DE1172287B - Vorrichtung zum verziehungsfreien Durchhaerten langer Rohre - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum verziehungsfreien Durchhärten langer Rohre Das Patent 962 439 betrifft ein Verfahren zum verziehungsfreien Durchhärten langer Rohre, insbesondere von ölfeldrohren, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Das warme Rohr wird von innen her dadurch gehärtet, daß Kühlflüssigkeit mit großer Geschwindigkeit schraubenlinig an der Innenfläche entlang hindurchgeführt wird. Die Kühlflüssigkeit wird durch eine Dralldüse in das Rohr eingeführt. Hierbei wird das Rohr mittels einer Spannvorrichtung an das Mundstück der Dralldüse gepreßt. Als Kühlflüssigkeit wird in der Regel Wasser verwendet.
• Stähle, die wegen ihrer chemischen Zusammensetzung zur Rißbildung neigen und daher nicht für die Wasserhärtung in Betracht kommen, werden in Öl abgeschreckt. Lange Rohre wurden bisher auf Schwenkarmen oder auf einem versenkbaren Rollgang in Schräglage in das Ölbad getaucht. Während das Rohr an der Außenfläche abkühlt, fließt öl von beiden Enden her in das Rohrinnere. Die beiden Ölströme treffen sich etwa in der Rohrmitte, und es kommt zu einer stärkeren Blasenentwicklung, die die gleichmäßige Wärmeableitung und Durchhärtung behindert. Die erforderliche kritische Abkühlgeschwindigkeit wird nicht an allen Stellen des Rohres erreicht.
• Gemäß der Erfindung wird das Rohr bei Verwendung von öl als Kühlflüssigkeit sowohl von innen als auch von außen gekühlt, und zwar von innen mit Hilfe einer Dralldüse gemäß dem Hauptpatent und von außen mit einer Vorrichtung, bei der in einem die Kühlflüssigkeit enthaltenden Behälter ein schräger Ablaufrost für die einzubringenden Rohre vorgesehen ist, dessen unterer Teil unter dem Flüssigkeitsspiegel liegt und Roststäbe aufweist, die, mit Endrasten versehen, nach dem einen Ende des Behälters hin eine zunehmende Neigung aufweisen, und daß ferner die Dralldüse unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in Längsrichtung eines an den Endrasten anliegenden Rohres hin- und herbeweglich und an das eine Rohrende anpreßbar angeordnet ist und daß schließlich in senkrechter Ebene umlaufende Förderketten zum Ausbringen der Rohre vorgesehen sind, die sich mit ihren Mitnehmern zwischen die Roststäbe erstrecken.
• Die zum Rohrende hin schwenkbare Dralldüse wird vorzugsweise mittels eines Arbeitszylinders in das Rohrende gepreßt.
• Der die Dralldüse tragende Schwenkarm ist höhenverstellbar. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Schwenkarm an einem in der Schwenkwelle geführten Stellzapfen angebracht. Der Stellzapfen wird durch Stellmuttern gehoben, gesenkt und in der erforderlichen Höhenlage festgehaltän. Die Höhenstellvorrichtung dient der Anpassung an unterschiedliche Rohrdurchmesser. Mit ihrer Hilfe wird die Dralldüse zentrisch zur Rohrachse eingestellt.
• Am oberen Ende des Schwenkarms ist zweckmäßig ein Schwenklaken angebracht. An diesem greift beispielsweise ein Kranhaken an und schwenkt die Dralldüse über den Ölspiegel hinaus, so daß die Dralldüse leicht ausgewechselt werden kann, ohne daß der Härtebehälter entleert werden muß.
• Der Außenmantel der Dralldüse ist mit Vorteil kegelig gestaltet. Hierdurch wird das Einführen der Dralldüse in das Rohrinnere erleichtert, auch wenn das Rohr nicht genau zentrisch zur Dralldüse liegt. Das Rohrende sitzt zentrisch und selbstdichtend auf der kegeligen Dralldüse. Eine gesonderte Dichtung kann entfallen. Etwa vorhandene kleinere Undichtheiten wirken sich praktisch nicht aus, weil die Kupplungsstelle im Ölbad liegt.
• Die Dralldüse ist am Schwenkarm leicht lösbar angebracht, um sie bei Wechsel der Rohrabmessung rasch umbauen zu können. Zweckmäßig ist sie mit Steilgewinde aufschraubbar.
• Mit einem weiteren Merkmal der Erfindung wird erreicht, daß auch angestauchte Rohrenden gleichmäßig durchgehärtet werden. Der Mantel der Dralldüse kann. hierzu, auf den Umfang verteilt, mit Abzweigbohrungen versehen sein, die in eine zum Rohrende hin gerichtete Ringdüse münden. Die Rohrenden mit größerer Wanddicke werden zusätzlich von Öl umspült, die Wärmeableitung wird an dieser Stelle beschleunigt.
• Für die Härtevorrichtung gemäß der Erfindung ist eine Aushebevorrichtung für die gehärteten Rohre besonders geeignet: Endlose Förderketten mit Mitnehmerhaken laufen über nur je ein angetriebenes Kettenrad und hängen von diesem frei in den Härtebehälter. Ein zweites Kettenrad, das im Ölbad eingebaut sein müßte, entfällt. Die Anordnung eines Kettenrades unter dem Ölspiegel ist konstruktiv und betrieblich wegen der Einwirkung von Temperatur und abfallendem Sinter schwierig. Nachspannvorrichtungen für die Förderkette sind nicht erforderlich. Die herabhängende Förderkette bietet einen weiteren wesentlichen Vorteil: Sie bremst die Rollbewegung des einlaufenden Rohres nachgiebig ab, so daß Beschädigungen der Rohroberfläche vermieden werden. Schließlich liegt die Förderkette stets am Rohr an, weil sie von diesem beim Einlaufen zur Seite gedrückt wird. Das Rohr wird also vom Mitnehmerhaken mit Sicherheit erfaßt.
• Als besonders vorteilhaft hat sich die im folgenden beschriebene Steuerung der Bewegung der Mitnehmerhaken erwiesen: Es sind in der Regel drei Förderketten vorhanden. Das gehärtete Rohr liegt in Schrägstellung auf den Endrasten. Beim ersten Arbeitstakt wird das Rohr von dem Mitnehmerhaken bis zur horizontalen Lage und weiterhin bis zu erneuter Schrägstellung über dem Ölspiegel angehoben. In dieser Lage verbleibt es bis zum nächsten Arbeitstakt. Während dieser Zeit läuft das im Rohr verbliebene Öl in den Härtebehälter zurück. Gleichzeitig wird ein neues Rohr gehärtet. Danach werden beide Rohre gleichzeitig angehoben und das bereits über dem Ölspiegel hängende Rohr, wiederum durch Voreilung eines Mitnehmerhakens, in horizontaler Lage auf den Auslaufrost abgeworfen. Anschließend eilt wiederum ein Mitnehmerhaken vor und bringt das nachfolgende Röhr in die bereits beschriebene Schräglage zum Entleeren des Öls. Diese Steuerung wird durch Endschalter bewirkt, die in der Kettenbahn liegen.
• Die Zeichnungen zeigen eine Härtevorrichtung gemäß der Erfindung.
• A b b. 1 ist eine schematische Draufsicht, A b b. 2 der Querschnitt A -B nach A b b. 1, A b b. 3 der Teilquerschnitt C-D nach A b b. 1, A b b. 4 der Teillängsschnitt E-F nach A b b. 3 und A b b. 5 ein Längsschnitt durch eine Dralldüse.
• Das zu härtende Rohr 1 läuft aus einem Härteofen auf den Rollgang 2. Aus diesem wird es durch die Wipphebel3 ausgehoben und auf den schrägen Ablaufrost 4 abgesenkt. Auf diesem rollt es in den ölgefüllten Härtebehälter 5. Dessen Ölspiegel 6 ist strichpunktiert angedeutet. Das Rohr 1 kommt auf den Endrasten 7 in Ruhestellung. Es weist hierbei Schrägstellung auf, die durch zunehmende Neigung der Endrasten 7 entsteht. Das untere Ende des Rohres 1 liegt vor der Dralldüse B. Sie ist an den Schwenkarm 9 angeschraubt, der am Stehzapfen 10 angebracht ist. Dieser ist in der Schwenkwelle 11 geführt und mittels der Stellmuttern 12 höhenverstellbar und in der erforderlichen Höhenlage feststellbar. Der Schwenkarm 9 ist über den biegsamen Schlauch 13 an die hier nicht dargestellte Ölumdaufpumpe angeschlossen. Zum Anpressen der Dralldüse 8 an das Rohrende 1 dient der Arbeitszylinder 14, der über den Schwenkhebel 15 auf die Schwenkwelle 11 einwirkt. Am oberen Ende des Schwenkarms 9 ist der Schwenkhaken 16 angebracht, mit dessen Hilfe die DraIIdüse 8 über den Ölspiegel 6 hinaus gehoben wird, wenn die Dralldüse 8 ausgewechselt werden soll. Der Außenmantel der Dralldüse 8 ist kegelig gestaltet. In ihm sind, auf den Umfang verteilt, die Abzweigbohrungen 17 vorgesehen, die in die Ringdüse 18 münden, wie aus der A b b. 5 ersichtlich. In den Härtebehälter 5 hängen die Förderketten 19 frei hinein. Sie werden durch nur je ein Kettenrad 20 angetrieben. Die Förderketten 19 liegen an dem Rohr 1 an, das zur Härtung auf den Endrasten 7 aufliegt. Hierdurch wird die Rollbewegung des einlaufenden Rohrs 1 abgebremst und sichergestellt, daß dieses nach dem Härten von den Mitnehmerhaken 21 erfaßt wird. In A b b. 2 ruht ein bereits gehärtetes Rohr 1 oberhalb des Ölspiegels 6 in den Mitnehmerhaken 21, so daß das im Rohr 1 verbliebene öl in den Härtebehälter 5 zurückläuft. Beim nächsten Arbeitstakt wird das Rohr 1 auf den Auslaufrost 22 abgeworfen und auf dem Auslauf rollgang 23 zum nicht dargestellten Vergüteofen gefördert.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum verziehungsfreien Durchhärten eines langen Rohres unter Verwendung von Öl als Kühlflüssigkeit mit einer Dralldüse gemäß Patent 962 439, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß zur zusätzlichen Kühlung mit öl von außen in einem die Kühlflüssigkeit enthaltenden Behälter ein schräger Ablaufrost (4) für die einzubringenden Rohre vorgesehen ist, dessen unterer Teil unter dem Flüssigkeitsspiegel liegt und Roststäbe aufweist, die, mit Endrasten versehen, nach dem einen Ende des Behälters hin eine zunehmende Neigung aufweisen, und daß ferner die Dralldüse unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in Längsrichtung eines an den Endrasten anliegenden Rohres hin- und herbeweglich und an das eine Rohrende anpressbar angeordnet ist und daß schließlich in senkrechter Ebene umlaufende Förderketten (19) zum Ausbringen der Rohre vorgesehen sind, die sich mit ihren Mitnehmern (21) zwischen die Roststäbe erstrecken.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dralldüse (8) zum Rohrende hin schwenkbar ist, vorzugsweise mittels eines Arbeitszylinders (14).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Dralldüse (8) tragende Schwenkarm (9) höhenverstellbar ist, vorzugsweise durch einen in der Schwenkwelle (11) geführten Stehzapfen (10) mit Stellmuttern (12).
4. 4.Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (9) an seinem oberen Ende einen Schwenkhaken (16) trägt.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel der Dralldüse (8) kegelförmig gestaltet ist.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dralldüse (8) leicht auswechselbar angebracht ist, vorzugsweise mit Steilgewinde aufschraubbar ist.
7. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da.ß im Mantel der Dralldüse (8), um den Umfang verteilt, Abzweigbohrungen (17) vorgesehen sind, die in eine zum Rohrende hin gerichtete Ringdüse (18) münden. B. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Mitnehmer (21) durch Endschalter derart gesteuert ist, daß diese während des Aushebens bis zum nächsten Arbeitstakt oberhalb des Ölbades in Schräglage stillstehen und in Übergabestellung in die Horizontale zurückkehren. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 864 402, 865 746, 918641.