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Beim stirnseitigen Zusammenschweißen von Rohren zu langen Rohrfernleitungen
müssen die Schweißarbeiten zwangläufig an der Baustelle vorgenommen werden, wobei
die einzelnen Rohrlängen beim Aneinanderschweißen um ihre Längsachse nicht drehbar
sind. Die Rohre weisen an ihren Stirnenden Schweißkehlen auf, die derart ausgebildet
sind, daß die Schweißkehlen zweier stirnseitig aneinanderliegender Rohre zusammen
eine tulpenförmige Schweißkehle bilden. Die beiden Rohre werden in einem ersten
Arbeitsgang zunächst durch eine Schmelzschweißung aneinander geheftet. Dann wird
die Schweißkehle in einem zweiten Arbeitsgang durch autogenes Schweißen mit Schweißmetall
gefüllt. Der Schweißbrenner muß hierbei um das ganze Rohr herum geführt werden,
wobei dem Schweißbrenner vorzugsweise gleichzeitig eine Hin- und Herbewegung parallel
zur Rohrlängsachse erteilt wird, um die Schweißkehle ganz mit Schweißmetall auszufüllen.
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Rohrschneidemaschinen mit einem Schneidbrenner zum Zerschneiden eines
Rohres sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. So ist eine Rohrschneidemaschine
bekannt, die aus einem Schneidbrennerhalter und einer diesen Halter tragenden einstellbaren
Laufrollenkette besteht. Die Umdrehung des Schneidbrenners um das Rohr erfolgt dabei
durch einen Handantrieb mit Schnecke und Schnekkenrad. Es ist unmöglich, mit solchen
Mitteln eine Schweißvorrichtung zu betätigen, die einen Motor tragen soll, um dem
Schweißbrenner eine Pendelbewegung zu erteilen. Außerdem rollt bei dieser bekannten
Maschine der Schneidbrennerwagen mit dem Brennerträger unmittelbar auf dem zu zerschneidenden
Rohr, und die das Rohr umgebende Kette ist dauernd mit dem Brennerträgerwagen kraftschlüssig
verbunden. Beim Umlauf des Wagens kann ein Schlupf in axialer Richtung zwischen
dem Rohr und dem Wagen entstehen, der zwar beim Zerschneiden von Rohren keinen schwerwiegenden
Nachteil darstellt, der jedoch bei Schweißbrennern zu untragbaren Unregelmäßigkeiten
in der Schweißnaht führen würde. Bei einem anderen bekannten Rohrschneidbrenner
muß eine Ringplatte vom Ende her auf das zu zerschneidende Rohr aufgefädelt werden,
was beim Rohrfernleitungsbau mit den sehr langen Rohrabschnitten untragbare Schwierigkeiten
bereiten würde. Darüber hinaus ist diese bekannte Vorrichtung nur für Rohre kleineren
Durchmessers geeignet. Bei einer anderen bekannten Rohrschneidevorrichtung bewegt
sich der den Schneidbrenner tragende Wagen um das Rohr herum und läuft dabei unmittelbar
auf diesem Rohr. Es sind Ketten zum Antrieb des Wagens vorgesehen, wobei dieser
Antrieb von Hand erfolgt. Auch diese bekannte Vorrichtung ist völlig ungeeignet,
einen schweren Schweißbrennerwagen, bei dem der Schweißbrenner zusätzlich noch mit
einem Antriebsmotor für eine axiale Hin-und Herbewegung ausgerüstet ist, um ein
Rohr herumzuführen, zumal auch hier ein axialer Schlupf nicht zu vermeiden ist,
der zwar beim Schneidbrenner, nicht aber beim Schweißen tragbar ist.
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Schließlich ist auch eine Vorrichtung zum Schneiden und Schweißen
von Rohren bekannt, bei der ein Band um das Rohr gespannt wird, das wiederum zur
Aufnahme eines Rollweges dient, der aus zwei schwenkbar aneinander befestigten Führungsbahnabschnitten
besteht. Bei dieser bekannten Vorrichtung kann man zwar das Band so fest um das
Rohr spannen, daß es sich nicht zufällig verschieben kann, jedoch ist die gesamte
Vorrichtung einschließlich ihrer Mittel zum Positionieren der Vorrichtung hinsichtlich
der Schweißkehle konstruktiv kompliziert und sehr aufwendig.
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Die vorliegende Erfindung soll eine Führung für die Rollen eines Brennerwagens
zum Schweißen von sich nicht drehenden Rohren schaffen, die konstruktiv und hinsichtlich
ihrer Anwendung einfach ist und dennoch eine mit Sicherheit schlupffreie Führung
für den Brennerwagen schafft, der sehr schwer ist, weil er zusätzlich zur Antriebsvorrichtung
zur Bewegung um das Rohr herum noch eine Antriebsvorrichtung zur Erzeugung einer
axialen Hin- und Herbewegung des Brenners aufweist. Die Führung gemäß der Erfindung
soll auf einfache Weise an der richtigen Stelle zur Schweißkehle befestigt werden
können und nach dieser Befestigung zuverlässig, schlupffrei den Brennerwagen um
das Rohr herum führen, so daß dieser Brennerwagen mit Sicherheit eine einwandfreie
Schweißnaht herstellt, die nach ihrer Herstellung nicht noch einmal auf ihre Güte
überprüft werden muß, zumal eine solche überprüfung in einem engen Rohrgraben schwierig,
wenn überhaupt möglich wäre. Die Führung gemäß der Erfindung soll diese Aufgaben
auch dann lösen, wenn die Rohre, bei denen sie angewendet wird, die üblichen Maßtoleranzen
haben.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch einen
dehnbaren Kettenring, dessen Glieder dem Rohrumfang annähernd angepaßt und untereinander
dehnbar verbunden sind, und durch wenigstens zwei am Kettenring umklappbar befestigte,
federnd ein- und ausrastbare und mit einem Anschlag versehene Arme.
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Im einzelnen sieht die Erfindung vor, daß die Gelenke der Kettenglieder
des Kettenringes aus in Langlöchern geführte Bolzen bestehen und die Dehnbarkeit
durch zwischen Bolzen und Langlochgliedern angeordnete Federn erzielt ist.
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Die Erfindung sieht ferner vor, daß das Gelenk des Armes in einem
mindestens die Länge des Armes aufweisenden Abstand vom Kettenring gelagert ist
und sämtliche Arme durch eine endlose Schraubenfeder verbunden sind.
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Die Erfindung wird nun weiter an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert,
wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird.
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F i g. 1 zeigt in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse der Rohrleitung
und in Richtung der Längsachse der Arme eine auf einem Rohr mit einer Führung gemäß
der Erfindung angebrachte Schweißmaschine; F i g. 2 und 3 zeigen Einzelheiten der
den Kettenring bildenden Kettenglieder; F i g. 4 zeigt schematisch die Anordnung
des Kettenringes auf der Rohrleitung und die Lager der auf dem Kettenring abrollenden
Laufrollen.
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F i g. 1 zeigt einen um das zu schweißende Rohr 5 herumgelegten und
bei 4 durch einen Bolzen geschlossenen Kettenring 1, der aus Kettengliedern 2 besteht,
die unter Beibehaltung eines durch Federn 3 ständig klein gehaltenen Spiels gelenkig
miteinander verbunden sind. Der Kettenring bildet die Führung oder Lauffläche für
auf ihm abrollende Laufrollen 7, die in einer Laufrollenkette 6 zusammengefaßt sind.
Die Drehbewegung wird zwei nebeneinanderliegenden
Laufrollen 7
durch zwischengeschaltete Zahnräder 8 erteilt, von denen eines, nämlich 8a, durch
einen Antriebsmotor 9 in Drehbewegung versetzt wird, der mit den Drehachsen der
beiden Laufrollen 7a und 7b fest verbunden ist. Die Laufrollenkette bildet mit der
Haltevorrichtung für das Schweißgerät über vier dreieckige, paarweise einander gegenüberliegende
und jeweils mit den Achsen der beiden Endrollen gelenkig verbundene Wangen 10a,
10b
und 11a und Il b einen geschlossenen Ring, wobei die Wangen 11
a und 11 b einerseits mit dem Grundrahmen 20 der Haltevorrichtung
über eine Gelenkverbindung 12 und über eine verstellbare Spannvorrichtung 14 und
die Wangen 10 a, 10 b andererseits mit dem Grundrahmen 20 über einen
Rundstab 13 verbunden sind. Die einzelnen Teile sind mit einer Klemmschraube 15
verspannt, die über mehrere übereinander angeordnete Federscheiben 1.8 einen Druck
auf einen Kantstab 16 ausübt, der in den Wangen 10 a, 10 b mit Drehzapfen
17 gehaltert ist.
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Die F i g. 2 und 3 zeigen Einzelheiten der den Kettenring bildenden
Kettenglieder. Ein Kettenglied 2 besteht aus einem der Rohrwandungskrümmung etwa
entsprechend gekrümmten Teil 48, das mit einer Bohrung 48a versehen ist und einen
Zapfen 49 mit einem Einschnitt 49 a aufweist. Das andere Ende des Teils
48 ist durch eine Ausnehmung 50
gabelartig ausgebildet, wobei die Gabelarme
miteinander fluchtende Langlöcher 51a und 51b aufweisen. Ein von der
Gabelwurzel ausgehender Einschnitt 52 durchschneidet die Bohrung 48a. In diesem
Einschnitt 52 ist das Ende der Zugfeder 3 an einem in die Bohrung 48a eingeschobenen
Bolzen eingehängt, während das andere Ende dieser Feder im Einschnitt 49a den Bolzen
53 umgreift, der in die Langlöcher 51 a und 51 b des Zapfens 49 des
folgenden Kettengliedes eingesteckt ist. Nur an der Gelenkverbindung 4 (F i g. 1)
sind die beiden äußersten Kettenglieder starr miteinander verbunden.
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In F i g. 3 sind Sonderkettenglieder dargestellt, die im Kettenring
in der gleichen Anzahl wie die normalen Kettenglieder und mit diesen abwechselnd
angeordnet sein können. Diese Sonderkettenglieder weisen einen Seitenarm 54 auf,
an dem mittels eines Gelenkes 55 ein Klapparm 56 angelenkt ist. Am Ende dieses Klapparmes
56 ist ein Anschlag 57 angeordnet, dessen Profil dem Profil der Schweißkehle 74
entspricht. Ferner ist der Klapparm 56 mit einer Bohrung 58 versehen, durch die
eine Schraubenfeder 59 hindurchführt. Diese Schraubenfeder 59 verbindet sämtliche
Klapparme 56 miteinander, und die Enden dieser Schraubenfeder sind zu einem Ring
miteinander verbunden.
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F i g. 4 zeigt den um das Rohr 5 herum angeordneten Kettenring 1.
Die Kettenglieder 2 dienen mit ihrer Außenseite den Laufrollen 7 der Laufrollenkette
6 als Lauffläche, während die Feder 59 die Klapparme 56 miteinander verbindet, deren
Anschläge 57 in die Schweißkehle 74 eingreifen. Die Laufrollen 7 werden auf der
durch die Kettenglieder gebildeten Laufbahn durch ihre eigenen Spurkränze 60
a und 60 b geführt.
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Die ganze Vorrichtung wird folgendermaßen angebracht und eingestellt:
Der Kettenring 1 wird um das Rohr 5 geschlungen und bei 4 zusammengekuppelt. Die
durch die Federkraft der Zugfedern 3 bewirkte Spannung im Kettenring reicht aus,
um seine ungewollte Verschiebung zu verhindern. Die ausgeklappten Klapparme 56 werden
zusammen mit dem Kettenring sodann derart verschoben, daß die Anschläge 57 in die
Schweißkehle 74 eingreifen. Die Schraubenfeder 59 hält die Klapparme 56 in dieser
Stellung.
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Dann wird die Laufroilenkette 6 um den Kettenring 1 gelegt, wobei
die Spurkränze 60 a und 60 b der Laufrollen 7 die Kettenglieder 2 beiderseits übergreifen.
Sodann wird bei offener Klemmschraube 15 der an den dreieckigen Wangen 10
a und 10 b angebrachte Rundstab 13 in den Grundrahmen 20 eingehängt.
Während des Anziehens der Klemmschraube 15, die auf dem Kantstab
16 abgestützt ist, wird den dreieckigen Wangen 10 a und 10
b eine im Gegenuhrzeigersinn verlaufende Drehbewegung erteilt, die den Rundstab
13 in die Hakenöffnung des Grundrahmens drückt und zugleich die Laufrollenkette
um das Rohr herum spannt. Die durch die Spannvorrichtung 14 gegebene Reguliermöglichkeit
der Kettenspannung ermöglicht darüber hinaus, durch Veränderung des Durchmessers
des Kettenringes Rohrdurchmesserschwankungen auf Grund der Herstellungstoleranzen
entsprechend zu berücksichtigen.
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Das Anziehen der Klemmschraube 15 erfolgt mit einem Betätigungsknopf
15 b (F i g. 1), wobei man eine Rändelmutter 15 a mit der Hand in
Anlage an den Grundrahmen 20 hält und der Spannweg durch einen einstellbaren Anschlag
begrenzt wird, der von zwei Kontermuttern 15 e, 15 d
gebildet wird. Durch diese Anordnung kann die Spannung der Laufrollenkette auf einen
geeigneten Wert beschränkt werden, wobei man es dem Federscheibenstape118 überläßt,
für den Ausgleich eventueller Maßungenauigkeiten der Rohre infolge der Dehnung und
Herstellungstoleranzen zu sorgen.
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Die Laufrollenkette befindet sich nun in einem durch die Gesamtlänge
des Seitenarmes 54 und des Klapparmes 56 bestimmten Abstand von der Schweißkehle
74, und seine Verspannung verhindert jede Verschiebung des Kettenringes 1 auf dem
Rohr 5. Nunmehr können die Klapparme 56 gegen die Wirkung der Schraubenfeder 59
auf die Seitenarme 54 zurückgeklappt werden, damit die Schweißkehle freigelegt wird;
die Schraubenfeder 59 hält dabei die Klapparme auch in dieser Stellung fest. Hiernach
ist das Auflegen und Ausrichten der Haltevorrichtung für das Schweißgerät beendet;
die gesamte Zurüstzeit beträgt etwa 2 Minuten.
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Man stellt dann in geeigneter Weise den nicht dargestellten Schweißbrenner,
der in einem auf dem Grundrahmen 20 montierten Schweißbrennerwagen 19 angeordnet
ist, hinsichtlich der Achse der Rohre und der Schweißebene ein und läßt das Ganze
mittels des Motors 9 um das Rohr 5 herumlaufen, wobei die Laufrollen 7 auf der Außenseite
der Kettenglieder 2 rollen. Nun muß nur noch die Schweißnaht in bekannter Weise
hergestellt werden, wobei man den Schweißbrennerwagen vorzugsweise hin- und herbewegt.