EP3302870A1 - Vorrichtung und verfahren zum verschweissen eines ersten rohrabschnitts mit einem zweiten rohrabschnitt - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum verschweissen eines ersten rohrabschnitts mit einem zweiten rohrabschnitt

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Publication number
EP3302870A1
EP3302870A1 EP16727303.6A EP16727303A EP3302870A1 EP 3302870 A1 EP3302870 A1 EP 3302870A1 EP 16727303 A EP16727303 A EP 16727303A EP 3302870 A1 EP3302870 A1 EP 3302870A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pipe section
support
segments
support segments
longitudinal axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16727303.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Wimmer
Eduard KARTMANN
Bernhard HEISTINGER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Publication of EP3302870A1 publication Critical patent/EP3302870A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/053—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor
    • B23K37/0531—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor internal pipe alignment clamps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04—Tubular or hollow articles
    • B23K2101/06—Tubes

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for welding a first pipe section with a second pipe section.
  • US 2003/0047650 A1 describes a device for welding two pipe sections.
  • the device comprises plate-shaped support segments which are arranged between two frusto-conical bodies. When moving towards each other, the bodies slide on inclined surfaces of the bearing segments in order to displace them radially outwards.
  • the device comprises a plurality of support segments, which can be moved radially outwards with the aid of actuators.
  • the device comprises annular segment-shaped support segments which are arranged between two frusto-conical bodies. When moving towards one another, the bodies slide on inclined surfaces of the support segments in order to displace them radially outward.
  • FR 2 801 819 A1 describes a device for welding two
  • the object of the present invention is to provide an improved device for welding a first pipe section to a second pipe section. Accordingly, an apparatus for welding a first pipe section to a second pipe section is proposed. The device is along a
  • the device comprising: a support device, the plurality of
  • support segments which are radially displaceable relative to the longitudinal axis of the device to bring this inside with the first pipe section and the second pipe section in abutment and a transmission device which is adapted to an axial displacement of the support segments along the longitudinal axis in the radial displacement of the same implement, wherein the support means comprises a first end plate and a second end plate, between which the support segments
  • Welding pad can be dispensed with. Because the device is removable from the pipe sections again, it can be used as often as desired.
  • the device is preferably constructed from a few individual parts and can thereby be produced quickly and inexpensively. The device is after the
  • Pipe sections are preferably made of an aluminum material.
  • the device can also be used for welding pipe sections made of stainless steel.
  • the support means a circumferential groove for a weld root gas and a connection for a
  • the device can be moved from a welding position to a retracted position. In particular, in the welding position, all the bearing segments are simultaneously on the inside on the first pipe section and the second pipe section.
  • the device may also be referred to as a welding device or welding pad.
  • the support segments in each case radially on the outside a shell part surface, wherein the shell part surfaces together a
  • Welding position of the device be flush or axially offset from each other.
  • the support segments are preferably ring segments.
  • the transmission device is adapted to displace the same radially outward upon axial displacement of the support segments towards each other.
  • the support means can be so easily pressed with a defined force on the inside of the pipe sections.
  • the transmission device is adapted to displace the same radially inward in an axial displacement of the support segments away from each other. As a result, the device can be removed particularly quickly and easily from the pipe sections.
  • the transmission device comprises oblique surfaces provided on the support segments on which the support segments slide during the axial displacement of the same.
  • each support segment slides on the inclined surfaces of two adjacent support segments.
  • each overlay segment comprises two
  • each oblique surface is inclined relative to a front side of the respective support segment facing along the longitudinal axis.
  • the inclined surfaces preferably extend radially in the direction of the longitudinal axis.
  • an inclination angle of each inclined surface is 45 °.
  • the support device comprises a first end plate and a second end plate, between which the bearing segments are arranged.
  • the end plates are in particular plate-shaped. Preferably, each has
  • each support segment preferably has a through bore provided with an internal thread into which two screws are screwed on both sides.
  • the end plates and / or the screws may be part of the transmission device.
  • the support segments are alternately connected to the first end disk and the second end disk such that a first support segment is radially and axially displaceable relative to the second end disk and radially and axially displaceable with respect to the first end disk and an adjacent second support segment with respect to the first end disk and the second end plate is radially and axially displaceable.
  • the end discs are screwed with the help of the in the bearing segments
  • Screws captive connected to the bearing segments Preferably, two first and two second support segments are provided, which are arranged alternately. According to a further embodiment, the end plates with the aid of a
  • Displacement device along the longitudinal axis of the support device selectively toward or away from each other.
  • the displacement device can be arranged on one of the end disks or between the end disks.
  • the displacement device is pneumatically, hydraulically, electromotively or manually operable.
  • the displacement device for example, a pneumatic or
  • Hydraulic cylinder an electric motor or a threaded screw include.
  • the support segments are made of a stainless steel material.
  • the bearing segments can be made of austenitic steel, in particular 1.4301.
  • the support segments may be made of a nickel or nickel-based alloy.
  • a method for welding a first pipe section with a second pipe section comprises the following steps: providing a device which can be inserted along a longitudinal axis thereof into the first and second tube sections, the device having a
  • Support device comprising a plurality of support segments which are radially displaceable with respect to the longitudinal axis of the device to bring this inside with the first pipe section and the second pipe section in abutment, wherein the support segments between a first end plate and a second end plate of the support means are arranged; Placing the device in the first
  • Supporting device rests on the inside of the first pipe section and on the second pipe section; Welding the first pipe section to the second pipe section; and removing the device from the first pipe section and the second pipe section, wherein prior to removing the device from the first pipe section and the second pipe section, the support segments are displaced radially by means of an axial displacement of the end disks, that of the first pipe section and the second Tube section are spaced on the inside.
  • the device can be pulled, for example, by means of a steel cable, a wire or a chain from the welded pipe sections to a pipe.
  • the device can hereby also be pulled through an arc of the pipeline.
  • the support segments are radially displaced so that they are spaced from the inside of the first pipe section and the second pipe section.
  • the radial displacement of the support segments inward can be done by an axial displacement of the end plates.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of an apparatus for welding a first pipe section with a second pipe section
  • Fig. 2 shows a schematic perspective sectional view of the device according to Fig. 1;
  • Fig. 3 shows a schematic perspective view of the device according to Fig. 1;
  • FIG. 4 shows a further schematic perspective view of the device according to FIG. 1;
  • Fig. 5 shows a further schematic perspective view of the device according to Fig. 1;
  • Fig. 6 shows a schematic perspective view of an embodiment
  • FIG. 7 shows a further schematic perspective view of the support device according to FIG. 6;
  • FIG. 7 shows a further schematic perspective view of the support device according to FIG. 6;
  • FIG. 8 shows a schematic side view of the support device according to FIG. 6;
  • FIG. 9 shows a further schematic side view of the support device according to FIG. 6; FIG.
  • FIG. 10 shows a schematic plan view of the support device according to FIG. 6; FIG. and
  • FIG. 11 shows a schematic block diagram of an embodiment of a
  • the device 1 and 2 each show a schematic sectional view of a device 1 for welding a first pipe section 2 with a second pipe section 3.
  • the device 1 may be referred to as a welding device or welding pad.
  • the pipe sections 2, 3 are welded together by means of a weld 4 on stump.
  • the weld 4 may be V-shaped.
  • the pipe sections 2, 3 are preferably made of an aluminum material.
  • the welded together pipe sections 2, 3 form a pipe 5, for example, for conducting liquefied natural gas (LNG).
  • LNG liquefied natural gas
  • the device 1 is along a longitudinal axis L thereof in the first
  • the device 1 comprises a support device 6, which comprises a plurality of support segments 7 to 10.
  • the support device 6 has at least three support segments 7 to 10. As shown in FIGS. 3 to 5, the support device 6 has four support segments 7 to 10.
  • the support device 6 is shown in FIGS. 6 and 7 each in a schematic perspective view.
  • FIGS. 8 and 9 show the support device 6 in each case in a schematic side view.
  • FIG. 10 shows the support device 6 in a schematic plan view. In the following, reference is made to FIGS. 6 to 10 at the same time.
  • the support device 6 is seen along the longitudinal axis L annular.
  • Each support segment 7 to 10 in each case has a jacket part surface 1 1 to 14 radially on the outside.
  • the shell part surfaces 1 1 to 14 together form a circular cylindrical lateral surface 15 of the support device 6.
  • Each support segment 7 to 10 has a through hole 16 to 19.
  • the through holes 16 to 19 are each provided with an internal thread.
  • the bearing segments 7 to 10 are made of a stainless steel.
  • the support segments 7 to 10 can be made of austenitic steel, in particular of 1.4301.
  • the support segments 7 to 10 can be made of a nickel or nickel-based alloy.
  • the support segments 8, 10 are larger than the support segments 7, 9. That is, the support segments 8, 10 are in the circumferential direction of
  • Supporting device 6 larger than the support segments 7, 9.
  • the support segments 8, 10 may be referred to as first support segments 8, 10 and the support segments 7, 9 may be referred to as second support segments 7, 9.
  • the support segments 7 to 10 each have, along the longitudinal axis L, a front side or first end side 20 and a rear side or second end side 21.
  • Each support segment 7 to 10 has a first end section 22 and a second end section 23 in the circumferential direction.
  • Each end portion 22, 23 each has an inclined surface 24, 25.
  • the inclined surfaces 24, 25 are inclined towards and away from each other. Sloping surfaces 24, 25 adjacent bearing segments 7 to 10 are each inclined the same.
  • the inclined surfaces 24, 25 extend radially to the longitudinal axis L. As shown in FIGS. 8 and 9, the inclined surfaces 24, 25 are inclined relative to the first end face 20 of the respective support segment 7 to 10.
  • An inclination angle ⁇ may be, for example, 45 °.
  • the Device 1 for this purpose comprises a transmission device 26 which is adapted to implement an axial displacement of the support segments 7 to 10 along the longitudinal axis L in the radial displacement thereof.
  • the support segments 7 to 10 are displaced radially outwards during axial superimposition of each other, so that the circular cylindrical surface 15 rests on the inside of the first pipe section 2 and on the second pipe section 3.
  • the cylindrical lateral surface 15 bears against the entire surface of the first pipe section 2 and on the second pipe section 3.
  • the transmission device 26 is adapted to displace the same radially outward in an axial displacement of the support segments 7 to 10 toward each other.
  • the transmission device 26 is also adapted to displace the same radially inward with an axial displacement of the support segments 7 to 10 away.
  • the transmission device 26 includes those on the support segments 7 to 10
  • the support device 6 and in particular the transmission device 26 further comprises a first end plate 27 and a spaced from the first end plate 27 second end plate 28th
  • the second end plate 28 is plate-shaped and has a central opening or a central bore 29. Furthermore, the second end plate 28 comprises four oblong holes 30 to 33 arranged at an angle of 90 ° to one another.
  • the first end plate 27 has analogous to the second end plate 28 also elongated holes 30 to 33. Furthermore, the first end disk 27 comprises a base section 34 arranged centrally and rotationally symmetrically with respect to the longitudinal axis L. The base section 34 merges with a peripheral bevel 35 into a disk-shaped support section 36 of the first end disk 27. At the slope 35 is a respective slope 37 of the support segments 7 to 10.
  • the base portion 34 has a central receiving portion 38 which comprises a double-stepped diameter.
  • the device 1 may have a displacement device 39 shown in FIG. 1.
  • the displacement device 39 may comprise an actuator.
  • Displacement device 39 is adapted to displace the end plates 27, 28 toward or away from each other.
  • the displacement device 39 may be pneumatically, hydraulically, electromotively or manually operable.
  • the actuator such as a
  • the device 1 further comprises eight screws 40, 41, each one
  • Supporting segment 7 to 10 two screws 40, 41 are assigned.
  • the screws 40, 41 are passed through the slots 30 to 33 of the end plates 27, 28.
  • the screws 40, 41 are in the through holes 16 and 18 of the respective
  • Support segments 7 and 9 screwed in such a way that the screws 40, 41 meet centrally in the through holes 16 and 18.
  • the support segments 8, 10 are also each provided with screws 40, 41, which are screwed into the through holes 17, 19.
  • the screws 41 are so short that the
  • Pad segments 8, 10 with respect to the second end plate 28 are not axially displaceable. However, a radial displacement along the slots 31, 33 is possible.
  • 1, 2 and 3 show the device 1 in a position, in particular in a welding position, in which the end plates 27, 28 are moved towards each other, so that the
  • Support segments 7 to 10 with respect to the longitudinal direction L are displaced radially outwards at maximum, to rest on the inside of the pipe sections 2, 3. In particular, in this position, the end plates 27, 28 rest on both sides of the support segments 7 to 10.
  • the support segments 7 to 10 are not axially offset from one another in the welding position. Depending on an inner diameter of the
  • the support segments 7 to 10 may be offset in the welding position, however, also to each other. That is, it is not absolutely necessary in the welding position that the support segments 7 to 10 are arranged axially unequally.
  • the gear mechanism 26, which comprises the inclined surfaces 24, 25 the support segments 7 to 10 are displaced radially outwards when the end disks 27, 28 are moved one on the other so that they come into contact with the pipe sections 2, 3.
  • the support segments 8, 10 are fastened to the second end disk 28 with the aid of the screws 41 in such a way that the support segments 8, 10 can only displace radially relative to the second end disk 28 and not axially.
  • End plate 27 is axially displaceable with respect to the support segments 8, 10.
  • the support segments 7, 9 are axially displaceable with respect to both end plates 27, 28. 4 and 5 show the device 1 in a position, in particular in a retracted position, in which the end plates 27, 28 are displaced apart.
  • the support segments 7 to 10 are also axially displaced with respect to the longitudinal direction L, wherein the inclined surfaces 24, 25 of the support segments 7 to 10 slide on each other to shift the support segments 7 to 10 radially inwardly.
  • the device 1 from the pipe 5 can be removed.
  • a rope, a wire, a chain or the like may be attached to the device 1.
  • Fig. 1 1 shows a schematic block diagram of a method for
  • the method comprises a step S1 of providing the device 1, which along the longitudinal axis L thereof in the first and second pipe sections 2, 3 can be inserted, wherein the device 1 comprises the support means 6 that several
  • the device 1 is placed in the first pipe section 2 and the second pipe section 3.
  • the device 1 may first be placed only in the first pipe section 2 or only in the second pipe section 3.
  • Displacement device 39 relative to each other axially displaced, wherein the axial displacement of the support segments 7 to 10 along the longitudinal axis L by means of the transmission device 26 of the device 1 in a radial displacement of the Pad segments 7 to 10 is implemented relative to each other, so that the
  • Support device 6 on the inside rests against the first pipe section 2 and on the second pipe section 3.
  • the device 1 can initially be placed only in the first pipe section 2 and the support segments 7 to 10 can be displaced radially so far outward until the support device 6 rests against the first pipe section 2.
  • the second pipe section 3 can then be pushed onto the device 1.
  • the support segments 7 to 10 can be further displaced radially outwards, so that the device 1 rests firmly against the inside of both pipe sections 2, 3.
  • a step S4 the first pipe section 2 is welded to the second pipe section 3.
  • the pipe sections 2, 3 are welded to butt.
  • the connecting weld 4 may be V-shaped.
  • the pipe sections 2, 3 can be welded by means of an automatic welding process.
  • the device 1 is removed from the first pipe section 2 and the second pipe section 3.
  • the end plates 27, 28 are displaced axially relative to one another with the aid of the displacement device 39,
  • the device 1 can then be pulled out of the pipe sections 2, 3.
  • the device 1 is again removable from the pipe sections 2, 3, it can be used as often as desired.
  • the device 1 is constructed from a few individual parts and can thereby be produced quickly and inexpensively.
  • the device 1 is after the welding of the pipe sections 2, 3 easily detachable and removable from the pipe 5.
  • the device 1 is in particular without a
  • the device 1 can in principle also be used for welding tube sections 2, 3 made of stainless steel.
  • the support means 6 may be provided a circumferential groove for a weld root protective gas and a connection for a welding root gas supply.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

Diese Anmeldeung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts (2) mit einem zweiten Rohrabschnitt (3), wobei die Vorrichtung (1) entlang einer Längsachse (L) derselben in den ersten und zweiten Rohrabschnitt (2, 3) einführbar ist. Diese Vorrichtung (1) weist Folgendes auf: eine Auflageeinrichtung (6), die mehrere Auflagesegmente (7, 9) aufweist, die bezüglich der Längsachse (L) der Vorrichtung (1) radial verlagerbar sind, um diese innenseitig mit dem ersten Rohrabschnitt (2) und dem zweiten Rohrabschnitt (3) in Anlage zu bringen und eine Getriebeeinrichtung (26), die dazu eingerichtet ist, ein axiales Verlagern der Auflagesegmente (7, 9) entlang der Längsachse (L) in das radiale Verlagern derselben umzusetzen.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts mit einem zweiten Rohrabschnitt
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts mit einem zweiten Rohrabschnitt.
Beim Verschweißen von Aluminiumrohren für Flüssigerdgas- oder Olefinanlagen besteht, wenn im zu fördernden Produkt ein gewisser Anteil an Quecksilber enthalten ist, die Gefahr, dass sich das Quecksilber in einem Spalt zwischen einer in den Aluminiumrohren verbleibenden Schweißunterlage und den Aluminiumrohren anreichert und zu sogenanntem Liquid Metal Embrittlement (L E) oder
elektrochemischer Korrosion führt. Aus diesem Grund sind weitere kostspielige Maßnahmen, wie beispielsweise ein Quecksilberabscheider oder ein Dichtschweißen der Schweißunterlage in Flussrichtung des zu fördernden Produkts, erforderlich.
Die US 2003/0047650 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Verschweißen zweier Rohrabschnitte. Die Vorrichtung umfasst plattenförmige Auflagesegmente, die zwischen zwei kegelstumpfförmigen Körpern angeordnet sind. Beim aufeinander zu Verlagern der Körper gleiten diese auf schrägen Flächen der Auflagesegmente ab, um diese radial nach außen zu verlagern.
Die US 5,285,947 A beschreibt eine Vorrichtung zum Verschweißen zweier
Rohrabschnitte. Die Vorrichtung umfasst eine Vielzahl an Auflagesegmenten, die mit Hilfe von Aktuatoren radial nach außen bewegt werden können.
Die US 3,742, 186 A beschreibt eine Vorrichtung zum Verschweißen zweier
Rohrabschnitte. Die Vorrichtung umfasst ringsegmentförmige Auflagesegmente, die zwischen zwei kegelstumpfförmigen Körpern angeordnet sind. Beim aufeinander zu Verlagern der Körper gleiten diese auf schrägen Flächen der Auflagesegmente ab, um diese radial nach außen zu verlagern. Die FR 2 801 819 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Verschweißen zweier
Rohrabschnitte mit einer Vielzahl an Auflagesegmenten, die radial nach außen verlagerbar sind. Die WO 2014/191829 A2 beschreibt eine Vorrichtung zum Verschweißen zweier Rohrabschnitte, wobei die Vorrichtung Auflagesegmente aufweist, die schräge
Seitenflächen umfassen. Beim axialen Verlagern der Auflagesegmente gleiten diese an den schrägen Seitenflächen aufeinander ab, wodurch die Auflagesegmente radial nach außen verlagert werden.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Vorrichtung zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts mit einem zweiten Rohrabschnitt zur Verfügung zu stellen. Demgemäß wird eine Vorrichtung zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts mit einem zweiten Rohrabschnitt vorgeschlagen. Die Vorrichtung ist entlang einer
Längsachse derselben in den ersten und zweiten Rohrabschnitt einführbar, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: eine Auflageeinrichtung, die mehrere
Auflagesegmente aufweist, die bezüglich der Längsachse der Vorrichtung radial verlagerbar sind, um diese innenseitig mit dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt in Anlage zu bringen und eine Getriebeeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein axiales Verlagern der Auflagesegmente entlang der Längsachse in das radiale Verlagern derselben umzusetzen, wobei die Auflageeinrichtung eine erste Endscheibe und eine zweite Endscheibe umfasst, zwischen denen die Auflagesegmente
angeordnet sind.
Dadurch, dass mit Hilfe der Getriebeeinrichtung das axiale zueinander Verlagern der Auflagesegmente in ein radiales Verlagern derselben umsetzbar ist, ist gewährleistet, dass die Auflageeinrichtung flächig, insbesondere in Form einer Zylinderfläche, an den Rohrabschnitten anliegt. Auf eine in den Rohrabschnitten verbleibende
Schweißunterlage kann verzichtet werden. Dadurch, dass die Vorrichtung wieder aus den Rohrabschnitten entfernbar ist, kann sie beliebig oft verwendet werden. Die Vorrichtung ist vorzugsweise aus wenigen Einzelteilen aufgebaut und kann hierdurch schnell und kostengünstig hergestellt werden. Die Vorrichtung ist nach dem
Verschweißen der Rohrabschnitte leicht lösbar und aus einer mit den Rohrabschnitten gebildeten Rohrleitung entfernbar. Die Vorrichtung ist insbesondere ohne eine
Beschädigung der Innenwandung der Rohrleitung aus dieser entfernbar. Die
Rohrabschnitte sind vorzugsweise aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt. Alternativ kann die Vorrichtung auch zum Verschweißen von Rohrabschnitten aus CrNi-Stahl eingesetzt werden. Hierbei kann die Auflageeinrichtung eine umlaufende Nut für ein Schweißwurzelschutzgas und einen Anschluss für eine
Schweißwurzelschutzgaszuführung umfassen. Zum Entfernen der Vorrichtung aus der Rohrleitung kann die Vorrichtung von einer Schweißstellung in eine Einfahrstellung verbracht werden. Insbesondere liegen in der Schweißstellung alle Auflagesegmente gleichzeitig innenseitig an dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt an. Die Vorrichtung kann auch als Schweißvorrichtung oder Schweißunterlage bezeichnet werden.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die Auflagesegmente jeweils radial außenseitig eine Mantelteilfläche auf, wobei die Mantelteilflächen gemeinsam eine
kreiszylinderförmige Mantelfläche definieren, die dazu eingerichtet ist, innenseitig an dem ersten Rohrabschnitt und an dem zweiten Rohrabschnitt anzuliegen.
Hierdurch wird eine besonders gute Abstützung der Rohrabschnitte während dem Verschweißen gewährleistet. Insbesondere kann ein Verrutschen der Rohrabschnitte relativ zueinander verhindert werden. Die Auflagesegmente können in der
Schweißstellung der Vorrichtung bündig oder axial zueinander versetzt sein. Die Auflagesegmente sind vorzugsweise Ringsegmente. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Getriebeeinrichtung dazu eingerichtet, bei einem axialen Verlagern der Auflagesegmente aufeinander zu dieselben radial nach außen zu verlagern.
Dadurch ergibt sich ein einfaches Arbeitsprinzip. Ferner kann die Auflageeinrichtung so einfach mit einer definierten Kraft innenseitig an die Rohrabschnitte angepresst werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Getriebeeinrichtung dazu eingerichtet, bei einem axialen Verlagern der Auflagesegmente voneinander weg dieselben radial nach innen zu verlagern. Hierdurch kann die Vorrichtung besonders schnell und einfach aus den Rohrabschnitten entfernt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Getriebeeinrichtung an den Auflagesegmenten vorgesehene schräge Flächen, auf denen die Auflagesegmente beim axialen Verlagern derselben abgleiten.
Insbesondere gleitet jedes Auflagesegment auf den schrägen Flächen zweier benachbarter Auflagesegmente ab.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst jedes Auflagesegment zwei
Endabschnitte, die jeweils eine schräge Fläche aufweisen. Insbesondere sind schräge Flächen zweier nebeneinander angeordneter
Auflagesegmente in die gleiche Richtung geneigt. Vorzugsweise sind die schrägen Flächen eines Auflagesegments aufeinander zu geneigt. Die schrägen Flächen eines Auflagesegments können auch voneinander weg geneigt sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist jede schräge Fläche relativ zu einer entlang der Längsachse weisenden Stirnseite des jeweiligen Auflagesegments geneigt.
Die schrägen Flächen verlaufen vorzugsweise radial in Richtung auf die Längsachse zu.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt ein Neigungswinkel jeder schrägen Fläche 45°.
Hierdurch ist ein besonders einfacher Aufbau der Auflagesegmente möglich. Dies reduziert die Kosten zur Herstellung der Vorrichtung.
Die Auflageeinrichtung umfasst eine erste Endscheibe und eine zweite Endscheibe, zwischen denen die Auflagesegmente angeordnet sind. Die Endscheiben sind insbesondere plattenförmig. Vorzugsweise weist jede
Endscheibe mehrere Langlöcher auf, in denen in die Auflagesegmente eingeschraubte Schrauben geführt sind. Bevorzugt weist hierzu jedes Auflagesegment eine mit einem Innengewinde versehene Durchgangsbohrung auf, in die beidseitig zwei Schrauben eingeschraubt sind. Die Endscheiben und/oder die Schrauben können Teil der Getriebeeinrichtung sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Auflagesegmente wechselweise derart mit der ersten Endscheibe und mit der zweiten Endscheibe verbunden, dass ein erstes Auflagesegment bezüglich der zweiten Endscheibe nur radial und bezüglich der ersten Endscheibe radial und axial verlagerbar ist und ein benachbartes zweites Auflagesegment bezüglich der ersten Endscheibe und der zweiten Endscheibe radial und axial verlagerbar ist. Die Endscheiben sind mit Hilfe der in die Auflagesegmente eingeschraubten
Schrauben unverlierbar mit den Auflagesegmenten verbunden. Vorzugsweise sind zwei erste und zwei zweite Auflagesegmente vorgesehen, die wechselweise angeordnet sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Endscheiben mit Hilfe einer
Verlagerungseinrichtung entlang der Längsachse der Auflageeinrichtung wahlweise aufeinander zu oder voneinander weg verlagerbar.
Die Verlagerungseinrichtung kann an einer der Endscheiben oder zwischen den Endscheiben angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verlagerungseinrichtung pneumatisch, hydraulisch, elektromotorisch oder manuell betreibbar. Die Verlagerungseinrichtung kann beispielsweise einen Pneumatik- oder
Hydraulikzylinder, einen Elektromotor oder eine Gewindeschraube umfassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Auflagesegmente aus einem rostfreien Stahlwerkstoff gefertigt. Beispielsweise können die Auflagesegmente aus austenitischem Stahl, insbesondere aus 1.4301 , gefertigt sein. Alternativ können die Auflagesegmente aus einer Nickeloder Nickelbasislegierung gefertigt sein. Weiterhin wird ein Verfahren zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts mit einem zweiten Rohrabschnitt vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen einer Vorrichtung, die entlang einer Längsachse derselben in den ersten und zweiten Rohrabschnitt einführbar ist, wobei die Vorrichtung eine
Auflageeinrichtung umfasst, die mehrere Auflagesegmente aufweist, die bezüglich der Längsachse der Vorrichtung radial verlagerbar sind, um diese innenseitig mit dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt in Anlage zu bringen, wobei die Auflagesegmente zwischen einer ersten Endscheibe und einer zweiten Endscheibe der Auflageeinrichtung angeordnet sind; Platzieren der Vorrichtung in dem ersten
Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt; axiales Verlagern der Auflagesegmente relativ zueinander, wobei das axiale Verlagern der Auflagesegmente entlang der Längsachse mit Hilfe einer Getriebeeinrichtung der Vorrichtung in ein radiales
Verlagern der Auflagesegmente relativ zueinander umgesetzt wird, so dass die
Auflageeinrichtung innenseitig an dem ersten Rohrabschnitt und an dem zweiten Rohrabschnitt anliegt; Verschweißen des ersten Rohrabschnitts mit dem zweiten Rohrabschnitt; und Entfernen der Vorrichtung aus dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt, wobei vor dem Entfernen der Vorrichtung aus dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt die Auflagesegmente mit Hilfe eines axialen Verlagerns der Endscheiben radial so verlagert werden, dass diese von dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt innenseitig beabstandet sind.
Die Vorrichtung kann beispielsweise mit Hilfe eines Stahlseils, eines Drahts oder einer Kette aus den zu einer Rohrleitung verschweißten Rohrabschnitten gezogen werden. Insbesondere kann die Vorrichtung hiermit auch durch einen Bogen der Rohrleitung gezogen werden.
Vor dem Entfernen der Vorrichtung aus dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt werden die Auflagesegmente radial so verlagert, dass diese von dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt innenseitig beabstandet sind. Hierdurch kann die Vorrichtung besonders einfach aus den Rohrabschnitten entfernt werden. Das radiale Verlagern der Auflagesegmente nach innen kann durch ein axiales Verlagern der Endscheiben erfolgen. Weitere mögliche Implementierungen der Vorrichtung und/oder des Verfahrens umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder
Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als
Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Vorrichtung und/oder des Verfahrens hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Vorrichtung und/oder des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden
beschriebenen Ausführungsbeispiele der Vorrichtung und/oder des Verfahrens. Im Weiteren werden die Vorrichtung und/oder das Verfahren anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts mit einem zweiten Rohrabschnitt;
Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Schnittansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ;
Fig. 4 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ;
Fig. 5 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ;
Fig. 6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform
Auflageeinrichtung für die Vorrichtung gemäß Fig. 1 ; Fig. 7 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht der Auflageeinrichtung gemäß Fig. 6;
Fig. 8 zeigt eine schematische Seitenansicht der Auflageeinrichtung gemäß Fig. 6;
Fig. 9 zeigt eine weitere schematische Seitenansicht der Auflageeinrichtung gemäß Fig. 6;
Fig. 10 zeigt eine schematische Aufsicht der Auflageeinrichtung gemäß Fig. 6; und
Fig. 1 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines
Verfahrens zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts mit einem zweiten
Rohrabschnitt. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben
Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung 1 zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts 2 mit einem zweiten Rohrabschnitt 3. Die Vorrichtung 1 kann als Schweißvorrichtung oder Schweißunterlage bezeichnet werden. Die Rohrabschnitte 2, 3 sind mit Hilfe einer Schweißnaht 4 auf Stumpf miteinander verschweißt. Die Schweißnaht 4 kann V-förmig sein. Die Rohrabschnitte 2, 3 sind vorzugsweise aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt. Die miteinander verschweißten Rohrabschnitte 2, 3 bilden eine Rohrleitung 5, beispielsweise zum Leiten von Flüssigerdgas (LNG). Die Vorrichtung 1 ist aus der Rohrleitung 5
entnehmbar. Das heißt, sie verbleibt nach dem Verschweißen der Rohrabschnitte 2, 3 nicht in der Rohrleitung 5.
Die Vorrichtung 1 ist entlang einer Längsachse L desselben in den ersten
Rohrabschnitt 2 und den zweiten Rohrabschnitt 3 einführbar. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Auflageeinrichtung 6, die mehrere Auflagesegmente 7 bis 10 umfasst. Die Auflageeinrichtung 6 weist zumindest drei Auflagesegmente 7 bis 10 auf. Wie die Fig. 3 bis 5 zeigen, weist die Auflageeinrichtung 6 vier Auflagesegmente 7 bis 10 auf. Die Auflageeinrichtung 6 ist in den Fig. 6 und 7 jeweils in einer schematischen perspektivischen Ansicht gezeigt. Die Fig. 8 und 9 zeigen die Auflageeinrichtung 6 jeweils in einer schematischen Seitenansicht. Die Fig. 10 zeigt die Auflageeinrichtung 6 in einer schematischen Aufsicht. Im Folgenden wird auf die Fig. 6 bis 10 gleichzeitig Bezug genommen.
Die Auflageeinrichtung 6 ist entlang der Längsachse L gesehen ringförmig. Jedes Auflagesegment 7 bis 10 weist jeweils radial außenseitig eine Mantelteilfläche 1 1 bis 14 auf. Die Mantelteilflächen 1 1 bis 14 bilden gemeinsam eine kreiszylinderförmige Mantelfläche 15 der Auflageeinrichtung 6. Jedes Auflagesegment 7 bis 10 weist eine Durchgangsbohrung 16 bis 19 auf. Die Durchgangsbohrungen 16 bis 19 sind jeweils mit einem Innengewinde versehen. Die Auflagesegmente 7 bis 10 sind aus einem rostfreien Stahl gefertigt. Beispielsweise können die Auflagesegmente 7 bis 10 aus austenitischem Stahl, insbesondere aus 1.4301 , gefertigt sein. Alternativ können die Auflagesegmente 7 bis 10 aus einer Nickel- oder Nickelbasislegierung gefertigt sein. Wie die Fig. 10 zeigt, sind die Auflagesegmente 8, 10 größer als die Auflagesegmente 7, 9. Das heißt, die Auflagesegmente 8, 10 sind in Umfangsrichtung der
Auflageeinrichtung 6 größer als die Auflagesegmente 7, 9. Die Auflagesegmente 8, 10 können als erste Auflagesegmente 8, 10 und die Auflagesegmente 7, 9 können als zweite Auflagesegmente 7, 9 bezeichnet werden.
Die Auflagesegmente 7 bis 10 weisen jeweils entlang der Längsachse L weisend eine Vorderseite oder erste Stirnseite 20 und eine Rückseite oder zweite Stirnseite 21 auf. Jedes Auflagesegment 7 bis 10 weist in Umfangsrichtung einen ersten Endabschnitt 22 und einen zweiten Endabschnitt 23 auf. Jeder Endabschnitt 22, 23 weist jeweils eine schräge Fläche 24, 25 auf. Die schrägen Flächen 24, 25 sind aufeinander zu bzw. voneinander weg geneigt. Schräge Flächen 24, 25 benachbarter Auflagesegmente 7 bis 10 sind jeweils gleich geneigt. Die schrägen Flächen 24, 25 verlaufen radial auf die Längsachse L zu. Wie die Fig. 8 und 9 zeigen, sind die schrägen Flächen 24, 25 relativ zu der ersten Stirnseite 20 des jeweiligen Auflagesegments 7 bis 10 geneigt. Ein Neigungswinkel α kann beispielsweise 45° betragen.
Nun zurückkehrend zu den Fig. 1 bis 5 sind die Auflagesegmente 7 bis 10 bezüglich der Längsachse L radial verlagerbar, um die Auflageeinrichtung 6 innenseitig mit dem ersten Rohrabschnitt 2 und dem zweiten Rohrabschnitt 3 in Anlage zu bringen. Die Vorrichtung 1 umfasst hierzu eine Getriebeeinrichtung 26, die dazu eingerichtet ist, ein axiales Verlagern der Auflagesegmente 7 bis 10 entlang der Längsachse L in das radiale Verlagern desselben umzusetzen. Mit Hilfe der Getriebeeinrichtung 26 werden beim axialen Aufeinanderzuverlagern der Auflagesegmente 7 bis 10 diese radial nach außen verlagert, so dass die kreiszylinderförmige Mantelfläche 15 innenseitig flächig an dem ersten Rohrabschnitt 2 und an dem zweiten Rohrabschnitt 3 anliegt.
Insbesondere liegt die zylinderförmige Mantelfläche 15 vollflächig an dem ersten Rohrabschnitt 2 und an dem zweiten Rohrabschnitt 3 an. Die Getriebeeinrichtung 26 ist dazu eingerichtet, bei einem axialen Verlagern der Auflagesegmente 7 bis 10 aufeinander zu dieselben radial nach außen zu verlagern. Umgekehrt ist die Getriebeeinrichtung 26 auch dazu eingerichtet, bei einem axialen Verlagern der Auflagesegmente 7 bis 10 voneinander weg dieselben radial nach innen zu verlagern. Hierdurch kann nach dem Verschweißen der Rohrabschnitte 2, 3 die Vorrichtung 1 aus den Rohrabschnitten 2, 3 entnommen werden.
Die Getriebeeinrichtung 26 umfasst die an den Auflagesegmenten 7 bis 10
vorgesehenen schrägen Flächen 24, 25, auf denen die Auflagesegmente 7 bis 10 beim axialen Verlagern derselben abgleiten. Die Auflageeinrichtung 6 und insbesondere die Getriebeeinrichtung 26 umfasst weiterhin eine erste Endscheibe 27 und eine beabstandet von der ersten Endscheibe 27 angeordnete zweite Endscheibe 28.
Zwischen den Endscheiben 27, 28 sind die Auflagesegmente 7 bis 10 angeordnet. Die zweite Endscheibe 28 ist plattenförmig und weist einen mittigen Durchbruch oder eine mittige Bohrung 29 auf. Weiterhin umfasst die zweite Endscheibe 28 vier in einem Winkel von 90° zueinander angeordnete Langlöcher 30 bis 33.
Die erste Endscheibe 27 weist analog zu der zweiten Endscheibe 28 ebenfalls Langlöcher 30 bis 33 auf. Weiterhin umfasst die erste Endscheibe 27 einen mittig und rotationssymmetrisch zu der Längsachse L angeordneten Basisabschnitt 34. Der Basisabschnitt 34 geht mit einer umlaufenden Schräge 35 in einen scheibenförmigen Auflageabschnitt 36 der ersten Endscheibe 27 über. An der Schräge 35 liegt eine jeweilige Schräge 37 der Auflagesegmente 7 bis 10 auf. Der Basisabschnitt 34 weist einen zentralen Aufnahmeabschnitt 38 auf, der einen zweifach gestuften Durchmesser umfasst. Ferner kann die Vorrichtung 1 eine in der Fig. 1 gezeigte Verlagerungseinrichtung 39 aufweisen. Die Verlagerungseinrichtung 39 kann einen Aktor umfassen. Die
Verlagerungseinrichtung 39 ist dazu eingerichtet, die Endscheiben 27, 28 aufeinander zu oder voneinander weg zu verlagern. Die Verlagerungseinrichtung 39 kann pneumatisch, hydraulisch, elektromotorisch oder manuell betreibbar sein. In dem Aufnahmeabschnitt 38 kann beispielsweise der Aktor, wie beispielsweise ein
Pneumatik- oder Hydraulikkolben oder ein sonstiger Teil der Verlagerungseinrichtung 39 angeordnet sein. Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin acht Schrauben 40, 41 , wobei jedem
Auflagesegment 7 bis 10 zwei Schrauben 40, 41 zugeordnet sind. Die Schrauben 40, 41 sind durch die Langlöcher 30 bis 33 der Endscheiben 27, 28 hindurchgeführt. Die Schrauben 40, 41 sind in die Durchgangsbohrungen 16 und 18 der jeweiligen
Auflagesegmente 7 und 9 derart eingeschraubt, dass sich die Schrauben 40, 41 mittig in den Durchgangsbohrungen 16 und 18 treffen. Hierdurch sind die Endscheiben 27, 28 bezüglich der Auflagesegmente 7, 9 axial verschieblich. Die Auflagesegmente 8, 10 sind jeweils ebenfalls mit Schrauben 40, 41 versehen, die in die Durchgangsbohrungen 17, 19 eingeschraubt sind. Dabei sind die Schrauben 41 so kurz, dass die
Auflagesegmente 8, 10 bezüglich der zweiten Endscheibe 28 axial nicht verschieblich sind. Eine radiale Verschiebung entlang der Langlöcher 31 , 33 ist allerdings möglich.
Die Funktionsweise der Vorrichtung 1 wird im Folgenden erläutert. Die Fig. 1 , 2 und 3 zeigen die Vorrichtung 1 in einer Stellung, insbesondere in einer Schweißstellung, in der die Endscheiben 27, 28 aufeinander zu gefahren sind, so dass die
Auflagesegmente 7 bis 10 bezüglich der Längsrichtung L maximal radial nach außen verlagert sind, um innenseitig an den Rohrabschnitten 2, 3 anzuliegen. Insbesondere können in dieser Stellung die Endscheiben 27, 28 beidseitig an den Auflagesegmenten 7 bis 10 aufliegen. Die Auflagesegmente 7 bis 10 sind in der Schweißstellung axial nicht zueinander versetzt. In Abhängigkeit von einem Innendurchmesser der
Rohrabschnitte 2, 3 können die Auflagesegmente 7 bis 10 in der Schweißstellung jedoch auch zueinander versetzt sein. Das heißt, es ist in der Schweißstellung nicht zwingend erforderlich, dass die Auflagesegmente 7 bis 10 axial unversetzt angeordnet sind. Mit Hilfe der Getriebeeinrichtung 26, die die schrägen Flächen 24, 25 umfasst, werden die Auflagesegmente 7 bis 10 beim Aufeinanderzuverlagern der Endscheiben 27, 28 radial nach außen verlagert, so dass diese in Kontakt mit den Rohrabschnitten 2, 3 kommen. Die Auflagesegmente 8, 10 sind dabei mit Hilfe der Schrauben 41 so an der zweiten Endscheibe 28 befestigt, dass die Auflagesegmente 8, 10 sich bezüglich der zweiten Endscheibe 28 nur radial und nicht axial verlagern können. Die erste
Endscheibe 27 ist bezüglich der Auflagesegmente 8, 10 axial verschieblich. Die Auflagesegmente 7, 9 sind bezüglich beider Endscheiben 27, 28 axial verlagerbar. Die Fig. 4 und 5 zeigen die Vorrichtung 1 in einer Stellung, insbesondere in einer Einfahrstellung, in der die Endscheiben 27, 28 auseinander verlagert sind. Beim auseinander Verlagern der Endscheiben 27, 28 werden die Auflagesegmente 7 bis 10 bezüglich der Längsrichtung L ebenfalls axial verlagert, wobei die schrägen Flächen 24, 25 der Auflagesegmente 7 bis 10 aufeinander abgleiten, um die Auflagesegmente 7 bis 10 radial nach innen zu verlagern. In der Einfahrstellung ist die Vorrichtung 1 aus der Rohrleitung 5 entnehmbar. Hierzu kann an der Vorrichtung 1 ein Seil, ein Draht, eine Kette oder dergleichen befestigt sein.
Die Fig. 1 1 zeigt in einem schematischen Blockdiagramm ein Verfahren zum
Verschweißen des ersten Rohrabschnitts 2 mit dem zweiten Rohrabschnitt 3. Das Verfahren weist einen Schritt S1 des Bereitstellens der Vorrichtung 1 auf, die entlang der Längsachse L derselben in den ersten und zweiten Rohrabschnitt 2, 3 einführbar ist, wobei die Vorrichtung 1 die Auflageeinrichtung 6 umfasst, die mehrere
Auflagesegmente 7 bis 10 aufweist, die bezüglich der Längsachse L der Vorrichtung 1 radial verlagerbar sind, um diese innenseitig mit dem ersten Rohrabschnitt 2 und dem zweiten Rohrabschnitt 3 in Anlage zu bringen. In einem Schritt S2 wird die Vorrichtung 1 in dem ersten Rohrabschnitt 2 und dem zweiten Rohrabschnitt 3 platziert.
Insbesondere kann die Vorrichtung 1 zunächst nur in dem ersten Rohrabschnitt 2 oder nur in dem zweiten Rohrabschnitt 3 platziert werden.
In einem Schritt S3 werden die Auflagesegmente 7 bis 10 mittels
Auseinanderverlagerns der Endscheiben 27, 28 durch Aktivierung der
Verlagerungseinrichtung 39 relativ zueinander axial verlagert, wobei das axiale Verlagern der Auflagesegmente 7 bis 10 entlang der Längsachse L mit Hilfe der Getriebeeinrichtung 26 der Vorrichtung 1 in ein radiales Verlagern der Auflagesegmente 7 bis 10 relativ zueinander umgesetzt wird, so dass die
Auflageeinrichtung 6 innenseitig an dem ersten Rohrabschnitt 2 und an dem zweiten Rohrabschnitt 3 anliegt. Insbesondere kann die Vorrichtung 1 zunächst nur in dem ersten Rohrabschnitt 2 platziert werden und die Auflagesegmente 7 bis 10 können radial so weit nach außen verlagert werden bis die Auflageeinrichtung 6 an dem ersten Rohrabschnitt 2 anliegt. Weiterhin kann dann der zweite Rohrabschnitt 3 auf die Vorrichtung 1 aufgeschoben werden. Anschließend können die Auflagesegmente 7 bis 10 weiter radial nach außen verlagert werden, so dass die Vorrichtung 1 innenseitig fest an beiden Rohrabschnitten 2, 3 anliegt.
In einem Schritt S4 wird der erste Rohrabschnitt 2 mit dem zweiten Rohrabschnitt 3 verschweißt. Insbesondere werden die Rohrabschnitte 2, 3 auf Stumpf verschweißt. Die verbindende Schweißnaht 4 kann V-förmig sein. Die Rohrabschnitte 2, 3 können mittels eines automatischen Schweißverfahrens verschweißt werden. In einem abschließenden Schritt S5 wird die Vorrichtung 1 aus dem ersten Rohrabschnitt 2 und dem zweiten Rohrabschnitt 3 entfernt. Zum Entfernen der Vorrichtung 1 aus dem ersten Rohrabschnitt 2 und dem zweiten Rohrabschnitt 3 werden die Endscheiben 27, 28 mit Hilfe der Verlagerungseinrichtung 39 axial zueinander verschoben,
insbesondere voneinander weg verlagert. Die Vorrichtung 1 kann dann aus den Rohrabschnitten 2, 3 herausgezogen werden.
Dadurch, dass die Vorrichtung 1 wieder aus den Rohrabschnitten 2, 3 entfernbar ist, kann sie beliebig oft verwendet werden. Die Vorrichtung 1 ist aus wenigen Einzelteilen aufgebaut und kann hierdurch schnell und kostengünstig hergestellt werden. Die Vorrichtung 1 ist nach dem Verschweißen der Rohrabschnitte 2, 3 leicht lösbar und aus der Rohrleitung 5 entfernbar. Die Vorrichtung 1 ist insbesondere ohne eine
Beschädigung der Innenwandung der Rohrleitung 5 aus dieser entfernbar. Dadurch, dass die Vorrichtung 1 aus der Rohrleitung 5 entfernbar ist, kann auf eine in der Rohrleitung 5 verbleibende Schweißunterlage, an der sich Quecksilber anreichern könnte, verzichtet werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar. Die Vorrichtung 1 kann grundsätzlich auch zum Verschweißen von Rohrabschnitten 2, 3 aus CrNi-Stahl eingesetzt werden. Hierzu kann die Auflageeinrichtung 6 eine umlaufende Nut für ein Schweißwurzelschutzgas und einen Anschluss für eine Schweißwurzelschutzgaszuführung vorgesehen sein.
Verwendete Bezuqszeichen
1 Vorrichtung
2 Rohrabschnitt
3 Rohrabschnitt
4 Schweißnaht
5 Rohrleitung
6 Auflageeinrichtung
7 Auflagesegment
8 Auflagesegment
9 Auflagesegment
10 Auflagesegment
1 1 Mantelteilfläche
12 Mantelteilfläche
13 Mantelteilfläche
14 Mantelteilfläche
15 Mantelfläche
16 Durchgangsbohrung
17 Durchgangsbohrung
18 Durchgangsbohrung
19 Durchgangsbohrung
20 Stirnseite
21 Stirnseite
22 Endabschnitt
23 Endabschnitt
24 schräge Fläche
25 schräge Fläche
26 Getriebeeinrichtung
27 Endscheibe
28 Endscheibe
29 Bohrung
30 Langloch
31 Langloch
32 Langloch 33 Langloch
34 Basisabschnitt
35 Schräge
36 Auflageabschnitt 37 Schräge
38 Aufnahmeabschnitt
39 Verlagerungseinrichtung
40 Schraube
41 Schraube
L Längsachse
α Neigungswinkel

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung (1) zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts (2) mit einem zweiten Rohrabschnitt (3), wobei die Vorrichtung (1) entlang einer Längsachse (L) derselben in den ersten und zweiten Rohrabschnitt (2, 3) einführbar ist, wobei die Vorrichtung (1) Folgendes aufweist:
eine Auflageeinrichtung (6), die mehrere Auflagesegmente (7 - 10) aufweist, die bezüglich der Längsachse (L) der Vorrichtung (1) radial verlagerbar sind, um diese innenseitig mit dem ersten Rohrabschnitt (2) und dem zweiten Rohrabschnitt (3) in Anlage zu bringen, und
eine Getriebeeinrichtung (26), die dazu eingerichtet ist, ein axiales Verlagern der Auflagesegmente (7 - 10) entlang der Längsachse (L) in das radiale Verlagern derselben umzusetzen, wobei die Auflageeinrichtung (6) eine erste Endscheibe (27) und eine zweite Endscheibe (28) umfasst, zwischen denen die
Auflagesegmente (7 - 10) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Auflagesegmente (7 - 10) jeweils radial außenseitig eine Mantelteilfläche (11 - 14) aufweisen, wobei die Mantelteilflächen (11 - 14) gemeinsam eine kreiszylinderförmige Mantelfläche (15) definieren, die dazu eingerichtet ist, innenseitig an dem ersten Rohrabschnitt (2) und an dem zweiten Rohrabschnitt (3) anzuliegen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Getriebeeinrichtung (26) dazu eingerichtet ist, bei einem axialen Verlagern der Auflagesegmente (7 - 10) aufeinander zu dieselben radial nach außen zu verlagern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei die Getriebeeinrichtung (26) dazu eingerichtet ist, bei einem axialen Verlagern der Auflagesegmente (7 - 10) voneinander weg dieselben radial nach innen zu verlagern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei die Getriebeeinrichtung (26) an den Auflagesegmenten (7 - 10) vorgesehene schräge Flächen (24, 25) umfasst, auf denen die Auflagesegmente (7 - 10) beim axialen Verlagern derselben abgleiten.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei jedes Auflagesegment (7 - 10) zwei
Endabschnitte (22, 23) umfasst, die jeweils eine schräge Fläche (24, 25) aufweisen. 7. Vorrichtung nach der Anspruch 5 oder 6, wobei jede schräge Fläche (24, 25) relativ zu einer entlang der Längsachse (L) weisenden Stirnseite (20) des jeweiligen Auflagesegments (7 - 10) geneigt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei ein Neigungswinkel (a) jeder schrägen Fläche (24, 25) 45° beträgt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, wobei die Auflagesegmente (7 - 10) wechselweise derart mit der ersten Endscheibe (27) und mit der zweiten
Endscheibe (28) verbunden sind, dass ein erstes Auflagesegment (8, 10) bezüglich der zweiten Endscheibe (28) nur radial und bezüglich der ersten
Endscheibe (27) radial und axial verlagerbar ist und ein benachbartes zweites Auflagesegment (7, 9) bezüglich der ersten Endscheibe (27) und der zweiten Endscheibe (28) radial und axial verlagerbar ist. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 9, wobei die Endscheiben (27, 28) mit Hilfe einer Verlagerungseinrichtung (39) entlang der Längsachse (L) der
Auflageeinrichtung (6) wahlweise aufeinander zu oder voneinander weg verlagerbar sind. 1 1 . Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Verlagerungseinrichtung (39)
pneumatisch, hydraulisch, elektromotorisch oder manuell betreibbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 1 1 , wobei die Auflagesegmente (7 - 10) aus einem rostfreien Stahlwerkstoff gefertigt sind.
13. Verfahren zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts (2) mit einem zweiten Rohrabschnitt (3), mit folgenden Schritten:
Bereitstellen (S1 ) einer Vorrichtung (1 ), die entlang einer Längsachse (L) derselben in den ersten und zweiten Rohrabschnitt (2, 3) einführbar ist, wobei die Vorrichtung (1 ) eine Auflageeinrichtung (6) umfasst, die mehrere Auflagesegmente (7 - 10) aufweist, die bezüglich der Längsachse (L) der Vorrichtung (1 ) radial verlagerbar sind, um diese innenseitig mit dem ersten Rohrabschnitt (2) und dem zweiten Rohrabschnitt (3) in Anlage zu bringen, wobei die Auflagesegmente (7 - 10) zwischen einer ersten Endscheibe (27) und einer zweiten Endscheibe (28) der Auflageeinrichtung (6) angeordnet sind;
Platzieren (S2) der Vorrichtung (1 ) in dem ersten Rohrabschnitt (2) und dem zweiten Rohrabschnitt (3);
axiales Verlagern (S3) der Auflagesegmente (7 - 10) relativ zueinander, wobei das axiale Verlagern der Auflagesegmente (7 - 10) entlang der Längsachse (L) mit Hilfe einer Getriebeeinrichtung (26) der Vorrichtung (1 ) in ein radiales Verlagern der Auflagesegmente (7 - 10) relativ zueinander umgesetzt wird, so dass die Auflageeinrichtung (6) innenseitig an dem ersten Rohrabschnitt (2) und an dem zweiten Rohrabschnitt (3) anliegt;
Verschweißen (S4) des ersten Rohrabschnitts (2) mit dem zweiten Rohrabschnitt (3); und
Entfernen (S5) der Vorrichtung (1 ) aus dem ersten Rohrabschnitt (2) und dem zweiten Rohrabschnitt (3), wobei vor dem Entfernen (S5) der Vorrichtung (1 ) aus dem ersten Rohrabschnitt (2) und dem zweiten Rohrabschnitt (3) die
Auflagesegmente (7 - 10) mit Hilfe eines axialen Verlagerns der Endscheiben (27, 28) radial so verlagert werden, dass diese von dem ersten Rohrabschnitt (2) und dem zweiten Rohrabschnitt (3) innenseitig beabstandet sind.
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