auf den rotierenden Bearbeitungsarm BA. Dabei muß zum ei ien die elektrische Energie zum Betrieb der Antriebe übertragen werden. Desweiteren sind Ansteuersignale insbesondere für die jeweilige Drehrichtung und zur Ein- bzw. Ausschaltung notwendig. Diese Signale werden bevorzugt über auf der Hauptwelle LW befindliche Schleifringe SK vom feststehenden auf den rotierenden Teil der mobilen Bearbeitungsvorrichtung übertragen.

Bei der in FIG 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der neuerungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung sind beispielhaft zwei Werkzeuge auf dem Aufnahmeschlitten BKS insbesondere über die Haltevorrichtung SH angebracht. Diese sind beispielsweise als

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Drehstähle dargestellt. Dabei dient bevorzugt der erste Drehstahl DSl zur Bearbeitung der Stirnseite RSS des Rohrendes RE bevorzugt in radialer Bewegungsrichtung. Desweiteren dient der zweite Drehstahl DS2 bevorzugt in der in FIG 1 dargestellten Positon des Bearbeitungskopfes BK zur Bearbeitung der Rohrinnenseite RIS bzw. der Rohraußenseite RAS am Rohrende RE in bevorzugt axialer Richtung. Eine derartige Anordnung hat den besonderen Vorteil, daB für Rohrbparbeitung in axialer und in radin ler Richtung kein Werkzeugwechsel notwendig ist. In weiteren, nicht dargestellten Ausführungsformen ist es auch möglich, daß der Aufnahmeschlitten BKS andere Werkzeuge zur Materialbearbeitung, z.B. mindestens einen Laserbearbeitungskopf, trägt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der neuerungsgemäßen mobi-

.5 len Bearbeitungsvorrichtung ist ein weiterer Bearbeitungsarm vorhanden, welcher radial zum ersten Bearbeitungsarm angeordnet ist und gemeinsam mittels des Hauptantriebes Ml bevorzugt über die Hauptwelle LW und das Lager LG um die Rohrmittenachse RA drehbar ist. Die beiden Bearbeitungsarme sind dabei bevorzugt identisch aufgebaut. Da somit jeder der Arme über einen eigenen Axial- und Radialantrieb verfügt ist es möglich, das jeweilige Rohrende z.B. mit dem ersten Bearbeitungskopf in radialer Richtung und gleichzeitig mit dem zweiten Bearbeitungskopf in axiaier Richtung zu bearbeiten. Eine derartige Ausführungsform hat aufgiund der diagonal gegenüberliegenden und bevorzugt in gleicher Weise auf das Rohrende RE einwirkenden Bearbeitungsköpfe den besonderen Vorteil, daß in Bezug auf die Rohrmittenachse RA insbesondere in der Hauptwelle LW beim Bearbeitungsvorrgang nahezu keine Biegespannungen auftreten. Desweiteren gleichen sich die Massen der beiden BearLeiturgsarme bei der Rotation aus.

In FIG 2 ist eine derartige Ausführung mit zwei radial gegenüberliegenden Bearbeitungsarmen beispielhaft dargestellt. Dabei trägt der erste Bearbeitungsarm BAl den ersten Bearbeitungskopf BKl. Diagonal gegenüberliegend ist ein zweiter Bearbeitungsarm BA2 mit dem zweiten Bearbeitungskopf BK2 angeordnet. Beide sind

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über den Hauptantrieb Ml insbesondere über das Lager L auf der Hauptwelle LW gemeinsam um die Rohrmittenachse RA drehbar. Bei der in der FIG 2 dargestellten besonders vorteilhaften Ausführung /erfügen beide Bearbeitungsköpfe BKl, BK2 zwar jeweils über einen separaten Axialantrieb M2 bzw. M4. Für beide ist aber lediglich ein gemeinsamer Radialantrieb M3 vorgesehen. Dieser greift bevorzugt auf eine gemeinsame,- durchgehende Antriebsspindel SR ein, wodurch die Bearbeitungsköpfe BKl, BK2 gleichzeitig auf einer ebenfalls bevorzugt gemeinsamen, durchgehenden Radialführung RFK in radialer Richtung nach außen bzw. nach innen bewegt werden können.

Claims

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) 1 Schutz anspräche

1. Mobile Bearbeitungsvorrichtung zur radialen uno axialen Bearbeitung von Rohrenden (RE), mit

a) einer Spannvorrichtung (SV,SV1,SV2,SV3) zur Halterung der Bearbeitungsvorrichtung in der Rohrmittenachsen (RA),

b) mindestens einem Bearbeitungsarm (BA), welcher um die Rohrmittenachse (RA) drehbar ist, mit

bl) einem Bearbeitungskopf (BK) aus bl.l) einem Aufnahmeschlitten (BKS)* an dem mindestens

ein Werkzeug, insbesondere ein Drehstahl (DSl,DS2). zur Rohrbearbeitung angebracht ist, und bl.2) einer Axialführung (AFK,SA) mit Axialantrieb (M2) zur axialen Bewegung des Aufnahmeschlittens (BKS), und

b2) einer Radialführung (RFK,SR) mit Radialantrieb (M3) zur radialen Bewegung des Bearbeitungskopfes (BK),

c) einem Hauptantrieb (Ml,LW) zur Drehung des Bearbeitungsarmes (BA) um die Rohrmittenachse (RA), und mit

d) Mitteln zur Übertragung der elektrischen Signale für den Radial- und Axialantrieb (M2,M3) auf den Bearbeitungsarm (BA) (FIG 1).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Werkzeug (DSl), insbesondere

&ngr; ein Drehstahl, zur Bearbeitung der Rohrstirnseite (RSS) und ein zweites Werkzeug (DS2), insbesondere ein Drehstahl, zur Bearbeitung der Rohrinnen- bzw. außenseite (RIS bzw. RAS) auf dem Aufnahmeschlitten (BKS) angebracht sind (FIG 1). 3Q

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine im Rohrinneren angreifende Spannvorrichtung mit sternförmig von einem insbesondere hydraulisch angetriebenen Spannkern (SVl) abgehenden Teleskopbeinen (SVl,SV2) (FIG 1).

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14. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekenn zeichnet durch einen zweiten identischen Bearbeitijngsarm (BA2), welcher diagonal zum ersten Bearbeitungsarm (BAl) angeordnet und mit diesem um die Rohrmittenachse (RA) drehbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine für den ersten und zweiten Bearbeitungskopf (BKl,BK2) auf dem ersten und zweiten Bearbeitungsarm (BAl,BA2) gemeinsame Radialführung (RFK,SR) mit einem gemeinsamen Radialantrieb (M3) (FIG 2).