DE1301211B - Vorrichtung zum stirnseitigen Heften der Schweissnaehte von Rohren - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum stirnseitigen Heften der Schweißnähte von Rohren, die mit einem zentrierten Schweißfugengrund versehen sind, mit einem Schweißbrenner und mindestens zwei etwa symmetrisch zur Senkrechten des Brenners angeordneten Führungsrollen für die Rohre.
• Es ist bekannt, zwei Rohre stirnseitig dadurch zu verschweißen, daß die Rohre auf gegen die Rohraußenseite anliegenden, angetriebenen Rollen gelagert und so in eine Drehbewegung versetzt werden, wobei mittels einer nicht abschmelzenden Elektrode die Rohrenden zunächst geheftet werden, um dann mit einem ein Schweißmetall zu führenden Schweißbrenner eine genügend dicke Metallschicht zur Verbindung der Rohre aufzubringen. Im allgemeinen werden hierbei die Rohrenden zur Bildung einer Tulpennaht mit einer entsprechenden Hohlkehle versehen. Dieses Verfahren erfordert jedoch während der Heftung der Rohre eine möglichst genaue Zentrierung der Stirnenden der Rohre derart, daß die hergestellte Schweißnaht gleichmäßig dick wird und vor allem im Inneren des Rohres an der Stoßstelle keine Stufen oder Vorsprünge entstehen, die zu einer Wirbelbildung bei dem das Rohr durchströmenden Fluidum und sogar zu Auskolkungen der Rohrwand führen können. Es ist nicht möglich, diese Zentrierung oder Ausrichtung der Rohre mit Hilfe der gegen die Rohraußenseite anliegenden Treibrollen vorzunehmen, weil die Außenseite eines mehrere Meter langen Rohres von 50 cm Durchmesser und mehr in der Praxis nie vollkommen zylindrisch ist.
• Es ist auch bereits bekannt, diese Zentrierung mit einer im Inneren der Rohre angeordneten Vorrichtung, etwa einem an der Stoßstelle passend in die Rohre eingesetzten Stützring, vorzunehmen. Dieser Ring muß jedoch nach dem Verschweißen der Rohre durch eines der beiden Rohre herausgezogen werden, was sehr umständlich ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum stirnseitigen Heften der Schweißnähte von Rohren zu schaffen, die die aufgezeigten Schwierigkeiten und Mängel der bekannten Vorrichtungen dieser Art vermeidet und mit der zwei Rohre auf einfache Weise genau zentriert oder ausgerichtet aneinander geheftet werden können.
• Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch, daß die Führungsrollen den gemeinsamen Schweißfugengrund beider Rohre berühren.
• Die Erfindung geht also von der Erkenntnis aus, daß zwar die gewöhnlich nicht vollkommen zylindrische Außenseite von Rohren als Bezugsebene zu deren Zentrierung ungeeignet ist, daß man aber mit technisch und wirtschaftlich verhältnismäßig geringem Aufwand die Schweißfugen an den Rohrenden mit einem zentrierten Schweißfugengrund herstellen kann. Da die Heftelektrode und die Führungsrollen praktisch um 180° um die Rohre herum versetzt angeordnet sind, beginnt die Heftsehweißung der Rohre auf der den Führungsrollen gegenüber liegenden Seite der Rohre, und während die Rohre sich dann drehen, sorgen die Führungsrollen weiterhin für eine einwandfreie Zentrierung der Rohrenden.
• Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen näher erläutert.
• F i g. 1 zeigt teilweise im Schnitt eine Stirnansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, die aus zwei Einheiten mit je zwei Führungsrollen besteht; F i g. 2 zeigt eine Seitenansicht der gleichen Vorrichtung, in der eine Führungsrolleneinheit teilweise im Schnitt gezeigt ist; F i g. 3 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Teilschnitt durch die Stirnenden zweier Rohre mit gegen den Schweißfugengrund anliegender Führungsrolle; F i g. 4 ist eine schematische Gesamtansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
• In den F i g. 1 und 2 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Bodenplatte bezeichnet, die auf dem Untergestell B verschiebbar angeordnet ist und die das Gestell 2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung trägt. Dieses Gestell besteht aus einer Kopfplatte 3, die mit dem Kolben 4 eines hydraulischen Druckzylinders 5 fest verbunden ist_, der seinerseits mit der Bodenplatte 1 verbunden ist. Weiterhin sind an der Unterseite der Kopfplatte 3 vier Führungsholme 6 angebracht, die durch Ringe 7 durch die Bodenplatte 1 hindurch gleitend verschiebbar sind. Die Kopfplatte 3 folgt somit den senkrechten Bewegungen des Kolbens 4, ohne dabei irgend eine Bewegung nach der Seite hin auszuführen.
• Auf der Kopfplatte 3 sind zwei Seitenplatten 8 senkrecht befestigt, die an ihrem oberen Rand kreisbogenförmige Ausnehmungen aufweisen, deren Radius größer als der Radius der zu verschweißenden Rohre ist. Zwischen diesen Seitenplatten sind zu beiden Seiten und im gleichen Abstand von der senkrecht durch die Längsachse der beiden zu verschweißenden Rohre verlaufenden Symmetrieebene Führungs- oder Zentriereinheiten 9 mit Führungsrollen angebracht, die beide eine horizontale, in einem Bronzering 11 in den Seitenplatten 8 drehbar gelagerte Achsen 10 aufweisen.
• Jede dieser Einheiten 9 besteht aus zwei länglichen, leicht gekrümmten Wangen 12, zwischen denen zwei Führungsrollen 13 und 14 aus Hartmetall angebracht sind, die auf Kugellagern 15 und 16 laufend in Umdrehung versetzt werden können.
• Das Laufflächenprofil der Führungsrollen 13 und 14 entspricht dem Profil der Grundfläche der Schweißkehle 65, die von den Seitenflächen 17 und 18 und den zylindrischen Böden 17 a, 18 a der Kehlen an den zu verschweißenden Rohren 19 und 20 begrenzt wird. Die gesamte Lauffläche 21 der Führungsrollen (F i g. 3) bildet einen Zylinder mit der Höhe h, die etwas kleiner ist als die Breite der Grundfläche 17 a,18 a der Schweißkehle 65.
• In F i g. 4 trägt das Untergestell B an beiden Enden die Lager 31, 32, die in bezug auf das Untergestell in Längsrichtung verschoben werden können und in denen konische Haltekörper 33, 34 frei laufend angebracht sind.
• Die zu verschweißenden Rohre 19, 20 ruhen in an sich bekannter Weise sowohl auf den frei mitlaufenden Laufrollen 35, 36, 37, 38, als auch auf den mit gummiüberzogenen Laufflächen versehenen Antriebsrollen 39, 40, welch letztere in den Lagern 41, 42 laufen und mit einem hier nicht dargestellten Antriebsmittel für die Drehbewegung verbunden sind.
• Das gesamte Gestell 2 mit den in der F i g. 4 schematisch dargestellten Führungsrollen 13, 14 ruht auf der Bodenplatte 1, die mit Hilfe der Laufräder 44, 45 auf einer Lauffläche 46 des Untergestells B verschoben werden kann.
• Die Wirkungsweise ist folgende: Die Rohre 19 und 20, die außen auf den Laufrollen 35, 36, 37, 38, 39, 40 ruhen, werden zwischen die konischen Haltekörper 33 und 34 so eingesetzt, daß sie sich mit ihren Enden ungefähr gegenüberliegen. Sodann wird in Längsrichtung auf eines der Rohre ein mäßiger Druck ausgeübt, um den Abstand zwischen den Rohren zu verringern, wonach die Führungsrollen 13, 14 in die Schweißkehle 65 eingesetzt werden. Hierauf wird eine gegenseitige Berührung dadurch erzielt, daß die Bodenplatte 1 auf der Lauffläche 46 horizontal und das gesamte Gestell t durch Betätigung des Druckzylinders 5 senkrecht bewegt wird. Das Anheben des Gestells 2 wird beendet, wenn die beiden Führungsrolleneinheiten mit ihren Führungsrollen die Grundfläche 17 a, 18 a der Schweißkehle 65 fest berühren, ohne jedoch die Rohre von den gummiüberzogenen Antriebsrollen abzuheben. Jede Führungsrolle unterstützt dabei während der Umdrehungsbewegung die beiden Rohre, die auf diese Weise in einer vollkommen koaxialen Lage gehalten werden.
• Durch die Einschaltung des Antriebsmittels für die drehende Bewegung wird zunächst unter Mitwirkung der nicht abschmelzenden Elektrode 61 der erste Arbeitsgang vollzogen. Die Elektrode 61 ist dabei über das Zuleitungsrohr 60 für das Schutzgas Argon mit dem Untergestell B regelbar verbunden. Die Lage der Rohre 19, 20 ist in bezug auf das Untergestell B der Vorrichtung fest und unverrückbar und die Führungsrollen 13, 14 stellen eine vollkommene Zentrierung sicher, so daß die Elektrode 61 einen konstanten Abstand zur Grundfläche 17 a, 18 a der Schweißkehle 65 beibehält und die miteinander zu verschweißenden Rohrenden gleichmäßig bis zum Schmelzen erhitzen kann. Auf diese Weise sind die beiden Rohre nach der ersten vollständigen Umdrehung aneinander geheftet. Hierbei entsteht im allgemeinen eine flache Vertiefung 50 (F i g. 3), die in keiner Weise das Abrollen der Führungsrollen und damit die Ausrichtung der zwei Rohre behindert.
• Nach dem ersten Umlauf und vor Beginn der zweiten Umdrehung ist die Tätigkeit der nicht abschmelzenden Elektrode 61 beendet. Das gesamte Gestell mit den Führungsrollen wird heruntergelassen und die Schweißkehle wird anschließend im Gasschweißverfahren mit Schweißdrahtmetall ausgefüllt.
• Falls das Schweißen wegen besonderer Bedingungen zu einer erhabenen, vorspringenden Schweißnaht führen sollte, wie es das Bezugszeichen 52 in F i g. 3 zeigt, so könnte hierfür auf der Lauffläche 21 der Führungsrolle eine Nut vorgesehen werden, die in F i g. 3 durch die gestrichelte Linie 51 dargestellt ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Vorrichtung zum stirnseitigen Heften der Schweißnähte von Rohren, die mit einem zentrierten Schweißfugengrund versehen sind, mit einem Schweißbrenner und mindestens zwei etwa symmetrisch zur Senkrechten des Brenners angeordneten Führungsrollen für die Rohre, d a -durch gekennzeichnet,daßdieFührungsrollen (13, 14) den gemeinsamen Schweißfugengrund (17 a,18 a) beider Rohre (19, 20) berühren.