DE2610576A1

DE2610576A1 - Verfahren zur herstellung der durch schweissen miteinander zu verbindenden durchdringungsflaechen von zylindrischen hohlkoerpern und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2610576A1
Application number: DE19762610576
Authority: DE
Inventors: Derek Brian Enfield; Jan Illakowicz
Original assignee: OCEANIC CONTRACTORS Inc
Current assignee: OCEANIC CONTRACTORS Inc
Priority date: 1975-03-14
Filing date: 1976-03-12
Publication date: 1976-09-23
Also published as: NO144996B; PT64895B; IE42645B1; NL7602616A; US4274621A; GB1548918A; DE2610576B2; FR2303635A1; NO144996C; NO760858L; FR2303635B1; SE7603234L; ES446056A1; BE839549A; PT64895A; CA1045355A; IE42645L; SE432212B; DE2610576C3

Description

HEINZ H. PUSCHM^NN · PATENTANWALT

8024 DEISENHOFEN b. München 2610576

Am Steis 8 · Telefon 089/6133297

OCEANIC CONTRACTORS INCORPORATED München, Ιο.03.1976 Via Espana 12o, Apartado postale P 346/76 4, Panama City, Panama Pu/bk

Verfahren zur Herstellung der durch Schweißen miteinander zu verbindenden Durchdringungsflächen von zylindrischen Hohlkörpern und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung der durch Schweißen miteinander zu verbindenden Durchdringungsflächen von zylindrischen Hohlkörpern, insbesondere von Rohren aus Metall oder Kunststoff, deren Achsen sich unter einem vorbestimmten Winkel schneiden.

Beim Verschweißen eines Rohrendes mit einer nicht ebenen Fläche, also beispielsweise mit der konvexen Außenfläche eines zweiten Rohres, ist es allgemein üblich, das zu verschweißende Rohrende zuzuschneiden, indem diesem eine beispielsweise gekrümmte oder sattelförmige Form gegeben wird, so daß sich dieses Ende auf der Außenfläche des anderen Rohres paßgenau anbringen läßt. Ist die Wandstärke des Rohres nur sehr gering, dann kann das Rohrende bei entsprechendem Schnitt auf Stoß mit der gekrümmten Wandung des zweiten'Rohres verbunden werden. Handelt es sich jedoch um Rohre mit großer Wandstärke, beispielsweise um Hochleistungsrohre wie sie bei der Errichtung

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von Bohrtürmen, auch für den off-shore Einsatz, verwendet werden - wo Rohrlängen von 4 m und Außendurchmesser von l8o cm und Wandstärken von 12 cm nichts ungewöhnliches sind - dann kann, je nachdem, wie das Rohrende an der gekrümmten Fläche anzubringen ist und/oder dem Winkel, unter dem sie aufeinandertreffen, ein Zustand am geschnittenen Rohrende erreicht werden, wo in einer Stellung die Kante des inneren Zylindermantels des Rohres die gekrümmte Fläche berührt, während in einer zweiten Stellung - in Umfangsrichtung von der ersten im Abstand liegend die Kante des äußeren Zylindermantels des profilierten Rohrendes auf der gekrümmten Fläche aufliegt. Diese besondere Konfiguration ergibt dann eine v/irksame Berührungslinie zwischen der geschnittenen Stirnfläche des Rohres und der gekrümmten Fläche, die zumindest teilweise radial über die Wandstärke an der Stirnfläche zwischen dem Innenzylinder und dem Rohrmantel verläuft. Bei dickwandigen Rohren der hier in Frage stehenden Art war es bisher üblich, eine durchgehende Abschrägung oder Fase am äußeren Umfang der geschnittenen Stirnflächen anzubringen, wodurch die peripheren Eckbereiche der Stirnfläche entfallen, so daß die Wandstärke über den ganzen Umfang an der Stirnfläche verringert wird. Durch diese Abschrägung oder Fasung der Rohrwandung entsteht am Umfang ein Kanal, sobald das Rohr auf die gekrümmte Fläche aufgesetzt wird, mit der es zu verschweißen ist, in den für die Befestigung beider Teile miteinander Schweißmaterial eingebracht werden kann.

Diese Art des Zurichtens einer Rohrstirnfläche kann dann hingenommen werden, wenn der Winkel, den der Rohrmantel mit der gekrümmten Fläche oder Tangente bildet, größer ist als beispielsweise 55°· Wird der Winkel kleiner als 55°, dann wird der Kanal und der danebenliegende Rohrabschnitt im Bereich des kleinsten eingeschlossenen spitzen Winkels extrem tief, so daß eine große Menge Schweißmaterial und Schweißzeit aufgewendet werden muß, wenn eine haltbare Schweißnaht herzustellen ist.

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Es ist bereits versucht worden, den Aufwand an Schweißmaterial dadurch zu reduzieren, daß eine sogenannte Übergangsfase angebracht wird, wobei von Hans Fasen an voneinander getrennten Stellen entlang dem Umfang der profilierten Stirnfläche des Rohres eingeschnitten werden, so daß diese Pasen in erster Linie dort liegen, wo das Verschweißen des Rohres mit einem anderen Körper besondere Schwierigkeiten mit sich bringt.

Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen durch ein Verfahren, mit dessen Hilfe die Formgebung der Stirnfläche eines Rohres großen Durchmessers und großer Wandstärke in Abhängigkeit der Konfiguration des zweiten Rohres und des Winkels, unter dem die Achsen der miteinander zu verbindenden Rohre sich schneiden, durch Einschneiden einer Fase genau vorausberechenbar maschinell durchgeführt werden kann sowie durch eine Maschine zur Durchführung dieses Verfahrens.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Herstellung der Durchdringungsfläche des einen Rohres eine der gedachten theoretischen Berührungslinie der komplementären Kontaktflächen beider Rohre entsprechende Linie auf das Rohr aufgebracht wird, daß an der Stirnfläche der Rohrwandung eine zwischen der Stirnfläche des Rohres und dessen Außenmantel verlaufende Fase zur Bildung einer abgeschrägten Fläche eingeschnitten wird, und daß der Schneidvorgang derart gesteuert wird, daß die entstehende abgeschrägte Fläche nach innen durch die Wandstärke des Rohres läuft und mit der Stirnfläche eine im wesentlichen entlang der gedachten Berührungslinie der komplementären Kontaktflächen beider Rohre verlaufende übergangslinie bildet, dort wor die gedachte Linie von der Innenwandung und der Außenwandung von der zuerst gebildeten Stirnfläche abweicht.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einer ersten, eine relative Drehbewegung zwischen dem Schneidwerkzeug und dem an seinem Umfang zu schneidenden Rohr erzeugenden Vorrichtung und aus einer zweiten, eine

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vorbestimmte axiale Verschiebung von Rohr und Schneidwerkzeug relativ zueinander während der relativen Drehbewegung erzeugenden Vorrichtung zur Steuerung der Stellung des Schneidwerkzeuges langes einer vorgegebenen, am Umfang der Stirnfläche des Rohres vorgesehenen Linie, um bei Einhaltung eines spitzen Winkels zwischen dem Schneidwerkzeug und der Längsachse des Rohres eine abgeschrägte Stirnfläche zu erhalten, wobei sich die Abschrägung zwischen der Stirnfläche des Rohres und dem Außenmantel des Rohres erstreckt und eine Verbindungslinie zur Stirnfläche bildet, wobei eine das Schneidewerkzeug radial relativ zur Rohrlängsachse bewegende Steuervorrichtung vorgesehen ist, dies alles in derartiger Anordnung, daß während der relativen Drehbewegung und axialen Verschiebung zwischen Rohr und Schneidwerkzeug die gebildete Verbindungsfläche einer Linie folgt, die ganz oder teilweise um den Umfang der Stirnfläche führt und wobei diese Linie durch die Steuervorrichtung für das Schneidwerkzeug vorgegeben ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Hieraus ergibt sich, daß es zwar möglich ist, daß das Schneidwerkzeug um den Mantel des zu bearbeitenden Rohres herumzubewegen ist, während das Rohr stationär bleibt, doch daß es vorteilhafter ist, wenn das zu schneidende Rohr bewegt wird.

In jedem Falle ist eine Synchronisation zwischen der Drehung des Rohres und der Bewegung des Schneidwerkzeuges, also der Relativbewegung zwischen Kulisse und ihrer Eingriffsrolle aufrechtzuerhalten.

Hochleistungsrohre aus Metall werden im allgemeinen mit Hilfe einer Sauerstoff-Flamme oder einer anderen Gasgemisch-Flamme geschnitten, während Hochleistungsrohre aus Kunststoff mit Hilfe

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von Laserstrahlen oder einem Plasmastrom geschnitten werden. Die verwendeten Begriffe "Flamme" oder "Schneidwerkzeug" stehen für Schneidwerkzeuge mit Flamme, Strahl oder Strom.

Zwar kann die Drehbewegung des Schneidwerkzeuges zur Veränderung des Fasenwinkels von Hand gesteuert werden, vorzugsweise wird jedoch eine automatische Steuerung, wie sie beispielsweise in der britischen Patentschrift 1 olj5 738 beschrieben ist, verwendet.

Abtastvorrichtungen zum automatischen Einstellen der Lage des Schlittens und damit des auf ihm angeordneten Schneidwerkzeuges in axialer Richtung, damit dieses die Stirnfläche eines Rohres abfahren kann oder eine am Umfang des Rohres zuvor aufgebrachte Linie, sind in der Schnitt- und Schweißtechnik bekannt und werden hier nicht im einzelnen erörtert.

In der Praxis wird man auf dem Rohr am Umfang eine Führungslinie aufbringen, die der in entsprechender Parallelverschiebung zu schneidenden Stirnfläche entspricht. Diese Führungslinie wird dann von einer optischen Abtastvorrichtung bei sich drehendem Rohr abgetastet. Die Abtastvorrichtung steuert den Antrieb für den sich in der einen oder der anderen Richtung axial bewegenden Schlitten, so daß das Schneidwerkzeug einen parallel zur Führungslinie verlaufenden Schnitt durchführt. Dieses Verfahren eignet sich besonders gut für den dem Fasenschnitt vorausgehenden ersten Zuschnitt. Eine hierfür geeignete Abtastvorrichtung ist beispielsweise unter dem Warenzeichen FALCON 2j5 auf dem Markt.

Gemäß der Erfindung wird das Rohr um seine Längsachse in bezug auf ein Schneidwerkzeug gedreht und wird die axiale Verschiebung des Schneidwerkzeuges zum Schneiden des Rohres und Anbringung der Fase an dessen Stirnfläche gesteuert.

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Das Schneidwerkzeug ist ferner in bezug auf die Längsachse des Rohres und die geschnittene Stirnfläche radial verschiebbar, um die Rohrwandung zu durchschneiden und die Fase anzubringen, wobei die radiale Verschiebung des Schneidwerkzeuges synchron zur Drehung des Rohres verläuft, damit das Schneidwerkzeug im wesentlichen der gedachten Berührungslinie zur Bildung der Übergangslinie folgt.

Vorzugsweise wird am Rohrende ein erster Schnitt durchgeführt, bei dem die geschnittene Stirnfläche über ihren gesamten Umfang im wesentlichen im Winkel von 9o° zur Rohrlängsachse liegt.

Nachdem die Stirnfläche auf diese Weise geschnitten worden ist, erfolgt der gewünschte Fasenschnitt.

Bei diesem Vorgehen entsteht entweder am gesamten Umfang des Rohres oder an einem Teil davon zwischen der Stirnfläche und der gekrümmten Fläche ein Kanal, der zunehmend tiefer wird und sogar breiter werden kann, wenn er von dem ersten Punkt gegen den zweiten läuft, wodurch das Schweißmaterial äußerst wirksam in den Kanal laufen kann, während die Teile am Umfang des Rohres, an denen kein Kanal gebildet worden ist, mit dem Körper, auf dem das Rohr paßgenau aufliegen soll, unter dem Winkel verschweißt werden kann, den der Mantel des Rohres mit der gekrümmten Fläche einschließt.

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Das erfindungsgemäße Verfahren und die Maschine zu seiner Durchführung werden im allgemeinen bei Rohren eingesetzt, die mit einer konvex gekrümmten Fläche zu verbinden sind, doch ist auch die Möglichkeit des Einsatzes bei der Bearbeitung von Rohren zur Verbindung mit konkaven Flächen gegeben. Außer Zylinderrohren können auch Rohre mit anderen Querschnitten bearbeitet werden, beispielsweise mit einem elliptischen oder einem vieleckigen Querschnitt. Darüber hinaus kann die Fläche,mit der das Rohr zu verbinden ist, außer zylindrisch beispielsweise auch sphärisch gekrümmt sein oder eine elliptische Konfiguration aufweisen.

Das Hauptanwendungsgebiet der Erfindung liegt bei der Bearbeitung von zylindrischen Rohren, die mit der zylindrischen Mantelfläche eines weiteren Rohres zu verschweißen sind, beispielsweise beim Aufbau von Stahlrohrgerüsten für Bohrinseln, bei denen es zwar zweckmäßig ist, wenn sich die Achsen der Rohre schneiden, dies aber nicht zwingend erforderlich ist. Die geschnittene Stirnfläche eines Rohres kann beispielsweise mit einem Rohr viel größeren Durchmessers unter einem spitzen oder im rechten Winkel zu verbinden sein, wobei sich die Stirnseite ganz oder teilweise auf einer Seite einer Ebene befindet, die parallel zur Achse des geschnittenen Rohres verläuft und die Achse des Rohres mit größerem Durchmesser einschließt. Schließlich kann das Rohr mit der gefasten Stirnfläche auch mit zwei oder mehr zusammenlaufenden Rohren verschweißt werden, die zusammen die Fläche des anderen Körpers bilden, so daß die Stirnfläche nur mit jeweils einem Teil mit je einem der Rohre verschweißt wird. Der Zuschnitt der Stirnfläche bei einer solchen Anordnung setzt komplexe geometrische Berechnungen voraus, doch kann trotzdem die Übergangsfase gemäß der Erfindung eingeschnitten werden, wozu insbesondere die Kulis-

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se oder eine andere Schablone, durch die die radiale Verschiebung des Schneidwerkzeuges festgelegt wird, entsprechend auszubilden ist.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht eines Hauptrohres und eines mit diesem paßgenau zu verbindenden Zweigrohres;

Figur 2 die Stirnfläche des Zweigrohres nach Figur 1 im Schnitt;

Figur 5 eine Figur Λ entsprechende Ansicht, in der die Fase eingezeichnet ist, mit der die Stirnfläche des Zweigrohres zu versehen ist und wie dieses komplementär auf dem Hauptrohr angeordnet ist;

Figur 4- ein Querschnitt des Zweigrohres nach Figur 3, in der die zwischen der Fase und der Stirnfläche verlaufende Übergangslinie eingezeichnet ist;

Figur 5 eine perspektivische Darstellung der geschnittenen und gefasten Stirnfläche in Richtung des Pfeiles X aus Figur 4 gesehen;

Figur 6 eine Seitenansicht einer Maschine zur

Bearbeitung eines Zweigrohres gemäß den Figuren 1 bis 5> dessen Längsachse senkrecht verläuft;

Figur 7 eine Stirnansicht der Maschine nach Figur 6;

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Figur 8 eine Draufsicht auf die Maschine nach Figur 6;

Figur 9 einen Teil der Maschine gemäß den Figuren 6 bis 8 in vergrößertem Maßstab, nämlich eine Draufsicht auf einen Schlitten und die zugeordneten Vorrichtungen zur Steuerung der Bewegung des Schneidwerkzeuges radial in bezug auf das Rohr und der Schwenkbewegung des Schneidwerkzeuges;

Figur 10 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Figur 9;

Figur 11 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Kulissensteuerung für die Anordnung gemäß den Figuren 9 und 10 zur Steuerung der Bewegung des Schneidwerkzeuges ;

Figur 12 eine Stirnansicht der Kulissensteuerung gemäß Figur 11;

Figur 13 A und Figur 13 B

eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schneidmaschine, in der das zu schneidende Rohr gemäß den Figuren 1 bis 5 horizontalliegend bearbeitet wird;

Figur. 14 eine Stirnansicht der Maschine gemäß Figur 13 in Richtung den Pfeiles XIV in Figur 13 gesehen und

Figur 15 eine Stirnansicht der Maschine gemäß Figur 13 in Richtung des Pfeiles XV aus Figur gesehen.

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Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, seien eingangs die geometrischen Verhältnisse bei der Durchdringung zweier zylindrischer Körper erläutert, wie sie beim Aufbau eines Gerüstes oder beispielsweise bei der Montage einer Bohrinsel auftreten. Dort muß oftmals das freie Ende eines zylindrischen Rohres 1 mit einem ebenfalls zylindrischen Hauptrohr 2 so verschweißt werden, daß ihre Achsen in einer gemeinsamen Ebene liegen und einen Winkel <*■ einschließen, der beispielsweise 45° beträgt, vgl. Figur 1. Das Zweigrohr 1, das im allgemeinen aus hochdehnfestern Stahl besteht, weist beispielsweise einen Gesamtdurchmesser in der Größenordnung von 2 m auf, wobei die Wandstärke des Rohres 12 cm beträgt, während der Gesamtdurchmesser des Hauptrohres noch etwas größer ist. Für eine feste Schweißverbindung der beiden Rohre ist die Stirnseite des Rohres 1 so zu gestalten, daß sie sich paßgenau an die zylindrische Mantelfläche des Rohres 2 anfügt, so daß sich die aneinanderst.oßenden Flächen komplementär ergänzen und unmittelbar aufeinander zu liegen kommen.

Wird davon ausgegangen, daß die Stirnfläche 3 sich über ihren gesamten Umfang im Winkel von 90 zur Achse des Rohres 1 erstreckt, das ja eine verhältnismäßig dicke Wandung hat, dann kann aus Figur 1 entnommen werden, daß bei den komplementär zusammenzufügenden Rohren der äußere Zylindermantel des Rohres 1 auf den Mantel des Rohres 1 an einer ersten Stelle A aufsetzt, wo die Mantelflächen des Rohres 2 und 1 einen spitzen Winkel ^- einschließen und in einer gemeinsamen Ebene Y liegen, während der innere Zylindermantel des Rohres 1 auf die Mantelfläche des Rohres 2 an einer zweiten Stelle B aufsetzt, wo der Winkelβ , den die Mantelflächen der Rohre 2 und 1 miteinander einschließen, stumpf ist, aber eben-

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falls in der gemeinsamen Ebene Y liegt.

In diesem Fall wird durch geeigneten Zuschnitt des Endes des Rohres 1 eine gedachte Linie in der Ebene der geschnittenen Stirnfläche 3 erhalten, die symmetrisch zur gemeinsamen Ebene X liegt und durch die Stellung A und B geht, und durch die im wesentlichen eine linienförmige Berührung bei der komplementären Zuordnung zum Zylindermantel des Rohres 2 hergestellt wird. Diese gedachte Berührungslinie bewegt sich über den Umfang der Stirnfläche 3 radial nach innen, wenn sie vom Punkt A weg oder auf ihn zu oder zu dem Punkt B bzw. auf diesen zu verläuft. Bei angenähertem Zuschnitt des Endes von Rohr 1 wird eine gedachte Berührungslinie gemäß den Figuren 5 und 4- erhalten; diese gedachte Linie - in axialer Richtung des Rohres gesehen - besteht aus einem ersten Abschnitt 5a > der durch Punkt A auf dem Rohr führt und an der Innenmantelfläche des Rohres aufhört und aus einem zweiten Abschnitt 5b ? der im wesentlichen mit der Innenmantelfläche des geschnittenen Rohrendes zusammenfällt und sich zwischen den Endpunkten des ersten Abschnittes 5a erstreckt und durch Punkt B führt. Sobald diese gedachte Linie 5a, 5b festgelegt ist, wird auf der Stirnfläche eine abgeschrägte Fläche 4 (vgl. Figur 5) hergestellt, die sich zwischen der Stirnfläche 3 und dem Zylindermantel des Rohres 1 erstreckt und mit der Stirnfläche eine Übergangslinie 5 bildet, die im wesentlichen die gleiche Länge hat wie die gedachte Linie 5a, die sich auf der Stirnseite 4 vom Außen- zum Innenmantel erstreckt, d.h. zwischen den Punkten C und D in Figur 5· Das in dieser Weise zugeschnittene Rohrende kann auf dem Hauptrohr 2 komplementär aufgesetzt werden, wobei sich die tjbergangslinie 5 unmittelbar neben oder in Berührung mit dem Zylindermantel des Rohres 2 befindet.

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Bei der komplementären Durchdringung der Rohre in dieser Weise können sie zusammengeschweißt werden, wobei das Schweißmaterial in einem um die geschnittene Stirnfläche des Rohres herum zwischen der abgefasten Fläche 4- und dem Zylindermantel des Rohres 2 gebildeten Kanal eindringt. Wo erforderlich, breitet sich das Schweißmaterial zwischen dem Außenmantel des Rohres 1 und dem .Zylindermantel des Rohres 2 aus, was besonders dort auftritt, wo das Rohrende Λ mit seinem Umfang am Punkt A auftrifft, denn dort ist die radiale Tiefe und axiale Ausdehnung des durch die Fase gebildeten Kanals nicht groß genug, um die erforderliche Menge des Schweißmaterials aufzunehmen.

Die geschnittene Stirnfläche 3 des Rohres 1 kann zu Anfang so geschnitten werden, daß sie die gedachte Übergangslinie enthält und immer 90° zur Rohrachse liegt. Durch einen solchen ersten Schnitt wird ein freier Raum - auf den Rohrquerschnitt gesehen - zwischen dem Zylindermantel des Rohres 2 und dem weitaus größten Teil des Umfanges der Stirnfläche 3 geschaffen, die sich von der Ubergangslinie radial nach innen erstreckt.

Eine solche Stirnfläche 3 wird im allgemeinen vom Mantel des Rohres 2 in dem Maße abweichen, wie die Stirnfläche radial nach innen verläuft. Durch diese divergierende Hinterschneidung soll vermieden werden, daß in der Schweißnaht Leerräume auftreten, die bei der Ultraschallprüfung aufgedeckt werden. Falls erforderlich, kann der radial innenliegende Teil der Stirnfläche abgefast werden, um eine zusätzliche Hinterschneidung zu bilden.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Stirnfläche des Rohres 1 in einem ersten Schnitt so zu schneiden, daß sie die gedachte Übergangslinie enthält und sich in einem vorbestimm-

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ten konstanten spitzen oder stumpfen Winkel in bezug auf die A chse 1 des Rohres 1 befindet; tatsächlich so, daß die Stirnfläche 3 eine positive oder negative Abschrägung an einem Teil ihres Umfanges oder über den ganzen Umfang verlaufend aufweist. Ein derartiger Anfangsschnitt der Stirnfläche 3 mit einer positiven Abschrägung ist dann angebracht, wenn der Winkel zwischen den Rohren 1 und 2 beispielsweise größer als 50° ist und wenn am Punkt B in Figur 3 nicht genügend Winkelabstand (angular clearance) für eine feste Verschweißung zur Verfügung stünde, wenn der Zuschnitt der Stirnfläche unter einem rechten Winkel zur Achse des Eohres erfolgen würde.

An Hand der Figuren 6 bis 12 sei nachfolgend eine erste Ausführungsform einer Maschine beschrieben, mit der das Ende des Zweigrohres 1 in der gewünschten Weise geschnitten und abgefast werden kann.

Das Rohr 1 wird aufrechtstehend mit seinem unteren Ende auf einen horizontalen Drehtisch 6 aufgesetzt. Der Drehtisch 6 ist auf einem Drehgestell 7 angeordnet und ist auf diesem um seine senkrechte Achse über einen Elektromotor 7a verdrehbar. Das Drehgestell 7 ermöglicht die horizontale Einstellung des Rohres 1 in bezug auf eine an einem Rohrrahmen 8a angeordnete senkrechtstehende Säule 8. Nachdem das Rohr in der Mitte des Drehtisches angeordnet ist, wird die genaue Positionierung des Drehgestells 7 und folglich auch des Rohres erreicht, wenn der Zylindermantel des Rohres an einer Rolle 6a anschlägt, die um eine senkrechte Achse drehbar mit einem in bezug auf die Säule 8 ortsfest angeordneten Rahmen 6b verbunden ist. Auf der Säule 8 ist ferner ein sich senkrecht auf und ab bewegender gesteuerter Schlitten 9 angeordnet, der einen Schneidbrenner 10 trägt, dem ein Sauerstoffgemisch über Leitungen 10' zugeführt wird. Die Stellung des

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Schlittens 9 an der Säule 8 kann über ein nicht dargestelltes Zahnstangen-Getriebe mit einer geeigneten Antriebsvorrichtung gesteuert werden. Als Gegengewicht für den Schlitten 9 dient ein an einer Kupplungskette 8b hängendes Gewicht 8b', das in dem Rohrrahmen 8a beweglich untergebracht ist.

Das Rohr 1 sitzt auf dem Drehtisch 6 in ungeschnittenem Zustand auf, es ist lediglich so weit abgeglichen, daß es senkrecht aufsitzt, und wird anschließend so geschnitten, daß die Stirnfläche 3 entsteht, die dem jeweiligen Profil (Außenkontur) entspricht und die in ihrer Ebene die vorerwähnte gedachte Linie 5a, 5b zur paßgenauen und komplementären Auflage auf dem Zylindermantel des Rohres 2 aufweist.

Beim vorliegenden Beispiel soll der Einfachheit halber davon ausgegangen werden, daß sich die Stirnfläche 3 im Winkel von 90° zur Achse des Rohres 1 über ihren ganzen Umfang erstreckt. Für diesen ersten Schnitt ist der Schneidbrenner 10 auf dem Schlitten 9 so angeordnet und herangeführt, daß die E¹Iamme radial in die Rohrwandung schneidet, wobei das Rohr mit dem Drehtisch 6 um seine Längsachse gedreht wird, während der Schlitten 9 auf der Säule 8 senkrecht verschoben wird, um den in Figur 6 mit 3' angegebenen vorbestimmten Schnitt über den ganzen Umfang der Stirnseite 3 des Rohres herzustellen. Auf diese Weise befindet sich die nach Abschneiden des oberen Teiles verbleibende untere Stirnfläche stets im rechten Winkel zur Rohrachse, gleich welche axiale Lage die Stirnfläche über die gesamte Rohrlänge einnimmt. Die senkrechte Bewegung des Schlittens und des Schneidbrenners 10 wird über ein an sich bekanntes, nicht näher bezeichnetes, bahngesteuertes Kurvengetriebe gesteuert, durch das der Schlitten 9 in seiner senkrechten Stellung auf der Säule 8 über von einer optischen Abtastvorrichtung 11 gelieferte Steuersignale einstellbar ist.

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Die Abtastvorrichtung befindet sich unterhalb des Schneidwerkzeuges 10 auf dem Schlitten 9· Die Abtastvorrichtung 11 tastet eine am Umfang des Rohres 1 zuvor aufgetragene Linie ab, die der Schnittlinie 3' entspricht, von dieser jedoch in Richtung der Rohrlängsachse um den dem senkrechten Abstand zwischen Schneidwerkzeug und Abtastvorrichtung entsprechenden Betrag entfernt liegt. Wenn also die Abtastvorrichtung der Linie 12 in senkrechter Richtung folgt, werden damit auch der Schlitten 9 und das darauf befindliche Schneidwerkzeug 10 automatisch zum Zuschnitt des entsprechenden Profils bewegt. Falls erforderlich, können entweder Schneidwerkzeug

10 oder Abtastvorrichtung 11 oder beide auf dem Schlitten 9 axial einstellbar angeordnet sein, um das Einrichten bei der Bestimmung der axialen Länge des Schnittes zu erleichtern, besonders dann, wenn die axiale Lage der Linie 12 auf dem Rohr ungenau ist.

Nach Zuschnitt der Stirnfläche 3 wird die Maschine zur Herstellung der gefasten Fläche 4- eingerichtet. An Hand der Figuren 9 und 10 wird nachfolgend beschrieben, wie das Schneidwerkzeug hierzu auf dem Schlitten 9 angeordnet wird. Der "Übersichtlichkeit halber ist die optische Abtastvorrichtung

11 in den Figuren 9 und 10 nicht mehr dargestellt.

Der Schlitten 9 weist einen Unterrahmen 13 auf, der mit dem Schlitten senkrecht bewegbar ist und horizontal auf diesem, parallel zu einem Radius des Rohres 1, diesen jedoch nicht einschließend, verschieblich ist; dieser Unterrahmen 13 ist der eigentliche Träger des Schneidwerkzeuges 10. Der Unterrahmen 13 enthält ein Paar parallele Stangen 13&i die horizontal in nicht näher bezeichneten Linearlagern durch Rohre 9a gleiten können, die an dem nur senkrecht verschieblichen Teil des Schlittens 9 angeordnet sind. Die Stäbe 13a sind durch Querträger 13b und 13*>' des Unterrahmens miteinander

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verbunden. Der jeweils über das Ende eines Rohres 9 a hinausgeführte Stabteil ist von einem Faltenbalg 13c umschlossen, der die Stäbe schützt und ein Schmiermittel für die linearen Lager enthalten kann. Das Schneidwerkzeug 10 ist am freien Ende eines Armes 14 angeordnet, der in einer radialen Ebene des Rohres 1 liegt und starr in einem Block 15 "befestigt ist. Der Block 15 ist auf einer durch den Querträger 13b geführten Welle 16 angeordnet, so daß er sich mit der Welle mit Hilfe von Lagern 16a in dem Querträger 13b um eine Achse 17 drehen kann (Figur 9), die tangential zum Rohrmantel 1 verläuft. Die Achse 17 verläuft in einer zur Rohrachse 1 im rechten Winkel liegenden Ebene und erstreckt sich im rechten Winkel zu einer sowohl die Rohrachse 1 als auch die Flamme des Schneidwerkzeuges 10 enthaltenden Ebene. Das Schneidwerkzeug 10 ist auf dem Arm 14 so angeordnet, daß seine Flamme die Achse 17 unter einem Winkel von 90° schneidet. Bei Beibehaltung dieses Winkels in der Stirnfläche wird infolgedessen, wenn der Block 15 um die Achse 17 im erforderlichen Maße verdreht wird, die Schneidflamme entweder parallel zur Stirnfläche 3 oder in einem sich ständig vergrößernden Winkel relativ zu der Ebene der Stirnfläche 3 gerichtet, wodurch eine abgefaste Fläche am äußeren Umfang des geschnittenen Endes des Rohres 1 entsteht.

Wird beispieleweise das Schneidwerkzeug 10 um die Achse 17 gedreht und in einem vorbestimmten Winkel relativ zur Achse des Rohres festgesetzt, wonach das Rohr um seine Achse gedreht wird, während die Achse 17 eine Tangente an den inneren Zylindermantel des Rohres 1 bildet und in dieser Lage gehalten wird (wie in Figur 9 gezeigt), wird eine abgefaste Fläche am Außenumfang des profilierten Endes des Rohres geschnitten, wobei die radiale Tiefe der Fase konstant ist und der Wandstärke des Rohres entspricht.

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Wird unter den gegebenen Bedingungen der Unterrahmen 13 so eingestellt, daß der Schnittpunkt der Schneidflamme mit der Achse 17 radial nach außen um den Betrag der Wandstärke des Rohres 1 verschoben wird, während die Achse 17 nach wie vor im wesentlichen tangential zum Rohr verläuft und der genannte Schnittpunkt weiterhin in der Ebene der Stirnfläche 3 liegt, dann ergibt sich daraus, daß während des Zuschnittes der abgefasten Fläche diese Fläche eine Übergangslinie 5 mit der profilierten Stirnfläche 3 bildet, die sich fortlaufend radial nach auß en während der Rotation des Rohres um den Betrag der Wandstärke des Rohres verschiebt.

Dies ist die Grundlage für die Herstellung der Rasenfläche gemäß der Erfindung.

Wie zuvor beschrieben, sollte die gewünschte Übergangslinie für das profilierte Ende des Rohres 1 im wesentlichen der Teillänge C bis D der gedachten Linie 5a (Figur 5) entsprechen und infolgedessen muß die radiale Einstellung der Achse 17 in bezug auf das Rohr 1 gesteuert werden, so daß bei Drehung des Schneidwerkzeuges und des Rohres relativ zueinander die abgefaste Fläche 4- so geschnitten wird, daß sich die Übergangslinie 5 bildet. Zur Steuerung der Einstellung der tangentialen Achse 17 radial in bezug auf die Wandstärke des Rohres 1 weist der Querträger 13b¹ (vgl. Figur 9) des Unterrahmens 13 eine Kurvensteuerung in Form einer Rolle 18 auf. Diese Rolle 18 ist so angeordnet, daß sie über eine,durch den Umfang einer Kurvenscheibe 19 gebildete Schablone läuft. Die Kurvenscheibe besteht zweckmäßigerweise aus einer kreisförmigen und einer nierenförmigen Scheibe 20 bzw. 21. Beide Scheiben sind miteinander verbunden und werden gemeinsam über eine von einem Elektromotor 23 angetriebene Welle 22 verdreht. Die Welle 22 verläuft konzentrisch zur Scheibe 20. Welle und Motor sind auf dem Schlitten 9 angeordnet und mit

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diesem senkrecht verschieblich. Falls notwendig, kann zwischen den feststehenden Rohren 9a des Schlittens 9 und dem Unterrahmen 13 eine Feder, beispielsweise die Feder 24, vorgesehen sein, durch welche die Rolle 18 mit dem Umfang der Kurvenscheibe 19 in Eingriff gehalten wird.

Bei Drehung der Kurvenscheibe über die Welle 22 verschiebt sich selbstverständlich der Unterrahmen 13 in bezug auf die Rohre 9a so lange nicht, wie die Rolle 19 am Umfang der kreisförmigen Scheibe 20 abläuft. Sobald die Rolle 19 O'edoch auf den Umfang der nierenförmigen Scheibe 21 aufläuft, verschiebt sich der Unterrahmen 13 radial relativ zum Rohr 1; der Unterrahmen 19 wird also fortlaufend bis zu einem maximalen radialen Abstand vom Rohr 1 nach außen verschoben; anschließend, wenn die Rolle 19 vom Umfang der Scheibe 21 auf den der kreisförmigen Scheibe 20 zurückläuft, kehrt dea? Unterrahmen ebenfalls fortlaufend in seine dem geringsten radialen Abstand vom Rohr 1 entsprechende Ausgangslage zurück.

Der Antrieb der Welle 22 über den Motor 23 verläuft synchron zur Drehung des Drehtisches 6 und folglich des Rohres 1, so daß sich das Rohr 1 und die Kurvenscheibe 19 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen, wobei jeweils ein Umlauf des Rohres auch einem Umlauf der Kurvenscheibe entspricht.

Die Form der Fläche der Kurvenscheibe 19> auf der die Rolle 18 abläuft, entspricht dem gewünschten, geometrischen Verlauf der gedachten Linie auf der Stirnfläche 3 des Rohres, wobei davon auszugehen ist, daß der Schnittpunkt zwischen Flamme des Schneidwerkzeuges und der Achse 17 sich beim Ablauf der Rolle über die Scheibe 20 nicht radial in bezug auf das Rohr 1 verschiebt, während beim Ablauf über die nierenförmige Scheibe 21 eine radiale Verschiebung um den Betrag der Wandstärke des Rohres stattfindet. Der Verlauf der gedachten

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Linie dort, wo sie von der zylindrischen Innenwandung der profilierten Stirnfläche 3 abweicht, wird also im vorliegenden Beispiel durch die Ausbildung der nierenförmigen Scheibe 21 bestimmt — in Richtung der Rohrachse gesehen -. Da die Verschiebung des Schnittpunktes während der Drehung des Rohres 1 um den Betrag von dessen Wandstärke erfolgt, muß der maximale radiale Abstand an der nierenförmigen Scheibe 21 zur Achse der Welle 22 abzüglich dem Radius der Kreisscheibe 20 etwa gleich der Wandstärke des Rohres 1 sein (d.h. in den Figuren 9 und 10 ist die Strecke X gleich der Wandstärke des Rohres 1). Die Ausbildung des Umfanges der Scheibe 21, an dem die Rolle 18 aufsitzt, entspricht also der Form der gedachten Linie, in Achsrichtung des Rohres gesehen, wo diese vom inneren Zylindermantel der Stirnfläche 3 des profilierten Endes abweicht, d.h. der Teil 5a der gedachten Linie in den Figuren 4 und 5·

Für die Ausbildung der Ubergangslinie 5 wird die Kurvenscheibe 19 zunächst um 180° relativ zur Rolle 18 aus ihrer in den Figuren 9 und 10 gezeigten Lage verdreht, wobei das Rohr 1 dem Schneidwerkzeug 10 derart zugeordnet ist, daß dieses am Punkt A des profilierten Rohrendes angreift und wobei die Achse 17 tangential zum äußeren Zylindermantel der Rohrstirnseite verläuft.

Die aus dem Schneidwerkzeug 10, dem Arm 14 und dem Block bestehende Anordnung wird um die Achse 17 verdreht, um sie relativ zu ihrer Ausgangslage um einen Winkel zu verdrehen, bei dem die Flamme beispielsweise mit der Rohrachse einen Winkel von 15° bildet und in derselben Ebene liegt,wie die Rohrachse und die Achse 17 in der Stirnfläche 3 schneidet. Der Schneidvorgang setzt nun gleichzeitig mit der Verdrehung des Rohres 1 um seine Längsachse ein, wobei diese Bewegung synchron zur Drehung der Kurvenscheibe 19 um die Welle 22

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verläuft und mit der senkrechten Verschiebung des Schlittens 9 an der Säule 8 in Abhängigkeit von der Steuerung der optischen Abtastvorrichtung 11, wobei der Schnittpunkt der Schneidflamme mit der Achse 17 in. der Ebene der Stirnfläche 3 gehalten wird.

Beim Ablauf der Rolle 18 über den Umfang der nierenförmigen Platte 21 wird der Unterrahmen 13 gemäß Figur 9 fortlaufend nach oben verschoben, wodurch der Schnittpunkt der Flamme mit der Achse 17 in der Stirnseite 3 ebenfalls fortlaufend radial nach außen von der Mantellinie des inneren Zylinders zu der des äußeren Zylinders des Rohres 1 verschoben wird, wodurch die Übergangslinie 5 den Verlauf gemäß Abschnitt C bis D der gedachten Linie 5a einnimmt. Sobald die Kurvenscheibe und das Rohr über 180° gedreht worden sind, liegt der Schnittpunkt zwischen Flamme und Achse 17 an der Mantellinie des inneren Zylinders in der zweiten Stellung B, das entspricht dem Bereich, an dem zwischen den miteinander zu verschweißenden Rohren der Winkel β gebildet wird. Bei weiterer Verdrehung der Schablone über 180° hinaus wird der Unterrahmen 13 fortschreitend angehoben, woddurch der Schnittpunkt zwischen Flamme und Achse 17 sich radial nach außen um den Betrag der Wandstärke des Rohres in der Ebene der Stirnfläche 3 verschiebt, so daß auch die radiale Erstreckung der abgefasten Fläche 4 allmählich abnimmt, bis die Rolle 19 schließlich zum Mittelpunkt ihrer maximalen Abweichung am Umfang der Scheibe 21 zurückkehrt, wo keine Fase gebildet wird und eine Umdrehung der Kurvenscheibe und des Rohres gleichzeitig vollendet wird.

Anstelle der vorerwähnten Verdrehung um 360° des Rohres 1 in bezug auf das Schneidwerkzeug kann die gleiche Wirkung auch durch Hin- und Herschwenken des Drehtisches um 180° erzielt werden. In diesem Fall wird für das Schneiden der

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Fase das Schneidwerkzeug zu Beginn des Vorganges in die Stellung A, wie oben beschrieben, gebracht und anschließend werden der Dreht ?isch und das Rohr hin— und hergehend verdreht, so daß zuerst der eine Abschnitt G bis D der Übergangslinie am Rohr abgefast wird, wobei sich der Dreht.'isch in der einen Richtung dreht, und anschließend wird die Bewegung des Drehtisches umgeschaltet, so daß das Schneidwerkzeug über die Stellung A hinausgelangt und den gegenüberliegenden Abschnitt C bis D der Übergangslinie des Rohres abfast,wobei synchron zur Schwenkbewegung des Rohres in diesem Fall auch eine hin- und hergehende Schwenkbewegung der Kurvenscheibe 19 erfolgt.

Da die richtige Einstellung des Rohres 1 in der Maschine durch die exakte Lage des äußeren Zylindermantels des Rohres bestimmt ist, nämlich wenn dieser infolge der Bewegung des Drehgestelles 7 an der Rolle 6a anschlägt, ist darauf zu achten, daß vor Beginn des Fasen-Schneidvorganges bei Rohren mit unterschiedlicher Wandstärke, die radiale Lage der Achse 17 in bezug auf das Rohr - gemäß Figur 9 - immer so ist, daß die Achse eine Tangente an den inneren Zylindermantel des Rohres bildet.

Zum Zwecke der leichteren Einstellung ist die Rolle 18 auf einer Stange 25 des Unterrahmens 13 angeordnet, die in bezug auf den übrigen Teil des Unterrahmens einstellbar ist, so daß der Querträger 13b und damit auch die Achse 17 in. bezug auf die Rolle 18 entsprechend der geweiligen Wandstärke des Rohres angehoben oder abgesenkt werden können (vgl. Figuren 9 und 10). Die Stange 25 weist gemäß Figur 9 hierzu zweckmäßigerweise eine Skala auf, von der die geweiligen Wandstärken ablesbar sind.

Wird der Winkel zwischen dem Schneidwerkzeug 10 und der Rohrachse während des Fasenzuschnittes konstant gehalten, kann

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die entstehende Fase insgesamt ungeeignet sein, da der Fasenwinkel zwischen einem bestimmten Bereich der gefasten Fläche und einer zum Außenzylinder des Rohres 2 tangentialen, diesem Bereich zugeordneten Ebene über den gesamten Umfang der Fasenfläche unterschiedlich ist, weil zwischen Rohr und Schneidwerkzeug eine axiale Verschiebung stattgefunden hat, als dieses den Schnitt herstellte.

Wenn beispielsweise das Rohr 1 nur um einen ganz geringen Betrag gedreht wird, während sich das Schneidwerkzeug 10 senkrecht in wesentlich größerem Maße verschiebt, dann ist die Abfasung in dem der senkrechten Verschiebung entsprechenden Bereich des Profiles sehr gering, da dieser Teil der profilierten Stirnfläche dann in einer zur Achse des Rohres 2 und diese enthaltenden Ebene liegt. Am günstigsten ist es, wenn der Winkel, den die abgefaste Fläche mit der zum äußeren Zylindermantel des Rohres 2 tangential verlaufenden Ebene einen konstanten Winkel bildet, vorzugsweise zwischen 45° bis 60°, über den gesamten Umfang der Fasenfläche. Um den Winkel konstant zu halten, muß der Winkel zwischen dem Schneidwerkzeug 10 und der Achse des Rohres 1 während des Fasenschnittes fort·- schreitend geändert werden, wenn das Schneidwerkzeug den Umfang der Schnittfläche abfährt, nämlich von etwa 15° in Stellung G bis 90 im Umfangsbereich B. Der Winkel des Schneidwerkzeuges 10 in Bezug auf die Achse des Rohres 1 wird durch Verdrehen des Blockes 15 erreicht, wobei sich das Schneidwerkzeug 10 um die Achse 17 verdreht, womit gleichzeitig erreicht wird, daß der Schnittpunkt der Flamme mit der Achse 17 in der Ebene der profilierten Stirnseite 3 verbleibt. Die gewünschte Winkeleinstellung des Schneidwerkzeuges 10 durch Verdrehen um die Achse 17 kann von Hand erfolgen. Für eine automatische Verstellung eignet sich insbesondere die in der britischen Patentschrift 1 013 738 beschriebene Steuervorrichtung. Danach ist eine Stange 26 vorgesehen, deren eines Ende mit der

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Welle 16 in Drehverbindung steht und deren anderes Ende drehbeweglich mit einem in einer Nebensäule 8c befestigten Zapfen 27 verbunden ist. Die Stange 26 erstreckt sich radial sowohl zur Welle 16 als auch zum Zapfen 27, während die Zapfenlängsachse in ihrer Verlängerung den Mittelpunkt des Rohrquerschnittes 1 schneiden würde. Die Mittellinie des Zapfens 27 liegt ferner in einer Ebene, in der auch die Ach« se des Rohres 1 liegt und die im rechten Winkel zu der Ebene liegt, die die Rohrachse 1 und das Schneidwerkzeug 10 enthält. Die Kupplung zwischen der Stange 26 und dem Zapfen ermöglicht ein totes Spiel, das in einfacher Weise dadurch erreicht wird, daß das Ende der Stange 26 in einem gabelartigen Teil des Zapfens 27 liegt, so daß sich der Abstand zwischen der Welle 18 und dem Zapfen 27 verändern läßt.

Der Zapfen 27 ist an der Nebensäule 8a so angeordnet, daß er etwa auf halbem Wege zwischen dem senkrechten Abstand zwischen Position A und B des profilierten Rohrendes liegt. Wenn das Schneidwerkzeug 10 auf dem Schlitten 9 der Position A auf dem profilierten Ende entsprechend angeordnet ist, dann nimmt das Schneidwerkzeug 10 auf dem Arm 14 eine solche Lage ein, daß unter dem gewünschten Winkel, beispielsweise 15°, den die Fase mit der Achse des Rohres 1 einschließt, zugeschnitten werden kann. Sobald der Zuschnitt der Fase am Punkt A beginnt und sich das Rohr unterhalb des Schneidwerkzeuges 10 dreht, bewegt sich der Schlitten 9 senkrecht über die Säule 8 und folgt damit dem Profil der Rohrstirnseite, so daß durch die Relativbewegung zwischen dem Schlitten 9 und dem Zapfen 27 die Stange 26 die Welle 16 im selben Maße antreibt. Analog hierzu vergrößert sich auch der Winkel, den die Rasenfläche 4 mit der Achse des Rohres 1 einschließt, und zwar bis zu einem Maximum, an dem sich das Rohr soweit gedreht hat, daß das Schneidwerkzeug im Bereich 4a (Figur 5) anlangt. Weitere Drehung des Rohres über den Bereich 4a hin-

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aus und durch Punkt B über den Bereich 4a hinausgehend, führt zu einer entsprechenden Verkleinerung des Winkels, bis das Schneidwerkzeug erneut den Punkt A erreicht hat. Die Bereiche 4a geben an, wo sich das automatisch gesteuerte Schneidwerkzeug soweit verdreht hat, daß die Flamme die Rohrwandung verläßt, so daß zwischen dem einen Bereich 4a der profilierten Stirnfläche über Punkt B bis zum anderen Bereich 4a keine Fase geschnitten wird. Die Verbindung mit totem Spiel zwischen der Stange 26 und dem Zapfen 27 gewährleistet, daß sich der Schlitten 9 in bezug auf den Zapfen 27 bei seiner senkrechten Verschiebung an der Säule 8 sowie bei der Bewegung des Unterrahmens 13 in dem Schlitten 9 frei bewegen kann. In den Figuren 9 und 1o ist die Stange 26 der Einfachheit halber geradlinig dargestellt, doch wird in der Praxis ein kurbelartiges Teil, wie in Figur 8 gezeigt, vorzuziehen sein.

Während der Drehbewegung des Schneidwerkzeuges 2o um die Achse 17 und außerdem während der radialen Bewegung der Achse 17 über die Wandstärke des Rohres 1 findet auch eine radiale Verschiebung des Schneidwerkzeuges, insbesondere dessen Brennerdüse 28, relativ zum Rohr 1 statt, so daß die Schnittleistung unterschiedlich ist. Um diese Möglichkeit auszuschließen ist die Brennerdüse motorgesteuert, wodurch die radiale Bewegung in bezug auf das Rohr 1 und in bezug auf den Arm 14 steuerbar ist. Wie aus Figur 9 hervorgeht, weist das Schneidwerkzeug 1o ein mit dem Arm 14 verbundenes Gehäuse 29 auf, in dem die Brennerdüse 28 untergebracht ist. Die Brennerdüse 28 ist in dem Gehäuse in radialer Richtung zum Rohr 1 beweglich und weist eine fest mit ihr verbundene Mutter 3o auf, die mit einer Schraubenspindel 31 in Wirkverbindung steht. Die Schraubenspindel ist in nicht näher bezeichneten Lagern im Gehäuse drehbar gelagert und wird durch einen Elektromotor 32 über ein Getriebe 33 angetrieben. Bei Drehung der Schraubenspindel 31 bewegt sich

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die Brennerdüse 28 entweder auf den Umfang des Rohres zu oder von diesem weg, so daß optimale Schneidbedingungen unabhängig von dem jeweiligen radialen Abstand zwischen dem Gehäuse 29 und dem Rohr 1 aufrechterhalten werden können. Der Motor 32 wird zur Verstellung der Brennerdüse 28 von einer den Schneidvorgang überwachenden Bedienungsperson von Hand angelassen. Die Maschine enthält außerdem eine Plattform 34-, von der aus eine Bedienungsperson den Schneidvorgang überwachen kann, und die außerdem ein Steuerpult 55 für die Anlage aufweist. Die Plattform 34· ist an einem senkrechten Träger 36 längsverschieblich angeordnet, so daß die Bedienungsperson der senkrechten Bewegung des Schlittens 9 folgen kann und somit immer unmittelbar an der Schneidstelle bleibt. Das Anheben und Absenken der Plattform kann über einen zwischen der Plattform und dem Träger 36 vorgesehenen nicht näher bezeichneten Zahnstangentrieb erfolgen. Der Antrieb für die Plattform 34· kann auch automatisch gleichzeitig mit dem Schlittenantrieb gesteuert werden, so daß die Plattform die Schlittenbewegungen automatisch mitmacht.

Pur den ersten Zuschnitt der Stirnfläche 3, die im rechten Winkel zum Rohr 1 liegt, wird die Schneidvorrichtung 1o in die geeignete Position in bezug auf die Achse 17 gebracht und die Antriebsverbindung zwischen der Welle 16 und der Stange 26 bzw. dem Zapfen 27 gelöst.

Es ist zwar zweckmäßig, die geschnittene Stirnfläche so herzustellen, daß sie stets im rechten Winkel zur Achse des Rohres 1 liegt, aber es ist nicht zwingend, so kann gegebenenfalls die Stirnfläche über ihren ganzen Umfang oder über einen Teil davon mit der Achse des Rohres einen spitzen Winkel einschließen, vorausgesetzt, die Übergangslinie verbleibt in der Stirnfläche. Für die Profilgebung

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der Stirnfläche, die als Innen- oder Außenfase auf der Stirnfläche ausgeführt wird, wird das Schneidwerkzeug auf der Welle 16 um die Achse 17 gedreht, bis der gewünschte spitze Winkel mit der Achse des Rohres 1 gebildet ist und anschließend beginnt der Schneidvorgang. Während eines solchen Schneidvorganges wird die vorerwähnte automatische Steuerung 26, 27 für die Dreh- und Schwenkbewegung des Schneidwerkzeuges 1o abgeschaltet, jedoch wird die Steuerung für die radiale Bewegung des Schneidwerkzeuges 1o relativ zur Achse des Rohres 1 durch den Eingriff der Kurvenscheibe 19 mit der Rolle 18 beibehalten, damit während der Bildung des Profils an der Stirnseite die Über-gangslinie 5 an der entstehenden profilierten Stirnfläche verläuft. Fach dem Zuschnitt der Stirnfläche, in der gemäß vorliegender Ausführungsform ein Teil des Umfangs in bezug auf die Achse des Rohres geneigt ist, wird die automatische Steuerung wieder angeschlossen und nach der Übergangslinie geschnitten um der Stirnfläche den gewünschten Fasenschnitt zu geben. Während des Fasenschnittes kann bei automatischer Steuerung die Abschrägung an der Stirnfläche in das Profil auslaufen vgl. Bereich 4a in Figur 5·

Durch geeignete Wahl der Musterschablone, durch die die Rolle 18 auf dem Unterrahmen 13 bewegt wird, kann das Schneidwerkzeug 1o bei seiner radialen Bewegung relativ zum Rohr 1 so gesteuert werden, daß die Stirnseite unabhängig vom jeweiligen Rohr quer schnitt, mit einer jede vorbestimmte Übergangslinie zulassenden Abschrägung versehen wird, wenn nur der Schnittpunkt der Achse 17 mit der Schneidflamme im wesentlichen in der Ebene der Stirnfläche liegt.

Bei der Eurvensteuerung 19 gemäß Figur 9 "und 1o ist die nierenförmige Platte 21 durch nicht näher bezeichnete Bolzen lösbar mit der Scheibe 2o verbunden, so daß die

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Schablonen leicht austauschbar sind und sich der charakteristische Verlauf der Übergangslinie auf der geschnittenen Stirnfläche verändern läßt.

Eine andere Ausführung einer Musterschablone ist in den Figuren 11 und 12 dargestellt. Hier besteht die Steuerfläche aus dem Umfang eines übereinanderliegenden Scheibenpaares 37? 38 von gleichem Durchmesser. Die Scheiben sind antriebsmäßig miteinander verbunden und drehen sich mit der Welle 22. In der Scheibe 37 ist ein radialer Schlitz 39 vorgesehen, durch den die Welle 22 hindurchgeführt ist. Diese Scheibe ist mit der Welle 22 und der Scheibe 38 über eine Sicherungsmutter 4o verbunden. Durch Lösen der Mutter 4o und Verschiebung des Schlitzes 39 über der Welle 22 kann die Scheibe 37 radial um einen vorbestimmten Betrag relativ zur Scheibe 38 verstellt werden, während letztere mit der Welle 22 konzentrisch verbunden ist. Durch diese exzentrische Anordnung und anschließendes Festziehen der Mutter erhält man die Konfiguration einer Acht, an deren Umfang dann die Rolle 18 bei gemeinsamer Drehung der miteinander verbundenen Scheiben abläuft. Liegen die beiden Scheiben 37? 38 konzentisch aufeinander erfolgt keine radiale Bewegung des Unterrahmens 13 in bezug auf das Rohr 1, wenn die Steuerkurve abgefahren wird und die Achse 17 bleibt in der zuvor eingenommenen radialen Lage relativ zum Außenzylinder des Rohres 1. Soll der Zuschnitt entlang einer Überganslinie in der Stirnfläche erfolgen, wird die Scheibe 37 in bezug auf die Scheibe 38 exzentrisch um einen Betrag verschoben, der der jeweiligen Wandstärke des Rohres 1 entspricht. Bei einer Wandstärke von 5" (12,7o cm) wird der Mittelpunkt der Scheibe 37 um ebenfalls 5" (12,7ocm) verschoben, so daß die Scheibe 38 um denselben Betrag tiefer liegt als die Scheibe 37· I¹Ur eine schnellere Einstellung des Achtprofils weist die Scheibe 38 eine radial angeordnete

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Skala 38a auf, von der man das der Wandstärke entsprechende Maß leicht ablesen kann, um das die Scheibe 37 radial zu verschieben ist.

Wenn das Profil der Stirnfläche 3 eine im wesentlichen kreisförmige gedachte Berührungslinie in Achsrichtung des Eohres gesehen aufweisen soll, und wenn der Durchmesser dieser gedachten Berührungslinie gleich dem Außendurchmesser des Eohres 1 abzüglich dessen Wandstärke ist und sie exzentrisch zur Achse des Eohres ist, so daß sie auf dem Außendurchmesser der Stirnfläche 3 "bei Punkt A und auf dem Innendurchmesser am Punkt B liegt, dann kann die von der Eolle 18 abgefahrene Steuerfläche eine einzige kreisförmige Scheibe sein, die durch radiale Verstellung in eine zur Welle 22 exzentische Lage gebracht wird. Die exzentische Verschiebung der Scheibe in bezug auf die Welle 22 beträgt die Hälfte der Wandstärke des Eohres 1 und die Einstellung wird so gewählt, daß die Eolle 18 das Schneidwerkzeug so verstellt, daß es im wesentlichen entlang der gedachten Linie schneidet.

Bei der an Hand der Figuren 6 bis 12 beschriebenen Maschine erfolgt die Profilierung der Stirnfläche des Eohres während der Drehung des Eohres mit senkrecht verlaufender Achse. Anhand der Figuren 13 bis 15 wird eine weitere Ausführungsform beschrieben, bei der die Profilierung bei horizontal drehbarer Eohrachse erfolgt. Gleiche Teile in den Figuren 13 bis 15 tragen die gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 6 bis 1o.

In den Figuren 13 bis 15 liegt das Eohr 1 horizontal zwischen zwei horizontal im Abstand voneinander liegenden Eollenanordnungen 4-1, 22. Von den das Eohr zwischen sich aufnehmenden Eollenanordnungen besteht die Anordnung 4-1 aus Leerlauf rollen, während die Eollen 4-2 über einen Elektromotor 43 angetrieben sind. Beim Antrieb der Eollen 4-2 nehmen diese das Eohr 1 mit, so daß es sich um seine

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- 29 Längsachse horizontal dreht.

Die Rollenanordnungen sind auf ortsfesten Fundamenten zwischen zwei parallel zueinander und zur Achse des Rohres 1 verlaufenden Bodenschienen 45 angeordnet. Ein kastenförmiger Rahmen 4-7 ist über in den Schienen 45 laufende Räder 46 auf den Schienen bewegbar und stützt das Rohr 1 ab, sobald es auf den Rollen 41 und 42 aufliegt. Eines der Räder, nämlich das Rad 46, ist über einen Elektromotor 48 zur Bewegung des Rahmens 47 antreibbar. Auf einer Seite des Rahmens 47 sind drei im Abstand voneinander liegende senkrechte Säulen 49 vorgesehen. An diesen Säulen 49 ist über Führungsplatten 51 ein waagerecht liegender Träger 5o angeordnet, der mit den Führungsplatten 51 senkrcht an der jeweiligen Säule verschieblich ist, so daß der (Träger in bezug auf die Rollen 41 höhenverstellbar ist. Die Höhenverstellung des Trägers 5o wird über einen Elektromotor 52 gesteuert, der Winden 53 antreibt, deren Seile 54- mit den Führungsplatten 51 an in Längsrichtung im Abstand voneinander liegenden Punkten verbunden sind. Wie aus Figur 13A hervorgeht, werden drei Windenanordnungen über eine gemeinsame vom Motor 52 angetriebene Welle 55 bewegt, die in Lagern 56 am Maschinengestell gelagert ist.

Der Träger 5o hat eine ähnliche Funktion wie die Säule in Figur 6 da auf ihm ebenfalls ein horizontal beweglicher und gesteuerter Schlitten 9 angeordnet ist, mit dem ein Schneidbrenner 1o, eine optische Abtasteinrichtung 11, ein verschieblicher TJnterrahmen 13 eine Kurvensteuerung 19 und dazugehörige Bauteile-einschließlich Gestänge für automatische Steuerung 26, 27 - für die Steuerung der radialen Einstellung des Schneidwerkzeuges 1o in bezug auf die Achse des Rohres 1 und Drehung des Schneidwerkzeuges, wie an Hand

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der Figuren 9 und 1o beschrieben, verbunden sind. Die Abtastvorrichtung 11 tastet demzufolge eine Linie 12 ab - rechts in Figur 13B auf dem Rohr aufgetragen -, die zuvor am Umfang des Rohres aufgezeichnet wurde und die dem anzubringenden Schnitt entspricht, von diesem jedoch in einem Abstand liegt, der dem horizontalen Abstand zwischen dem Schneidwerkzeug 1o und der optischen Abtastvorrichtung 11 entspricht. Sobald die Abtastvorrichtung die Linie 12 abzutasten beginnt, die unter ihr abläuft, bewegen sich auch der Schlitten 9 und das Schneidwerkzeug 1o entsprechend, um das Profil zuzuschneiden.

Die Kurvensteuerung 19 wird über den Motor 23, wie zuvor beschrieben, mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit angetrieben, mit der sich auch das Rohr 1 um seine Längsachse dreht. Die Drehgeschwindigkeiten für die Kurvensteuerung und das Rohr sind derart aufeinander abgestimmt, daß beide eine Umdrehung jeweils gleichzeitig ausführen. (Dies ist der lange Satz Zeile 19-24 auf Seite 44).

Die synchrone Steuerung erfolgt über den Schlitten 57, der auf den Schienen 45 auf Rollen 58 horizontal verschieblich ist, bis ein mit diesem verbundener Hebel 59 an dem von der geschnittenen Stirnfläche abgewandten Ende des Rohres 1 am Punkt 6o mit dem Rohr 1 verbindbar ist. Der Arm 59 drhet sich mit einer Welle 61, deren Achse in der gleichen senkrechten Ebene liegt wie die des Rohres 1, (Fig. 13B). Darüberhinaus ist die Welle 61 vertikal auf dem Schlitten 57 über eine Schraubvorrichtung 62 einstellbar, so daß die Wellenachse mit der Achse des Rohres 1 auf einer Höhe eingestellt werden kann. Sobald die Welle 61 konzentrische zum Rohr 1 liegt und der Arm 59 mit der Rohrwandung verbunden ist, wird die Welle 61 über den Arm 59 bei Drehung des Rohres 1 gedreht. Die Drehbewegung der Welle 61 wird über ein Getriebe 63 und einen Synchronmotor

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63' (master synchro motor) in Form eines Aiisgangssignals übertragen, das als Eingangssignal für den die Kurven-Steuerung 19 antreibenden Motor 23 dient, so daß diese mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit dreht wie Rohr 1.

Der Zuschnitt der Profilfläche 3 und der Fasenschnitt der Überganslinie auf dieser Fläche werden in ähnlicher Weise durchgeführt wie am ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, nur daß hier der Schlitten 9 horizontal verschieblich ist, während sich der Unterrahmen 13 während des Schneidvorganges senkrecht bewegt.

Das Schneidwerkzeug 1o muß selbstverständlich entsprechend dem Außendurchmesser des jeweils zu bearbeitenden Rohres in seiner senkrechten Lage verstellt werden, was über eine entsprechende Verschiebung des Trägers 5o erfolgt.

Größe und Gewicht von Rohren, die man beispielsweise für die Errichtung von Bohrtürmen benötigt, stehen einer leichten Handhabung entgegen. In vielen Fällen ist es notwendig, nicht nur ein Ende, sondern beide Rohrenden mit einem Schnitt zu versehen. Um keine Ueuausrichtung des Rohres 1 auf den Rollen 41, 42 nach Zuschnitt des einen Endes vornehmen zu müssen, weist der Schlitten 9 der Maschine einen zweiten Unterrahmen 13' auf; alle dazugehörigen übrigen Bauteile sind ebenfalls doppelt vorhanden. Der Unterrahmen 13' "und die übrigen Bauteile sind auf dem Schlitten 9 auf der Seite der Abtastvorrichtung 11, also auf der dem Unterrahmen 13 gegenüberliegenden Seite angeordnet. Hierdurch läßt sich die horizontale Bewegung der beiden Schneidwerkzeuge über eine gemeinsame Abtastvorrichtung steuern und der Unterrahmen 13' kann sich m^-t dem Schlitten 9 horizontal bewegen und wird dabei von der Abtastvorrichtung 11 für die Bearbeitung des linken Rohrendes gemäß Fig. 13, also Abschneiden und Abschrägen während sich das Rohr auf den

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Rollen 4-1, 4-2 dreht, gesteuert. Zur Bearbeitung des linken Rohrendes wird der Arm 59 vom Rohr 1 gelöst und der Schlitten 57 zurückgezogen, während der kastenförmige Rahmen 4-7 auf den Schienen 57 nach links in Figur 13 verschoben wird, bis die optische Abtastvorrichtung eine im Bereich des linken Rohrendes zuvor aufgebrachte Linie abfahren kann. Die Kurvensteuerung 19' auf dem TJhterrahmen 13' wird über den Motor 23' mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie das Rohr 1 gedreht. Die synchrone Bewegung beider Teile wird gemäß Figur 13 durch einen zweiten Schlitten 64· ermöglicht, der auf den Schienen 4-5 in ähnlicher Weise wie der Schlitten 57 bewegbar ist. Der Schlitten 64- weist einen drehbaren Arm 59 (Fig. 13A) eine Kupplung 6o, eine Welle 61, ein Getriebe 63, einen Synchronmotor 63' und eine Höhenverstelleinrichtung 62 ähnlich wie beim Schlitten 57 auf. Der Arm 59 wird daher mit dem rechten Ende des Rohres 1 verbunden, so daß das bei Drehung des Rohres vom Synchronmotor 63' abgegebenen Ausgangssignal das Einganssignal für den Antriebsmotor 23' der Kurvensteuerung 19 abgibt, die mit dem Unterrahmen 13' verbunden ist, so daß sich Kurvensteuerung und Rohr synchron bewegen.

Die in den Figuren 13 bis 15 dargestellte Ausführungsform der Maschine hat gegenüber dem zuvor beschriebenen Beispiel den "Vorteil, daß ein Rohr an seinen beiden Enden ohne besondere Handhabung des Rohres mit einem Schnitt versehen werden kann. Demgegenüber ist die Ausführungsform nach den Figuren 6 bis 8 für die Bearbeitung kürzerer Rohre besser geeignet, da das Schneidwerkzeug über die gesamte axiale Erstreckung angreifen kann, weil am Umfang des zu schneidenden Rohres angreifende Haltebacken oder dgl. entfallen.

Patentansprüche:

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Claims

OCEANIC CONTRACTORS INCORPORATED München, den Io.03.1976

Via Espana 120, Apartado Postale P j546/7o

14-50, Panama City, Panama Pu/bk

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung der durch Schweißen miteinander zu verbindenden Durchdringungsflächen von zylindrischen Hohlkörpern, insbesondere von Rohren aus Metall oder Kunststoff, deren Achsen sich unter einem vorbestimmten Winkel schneiden, dadurch gekennzeichnet , daß zur Herstellung der Durchdringungsfläche des einen Rohres (1,2) eine der gedachten theoretischen Berührungslinie der komplementären Kontaktflächen beider Rohre entsprechende Linie (3) auf das Rohr aufgebracht wird, daß an der Stirnfläche der Rohrwandung eine zwischen der Stirnfläche des Rohres und dessen Außenmantel verlaufende Fase zur Bildung einer abgeschrägten Fläche eingeschnitten wird, und daß der Schneidvorgang derart gesteuert wird, daß die entstehende abgeschrägte Fläche nach innen durch die Wandstärke des Rohres läuft und mit der Stirnfläche eine im wesentlichen entlang der gedachten Berührungslinie der komplementären Kontaktflächen beider Rohre verlaufende Übergangslinie (5) bildet, dort wo die gedachte Linie von der Innenwandung und der Außenwandung von der zuerst gebildeten Stirnfläche abweicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Rohr (1,2) um seine Längsachse und relativ zu einem Schneidwerkzeug (lo) gedreht wird, daß das Schneidwerkzeug axial verschieblich zur Durchführung des

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Schnittes für die Stirnfläche und relativ zur Rohrlängsachse und geschnittenen Stirnfläche radial verschieblich gesteuert wird, um die Rohrwandung zu schneiden und den Fasenschnitt herzustellen, und daß die Verschiebung des Schneidwerkzeuges und die Drehung des Rohres synchron durchführbar sind, so daß das Schneidwerkzeug im wesentlichen der gedachten Berührungslinie (j5) zur Bildung der Übergangslinie (5) folgt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Schnitt in der Stirnfläche der gedachten Berührungslinie (3) entspricht, wobei er durch einen ersten Punkt (A) am Außenmantel der Stirnfläche und durch einen zweiten, am Umfang vom ersten Punkt entfernt liegenden Punkt (B) am Innenmantel der Stirnfläche führt, und daß eine Fase eingeschnitten wird, die eine Üb er gangs linie (5) bildet, welche radial nach inn^jf) in bezug auf die Längsachse des Rohres (1,2) im wesentlichen über die Wandstärke des Rohres verläuft, und zwar von dem ersten Punkt (A) am Außenmantel weg oder auf diesen zu oder in Richtung auf den zweiten Punkt (B) am Innenmantel des Rohres.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Rohrende derart geschnitten wird, daß die geschnittene Stirnfläche über ihren gesamten Umfang im wesentlichen im Winkel von 90° zur Rohrlängsachse liegt.

5. Verfahren zur stirnseitigen Bearbeitung eines mit einer gekrümmten Fläche eines anderen Körpers zu verschweißenden Rohres, dessen Achse in einem vorbestimmten Winkel zur gekrümmten Fläche des anderen Körpers liegt, dadurch gekennzeichnet , daß die Stirnfläche derart be-

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arbeitet wird, daß sie unmittelbar auf die gekrümmte Fläche des anderen Teiles aufgesetzt werden kann, wobei der erste Berührungspunkt des Rohres am Außenmantel der Stirnfläche liegt und der zweite am Innenmantel der Stirnfläche, und zwar im Abstand an deren Umfang, und daß eine in der Stirnfläche vorgesehene gedachte Linie die beiden Punkte enthält und einer theoretischen Berührungslinie entspricht, mit der die Stirnfläche an der gekrümmten Fläche komplementär und in vorbestimmter Winkelanordnung aufliegt; daß an der Stirnfläche ein Fasenschnitt angebracht wird, der sich zwischen der Stirnfläche des Rohres und dessen Außenmantel erstreckt, und daß der Fasenschnitt derart gesteuert wird, daß am Übergang zwischen der Stirnfläche und der Fase eine Übergangslinie gebildet wird, die im wesentlichen wie die gedachte Linie verläuft, dort wo sie von der Mantellinie des Umfangs und der Innenwandung der zuerst geschnittenen Stirnfläche abweicht, und von der Mantellinie nach innen bis zur Innenwandung der Stirnfläche verläuft und zwar vom ersten Punkt weg oder auf diesen zu oder auf den zweiten Punkt zu, so daß die Stirnfläche unmittelbar an der gekrümmten Fläche in vorbestimmter Winkelanordnung aufliegt, wobei die linienförmige Berührung im wesentlichen entlang der gedachten Linie und der gekrümmten Fläche verläuft.

6. Verfahren nach Anspruch 5* zur Bearbeitung des Endes eines im wesentlichen zylindrischen Rohres, das an einer zylindrischen Fläche eines anderen Körpers derart zu befestigen ist, daß die Achse des Rohres in einem vorbestimmten spitzen Winkel zur Achse des anderen zylindrischen Teiles und in einer gemeinsamen Ebene mit dieser Achse liegt, dadurch gekennzeichnet , daß das Rohrende eine Stirnfläche erhält, die der gewünschten Auflage an der Zylinderfläche des anderen Tjeiles entspricht, wobei das Rohr den anderen Körper im wesentlichen an dem ersten Punkt auf der äußeren Mantellinie der Stirnfläche berührt, an dem der Außenmantel des Rohres einen spitzen Winkel in der gemein-

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samen Ebene mit der Zylinderfläche des anderen Teiles bildet und ferner an dem zweiten Punkt aufliegt, der sich auf der Mantellinie der Innenwandung der Stirnfläche befindet uni an dem die Zylindermantelfläche des Rohres einen stumpfen Winkel in der gemeinsamen Ebene mit der Zylinderfläche des anderen Körpers einschließt, daß die ersten und zweiten Punkte auf der gedachten Linie auf der Stirnfläche liegen, und daß diese Linie der theoretischen Berührungslinie entspricht, mit der die Stirnfläche an der gekrümmten Fläche im wesentlichen komplementär und paßgenau aufliegt, wobei die jeweiligen Achsen in einem vorbestimmten spitzen Winkel zueinander liegen, und daß auf der Stirnfläche eine Fase eingeschnitten wird, die zwischen der Stirnfläche des Rohres und dessen Außenmantel liegt, wobei der Fasenschnitt derart gesteuert wird, daß die zwischen der Fase und der Stirnfläche gebildete Übergangslinie nach innen zu verläuft und im wesentlichen der gedachten Linie von der äußeren zur inneren Zylinderfläche des Rohres folgt und zwar vom ersten Punkt weg oder auf ihn zu und auf den zweiten Punkt zu oder von ihm weg, so daß die geschnittene Stirnfläche unmittelbar an die Zylinderfläche des Körpers mit linsenförmiger Berührung entlang der gedachten Linie und der Zylinderfläche aufgesetzt werden kann.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fasenschnitt derart gesteuert wird, daß der Fasenwinkel, den die Fläche mit der Längsachse des Rohres einschließt, entlang dem Umfang der Fasenfläche sich ändert, und daß die Änderung des Fasenwinkels durch Veränderung des Winkels gesteuert wird, den das Schneidwerkzeug in bezug auf die Längsachse des Rohres einnimmt.

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8. Verfahren nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel des Schneidewerkzeuges während des · Fasenschnittes ausschließlich durch relative axiale Verschiebung zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Rohr geändert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Rohr ein Zylinder ist und das Schneidwerkzeug eine Flamme aufweist, die eine gedachte Achse unter einem Winkel von 9o schneidet, dadurch gekennzeichnet,· daß die gedachte Achse (17) im wesentlichen senkrecht zu einer Ebene gehalten wird, die parallel zur Längsachse des Rohres liegt und diese enthält und in einer zum Außenmantel des Rohres tangentialen Ebene, und daß der Schnittpunkt der tangentialen Ebene mit der gedachten Achse gesteuert wird, so daß der Schnittpunkt während des Fasenschnittes stets auf der gedachten Berührungslinie liegt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß der Fasenwinkel durch Verdrehen des Schneidwerkzeuges um die gedachte Achse (17) und in der Ebene verändert wird, die parallel zur Rohrlängsachse liegt und diese enthält.

11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, insbesondere Maschine zur stirnseitigen Bearbeitung von einem Schneidwerkzeug zugeordneten Rohren, dadurch g e k e η η zeichnet durch eine erste, eine relative Drehbewegung zwischen dem Schneidwerkzeug (lo) und dem an seinem Umfang zu schneidenden Rohr (l) erzeugende Vorrichtung (6), und durch eine zweite, eine vorbestimmte axiale Verschiebung von Rohr und Schneidwerkzeug relativ zueinander während der relativen Drehbewegung erzeugende Vorrichtung (9) zur Steuerung der Stellung des Schneidwerkzeuges längs einer vorgegebenen, am Umfang der Stirnfläche des Rohres vorgesehenen

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Linie (3), um bei Einhaltung eines spitzen Winkels zwischen dem Schneidwerkzeug und der Längsachse des Rohres eine abgeschrägte Stirnfläche zu erhalten, wobei sich die Abschrägung zwischen der Stirnfläche des Rohres und dem Außenmantel des Rohres erstreckt und eine Verbindungslinie zur Stirnfläche bildet, und daß eine das Schneidwerkzeug (lo) radial relativ zur Rohrlängsachse bewegende Steuervorrichtung (13) vorgesehen ist, dies alles in derartiger Anordnung, daß während der relativen Drehbewegung und axialen Verschiebung zwischen Rohr und Schneidwerkzeug die gebildete Verbindungsfläche einer Linie folgt, die ganz oder teilweise um den Umfang der Stirnfläche führt und wobei diese Linie durch die Steuervorrichtung (19) für das Schneidwerkzeug vorgegeben ist,

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung für das Schneidwerkzeug (lo) einen das Schneidwerkzeug aufnehmenden verschiebbaren Träger (13) aufweist, der in bezug auf die Rohrlängsachse in Abhängigkeit einer eine vorgegebene Schablone bildenden Kulis sensteuerung radial verschiebbar ist, wobei die Schablone den Verlauf der Verbindungslinie zwischen der Pasenfläche und der Stirnfläche des Rohres festlegt.

13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissensteuerung aus einer Angriffsrolle und einer die Schablone bildenden Kurvenscheibe (21) besteht, die mit der Angriffsrolle (l8) in Eingriff steht, und daß die radiale Verschiebung des Trägers und damit des Schneidwerkzeuges in Abhängigkeit vom Abfahren der Kurvenscheibe erfolgt.

14. Maschine nach Anspruch 13* dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (21) um eine Achse drehbar und in bezug auf die der Trägerachse verschiebbar ist, und daß der Nockenstößel aus einer im Träger (13) angeordneten Rolle

(18) besteht.

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15. Maschine nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Kurvensteuerung mit der Antriebsvorrichtung synchron gesteuert ist, über die die Drehung zwischen Schneidwerkzeug und Rohr relativ zueinander erzeugt wird, derart, daß durch die Bewegung der Kurvensteuerung der Träger (13) radial verschiebbar ist über einen vorgegebenen Bewegungsablauf, der sich nach jeweils einer vollen Umdrehung von Schneidwerkzeug und Rohr relativ zueinander wiederholt.

16. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek'ennz ei chnet , daß eine Vorrichtung zur Aufnahme des Rohres und Verdrehung um seine Längsachse relativ zum Schneidwerkzeug vorgesehen ist, derart, daß sich das Rohr unterhalb des Schneidwerkzeuges verdreht, und daß das Schneidwerkzeug in einer im wesentlichen feststehenden parallel zu einer die Längsachse des Rohres enthaltenden Ebene angeordnet ist.

17. Maschine nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebsvorrichtung für die Verdrehung des Rohres vorgesehen ist.

18. Maschine nach den Ansprüchen I3 und I7, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Antrieb der Kulissensteuerung mit dem des Rohres synchron geschaltet ist, so daß die Winkelgeschwindigkeit von Kulisse und Rohr im wesentlichen gleich sind.

19· Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (lo) zwecks Veränderung des Winkels zwischen ihm und der Längsachse des Rohres einstellbar angeordnet ist.

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2ο. Maschine nach den Ansprüchen 16 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (lo) in der feststehenden Ebene um eine Achse schwenkbar angeordnet ist, die im wesentlichen senkrecht zur feststehenden Ebene und vom Schneidwerkzeug im Abstand liegend verläuft.

21. Maschine nach den Ansprüchen 12 und 2o, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Träger (13) einen das Schneidwerkzeug (lo) aufnehmenden Arm (14) aufweist, der die Drehbewegung auf das Schneidwerkzeug überträgt .

22. Maschine nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (lo) über ein Gestänge mit einem Drehpunkt verbunden ist, dessen Lage in bezug auf die Längsachse des Rohres feststeht, so daß bei axialer Verschiebung zwischen Schneidwerkzeug und Rohr das Gestänge das Schneidwerkzeug automatisch um einen der axialen Abweichung von einer vorbestimmten Lage entsprechenden Betrag dreht, so daß sich der Winkel, den die Pasenflache mit der Achse des Rohres in einer Ebene bildet, welche parallel zur Rohrachse liegt und sowohl die Achse als auch das Schneidwerkzeug enthält, automatisch um einen durch das Gestänge vorbestimmten Betrag geändert wird.

2^. Maschine nach den Ansprüchen 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge mit dem drehbaren Arm verbunden und um eine Drehachse derart verdrehbar ist, daß der Arm über das Gestänge während der axialen Relativbewegung zwischen Schneidwerkzeug und Rohr um eine Nebenachse verdrehbar ist, und daß die Drehachse parallel im Abstand zu der Nebenachse und durch die Längsachse des Rohres gehend verläuft.

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24. Maschine nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch .gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (lo) von. dem Gestänge lösbar ist zwecks Aufrechterhaltung eines vorbestimmten Winkels relativ zur Achse des Rohres während der Relativbewegung zwischen beiden.

25. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (lo) auf einem parallel zur Längsachse des Rohres verschiebbaren Schlitten (9) angeordnet ist, der über eine durch eine Linien-Abtastvorrichtung gesteuerte Antriebsvorrichtung antreibbar ist, und daß die Abtastvorrichtung den Antrieb zur Einstellung der axialen Lage des Schlittens und folglich auch des Schneidwerkzeuges selbsttätig derart steuert, daß dieses einer vorgegebenen dem Verlauf der Stirnfläche des Rohres entsprechenden Linie (3) während der Rotation von Rohr und Schneidwerkzeug relativ zueinander folgt.

26. Maschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien-Abtastvorrichtung auf dem Schlitten zur gleichzeitigen Verschiebung mit dem Schneidwerkzeug (lo) axial zum Rohr (1, 2) angeordnet ist, und daß die Abtastvorrichtung in einem Abstand vom Schneidwerkzeug vorgesehen ist und eine auf dem Rohr vorgesehene Führangslinie (3) abtastet.

27. Maschine nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung aus einer optischen Abtastvorrichtung (11) besteht.

28. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (lo) ein Schneidbrenner mit einer das Rohr beaufschlagenden Brennerdüse (28) ist, und daß der Abstand der Brennerdüse (28) in bezug auf das Rohr (1) unabhängig von der Schneidwerkzeugsteuerung zwecks optimaler Schneidleistung einstellbar ist. -42-

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29. Maschine nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Brennerdüse (28) über eine vom Schneidwerkzeug entfernt angebrachte Vorrichtung steuerbar ist.

30. Maschine nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerdüse (28) über eine Schraubspindel (31) verstellbar ist, deren Drehung über einen auf dem Schneidwerkzeug angeordneten ferngesteuerten Motor steuerbar ist.

31. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Aufnahme für das mit seiner Längsachse senkrecht stehende Rohr (1) und von der Aufnahme um seine Längsachse relativ zum Schneidwerkzeug drehbare Rohr (1) vorgesehen ist.

32. Maschine nach Anspruch 31* dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme aus einem um eine senkrechte Achse drehbaren, horizontal angeordneten, das Rohr, dessen anderes Ende dem Schneidwerkzeug zugewandt ist, mitnehmenden Drehtisch (6) besteht.

33. Maschine nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehtisch (6) zur exakten Positionierung des Rohres (1) in bezug auf das Schneidwerkzeug (lo) horizontal einstellbar ist.

34. Maschine nach Anspruch 33* dadurch gekennzeichnet, daß eine um eine senkrechte Achse drehbare Rolle (6a) vorgesehen ist, wobei die senkrechte Achse ein Bezugspunkt sowohl für die horizontale Einstellung des Drehtisches als auch für das Schneidwerkzeug ist, und daß die Rolle als Anschlag für den Außenzylinder des Rohres zwecks exakter Positionierung in bezug auf das Schneidwerkzeug dient.

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35· Maschine nach den Ansprüchen J51 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (lo) längsverschiebbar an einer Säule (8) angeordnet ist, relativ zu der sich das Rohr (1) dreht.

36. Maschine nach einem der Ansprüche 31 bis 35, dadurch gekennzeichnet , daß eine mindestens im Bereich

. des jeweils oberen Rohrendes, an dem geschnitten wird, höhenverstellbar Bedienungsplattform (34) vorgesehen ist.

37. Maschine nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenverstellung der Bedienungsplattform (3²O synchron zur senkrechten Verstellung des Schneidwerkzeuges (lo) erfolgt.

38. Maschine nach den Ansprüchen 11 bis J>o, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine das Rohr mit seiner Längsachse horizontal aufnehmende Aufnahme (42) vorgesehen ist, die das Rohr (1) um seine Längsachse relativ zum Schneidwerkzeug bewegt.

39· Maschine nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme aus um parallel zueinander liegende Achsen drehbaren Rollen besteht, die das Rohr (1) mitnehmen.

40. Maschine nach Anspruch 39* dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Rolle (42) angetrieben ist.

41. Maschine nach einem der Ansprüche 38 bis 4o, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (lo) an einem parallel zur Rohrachse liegenden horizontalen Träger (50) angeordnet ist, relativ zu dem sich das Rohr (1) dreht.

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42. Maschine nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5o) in einem Rahmen (47) angeordnet ist, der im wesentlichen parallel zur Rohrlängsachse verschiebbar ist und über den das Schneidwerkzeug (lo) unabhängig von seiner Verschiebung auf dem Träger (5o) dem zu schneidenden Rohrende zugeordnet werden kann.

43. Maschine nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (50) zwecks Positionierung des Schneidwerkzeuges (lo) in bezug auf den Rohrmantel höhenverstellbar ist.

44. Maschine nach einem der Ansprüche 16 und J58 bis 4^, dadurch gekennzeichnet, daß der das Schneidwerkzeug (lo) und die Abtastvorrichtung (11) tragende, auf dem parallel zur Rohrlängsachse verlaufenden Träger (5o) verschiebare Schlitten (9) ein vom ersten Schneiwerkzeug horizontal im Abstand liegendes über die gleiche Abtastvorrichtung steuerbares zweites Schneidwerkzeug aufweist zwecks aufeinanderfolgender Bearbeitung beider Rohrenden, wobei nach jeweils durch die Abtastvorrichtung gesteuerter Justierung durch Längsverschiebung des Schlittens (9) nach der einen oder anderen Seite des Schneidwerkzeuges das jeweils vom Schneidende abliegende Schneidwerkzeug unwirksam ist.

45. Maschine nach einem der Ansprüche 18 und 58 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die mit dem Schneidwerkzeug in Wirkverbindung stehende Kulissensteuerung mit dem Antrieb des Rohres über eine Kupplung gleichgeschaltet ist, die aus einem mit dem Rohr lösbar verbindenden Kupplungsteil (59) besteht, dessen Bewegung mit dem Rohr ein die Drehung von Kulissensteuerung und Rohr mit gleicher Winkelgeschwindigkeit ermöglichendes Signal abgibt.

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46. Maschine nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine unabhängig vom Schneidwerkzeug (lo) horizontal in Achsrichtung des Rohres verschiebbare Baueinheit ist, so daß das Kupplungsteil mit dem Rohr an dem jeweils nicht zu schneidenden Ende verbindbar ist.

47. Maschine nach den Ansprüchen 36 und 44, dadurch gekennzeichnet, daß zwei horizontal verschiebbare Baueinheiten (57* 64) an einander gegenüberliegenden Enden des Rohres vorgesehen sind, und daß jede Baueinheit ein Kupplungsteil (59) aufweist und axial zum Rohr verschiebbar ist, wobei während des Zuschnittes eines Rohrendes durch eines der Schneidwerkzeuge die Kulisse für das jeweils wirksame Schneidwerkzeug und das Rohr sich synchron bewegen, während das Kupplungsteil mit dem jeweils anderen nicht zu schneidenden Rohrende verbunden ist.

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