DE2407930C3 - Führungs- und Haltevorrichtung für einen Schweißwagen zum Stoßschweißen von Stahlrohren - Google Patents

Description

Laufkranz geführt ist dadurch gekenn - 15 ßenmantel reichen diese Reibungskräfte in der Regel ζ e i c h η e t, daß die einzelnen Segmente (6«. 6₂,6₃) nicht aus. so daß ein Auswandern der Schweißelektrode

Rand

am oberen Rand bzw. der Brennerspitze aus der Stoßlinie nicht zu

angeordnete Klauen (11) in am oberen Rohrab- vermeiden ist. Darüber hinaus ist die Vorrichtung zum schnitt (1) angeordnete Haltenasen (4) eingreifen Stoßschweißen von spiralgeschweißten Rohrabschnit- und daß der selbstangetriebene Schweißwagen (7,8) 20 ten aufgrjnd der großflächig am Rohraußenmantel an der zylindrischen Laufbahn (10) der Führungs- anliegenden Führungsschiene nicht geeignet.

Aufgabv. der Erfindung ist es. eine derartige Vorrichtung zum Führen und Halten eines Schweißwagens /u schaffen, bei der der Zusammenbau der Führungsschiene für den Schweißwagtn vereinfacht ist und eir A-jswandern des Schweißwagens bzw. der Elektrode oder des Brenners aus der vorgegebenen Schweißbahn mit Sicherheit vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die

3. Führungs- und Haltevorrichtung nach Anspruch 30 kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches ge-1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die einander löst. Durch die feste Anordnung von Nasen an der zugewandten Stoßkanten mindestens zweier be- Rohrwand, die von entsprechend ausgebildeten Klauen nachbarter Segmente (6,. 6₂) im Bereich der der Führungsschiene hintergriffen werden, wird nicht Laufbahn (10) Zick-Zack-Form (23) aufweisen und nur eine sichere Halterung der zusammengebauten über eine Splintverbindung (21, 22) gegeneinander 35 Führungsschiene während des Schweißvorganges erreicht, sondern auch der Zusammenbau der Schiene vereinfach! sich durch einfaches Einhängen der einzelnen Segmente in die Nasen. Darüber hinaus stützt

der Führungsschiene (6) durch

schiene (6) über angetriebene Magnetrollen (28) gehalten ist.

2. Führungs- und Haltevorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Enden der Nasen (4) zum Rohr hin abgeschrägt sind und daß an den einzelnen Segmenten (61, 62, 6j) der Führungsschiene (6) an der Rohrwand anliegende Stützfuße(12,13,14)angeordnet sind.

festgelegt sind.

4. Führungs- und Haltevorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schweißwagen (7, 8) aus einem gesonderten
Antriebsteil (7) mit einem Elektroden-oder Brenner- 40 Innenfläche an dem Rohrmantel ab. so daß die Nähte halter (25) und einem die Elektrodendrahtzufuhr (26, von spiralgeschweißten Rohrabschnitien die sichere

sich die Führungsschiene nicht mehr mit ihrer gesamten

27) enthaltendem Halteteil (S) besteht.

5. Führungs- und Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmverbindungen (18, 19) an der Stahlrohroberfläche außerhalb der zylindrischen Laufbahn (10) angeordnet sind und daß ihre Abstützungen (12, 13) gleichzeitig als Stützfüße zur Fixierung und achsparallelen Ausrichtung der Segmente(61 bis63)der Führungsschiene (6) dienen.

Halterung der Führungsschiene nicht beeinträchtigen. Darüber hinaus werden die Magnetrollen der Wagen durch ihre magnetische Anziehung ai. die in fester Anlage am Rohrmantel gehaltene zylindrische Laufbahn in genau konzentrischer Ausrichtung zum Rohrumfang gehalten. Dies gewährleistet eine konstante Höhenlage des Schweißbrenners zur Schweißzone und ermöglicht eine gleichbleibende Geschwindigkeit der Wagen ohne Abrutschen an der Laufbahn.
Die Nasen können am Rohr bereits bei der

Herstellung des Rohres befestigt werden, so daß vor Ort

keinei lei zusätzliche Arbeiten erforderlich sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in

Die Erfindung betrifft eine Führungs- und Haltevor- 55 den Unteransprüchen unter Schutz gestellt,
richtung für einen selbstangetriebenen Schweißwagen In folgenden werden Ausführungsbeispiele der

zum Stoßschweißen von insbesondere spiralgeschweiß- erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung ten übereinander angeordneten Rohrabschnitten mit ausführlich beschrieben. Es zeigen:
den Gattungsmeikmalen des Hauptanspruches und ist Fig. 1 übereinander angeordnete Stahlrohrabschnit-

besonders geeignet zur Herstellung von aus einzelnen 60 te für Pfahlgründungen in perspektivischer Ansicht;
Rohrabschnitten gebildeten Gründungspfählen. F i g. 2 eine Draufsicht auf eine Führungsschiene;

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (DT-OS Fig. 3 eine Ansicht einer der Verbindungen Her

2165 392) weist eine aus z.B. vier gesonderten Führungsschiene nach Fig. 2;

Segmenten gebildete Führungsschiene auf, deren Fig.4 eine Ansicht einer weiteren Verbindung

oberer Rand als radial äußerer Laufkranz ausgebildet ist 65 zweier Segmente der Führungsschiene nach F i g. 2;
jnd die in zusammengebautem Zustand eine zylindri- F i g. 5 einen Schnitt durch die Führungsschiene längs

sehe Lauf- und Führungsbahn für einen Schweißwagen der Schnittlinie V-V in F i g. 3;
iufweist. Durch Magnetlehren 18 werden die einzelnen F i g. 6 einen Schnif. durch die Führungsschiene längs

der Schnittlinie Vl-VI in F i g. 3;

Fig. 7 einen Schnitt längs der Schnittlinie VlI-VlI in Fig. 4:

F i g. 8 einen Schnitt durch eme offene Verbindung zweier Segmente der Führungsschiene;

F i g. 9 einen Teil der Führungsschiene in perspektivischer Seitenansicht;

Fig. 10 eine teilgeschnittene Seitenansicht der betrieüsbereit montierten Schweißvorrichtung;

F i g. 11 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 10 in Richtung des Pfeiles XI in Fig. 12;

Fig. 12 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 10.

Die in F i g. 1 dargestellten übereinander angeordneten Stahlrohrabschnitte 1 und 2 stellen einen Teil eines Gründungspfahles dar. Der obere Rohrabschnitt 1 besitzt an verschiedenen Punkten se^es Außenmaritels befestigte Greifnasen 4, die vom unteren Ende bzw. der Schweißzone 3 jeweils gleich weit entfernt sind. Diese Greifnasen 4 sind durch Biegen einer Stahlleiste in die Rohrform, Schneiden der gebogenen Leiste in Einzelstücke und Anschweißen dieser Einzelstücke an vorbestimmten Punkten des Rohres gebildet. Sie können an der Rohrfläche bereits bei der Herstellung des Rohres im Werk angeschweißt werden. Alternativ kann jedoch auch ein durchgehender Ring statt der einzelnen Nasen verwendet werden. Das Be/ugszeichen 5 kennzeichnet eine Schweißnaht, die bei de.· Herstellung der Rohre durch spiralförmiges Biegen eines Stahlbandes und Zusammenschweißen Kante an Kante entstanden ist. Im Bereich dieser Spirainaht 5 befinden sich über die Rohraußenflächc hinausragende Schweißansätze.

Eine zur Abstützung und Führung eines Schweißwagens 7,8 längs der Schweißzone 3 dienende zylindrische Führungsschiene 6 besteht je nach dem Rohrdurchmesser aus zwei, drei oder mehr lösbai miteinander verbundenen Segmenten. Das Gewicht jedes Segmentes ist nur so groß, daß es von einem Arbeiter getragen und eingebaut werden kann.

Die F i g. 2 bis 9 zeigen die Ausführung einer aus drei gebogenen Stahlsegmenten 6_t. 62, 61 zusammengesetzten Führungsschiene 6, die einen nach radial außen auskragenden Laufkranz 9 und eine s!ch nach abwärts erstreckende zylindrische Laufbahn 10 aufweist. Jedes Segment besitzt an seinem oberen Rand mehrere Klauen 11 zum Hintergreifen der an der Rohrwand befestigten Nasen 4 und nach innen weisende Stützfüße 12,13,14, die sich an den Umfangsenden und an einigen Zwischenpunkten jedes Segmentes zum Rohrumfang hin erstrecken.

Die Klauen 11 können durch Teilabschnitte im oberen Rand des Segmentes und Umbiegen dieser eingeschnittenen Teile nach einwärts oder aber uurch Anschweißen von gesonderten hakenförmigen Stücken an den Rand des Segmentes hergestellt werden. Zur genauen und sicheren Festlegung der Führungsschiene 6 ist es zweckmäßig, die Klauen an mindestens den beiden Umfangsenden und einigen Zwischenpunkten des Segmentes vorzusehen. Zum lösbaren Verbinden zweier Segmente 61 und 62 und Schließen der Führungsschiene sind zwei Halter zwischen den Segmenten 1 und 2 vorgesehen, die jeweils einen Stift 15, eine Bügelfeder lh und einen Hebel 17 enthalten (Fig. S) Λ11 den Verbindungsstellen zwischen den Segmenten 61 und 61 sowie 62 und 6) sind paarweise Verbinder 19, 20 angeordnet, die jeweils einen Anschlaghaken 42, einen fedcrbelasteten Ring 43 und einen Betätigungshebel 44 aufweisen (Fig.4, 7). Die Stützfüße 12, 13 an den Umfangsenden der Segmente dienen gleichzeitig als Unterlage für die Halter 18 und die Verbinder 19,20.

Um die Enden der Segmente in gegenseitiger Ausrichtung zu halten, sind an ihrer einen axialen Endkante vorstehende Zapfen 21 und an der Gegenkante des angrenzenden Segmentes Aufnahmen 22 für diese Zapfen 21 vorgesehen. Die Halter 18 und Verbinder 19, 20 stützen sich am Rohraußenmantel außerhalb der zylindrischen Laufbahn 10 ab, damit sie die Bewegung der Schweißwagen 7, 8 nicht behindern. Die Zapfen 21 und ihre Aufnahme 22 sind an der Rückseite der Laufbahn 10 montiert (Fig.3, 6, 7). Zwischen den Segmenten 61 und 6₂ ist ein ausreichend großer Abstand vorhanden, um Dimensionsfehler und Differenzen zwischen dem Rohrumfang und der Länge der Führungsschiene ausgleichen zu können. Zur Erzielung einer kontinuierlichen endlosen Laufbahn ist ferner der Verbindungsstoß 23 zwischen zwei Segmenten 61 und 62 zickzackförmig ausgebildet (Fig. 3). Zur Vermeidung von Rostansätzen ist die Führungsschiene zweckmäßig oberflächenbeschichtet, z. B. plattiert.

Zum Anlegen der Führungsschiene 6 um das Stahlrohr 1, 2 werden die einzelnen Segmente 61 bis 6j nacheinander in Eingriff mit den Nasen 4 gebracht und an ihren achsparallelen Kanten durch die Verbinder 19, 20 aneinander befestigt. Schließlich wird die zickzackförmige Stoßverbindung 21 bis 23 durch Überstreifen der vom Hebel 17 des Segmentes 62 abstehenden Bügelfedern 16 über die Stifte 15 des benachbarten Segmentes 61 überbrückt. Die Hebel 17 werden danach >n ihre liegende Stellung verschwenkt, so daß die Führungsschiene als Ganze durch die Wirkung der Bügelfedern am Rohr festgeklemmt wird. Dadurch gelangen die Stützfüße 12,13 und 14 der Führungsschiene in eine sichere Anlage an den Rohraußenmantel, wobei die spiralförmige Schweißnaht der einzelnen Rohrabschnitte ausgespart wird. Der Laufkranz9 an der Führungsschiene und die zylindrische Laufbahn 10 sind dann genau zentrisch zum Rohrumfang ausgerichtet.

Die oberen Enden der Nasen 4 sind zur Rohrwand hin abgeschrägt, so daß die Klauen 11 sicher einrasten können und die einzelnen Segmente um das Rohr sicher eingehängt gehalten werden, bis sie zu einem durchlaufenden endlosen Band miteinander verspannt sind.

Nach dem Zusammenbau der Segmente werden die Schweißwagen an der Führungsschiene in der in den Fig. 10 bis 12 dargestellten Weise angesetzt. Die dargestellte Vorrichtung besteht aus zwei Wagen, von denen einer ein selbstgetriebenes Antriebsteil 7 mit Antriebseinrichtungen und der andere ein getriebenes Halteteil 8 sind. Am selbstgetriebenen Antriebsteil 7 ist ein Elektroden- oder Brennerhalter 25 montiert, der eine Elektrode 24 derart trägt, daü ihr Abstand und Winkel nach aufwärts oder abwärts oder von rechts nach links verstellt werden kann. Das getriebene Halteteil 8 besitzt einen Elektroden Draht-Förderer 26 und einen Draht-Ablaufhaspel 27. Durch die Zweiteilung kann jeder Wagen leichter ausgeführt werden, wodurch sich eine erheblich einfachere Handhabung und Positionierung der Wagen ergibt. Muß in bestimmten Fällen der Elektroden-Draht über größere Distanzen geführt werden, dann können der Drahtförderer und der Ablaufhaspel am Erdboden installiert werden.

Jeder Wagen besitzt Magnetrollen 28, 29, Hilfsrollen 30 oder 31 und Führungsrollen 34 oder 35, die paarweise zu Laufrollen oder hängenden Führungsrollen zusam-

mengefaßt sind. Die Magnetrollen 28, 29 und die Hilfsrollen 30, 31 sind auf gemeinsamen Wellen montiert, wohingegen die Führungsrollen 34, 35 von Armen 32,33 getragen werden, die sich von den beiden Enden der Wagen in der Weise nach auswärts erstrecken, daß die Achsen der Führungsrollen annä hemd senkrecht zu denen der Magnetrollen 28, 29 verlaufen.

Die Magnetrollen 28, 29 enthalten kräftige Permanentmagneten und rollen durch magnetische Anziehung an der Laufbahn. Die als einfache Scheiben ausgebildeten, magnetfreien Hilfsrollen 30, 31 unterstützen die Magnelrollen 28, 29 und gewährleisten eine sichere Wagenbewegung an der Führungsbahn. Obwohl die beschriebene Ausführung Magnelrollen nur an einer Seite verwendet, können, falls notwendig, die Hilfsrollen durch gesonderte Magnetrollen ersetzt werden.

Die gemeinsamen Wellen der Magnetrollen 28 und der Hilfsrollen 30 sind über ein nicht dargestelltes Untersetzungsgetriebe mit dem Antriebsmotor 39 am Wagen 7 verbunden und werden von diesem positiv angetrieben.

Bei richtig positionierten Wagen laufen die Führungsrollen 34, 35 mit ihren inneren Umfangsnuten auf dem Laufkranz 9, so daß die Wagen sicher eingehängt fahren. Dadurch werden die Magnetrollen 28 und 29 und die Hilfsrollen 30 und 31 in enger Anlage an der zylindrischen Laufbahn 10 gehalten. In diesem Zustand sind die beiden Wagen 7 und 8 durch eine lösbare Kette 36 aneinandergekoppelt. Der Brenner 24 am freien Ende eines Elektroden-Draht-Zufuhrstutzens 37 ist auf dem selbstgetriebenen Wagen 7 montiert und sicher auf die Schweißstelle ausgerichtet.

Die Energieeinheit des Elektroden-Draht-Zubringers 26 ist über ein Slromkabel 38 mit einer Schweißstromquelle am Erdboden verbunden, wobei der Schweißstrom über das Kabel zur Elektrode durch einen Leiter in dem Drahtstutzen 37 gelangt. Andere Einzelheiten.

wie die Hilfskabel zur Leitungsübertragung zum Wagenmotor 39 und zum Motor 40 des Drahtzubringers, Schulzgasschläuche etc.. sind zur Erzielung einer größerer Klarheit der Darstellung weggelassen worden.

ίο Nach Abschluß der Vorbereitung zum Schweißen wird die Vorrichtung in folgender Weise in Betrieb gesetzt: Durch Einschalten der Kraftquelle treibt der ^olor 39 die Magnelrollen 28 in Anlage mit der zylindrischen Laufbahn 10 durch magnetische Anziehung. Der selbstgetricbene Wagen 7 und der gezogene Wagen 8 bewegen sich dadurch zusammen längs der Schweißzone um das untere Ende des Stahlrohres unter gleichzeitiger Führung durch den Laufkranz 9. Gleichzeitig wird ein kontinuierlicher Lichtbogen zwischen dem Rohrmetall und der Spitze des vom Haspel 27 zum Brenner 24 ablaufenden Drahtes erzeugt. Die aneinanderstoßenden Enden von Rohren werden dadurch automatisch zusammengeschweißt.

Wie gezeigt, sind die Führungsrollen 34, 35 mit ihren Tragspindeln 41 drehbar gegenüber den Armen 32, 33 montiert, wobei die Spindeln 41 zu Verlängerungen der Mittelachsen der Magnetrollen 28, 29 ausgerichtet sind. Unter der Voraussetzung, daß die Richtzungen der Führungsrollen 34, 35 einfach geändert und an die einzelnen Größen der zu verschweißenden Rohre angepaßt werden können, erlaubt diese Anordnung die Verwendung von Wagen zum Schweißen von Rohren mit sehr stark unterschiedlichem Durchmesser.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Führungs- und Haltevorrichtung für einen selbstangetriebenen Schweißwagen zum Stoßschweißen von insbesondere spiralgeschweißten übereinander angeordneten Rohrabschnitten, bestehend aus einer aus mehreren Segmenten gebildeten Führungsschiene mit einer unteren zylindrischen Laufbahn und einem oberen auskragenden Laufkranz, wobei die einzelnen Segmente der Führungsschiene und der zylindrischen Laufbahn durch Klemmvorrichtungen miteinander verbunden sind und der Schweißwagen über Führungsrollen am

Segmente der Führungsschiene während der Montag gehalten und ausgerichtet, wobei diese Magnetlehre nach dem Schließen der einzelnen Segmente zu dt Führungsschiene durch Klemmverbindungen entfern

werden. Zur Fixierung dieser Magnetlehren wahrem des Zusammenbaues der Führungsschiene sind Fuge im Rohrkörper erforderlich. Diese bekannte Führungs und Haltevorrichtung weist einige in der Praxi gravierende Nachteile auf. Während des Schweißvor

ίο ganges sind zur Halterung und Ausrichtung de Schweißwagens lediglich Reibungskräfte zwischen deir Rohraußenmantel und der Führungsschiene wirksam die durch die Klemmverbindungen hervorgerufer werden. Bei verschmutztem oder schmierigem Rohrau·