DD232448A5 - Vorrichtung zum automatischen schweissen von rohren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatisichen Schweissen von Rohren. Waehrend es das Ziel der Erfindung ist, eine arbeitszeitsparende und kostenguenstig einsetzbare Vorrichtung zur Verfuegung zu stellen, besteht die Aufgabe darin, eine Vorrichtung zum Schweissen von Rohren zu schaffen, mit welcher auch bei Rohren grossen Durchmessers Schweissnaehte mit verbesserten metallurgischen Eigenschaften sowie erhoehter Festigkeit und Haerte erzeugt werden koennen. Die Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass eine analoge zweite Schweissanordnung an der Grundplatte angebracht ist, so dass die beiden Schweisslanzen parallel zueinander laengs der zu schweissenden Kante liegen, wobei die beiden Schweissanordnungen in einem einstellbaren gegenseitigen Abstand dadurch befestigt sind, dass die Haltebloecke mit Bolzen in Schlitzen angebracht sind, die in Umfangsrichtung derselben Schiene verlaufen, wobei eine zweite Schweissanordnung an einer zweiten Halteplatte vorgesehen ist, die ihrerseits mit ihrem einen Ende an ein Ende der Haltegrundplatte angelenkt ist und an ihrem anderen Ende durch einen Schnelloesesperrhaken zum Verriegeln der Haltegrundplatte gehalten wird. Fig. 1

Description

Berlin, 10. 09. 1985 AP B 23 K/277 053/0 65 542/26 Ii

Vorrichtung zum Schweißen von Rohren

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine sich längs einer Kreis- oder Umlaufbahn bewegende Vorrichtung zum automatischen Schweißen von Rohren, die im folgenden kurz als Umlaufvorrichtung bezeichnet wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Notwendigkeit 'der Beschleunigung des Arbeitszyklus der Schweißvorgänge beim Verlegen von Rohrleitungen zum Befördern von Flüssigkeiten oder Gasen zum Zweck der Reduzierung der Kosten auf ein mehr und mehr wettbewerbsfähiges Niveau und der soweit wie möglich gehenden Verringerung der benötigten Zeit hat zur Entwicklung von immer komplizierteren Vorrichtungen für das automatische Schweißen von Rohren geführt.

Aus der DE-PS 26 16 931 ist eine hochleistungsfähige Umlaufvorrichtung zum automatischen Schweißen von Rohren bekannt, von der die vorliegende Erfindung ausgeht. Die Umlaufvorrichtung gemäß DE-PS 26 16 931 besteht im wesentlichen aus einer Schiene, die um das Rohr in einer bestimmten Lage längs der zu schweißenden Kante angeordnet und festgelegt wird, sowie einer Haltegrundplatte, die mittels einer Schnellbefestigungseinrichtung an den Kanten der Schiene über vier Laufräder befestigt und längs der Schiene über ein gerändeltes Antriebsritzel bewegt wird, das mit einer Kante derselben Schiene zusammenarbeitet.

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An der Grundplatte sind unter anderem die Schweißlanze, der Schweißdrahtvorschub und der Mechanismus angebracht, der zum Einstellen der Lage der Lanze und zu ihrem Schwenken in Querrichtung relativ zu der zu schweißenden Kante benötigt wird.

Wie bei allen anderen bekannten ähnlichen Vorrichtungen erhält man bei einer derartigen Umlaufvorrichtung nur eine einzige Schweißzugraupe während jedes Durchganges. Das heißt mit anderen Worten, daß zwei übereinander liegende Schweißzugraupen nur nacheinander und im zeitlichen Abstand über zwei verschiedene Durchgänge aufgebracht werden können.

Aufgrund der Tatsache, daß das Schweißen eines Rohres immer dadurch erfolgt, daß eine bestimmte Anzahl von Zugraupen übereinander gelegt wird, sind die Durchgänge in einer Anzahl notwendig, die gleich der Anzahl.der zu bildenden Schweißraupen ist.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Schweißen von Rohren zur Verfugung zu stellen, welche arbeitszeitsparend und kostengünstig einsetzbar ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgäbe^zugrunde, eine Vorrichtung zum Schweißen von Rohren, die sich längs einer Umlaufbahn bewegt, mit einem festen Schienenteil, das um das Rohr in einer vorbestimmten Lage relativ zu der zu schweißenden Kante angeordnet ist, sowie mit einem beweglichen Teil, das von einer Haltegr.undplatte gebildet wird,, die durch eine Schnellbefestigungseinrichtung an den Kanten der Schiene über vier Laufräder angebracht ist und längs der Schiene über ein ge-

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rändeltes Antriebsritzel angetrieben wird, das mit einer Kante derselben Schiene zusammenarbeitet, wobei an der Haltegrundplatte eine Schweißanördnung angebracht ist, die aus einem Block, der die Schweißlanze einschließlich der zur Einstellung der Lage der Lanze und der Schwenkbewegung der Lanze notwendigen Einrichtungen trägt, sowie aus einer Vorschubeinrichtung des Schweißdrahtes besteht, die die Schweißdrahtspule und den Mechanismus zur Abgabe des Drahtes umfaßt, zu schaffen, mit

welcher auch bei Rohren großen Durchmessers Schweißnähte mit «

verbesserten metallurgischen Eigenschaften sowie erhöhter Festigkeit und Härte erzeugt werden können.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß durch die Ausbildung von zwei übereinander liegenden Schweißzugraupen innerhalb eines kurzen Zeitabschnittes voneinander, d. h. praktisch von der Ausbildung einer zweiten Schweißzugraupe auf das Schmelzbad der darunterliegenden Schweißzugraupe, welche noch nicht vollständig erkaltet ist, wie es bei den bekannten Vorrichtungen erfolgt, eine Schweißnaht mit optimalen Eigenschaften erzielt wird. Infolge des leichteren Ineinandergehens der beiden übereinanderliegenden Schweißzugraupen werden die metallurgischen Eigenschaften und somit auch die Festigkeit und Härte der geschweißten Verbindungen verbessert.

Dazu werden an derselben Haltegrundplatte zwei Schweißlanzeneinrichtungen verwandt, die mit Positionier- und Schwenkbetätigungseinrichtungen sowie mit zwei Schweißdrahtzuführungseinrichtungen versehen sind, so daß über denselben einzigen Lauf der Vorrichtung längs der zu schweißenden Kante zwei übereinander liegende Schweißzugraupen Erzielt werden, wobei die zweite Schweißzugraupe mit einer Zeitverzögerung relativ zur ersten- ausgebildet wird, die proportional zum Abstand der beiden Lanzen auf der Grundplatte ist.

Es wurde andererseits bei Versuchen immer beobachtet, daß die Qualität der Schweißnaht auch eine Funktion dieser Zeitver-

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zögerung ist, die daher genau in jedem Fall festgelegt werden muß. Um zu ermöglichen, auch diesen Parameter zu steuern, ist es notwendig, die Möglichkeit der Variation des Zeitintervalls zwischen der Ausbildung der beiden aufeinanderfolgenden Schweißraupen ins Auge zu fassen, so daß es möglich ist, den zweiten Zyklus genau an dem Zeitpunkt des ersten Zyklus zu beginnen, an dem die Temperaturverhältnisse und die Verhältnisse der Verfestigung des Schweißmaterials desselben Rohres für den Beginn des zweiten Zyklus am geeignetsten .sind.

Dazu sind die Schweißlanzen nicht an festen Stellen an der Haltegrundplatte, sondern so angebracht, daß der Abstand einer Lanze in Umfangsrichtung der, Schiene relativ zur anderen und folglich die genannte Zeitverzögerung in der gewünschten Weise verändert werden kann. Das wird dadurch erreicht, daß einfach die beiden Schweißanordnungen über Bolzen befestigt sind,, die in Schlitzen aufgenommen sind, die in Umfangsrichtung derselben Schiene verlaufen.

Die Verwendung von zwei vollständigen und autonomen Schweißanordnungen auf derselben Grundplatte, deren Abmessungen natürlich nicht vergrößert werden dürfen, um nicht die Gesamtabmessungen zu vergrößern, was wiederum ein gut funktionierendes Anbringen an der Schiene beeinträchtigen und d as Schweißen einer kreisförmigen Verbindungsstelle komplizierter machen würde, führt zu einer derartigen Ansammlung von Bauelementen an derselben Platte, daß die Arbeitsvorgänge der Prüfung und Reinigung der Schweißlanzen und der unteren Teile der beweglichen Vorrichtung ohne Abnahme der gesamten Konstruktion von der festen Schiene schwierig werden.

Gemäß der Erfindung ist die zweite Schweißanordnung nicht an der Halteg-rundplatte, sondern an einer a»eiten Halteplatte angebracht, die an ein Ende der genannten Haltegrundplatte angelenkt und dementsprechend am anderen Ende über einen Sperr-

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haken gehalten wird, der an der Haltegrundplatte angebracht ist. Durch Lösen des Sperrhakens ist es in dieser Weise möglich, die zweite Halteplatte zur Seite zu schwenken und die Lanzen und die unteren Teile der beweglichen Vorrichtungen zugänglich zu machen.

Die erfindungsgemäße, sich längs einer Umlaufbahn bewegenden Vorrichtung zum automatischen Schweißen von Rohren umfaßt somit einen festen Teil oder eine Schiene, die um das Rohr in einer bestimmten Lage relativ zur zu schweißenden Kante angeordnet und festgelegt ist, sowie einen beweglichen Teil, der von einer Haltegrundplatte gebildet wird, die mit einer Schnellbefestigungseinrichtung an den Kanten der Schiene über

vier Laufräder befestigt wird und längs der Schiene über ein gerändeltes Anbriebsritzel angetrieben wird, das mit einer Kante derselben Schiene zusammenarbeitet, wobei auf der Grundplatte eine Schweißanordnung angebracht ist, die aus einem die Schweißlanze tragenden Block einschließlich der Einrichtungen, die zum Einstellen ihrer Lage und für ihre Schwenkbewegungen notwendig sind, sowie der Vorschubeinrichtung für den Schweißdraht, besteht, die eine Schweißdrahtspule und den Mechanismus zum Ausgeben des Schweißdrahtes umfaßt und ist dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer analogen zweiten Schweißanordnung versehen ist, die in einer parallelen Lage zur ersten Schweißanordnung auf der Grundplatte angebracht ist, so daß zwei Schweißlanzen parallel zueinander längs der zu schweißenden Kante angeordnet sind, wobei die beiden Schweißanordnungen in einem gegeneinander einstellbaren Ab-_ stand dadurch befestigt sind, daß "die Halteblöcke mit Bolzen befestigt sind, die in Schlitzen aufgenommen sind, die in Umfangsrichtung derselben Schiene verlaufen, wobei die zweite Schweißano-rdnung an einer zweiten Halteplatte vorgesehen ist, die ihrerseits an einem Ende an ein Ende der Haltegrundplatte angelenkt ist und an ihrem entsprechenden anderen Ende durch einen Sperrhaken zum Verriegeln der Grundhalteplatte gehalten wird.

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Aufgrund des begrenzten zur Verfügung stehenden Platzes würde darüber hinaus die zusätzliche parallele Anordnung einer zweiten Schweißdrahtspule zur Versorgung der zweiten Lanze ein Nachladen von Schweißdraht auf die Spule der ersten Lanze unmöglich machen. Gemäß der Erfindung ist daher vorzugsweise die Schweißdrahtspule für die zweite Lanze d rehbar an einem Arm angebracht, der gelenkig ist und in seiner Lage durch einen Sperriegel gehalten wird.

Durch ein Entriegeln des Sperriegels kann die zweite Spule zur Seite geschwenkt werden, so daß die erste Spule in ihr Gehäuse eingesetzt werden kann.

Ausführungsbeispiel

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben

Es zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Teilansicht der erfindungsgemäßen Umlaufvorrichtung an einem zu schweißenden Rohr;

Fig. 2: eine perspektivische Teilansicht der Umlaufvorrichtung nach Fig. 1 mit den zur Seite geschwenkten Schweißanordnungen, und

Fig. 3: eine perspektivische Teilansicht der Anordnung der zweiten Schweißdrahtspule in vergrößerter Darstellung

In der Zeichnung ist die zu schweißende Kante 1 eines Rohres 2 dargestellt, auf dem in einem bestimmten Abstand relativ zur Kante 1 eine kreisförmige Schiene 3 angeordnet und befestigt ist, die sich auf dem Rohr über stiftförmige "Abstandsstücke 4 abstützt.

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Auf der Schiene 3 ist eine Haltegrundplatte 6 angebracht, die über vier Gleitlaufräder 5 bewegbar ist. An einem Ende der Haltegrundplatte 6 ist eine zweite Halteplatte 8 über einen Drehstift 7 angelenkt, .so daß die zweite Halteplatte 8 mit der Haltegrundplatte 6 über einen Schnelllösesperrhaken 9 in Kontakt gehalten ist, der am anderen Ende der Haltegrundplatte 6 angebracht ist und mit seinem Hakenteil 9' mit der oberen Außenfläche des anderen Endes der zweiten Halteplatte 8 zusammenarbeitet, wie es insbesondere in Fig. 1 dargestellt ist.

Die zweite Halteplatte 8 ist darüber hinaus mit zwei Schlitzen 10 versehen, die sich in Umfangsrichtung der Schiene 3 erstrecken und in denen zwei Halteblöcke . 11 ; 11 ' über Bolzen parallel zueinander angeordnet sind. Die Halteblöcke 11;11', deren gegenseitiger Abstand in der gewünschten Weise durch Ausnutzung der Länge der Schlitze 10 einstellbar ist, tragen zwei vollständige Schweißanordnungen, die autonom und parallel zueinander angeordnet sind, und von denen die zweite im folgenden mit denselben Bezugszeichen, wie die erste, jedoch mit einem zusätzlichen Strich bezeichnet wird.

Jeder Halteblock 11;11' kann in axialer Richtung des Rohres mittels der Führung eines Knopfes 12 ; 12 ' eingestellt werden und trägt einen Rahmen 13; 13 ' , der seinerseits vertikal in radialer Richtung über einen Knopf 14;14' einstellbar ist. Jeder Rahmen 13 ; 13 ' ist schwenkbar, wobei die Schwenkbewegungsstrecke durch einen Knopf 15;15' eingestellt werden kann und trägt eine Konstruktion 16;16', an der eine Schweißlanze 18 ; 18 ' über einen vorstehenden Arm 17 ; 17 ' befestigt ist.

Die beiden Schweißlanzen 18 ; 18 ' sind parallel relativ zueinander längs der zu schweißenden Kante 1 angeordnet, wie es insbesondere in Fig. 1 dargestellt ist, und werden mit dem Schweißdraht 19 ; 19 ' versorgt, der seiner zugehörigen Spule 20;20' über einen Antriebsmechanismus 21 ; 21' abgezogen wird.

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Die Spule 20' des Schweißdrahtes 19' für die zweite Schweißlanze 18' ist in der in Fig. 3 dargestellten Weise an einem Arm 22 angebracht, der bei einem Drehpunkt 23 an einen Träger 24 angelenkt ist, der fest mit dem Halteblock 11' verbunden ist.

Der Arm 22, der es erlaubt, die zweite Spule 20' zur Seite zu schwenken, um die erste Spule 20 leicht austauschen zu können, wird in seiner Lage durch einen Sperriegel 25 festgehalten, der auf eine Verlängerung 26 des Armes 22 geschraubt wird.

Claims (2)

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   Erfindungsanspruch

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   1. Vorrichtung zuiiN Schweißen von Rohren, die sich längs einer Umlaufbahn bewegt, mit einem festen Schienenteil, das um das Rohr in einer vorbestimmten Lage relativ zu der zu schweißenden Kante angeordnet ist sowie mit einem beweglichen Teil, das von einer Haltegrundplatte gebildet wird, die durch eine Schnellbefestigungseinrichtung an den Kanten der Schiene über vier Laufräder angebracht ist und längs der Schiene über ein gerändeltes Antriebsritzel angetrieben wird, das mit einer Kante derselben Schiene zusammenarbeitet, wobei an der Haltegrundplatte eine Schweißanordnung angebracht ist, die aus einem Block, der die Schweißlanze einschließlich der zur Einstellung der Lage der Lanze und der Schwenkbewegung der Lanze notwendigen Einrichtungen trägt sowie aus einer Vorschubeinrichtung des Schweißdrahtes besteht, die die Schweißdrahtspule und den Mechanismus zur Abgabe des Drahtes umfaßt, gekennzeichnet dadurch, daß eine analoge zweite Schweißanordnung, die in einer parallelen Lage zur ersten Schweißanordnung an der Grundplatte (6) so angebracht ist, sodaß die beiden Schweißlanzen (18;18') parallel zueinander längs der zu schweißenden Kante (1) liegen, wobei die beiden Schweißanordnungen in einem einstellbaren gegenseitigen Abstand dadurch befestigt sind, daß die Halteblöcke (11;11') mit Bolzen in Schlitzen (10) angebracht sind, die in Umfangsrichtung derselben Schiene (3) verlaufen, wobei die zweite Schweißanordnung an einer zweiten Halteplatte (8) vorgesehen ist, die ihrerseits mit ihrem einen Ende an ein Ende der Haltegrundplatte (6) angelenkt ist und an ihrem anderen Ende durch einen Schnellosesperrhaken (9) zum Verriegeln der Haltegrundplatte (6) gehalten wird.
2. 2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Spule (20') des Schweißdrahtes (19') der zweiten Schweiß-

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   anordnung drehbar an einem gelenkigen Arm (22) angebracht und durch einen Sperriegel (25) in ihrer Lage -gehalten wird.

   Hierzu 3 Seiten Zeichnungen