NO320799B1 - Fremgangsmate og anordning for a sveise sammen to legemer - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å sveise sammen to legemer, for eksempel rør eller plater, som er innrettet med hverandre og som mellom seg omfatter et sveisespor, der sveisesporet fylles med mer enn ett sveiselag ved hjelp av et sveiseapparat som beveges i langsgående retning av sveisesporet. Foreliggende oppfinnelse vedrører også en innretning for å sveise sammen to legemer, for eksempel rør eller plater, som er posisjonert på linje med hverandre og mellom seg omfatter et sveisespor, idet innretningen omfatter minst en bærer for sveiseapparatet, slik at det kan føres i en langsgående retning av sveisesporet.

Det er generelt kjent å sammenføye to rør, eksempelvis for å danne en rørledning, eller to plater ved hjelp av sveising. Da den maksimale tykkelsen av et sveiselag som kan avsettes er begrenset og da rørene eller platene ofte er for tykke til å bli sammenføyd med et enkelt sveiselag, bygges en sveisesammenføyning opp ved å legge flere sveiselag over hverandre til sveisesporet er helt fylt. En fremgangsmåte og innretning egnet for dette formål er kjent fra den nederlandske patentsøknaden 9400742.

Foreliggende oppfinnelse har som formål å forbedre oven-nevnte fremgangsmåte og innretning. Dette oppnås som angitt i kravene 1 og 7.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir to sveiselag lagt i én sveiseomgang ved hjelp av to sveiseapparater som er posisjonert etter hverandre på en bærer i en langsgående retning av sveisesporet, hvor to bærere som hver har to sveiseapparater beveges i legemenes periferiretning. Man oppnår derved en tidsbesparelse i sveiseprosessen. Dette er spesielt viktig ved applikasjoner der sveisetiden er av stor økonomisk betydning, så som ved legging av rørledning-er. Spesielt ved bruk om bord et rørleggende fartøy vil en kort sveisetid være viktig for å oppnå en høy produksjons-hastighet med hensyn til antall sveisede sammenføyninger per dag med et begrenset antall sveiseinnretninger. Dette er fordi antallet sveiseinnretninger begrenses av skipets fysiske dimensjoner. Dersom sveisesporet har utoverrettede, divergerende vegger, utfører i hvert fall det bakre sveiseapparatet fortrinnsvis en oscillerende bevegelse. Et bredere sveiselag kan dermed legges av det bakre sveiseapparatet. Når sveisesporet fylles med to sveiselag i bare en sveiseomgang, vil det være tilstrekkelig at bare det bakre sveiseapparatet oscillerer. Dersom på den andre side sveisesporet fylles i flere sveiseomganger, oscilleres både det fremste og det bakerste sveiseapparatet. I sistnevnte til-felle oscilleres det bakre sveiseapparatet fortrinnsvis med en større amplitude enn det fremste sveiseapparatet, slik at bredden av sveiselaget som skal avsettes per sveiseomgang av hvert sveiseapparat kan justeres med hensyn til bredden av sveisesporet.

For å gjøre det mulig å fylle sveisesporet fullstendig med sveisematerialet i dette tilfellet, kan mer sveisemateriale tilføres av det bakre sveiseapparatet, selv om det bakre sveiseapparatet også kan oscilleres ved en annen, fortrinnsvis høyere, frekvens enn det fremste sveiseapparatet. Sveisebredden av de to etterfølgende sveiselagene styres separat ved at både amplituden og frekvensen av oscille-ringsbevegelsene av de to sveiseapparatene kan justeres og styres individuelt. Dette gir den fordel at man får langt færre begrensninger i valget av sveisesømmens utforming og at sveiseparametrene for begge sveiseapparatene kan justeres optimalt, slik at optimale besparelser oppnås med hensyn til sveisetiden, uten store ulemper med hensyn til sveisekvaliteten (defekter, mekaniske egenskaper).

De to bærerne som hver omfatter to sveiseapparater kan for-skyves etter hverandre i periferiretningen av rørene, men fortrinnsvis beveges hver bærer over hver sin-halvpart av rørene per sveiseomgang.

Hver bærer beveges så fortrinnsvis i en nedadrettet periferiretning av rørene per sveiseomgang. Når bestemte sveise-prosesser anvendes, så som MIG/MAG-sveising, kan en nedadrettet sveising utføres med en høyere hastighet enn oppadrettet sveising. Den totale sveisetiden ved sammenføy-ning av to rør er dermed mindre dersom sveisingen skjer i bare den nedadrettede retning og hver bærer returneres til startposisjonen etter hver sveiseomgang, enn dersom sveisingen skjer nedover og så oppover.

Foreliggende oppfinnelse vedrører på en tilsvarende måte en innretning for å sveise sammen to rør eller plater. Innretningen ifølge oppfinnelsen har minst to bærere som hver har to sveiseapparater som ligger etter hverandre i den langsgående retningen av sveisesporet. En betydelig fordel med denne innretningen er at den er kompakt og dermed egnet for å sveise sammen rør av små diametre eller små plater.

Da sveisesporet vanligvis har utoverrettede, divergerende vegger, omfatter innretningen ifølge oppfinnelsen organer for å bevege i hvert fall det bakre sveiseapparatet frem og tilbake i tversgående retning av sveisesporet. Disse orga-nene kan dannes av en akseltopp som drives for vekselgående forskyvningsbevegelse i bæreren og er forbundet med sveiseapparatet .

Oppfinnelsen er i det følgende forklart i detalj under hen-visning til de vedføyde tegninger, der

fig. 1 viser et perspektivriss av en foretrukket utførelse av innretningen ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser i større skala et perspektivriss av detaljen II på fig. 1,

fig. 3 viser et fremriss av en bærer ifølge en annen utfø-relse av oppfinnelsen,

fig. 4 er en skjematisk representasjon av en sveiseomgang ifølge en foretrukket utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og

fig. 5 viser et tverrsnitt av et sveisespor med utoverrettede, divergerende vegger som fylles ved hjelp av fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen.

Figur 1 viser en innretning for å sveise sammen to rør 1 som er posisjonert koaksialt mot hverandre mens de mellom seg omfatter et sveisespor 2. Ett eller flere slike sveiseapparater kan plasseres om bord et rørleggende fartøy for å legge sveisede lag i de ringromsformede sveisesporene 2 av en rørledning 4 som føres i pilretningen 3. For en forkla-ring av komponentene av sveiseinnretningen vist på figur 1 som ikke er av betydning for foreliggende oppfinnelse, hen-vises det til den nederlandske patentsøknad 9400742.

Sveiseinnretningen vist på figur 1 omfatter en føringsring 5 som er anordnet rundt en av de to rørene 1, samt to bærere 6 for to sveiseapparater 7 som ligger etter hverandre i den langsgående retningen av sveisesporet 2, hvilke bærere kan føres av føringsringen 5 i en langsgående retning av sveisesporet 2. Ifølge en foretrukket utførelse av fremgangsmåten beveges hver bærer 6 ned langs hver sin halvdel av rørene per sveiseomgang i en nedoverrettet periferiretning. Den ene bæreren vil dermed fylle den ene halvdelen av sveisesporet fra toppen til bunnen, og den andre bæreren vil fylle den andre halvdelen. Hver av bærerne tilveie-bringer to sveiselag fra toppen til bunnen per sveiseomgang.

Figur 2 viser et perspektivriss av en detalj II på figur 1. På undersiden av bæreren 6 befinner det seg føringshjul 8 som samvirker med føringsring 5. Bæreren 6 omfatter et hus 24 anordnet med en motor 9 som driver en gearet drivpinjong

10 som står i friksjonskontakt med en inngripende ring 11. Denne inngripende ringen 11, omfattende to halvdeler, er festet til føringsringen 5 ved hjelp av klemstykker 12. Motoren 9 er dreibart anordnet på en akse 13 av huset 24 av bæreren. Drivpinjongen 10 av motoren 9 holdes i forbindelse med inngrepsringen 11 ved hjelp av en trekkfjær 14.

To sveiseapparatbeholdere 15 som hver har et kileutformet hulrom 16 for å oppta en kile 17 forbundet med sveiseapparat 7, er anordnet på endeflaten av bærerens 6 hus 24. Sveiseapparatet 7 er anordnet som angitt ved pilen 18 i sveiseapparatholderen 15, slik at posisjonen vist med stip-lede linjer på figur 2 oppnås.

For resiprok bevegelse av sveiseapparatene 7 i den tversgående retning av det langsgående sporet 2, er det tilveiebrakt en oscillerende motor 19 for hvert sveiseapparat 7 i huset av bæreren 6. Hver oscillerende motor 19 driver en resiprokt forskyvbar akseltapp 20, idet hver akseltapp 20 føres forskyvbart inn i en sylinder 21.

En løftemotor 22 er ytterligere anordnet i huset 24 av bæreren 6. Løftemotoren 22 justerer sveiseapparatholderen 15 og dermed også sveiseapparatene 7 i en radiell retning. En uavhengig høydejustering kan også tilveiebringes for sveiseapparatene 7 i stedet for en kollektiv høydejustering.

Figur 3 viser et frontriss av en bærer ifølge en annen ut-førelse av oppfinnelsen. Sveiseapparatene 7a, 7b er her forbundet med bæreren 6 ved hjelp av klemkjever 15. I tillegg er det tilveiebrakt en føringsring 15 som holdes i en avstand fra rørene og som føringshjulene 8 er i kontakt med. Ingen inngripende ring er derfor til stede. De to sveiseapparatene 7a, 7b som er posisjonert etter hverandre i langsgående retning av sveisesporet 2, angitt med pilen 23, legger to sveiselag A, B i en sveiseomgang. Fordi det bakre sveiseapparatet 7b legger sveiselaget B over sveiselaget A, nedlagt av det fremste sveiseapparatet 7a, posi-sjoneres det bakre sveiseapparatet 7b høyere i sveiseapparatholderen 15 enn sveiseapparatet 7a. Sveiseapparatene 7a,

7b er posisjonert radielt i forhold til rørene 1 slik at de sammen danner en vinkel.

En foretrukket utførelse av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er angitt på figur 4 og 5. Pilen A angir sveisebevegelsen av det fremste sveiseapparat 7a, idet pilen B angir sveisebevegelsen av det bakerste sveiseapparatet 7b. Begge sveiseapparatene utfører en oscillerende bevegelse, idet det bakerste sveiseapparatet 7b oscilleres med en større amplitude og en høyere frekvens enn det fremste sveiseapparatet 7a. Ved hjelp av denne fremgangsmåten fylles et sveisespor som har utoverrettede, divergerende vegger. Da sveisesporet 2 vider seg ut mot utsiden, må det bakerste sveiseapparatet 7b avsette et bredere sveiselag i hver sveiseomgang enn det fremste sveiseapparatet 7a, og oscilleres derfor med en større amplitude enn det fremste sveiseapparatet 7a. I tillegg oscilleres det bakerste sveiseapparatet 7b fortrinnsvis med en høyere frekvens enn det fremste sveiseapparatet 7a, slik at det er mulig å fylle det bredere sveisesporet 2 med samme mengde materiale. Amplituden og frekvensen av oscillasjonsbevegelsen av hvert sveiseapparat 7a, 7b ved hver sveiseomgang er tilpasset bredden av sveisesporet 2 som skal fylles.

Figur 5 viser det endelige resultatet av et V-formet spor 2 som er fylt i fem sveisomganger C. To sveiselag A, B legges for hver sveiseomgang C ved hjelp av to etter hverandre po-sisjonerte sveiseapparater 7a, 7b.

Dersom både en nedoverrettet og oppoverrettet sveising fin-ner sted vil det fremste sveiseapparat bli det bakerste sveiseapparat ved hvert endepunkt, idet det bakerste sveiseapparatet blir det fremste sveiseapparatet. Det er imid-lertid mer fordelaktig å bare sveise nedover slik at to bærere hver har to sveiseapparater som fortrinnsvis beveges over hver sin halvdel av rørene, da dette kan skje raskere enn ved en oppadgående sveising, og idet man dermed sparer tid i hele sveiseprosessen.

Organer for å bevege i hvert fall det bakerste sveiseapparatet i en vekselgående, tversgående retning av sveisesporet annen enn den viste og beskrevne oscillatormotor 19 er også mulig, for eksempel en dreiearm.

Tegningene viser en sveiseinnretning med to bærere som hver er forsynt med to sveiseapparater. Oppfinnelsen er imidler-tid ikke begrenset til dette. Fire bærere kan for eksempel også anvendes, der hver bærer dekker hver sin kvartdel av rørene. Dette kan være fordelaktig ved sveising av rør med store diametre. I tillegg kan også mer enn to sveiseapparater tilveiebringes for hver bærer, idet hvert sveiseapparat kan oscilleres uavhengig med en amplitude og frekvens tilpasset bredden av sveisesporet.

En sammenføyning mellom to rør kan også sveises med mer enn én sveiseinnretning, noe som er vanlig på et rørleggende fartøy.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for samtidig å sveise sammen mer enn to legemer, for eksempel rør (1) eller plater, som strekker seg hovedsakelig horisontalt og er innrettet med hverandre og som parvis mellom seg danner et sveisespor (2), der sveisesporet fylles med mer enn ett sveiselag ved hjelp av et sveiseapparat (7) som beveges i en langsgående retning av sveisesporet, idet fremgangsmåten omfatter én eller flere sveiseomganger hvor det i hver sveiseomgang (C) legges to sveiselag (A, B) ved hjelp av to sveiseapparater (7) som er posisjonert etter hverandre ved en forhåndsbestemt, fast avstand i den langsgående retning av sveisesporet (2), og hvor to bærere (6) som hver har to sveiseapparater (7) beveges i legemenes periferiretning.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der sveisesporet (2) har utoverrettede, divergerende vegger, hvor i hvert fall det bakerste sveiseapparatet (7b) utfører en oscillerende bevegelse for å fordele sveisematerialet sideveis i sveisesporet (2) .

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor det bakerste sveiseapparatet (7b) oscilleres med en større amplitude enn det fremste sveiseapparatet (7a).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, hvor det bakerste sveiseapparatet (7b) oscilleres med en frekvens som skiller seg fra frekvensen til det fremste sveiseapparatet (7a).

5. Fremgangsmåte for å sveise sammen to rør som angitt i ethvert av de foregående krav, hvor hver bærer (6) beveges over hver sin periferihalvdel av rørene (1) per sveiseomgang (C) .

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisert vedat hver bærer (6) for hver sveiseomgang (C) beveges i en nedadrettet periferiretning av rørene (1).

7. Sveiseanordning for å sveise sammen to legemer, for eksempel rør (1) eller plater, som er innrettet med hverandre og som mellom seg danner et sveisespor (2), omfattende minst to bærere (6) for et sveiseapparat (7) som er førbart i en langsgående retning av sveisesporet (2), hvor hver bærer (6) har minst to sveiseapparater (7) som er anordnet etter hverandre i den langsgående retningen av sveisesporet (2) og omfattende organer (19-21) for å bevege i hvert fall det bakerste sveiseapparatet (7b) frem og tilbake i tversgående retning av sveisesporet, hvilke organer omfatter en akseltapp (20) som er drevet i en vekselgående forskyvningsbevegelse i bæreren (6) og er forbundet med det respektive sveiseapparat (7).