NL9101780A - Inrichting voor het aan elkaar lassen van pijpen. - Google Patents

Description

INRICHTING VOOR HET AAN ELKAAR LASSEN VAN PIJPEN

De uitvinding betreft een inrichting voor het aan elkaar lassen van pijpeinden van in eikaars verlengde gehouden pijpen, omvattende de combinatie van ten minste één montageband en een op de montageband aangrijpend, te openen en te sluiten ringfreem, dat voorzien is van zich langs de omtrek van de montageband uitstrekkende leidrail-middelen voor het langs de omtrek van een ringlas geleiden van ten minste één laswagen.

Een dergelijke inrichting is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4373125. Daarbij wordt een montageband van tevoren, liefst buiten een lasstation op geposition-neerde wijze aan een pijp geklemd en later wordt dan op het lasstation het ringfreem ten opzichte van de montageband gepositionneerd van bovenaf op de pijp gezet. Het ringfreem bestaat uit een ringdeel van ongeveer 240° en geleidt een ringdeelvormige wagen, waaraan laslansen zijn bevestigd, zodat daarmee over de gehele pijpomtrek kan worden gelast. Dit ringfreem is niet stevig aan de te lassen pijp bevestigd.

De uitvinding heeft ten doel het ringfreem goed gepositionneerd, stevig en snel op een lasstation aan de te lassen pijp te bevestigen. Daartoe heeft de inrichting volgens de uitvinding het kenmerk dat het ringfreem een bovenringstuk en twee daaraan zwenkbaar verbonden onderring-stukken omvat, die elk door middel van ten minste één flu-idumcilinder ten opzichte van het bovenringstuk tussen een geopende en een gesloten stand verplaatsbaar zijn.

Uit het Amerikaanse octrooischrift 3910480 is een lasinrichting bekend, waarbij een ringfreem uit een boven-ringfreemstuk en twee onderringfreemstukken bestaat. Hierbij ontbreekt een montageband, zodat het goed gepositionneerd en snel aanbrengen van dit bekende ringfreem niet mogelijk is.

Het Amerikaanse octrooischrift 3380148 beschrijft een lasinrichting met een montageband die vooraf bevestigd wordt op een te lassen pijp en die voorzien is van position-neermiddelen voor het positionneren van een later erop te zetten ringfreem, dat uit twee ringstukken bestaat. Daarbij ontbreken fluïdumcilinders voor het openen en sluiten van het ringfreem. Hierbij zijn spanmiddelen aanwezig voor het op een pijp vastklemmen van het ringfreem, welke spanmiddelen met de hand te bedienen excenterrollen omvatten.

De genoemde en andere kenmerken volgens de uitvinding zullen in de hierna volgende beschrijving worden verduidelijkt aan de hand van een tekening, waarin voorstellen: figuren 1 en 4 elk een perspectivisch aanzicht van twee verschillende inrichtingen van een pijpenlegger volgens de uitvinding; figuur 2 op grotere schaal een langsdoorsnede over de lijn II-II van figuur 1; figuur 3 een aanzicht volgens pijlen III van figuur 2; figuur 5 een gedeeltelijk weggebroken vooraanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van een lasinrichting volgens de uitvindings; en figuur 6 op grotere schaal een perspectivisch aanzicht van detail VI van figuur 5.

De onderhavige uitvinding is vooral toepasbaar op een als vaartuig uitgevoerde pijpenlegger, waarbij een reeks pijpen in eikaars verlengde worden gehouden en aan elkaar worden gelast voor het vormen van een pijpenstreng, die tot op de onder water gelegen bodem afzinkt. Hierbij wordt op een aantal lasstations tegelijk laswerk uitgevoerd.

In figuur 1 ziet men slechts één lasstation 6, waar een ringlas 2 wordt aangebracht tussen twee pijpen 1 die in eikaars verlengde worden gehouden. Daartoe wordt telkens een pijp 1 aan een lasstation 6 toegevoerd, die een, bij voorkeur van tevoren eromheen gelegde, montageband 3 draagt. Dit is een dunne, elastische, metalen, ringvormige band die aan de onderzijde is doorgesneden en daar van een bandsluiting 4 is voorzien, waarmee de montageband 3 met flinke spanning om een pijp 1 kan worden geklemd. Bij het monteren van de montageband 3 wordt er op gelet, dat deze een voorafbepaalde afstand g tot het pijpeindvlak 5 heeft.

Ter plaatse van het lasstation 6 worden er binnenin de pijpen ter plaatse van de aan te brengen ringlas een steunring 7 en pijpuitrichtmiddelen 8 aangebracht, die afgesteund zijn op een niet-getekende in de pijpen 1 gehouden kern.

Verder wordt er ter plaatse van het lasstation 6 een ringfreem 9 op de montageband 3 gezet, die daartoe gemanipuleerd wordt met hefmiddelen 10 die aangrijpen op haken 11 van het ringfreem 9. Het ringfreem 9 omvat een bovenringstuk 12, dat met steunblokken 13 op de beide randen van de montageband 3 aangrijpt, alsmede twee daaraan om assen 14 zwenkbaar bevestigde onderringstukken 15, die middels pneumatische cilinders 16 te openen en te sluiten zijn en die in gesloten toestand onderling stevig te koppelen zijn middels sluitmiddelen 17. Het gesloten ringfreem 9 heeft radiale flenzen 18, waaraan over de gehele omtrek doorlopende rails 19 zijn bevestigd middels axiale pennen 20. Over de beide rails 19 is een chassis 34 van een laswa-gen 21 geleid middels leidrollen 22 die met V-vormige groeven 24 aangrijpen op de wigvormige binnen- respectievelijk buitenranden 23 van de rails 19.

Aan het chassis 34 van de laswagen 21 is een tandkrans 26 bevestigd, terwijl vast aan het ringfreem 9 een electrische stappenmotor 28 met reductiedrijfwerk 29 is bevestigd, dat via een tandwiel 30 de tandkrans 26 en daarmee de laswagen 21 aandrijft. De tandkrans 26 is gevat tussen het tandwiel 30 en twee leidrollen 31. De massa van de laswagen 21 is gereduceerd, doordat de motor 28 met drijfwerk 29 ervan door het vaste ringfreem 9 wordt gedragen. Een steunfreem 33 is zwenkbaar om een langsaslijn 35 verbonden met het chassis 34 en is aldus verstelbaar en wordt bestuurd in afhankelijkheid van een de pijpvorm aftastende taster 36, die uit een op de buitenomtrek van de pijp 1 steunende steunrol bestaat, die middels een steun 37 met het steunfreem 33 is gekoppeld. Een lansdraagfreem 38 is in radiale richting verstelbaar geleid ten opzichte van het steunfreem 33 middels pennen 39 en wordt versteld middels een electrische stappenmotor 40 via een tandwieloverbrenging 41 en een schroefspil 42.

Een lansdrager 44 is zwenkbaar om een radiale scharnieraslijn 45 met het lansdraagfreem 38 verbonden en wordt oscillerend aangedreven door een electrische stappenmotor 46 via een kegeltanddrijfwerk 47, een en ander zodanig dat de door de lansdrager 44 gedragen laslans 48 de in figuur 3 getoonde zigzagbaan 49 met gebogen zigzaglijnen 50 aflegt. Hierdoor wordt een betere las verkregen. Eventueel is een schuiffreem tussen het lansdraagfreem 38 en de lansdrager 44 ingebouwd teneinde de zwenkaslijn 45 in axiale richting van het ringfreem 9 te verplaatsen bij een eventueel schuin afgesneden pijpeindvlak 5.

De laslans 48 is aan de lansdrager 44 bevestigd middels een lanshouder 53, die tot in een reinigingsstand verzwenkbaar is om een langsaslijn 54 en die in een gekozen, min of meer stekende laslansstand middels een handknop 55 vastzetbaar is. Verder is de laslans 48 met behulp van niet getekende middelen met de hand verstelbaar in een houder-blokje 97 om de laslans 48 is zijn positie te richten. Het blokje 97 maakt het ook mogelijk het voor- of achterlopen van de laslans 48 in te stellen. Deze hoek is veelal 90° + of - 5“.

Om de massa van de laswagen 21 te reduceren is een lasdraaddrager 57 bevestigd aan het ringfreem 9 en draagt een voorraadrol 56 van lasdraad 59 en een electrische stappenmotor 60 voor het middels een aandrijfrol 61 aandrijven van de lasdraad 59. Ingeval van dunne lasdraden zijn er drie niet-getekende rollen zodanig opgesteld, dat zij tezamen de lasdraad 59 recht maken.

De lasdraad 59 wordt naar de laslans geleid via een nauw eromheen passende, elastische, buigzame leiding 71.

Verder zijn afstandsbesturingsmiddelen 64 voor het besturen van de diverse genoemde motoren aanwezig.

Een hoekmeter 66 is aan de laswagen 21 aangebracht voor het meten van de absolute hellingshoek f van het las-bad. In werkelijkheid meet deze hoekmeter 66 de hoekafstand b tussen het laspunt 67 van de laslans 48 van de lasomtrek en een referentiepunt 68, gecorrigeerd met de rolhoek van de pijpenlegger die op water drijft, welke rolhoek de momentane helling van de pijpenlegger tezamen met de pijpstreng is om de scheepslangsas, welke scheepslangsas in hoofdzaak identiek is met de as van de pijpenstreng. De hoekmeter 66 bevindt zich bij voorkeur in het in figuur 2 getekende langsvlak van het laspunt 67.

Opgemerkt wordt, dat voor het verkrijgen van een signaal dat overeenkomt met de absolute hellingshoek van het lasbad, het ook mogelijk zou zijn de door de lasinrichting afgelegde hoekafstand vanaf een referentiepunt, bijvoorbeeld referentiepunt 68, te meten en om zo'n afgelegde hoekafstand te corrigeren met de momentane rolhoek van de pijpenlegger. Zo'n rolhoek van de pijpenlegger wordt dan gemeten met een hellingshoekmeter die aan het schip bevestigd is.

De motoren 28, 58, 40 en/of 46 en eventueel ook een niet-getekende gasregelaar voor het toevoeren van gas aan de laslans worden automatisch bestuurd in afhankelijkheid van de gemeten momentane hoekafstand b door middel van een computer 70.

Deze werkwijze voor de besturing van het lasproces heeft het voordeel, dat automatisch het lassen geschiedt op een zich voortdurend veranderende wijze die rekening houdt met de helling van de las ter plaatse van het laspunt 67. Hiermede wordt de lasser veel werk en aandacht bespaard, zodat hij slechts een bewakende funktie behoudt. Hierdoor kan de lassnelheid worden verhoogd tot de voor elk laspunt 67 toelaatbare lassnelheid, dit in tegenstelling met de bekende werkwijze, waarbij een voor alle laspunten 67 toelaatbare snelheid werd ingesteld. De genoemde stappenmotoren kunnen - zij het niet met voorkeur - bestaan uit hydraulische of electromagnetische motoren of electrische gelijk- of wisselstroommotoren die van een geschikte regeling met terugkoppelsignaal zijn voorzien.

De lasinrichting 25 van figuur 4 komt overeen met die van figuren 1 en 2 met dienverstande dat er nu twee laswagens 21 aanwezig zijn, die elk een aan hun chassis 34 verbonden tandkrans 26 hebben, die elk aangegrepen worden door hun eigen motor 28. Evenzo zijn er uiteraard twee motoren 58 voor de lasdraadvoeding aanwezig.

Opgemerkt zij, dat het ringfreem 9 en de daarop horende laswagen(s) 21 voor allerlei soorten pijpdiameters bruikbaar zijn, indien een aangepaste montageband 3 met aangepaste steunblokken 13 wordt toegepast, die losmaakbaar aan het bovenringstuk 12 zijn bevestigd.

De uitvinding is toepasbaar bij pijpen van allerlei staalsoorten en met afmetingen variërend van 4 tot 20" met wanddikte van 6 tot 30 mm.

Bij voorkeur is het ringfreem 9 geconstrueerd zoals aangegeven in figuren 5 en 6. De montageband 3 is voorzien van een centreerorgaan 86 dat aangegrepen wordt door een centrerend steunblok 13a van het ringfreem 9. Twee steunblokken 13b die aangebracht zijn onder het centrum 87 van de pijp 1, zijn zwenkbaar bevestigd bij scharnieren 88 aan een kniehefboom 89, die op zijn beurt scharnierbaar verbonden is in scharnier 91 aan het ringfreemstuk 12 en die bediend wordt door middel van een hydraulische cilinder 92 voor het met kracht vastklemmen van het ringstuk 12 aan de pijp 1. De draagblokken 13 zijn verwisselbaar om een aanpassing aan verschillende pijpdiameters mogelijk te maken. Wanneer het ringfreem 9 gesloten wordt om de pijp 1 heen, wordt eerst het onderste ringstuk 15a tot in de sluitstand gebracht en daarna het ringstuk 15b en wel door desbetreffende bekrachtiging van de hydraulische cilinders 16. Het ringstuk 15b heeft een aanslagorgaan 93 met een holte die passend aanslaat tegen een centreerpen 94. Het ringfreem 9 wordt vergrendeld door middel van twee zuigerstangen 95 van hydraulische cilinders 96 die aangebracht zijn aan het ringstuk 15a, welke zuigerstangen 95 aangrijpen in aangepaste gaten 99 van het ringstuk 15b.

Claims (11)

1. Inrichting (25) voor het aan elkaar lassen van pijpeinden van in eikaars verlengde gehouden pijpen (1), omvattende de combinatie van ten minste één montageband (3) en een op de montageband (3) aangrijpend, te openen en te sluiten ringfreem (9) , dat voorzien is van zich langs de omtrek van de montageband (3) uitstrekkende leidrailmiddelen (19) voor het langs de omtrek van een ringlas (2) geleiden van ten minste één laswagen (21), met het kenmerk dat het ringfreem (9) een bovenringstuk (12) en twee daaraan zwenk-baar verbonden onderringstukken (15a, 15b) omvat, die elk door middel van ten minste één fluïdumcilinder ten opzichte van het bovenringstuk tussen een geopende en een gesloten stand verplaatsbaar zijn.

2. Inrichting (25) volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het bovenringstuk (12) voorzien is van klemmid-delen (89) die door middel van ten minste één fluïdumcilinder (92) te bekrachtigen zijn.

3. Inrichting (25) volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de twee onderringstukken (15a, 15b) onderling vergrendelbaar zijn middels ten minste één fluïdumcilinder (96) doch bij voorkeur middels twee fluïdumcilinders (96).

4. Inrichting (25) volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het bovenringstuk (12) voorzien is van een centreersteunorgaan (13a) dat aangrijpt op een centreerorgaan (86) van de montageband (3) voor het in omtreksrichting van een pijp (1) positionneren van het ringfreem (9).

5. Inrichting (25) volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat ten minste één laswagen (21) geleid door de leidrailmiddelen (22) is aangebracht, aan welke laswagen (21) ten minste één tandkrans (26) is bevestigd en dat een aan het freem bevestigde motor (28), die bij voorkeur uit een electrische stappenmotor (28) bestaat, via een door deze motor (28) aangedreven tandwiel (30) de tand-krans (26) en daarmede de laswagen (21) aandrijft.

6. Inrichting (25) volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat ten minste één laswagen (21) een langs leidrailmiddelen (19) van het ringfreem (9) geleid chassis (34) heeft, waaraan een steunfreem (33) verstelbaar en bestuurd in afhankelijkheid van een de pijpvorm aftastende taster (36) is verbonden.

7. Inrichting (25) volgens conclusie 6, met het kenmerk dat ten minste één lansdraagfreem (38) in radiale richting van het ringfreem (9) ten opzichte van het steunfreem (33) verstelbaar is.

8. Inrichting (25) volgens conclusie 7, met het kenmerk dat ten minste één lanshouder (44) zwenkbaar met het lansdraagfreem (38) is verbonden en aangedreven wordt door een stappenmotor (46) via een tanddrij fwerk (47), een en ander zodanig dat de laslans (48) tijdens het lassen een zigzagbeweging met gebogen zigzaglijnen (50) uitvoert.

9. Inrichting (25) volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat aan het ringfreem (9) ten minste twee laswagens zijn aangebracht.

10. Inrichting (25) volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat een motor (60) voor het aandrijven van de lasdraadvoeding bevestigd is aan het ringfreem (9).

11. Inrichting (25) volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat besturingsmiddelen (64) voor het besturen van het lasproces aan het ringfreem (9) zijn bevestigd.