DE3015891A1

DE3015891A1 - Widerstand-rohrstumpfschweissmaschine

Info

Publication number: DE3015891A1
Application number: DE19803015891
Authority: DE
Inventors: Boris Afanasievi&ccaron; Kiev Galian; Sergej Ivanovi&ccaron; Ku&ccaron;uk-Ya&ccaron;enko; Vladimir Konstantinovi&ccaron; Lebedev; Boris Evgenievi&ccaron; Paton; Vasilij Alekseevi&ccaron; Sacharnov
Original assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Current assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Priority date: 1979-06-05
Filing date: 1980-04-24
Publication date: 1981-04-02
Also published as: DE3015891C2; FR2458345B1; IT8041566A0; GB2052335A; AU5901080A; IT1154186B; SE455388B; AU531725B2; US4323752A; CA1134453A; GB2052335B; FR2458345A1; SE8003552L

Description

Institut Elektrosvarki imeni E.O. Patona Akademii Nauk Ukrainskoi SSR, Kiev, UdSSR

Widerstands-Röhrstumpfschweißmaschine

Die Erfindung betrifft eine Schweißmaschine zum Widerstandsstumpfschweißen von Wasser-, Erdöl- und Erdgas-Pernrohrleitungen.

In der Schweißtechnik sind drei Arten von Widerstands-Rohrs t umpf schwel ßmaschinen bekannt.

Die erste Gruppe bilden die sogenannten Widerstands-Außenrohrstumpfschwelßmaschinen (SU-Erfinderscheine Nr. 251 O4l, 36 105 und 178 425). Sämtliche Teile dieser Schweißmaschinen werden außerhalb der zu verschweißenden Rohre angeordnet. Der Einsatz solcher Schweißmaschinen ist beim Verschweißen von Kleinrohren mit verhältnismäßig kleinen Durchmessern von l40 bis 520 mm zweckmäßig. Zum Verschweißen von Mittel- und Großrohren sind die Außenschweißmaschinen unwirtschaftlich, weil ihre Abmessungen und Gewiohte zunehmen, ohne dabei die erforderliche Festigkeit der Konstruktion· zu gewährleisten.

Zu der zweiten Gruppe gehören die sogenannten kombinierten Widerstands-Rohrstumpfschweißmaschinen

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(SU-Erfinderschein .Nr. 249 507)» Während des Sohweißvorganges sind die Vorrichtungen zur Zentrierung und Fixierung der Schweißmaschine sowie die Stauch- und Axialvorschubvorrichtung zum Vorschub des einen Rohres an das andere innerhalb der zu verschweißenden Rohre untergebracht, während der Schweißtransformator und die Stromversorgungsgeräte außerhalb der Rohre aufgestellt werden. Die kombinierten Schweißmaschinen werden als ortsfeste Sohweißmaschinen zum Verschweißen von Mittelrohren mit einem Rohrdurchmesser von 520 bis 820 mm eingesetzt, wodurch ihr Einsatzbereich naturgemäß eingeschränkt wird. Darüber hinaus wird durch die Aufstellung der Schweißmaschinenorgane sowohl innerhalb als auch außerhalb der zu verschweißenden Rohre der Zugang zum Rohrstoß erschwert. Solche Schweißmasohinen sind ziemlich sperrig und bedienungsunfreundlich,,

Die letzte Gruppe bilden die sogenannten Widerstands-Innenrohrstumpfschweißmaschinen (SU-Erflnderscheine Nr. 136 487, 292 743 und 326 03I)₀ Sämtliche Bauteile dieser Schweißmaschinen befinden sich innerhalb der zu verschweißenden Rohre. Die Innenrohrstumpfschweißmaschinen sind besonders gut zum Verlegen von Hauptrohrleitungen geeignet, wenn sich die Schweißmaschine entlang dem Rohrstrang vom bereits geschweißten Stoß zur nächsten zu verschweißenden Stoßstelle bewegt. Diese Tatsache ist darauf zurückzuführen, daß sich die Schweißmaschine an der Rohrinnenfläche bewegt, welche eine ideale Bahn bei Rohrverlegung in unbefahrbaren Gegenden darstellt. Trotz dieser offensichtlichen Vorteile der Innenrohrschwelßmaschinen ist ihr Einsatz bisher mit bestimmten _tSchwierigkeiten verbunden, welche in den an die Entwicklung dieser Schweißmaschinen gestellten hohen Forderungen sowie in der komplizierten Herstellungstechnologie ihren Ausdruck finden.

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Eine derartige Widerstands-Innenrohrstumpfschweißmaschine (SU-Erfinderschein Nr. 1J56 487) zum Verschweißen von überwiegend Großrohren enthält einen langgestreckten zylinderförmigen Körper, welcher teleskopartige Spreizmechanismen zur Fixierung der zu verschweißenden Rohre gegenüber der Schweißmaschine und dem Zylinder trägt. Zwei dieser Zylinder dienen zur Auslösung der Spreizmechanismen und somit zur Fixierung der Schweißmaschine innerhalb der zu verschweißenden Rohre, während ein dritter Zylinder für die Axialverschiebung eines der Spreizmechanismen während der Rohrannäherung bzw. -Stauchung bestimmt ist. Wie die Mehrzahl der Innenrohrschweißmaschlnen, weist auch diese Schweißmaschine einen Antrieb und einen Motor zu deren Transport innerhalb der Rohre, sowie einen Schweißtransformator auf. Da die Teleskopzylinder große Durchmesser haben, wird die Herstellung dieser Innenrohrstumpfschweißmaschine sowie ihr Betrieb und Wartung erschwert. Dies betrifft insbesondere die Abdichtung der langen Spalte sowohl zwischen dem Zylinder und dem Tragkörper als auch zwischen der Ringkolbenstange und dem ringförmigen Zylindergehäuse.

Es ist ferner eine Widerstands-Rohrstumpfschweißmaschine bekannt (SU-Erfinderschein Nr. 292 743), die einen langgestreckten Tragkörper mit zwei gleichachsig angeordneten Stützscheiben enthält, mit welchen ein unbewegbarer sowie ein bewegbarer Spreizmechanismus mit Spreizzylindern und Spreizelementen zur Fixierung der Schweißmaschine innerhalb der zu verschweißenden Rohre verbunden sind. Zwischen der einen Stützscheibe und dem beweglichen Spreizmechanismus ist ein Vorschubzylinder zur Axialverschiebung des bewegbaren Spreizmechanismus und zur Annäherung der zu verschweißenden Rohrkanten vorgesehen. Die Schweißmaschine weist ferner einen Fahrantrieb zum Schweißmaschinentransport entlang der zu verschweißenden Rohre und einen Ringschweißtransformator auf.

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Der Tragkörper ist als ein Rohr ausgeführt, das mit seinen Enden auf außerhalb der zu verschweißenden Rohre aufgestellten statischen Stützen lagert. Der unbewegbare und der bewegbare Spreizmechanismus sind am Tragkörper befestigt, wobei jeder von diesen ein Zangenfutter mit einem Satz von Außensegmenten darstellt, welche einen Ring bilden* dessen Innenkegelfläche mit der Kegelfläche der Spreizscheiben zusammenwirkt„ die mit den Kolbenstangen mehrerer Spreizzylinder verbunden sind. Diese Spreizzylinder sind bezüglich der Schweißmaschinenaohse radial verschoben und an den Stutzscheiben angeordnet, welche am Tragkörper unbeweglich befestigt sind.

Der Zylinder zum axialen Verschieben des bewegbaren Spreizmechanismus ist ebenfalls radial verschoben und an der unbeweglichen Scheibe abgestützt, wobei seine Kolbenstange über die öffnungen im unbewegbaren sowie im bewegbaren Spreizmechanismus mit der beweglichen Scheibe verbunden ist, welche den Spreizmechanismus bei der Annäherung und Stauchung der zu verschweißenden Rohre auslöst.

Dementsprechend wird bei dieser Schweißmaschine die erforderliche Spreizkraft zur Zentrierung und Fixierung der Schweißmaschine innerhalb der zu verschweißenden Rohre mit Hilfe von mehreren relativ kleinen Zylindern erzeugt, wodurch auch die zuverlässige Abdichtung der Hydraulikanlage sichergestellt wird. Die Sicherung der Peineinstellung der Zylinder stößt aber auf bestimmte Schwierigkeiten, weil die unsachgemäße Zylindereinstellung zur Schiefstellung und somit zum Ausfall der Schweißmaschine führen kann.

Durch den Einsatz von mehreren um die Schweiß-.maschinenacb.se angeordneten Zylindern werden die Außenabmessungen vergrößert und der Aufbau der Schweißmaschine sowie ihre Bedienung erschwert» Ferner ist keine für die

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genaue Rohrzentrierung erforderliche Ausrichtung und Konzentrierung der Axialkraft gesichert, was die Schweißgüte beeinträchtigt. Darüber hinaus fällt es mitunter schwer, bei mehreren um den und entlang dem Tragkörper angeordneten Zylindern die Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit zu sichern, und durch die Anordnung des Schweißtransformators in der Schweißstoßzone'wird der Durchmesser der Schweißmaschine vergrößert, sodaß ihr Einsatz zum Verschweißen von Mittelrohren Probleme aufwirft.

Ein weiterer Nachteil dieser Schweißmaschine besteht in der ungenügenden Festigkeit der Maschinenkonstruktion, die darauf zurückzuführen ist, daß der langgestreckte rohrförmige Tragkörper von. relativ kleinem Durchmesser nahezu alle Organe der Schweißmaschine trägt. Infolge der ungenügenden Festigkeit wird naturgemäß die Schweißgüte beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Widerstands-Innenrohrstumpfschweißmasohine zu schaffen, welche bei kleinerem Gewicht und Außenabmessungen eine höhere Festigkeit besitzt sowie eine genauere Zentrierung der zu verschweißenden Rohre durch Änderung der gegenseitigen Anordnung der Spreizmechanismen und ihrer Antriebe sichert.

Diese Aufgabe wird bei einer Widerstands-Innenrohrstumpfschweißmaschine, bestehend aus einem langgestreckten Tragkörper mit zwei gleichachsig aufgestellten Stützscheiben, aus einem unbewegbaren und einem bewegbaren Spreizmechanismus mit Spreizelementen zum Fixieren der zu verschweißenden Rohre bezüglich der Schweißmaschine verbunden sind, von welchen jedes einen Antriebszylinder aufweist, aus einem mit seinem unbeweglichen Teil an der betreffenden Stützscheibe befestigten Vorschubzylinder zur Axialverschiebung des bewegbaren Spreizmechanismus

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sowie zur Annäherung der zu verschweißenden Rohrkanten, aus einem Fahrantrieb zum Schweißmaschinentransport entlang der zu verschweißenden Rohre und aus einem Ringschweißtransformator, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die genannten Spreizmechanismen sowie Zylinder im Tragkörper untergebracht und gleichachsig ausgerichtet sind, wobei die beweglichen Teile der Spreizzylinder mit den Spreizelementen verbunden und an der Innenfläche des Tragkörpers verstellbar angeordnet sind* während der Vorschubzylinder zur Axialverschiebung des bewegbaren Spreizmechanismus mit seinem beweglichen Teil mit dem Antriebszylinder des betreffenden Mechanismus verbunden ist.

Dank der Anordnung des bewegbaren und des unbewegbaren Spreizmechanismus mit ihren Spreizzylindern innerhalb des Tragkörpers wird die Festigkeit der Konstruktion erheblich erhöht= Durch die gleichaohsige Zylinderaufstellung wird die Konzentrierung der Axialkraft ermöglich^ so daß die zuverlässige Zentrierung der zu verschweißenden Rohre gesichert wird. Somit wird die Schweißgüte erhöht« Außerdem werden dank solcher Anordnung der Schweißmaschinenorgane die Bauart verbessert, die Maße und Außenabmessungen der Schweißmaschine herabgemindert sowie der Zugang zu den Schweißmaschinenteilen während des Zusammenbaus und der Wartung der Schweißmaschine erleichtert.

Der Tragkörper kann in Form eines Rohres mit Schlitzen für die Spreizelemente ausgeführt und die beweglichen Zylinderteile mit Rollenstützen versehen werden* wobei die an der betreffenden Stützsoheibe starr befestigte Kolbenstange vom unbeweglichen Teil des Spreizzylinders des unbewegbaren Spreizmechanismus gebildet wird, während der Vorschubzylinder zur Axialverschiebung des bewegbaren Spreizmechanismus sowie der Antriebs-

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zylinder dieses Mechanismus durch die gemeinsame Kolbenstange miteinander verbunden werden, an welcher eine mittels Zugstangen mit den Spreizelementen gelenkig verbundene Scheibe unbeweglich angeordnet wird.

Dadurch, daß der Tragkörper in Form eines Rohres ausgeführt ist, wird die Festigkeit der Schweißmaschine erheblich erhöht, was sich auf die Schweißgüte der Großrohre günstig auswirkt. Außerdem dient der rohrförmige Tragkörper gleichzeitig als ein Schutzmantel, der die Schweißmaschinenorgane vor Funken und Spritzmetall zuverlässig schützt.

Der Tragkörper kann von mindestens zwei Stangen gebildet werden, die mit ihren Enden an den Stützscheibeh befestigt sind und gleitbar aufgestellte bewegliche Zylinderteile tragen, wobei das Gehäuse des Antriebszylinders des unbewegbaren Spreizmechanismus an der betreffenden Stützsoheibe starr befestigt wird, während die Kolbenstange des Zylinders zur Axialverschiebung des bewegbaren Spreizmechanismus verstellbar ausgeführt und mit dem Gehäuse des Antriebszylinders des bewegbaren Spreizmechanismus verbunden wird und an der Kolbenstange eine Scheibe aufgestellt wird, die mittels Blattfedern mit an den Spreizelementen angeordneten Schleifschuhen verbunden ist.

Dadurch, daß der Tragkörper von den Stangen gebildet 1st, an welchen die Spreizmechanismen gleitbar gelagert sind, werden bei der gleichbleibenden Festigkeit der Schweißmaschine ihr Gewicht und ihre Außenabmessungen weiter gemindert, wodurch der Einsatz der Schweißmaschine zum Verschweißen auoh von Mittelrohren möglich wird.

Es ist empfehlenswert, den Schweißtransformator an die Schleifschuhe mittels mindestens zwei Schienen anzu-

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-lischließen, welche an den Blattfedern des unbewegbaren Spreizmechanismus angeordnet x-yerden, wobei das Ende der einen Schiene mit dem Schleifschuh des unbewegbaren Spreizmechanismus und das Ende der anderen Schiene mittels eines biegsamen Stegs mit dem Sohleifschuh des bewegbaren Spreizmechanismus verbunden werden. Durch diese Schienenanordnung wird die raumsparende Ausführung der Schweißmaschine weiter verbessert und durch die obenbeschriebene Anschlußart der Schleifschuhe werden der induktive sowie der Wirkwiderstand des Sekundärstromkreises des Transformators gesenkt.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Innenrohrstumpf schweißmaschine, bestehend aus einem unbewegbaren und einem bewegbaren Spreizmechanismus, welche gesonderte Spreizelemente sowie Spreizzylinder aufweisen. Beide Spreizmechanismen sind zur Fixierung und Zentrierung der zu verschweißenden Rohre gegenüber der Schweißmaschine bestimmt„ An der Seite des bewegbaren Spreizmechanismus ist ein Vorschubzylinder zum axialen Verschieben des bewegbaren Spreizmechanismus vorgesehen, wodurch eine Annäherung der Kanten der zu verschweißenden Rohrenden während der Abschmelzung und Stauchung sichergestellt wird. Der Vorschubzylinder ist mit dem Spreizzylinder und über eine Scheibe mit den Spreizelementen verbunden., Sämtliche Organe und Zylinder der Schweißmaschine sind in einem Tragkörper untergebracht und gleichachsig aufgestellt, aus dem die Spreizelemente zur Sicherung des Kontakts mit der Innenfläche der zu verschweißenden Rohre herausragen« Es sind verschiedene Ausführungsvarianten der Schweißmaschine zum Verschweißen von Mittel- und Großrohren möglich»

Der Veröffentlichung unterliegt Fig» 2.

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Bevorzugte Ausführungen der erfindungsgemäßen Widerstands-Rohrsfcumpfschweißmaschine werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert (gleiche Teile sind durchlaufend mit gleichen Bezugszeichen versehen). Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine erste Ausführung der

Widerstands-Rohrstumpfschweißmaschine im Axialschnittj

Fig. 2 schematisch eine andere Ausführung der

Widerstands-Rohrstumpfschweißmaschine im Axialschnitt.

Die dargestellte Widerstands-Innenrohrstumpfschweißmaschine enthält einen langgestreckten zylindrischen Tragkörper 1, der zwei gleichachsig angeordnete Stützscheiben 2 und j5 aufweist, mit denen ein ortsfester und ein bewegbarer Spreizmechanismus h und 5 verbunden sind. Die Spreizmeohanisraen 4 und 5 sind mit Spreizelementen 6 zur Fixierung der zu verschweißenden Rohre an der Schweißmaschine versehen. Jeder Spreizmechanismus 4, 5 enthält einen Antriebszylinder 7 bzw. 8. Zur Axialverschiebung des bewegbaren Spreizmechanismus 5 sowie zur Annäherung der zu verschweißenden Rohrkanten weist die Schweißmaschine einen Zylinder 9 auf, der mit seinem unbeweglichen Teil 10 an der betreffenden Stützscheibe 3 befestigt ist.

Die Schweißmaschine weist einen Fahrantrieb 11 mit Lauf- und Zentrierrollen 12 bzw. 13 zum Transport innerhalb der zu verschweißenden Rohre auf. Ein Ringschweißtransformator 14 ist an der Schweißmasohinenachse starr befestigt. Die Sekundärwindung des Schweißtransformators 1'4 ist mittels Schienen 15 an Schleifschuhe 16, 17 angeschlossen, die an den Spreizelementen 6 der Spreizmechanismen 4, 5 unbeweglich befestigt sind.

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Die beiden Spreizmeοhanismen 4, 5 und die Zylinder 7 bis 9 sind erfindungsgemäß im Tragkörper 1 gleichachsig untergebracht. Die beweglichen Teile 18 und 19 der Antriebszylinder 7 und 8 sind mit den Spreizelementen 6 verbunden und an der Innenwand des Tragkörpers 1 verschiebbar angeordnet. Der Zylinder 9 zur Axialverschiebung des bewegbaren Spreizraechanismus 5 ist mit seiner Kolbenstange 20 mit dem Antriebszylinder 8 verbunden. An die Stützscheibe j5 schließt sich eine Zelle 21 mit den hydraulischen Hilfsgeräten der Schweißmaschine an.

Jeder Zylinder, besteht aus zwei Teilen, einem Zylindergehäuse und einem Kolben mit einer Kolbenstange. Je nach den gestellten Forderungen kann das eine oder das andere Zylinderteil verschiebbar bzw. unversohiebbar ausgeführt sein. Nachstehend wird bei der Beschreibung der Ausführungsvarianten der Erfindung jeweils darauf hingewiesen, welches Teil in jedem einzelnen Fall beweglich ist.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist der langgestreckte Tragkörper 1 in Form eines Rohres ausgeführt. Im Tragkörper 1 sind Schlitze 22 vorgesehen, durch welohe die Spreizelemente 6 herausragen. Jedes Spreizelement 6 enthält eine Lasche 23, an deren einem Ende eine Leiste 24 mit den Schleifschuhen 16 bzw. 17 befestigt ist. Das andere Ende der Laschen 2J> ist mit den beweglichen Teilen 18 bzw. 19 der Antriebszylinder 7 und 8 der Spreizmechanismen 4 bzw. 5 gelenkig verbunden. Als bewegliche Teile 18 und 19 der Zylinder 7 und 8 dienen die Zylindergehäuse, an deren zueinanderweisenden Stirnflächen je ein langgestreckter Baukörper 25 bzw. 26 befestigt ist, der an seinem Außenumfang um tangentiale Achsen drehbare Rollen 27 trägt, welche an der Innenwand des Tragkörpers 1 ablaufen.

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Das Gehäuse l8 des Zylinders 7 im ortsfesten Spreizmechanismus 4 ist durch eine Zwischenwand 28 in zwei Kammern geteilt, von welchen jede eine Druck- und eine RÜoklaufleitung (in Zeichnungen nicht gezeigt) aufweist. In jeder Kammer ist ein an einer gemeinsamen Kolbenstange 30 befestigter Kolben 29, 29a angeordnet. Das andere Ende der Kolbenstange JO ist an der Stützscheibe 2 starr befestigt, wodurch die Kolbenstange 30 das unbewegliche Teil des Zylinders 7 bildet.

Jede Leiste 24 der Spreizmechanismen 4 und 5 ist mit einem Ende einer Zugstange 31 gelenkig verbunden, deren anderes Ende an der Außenfläche des rohrförmigen Tragkörpers 1 gelenkig befestigt ist.

Das Gehäuse 10 des AntriebsZylinders 9 zum axialen Verschieben des bewegbaren Spreizmechanismus 5 ist ebenfalls durch eine Zwischenwand 32 in zwei Kammern geteilt, von welchen jede eine nicht dargestellte Druck- und eine Rücklaufleitung aufweist. In jeder Kammer ist ein an einer Kolbenstange 20 befestigter Kolben 33, 33a angeordnet. Am anderen Ende der Kolbenstange 20 sind die Kolben 34 starr befestigt, die in den betreffenden Kammern des Zylinders 8 des bewegbaren Spreizmechanismus 5 untergebracht sind. Das Gehäuse 10 des Vorschubzylinders 9 ist an der Stützsoheibe 3 starr befestigt und stellt das unbewegliche Teil dieses Zylinders dar.

An der Kolbenstange 20 ist eine Scheibe 35 starr befestigt, deren radiale Endteile eine Ausnehmung im Tragkörper 1 durchragen und eine auf der Außenwand des Tragkörpers 1 aufliegende.Abdeokung gegebenenfalls in Form einer Buchse, tragen. An dem herausragenden Ende der Scheibe 35 sind die Enden der Zug- bzw. Druokstangen 31 angelenkt, die an ihrem anderen Ende die als Schuhe bzw. DruckstUcke wirkenden Leisten 24 tragen.

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Die Schlitze 22 des Tragkörpers 1, durch welohe die Laschen 23 herausragen₅ sind durch je einen gleitbar aufgesetzten Ring J>6 abgedeckt.

Wie beschrieben, ist die Kolbenstange 20 das bewegliche Teil des Vorschubzylinders 9 zur Axialverschiebung des Spreizmechanismus 5 und gleichzeitig das unbewegliche Teil des Spreizzylinders 8 dieses Mechanismus. Dies wird nachstehend in der Beschreibung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schweißmaschine näher erläutert.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Schweißmaschine ist folgendes

Die Schweißmaschine wird in das zu verschweißende Rohr 37 (Fig„ 1) eingeführt, bis sich seine Stoßkante zwischen den Schleifschuhen 16 und 17 befindet. Hydraulikflüssigkeit wird unter Druck in die Zylinderräume A des ortsfesten Sprsizzylinders 7 gefördert. Da die Kolbenstange 30 an der Stützscheibe 2 starr befestigt ist, wird das Zylindergehäuse 18 an der Innenfläche des Tragkörpers 1 in Richtung der Kante des Rohres 37 verschoben. Da die Außenenden der Laschen 23 durch die Zugstangen 31 festgelegt sind;, werden die Laschen 23 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt und mit den Leisten 24 an die Innenfläche des zu verschweißenden Rohres 37 angedrückt. Die Schweißmaschine ist dadurch im ersten zu verschweißenden Rohr 37 fixiert.

An das freie Ende der Schweißmaschine wird das anzuschweißende Rohr 38 bis zum Zusammenstoß der Kanten beider Rohre 38 und 37 herangeschoben. In die Zylinderräume B des Spreizzylinders 8 des bewegbaren Spreizmechanismus 5 wird Hydraulikflüssigkeit unter Druck eingespeist» Da die Kolben 33 sich an den Kammerböden bzw. an den Flüssigkeitspolstern des Vorschubzylinders 9 ab-

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stützen, wird das Gehäuse 19 des SpreizZylinders 8 in Richtung der Stoßstelle beider Rohre 37, 38 verschoben. Da die Außenenden der Laschen 23 durch die Zugstangen 31 feägelegt sind, werden die Laschen 23 im Uhrzeigersinn geschwenkt, wodurch die Leisten 24 an die Innenfläche des zweiten zu verschweißenden Rohres 38 angedrückt werden. Das Rohr 38 wird dadurch ebenfalls gegenüber der Schweißmaschine fixiert.

Anschließend wird der Schweißtransformator 14 eingeschaltet und Hydraulikflüssigkeit in die Zylinderkammern C des Vorschubzylinders 9 unter Druck eingespeist. Die Kolbenstange 20 des Zylinders 9 bewegt sich in Richtung der Stoßstelle und verstellt gleichzeitig die Scheibe 35 und das Gehäuse 19 des Zylinders mit den Spreizelementen 6. Das zweite von den Leisten 24 fixierte zu verschweißende Rohr 38 wird zusammen mit dem bewegbaren Spreizmechanismus 5 axial vorgeschoben.

Unter der Stromwirkung werden die Rohrkanten erhitzt und abgeschmolzen. Naeh der genügenden Erhitzung wird die Stauohung durchgeführt, die durch die fortdauernde Bewegung der Kolbenstange 20 des Vorschubzylinders 9 erfolgt.

Naoh Abschluß des Sohweißvorganges wird die Hydraulikflüssigkeit aller Zylinder 7 bis 9 in diejenigen Zylinderräume eingeführt, die den Arbeitskammern A, B und C gegenüberliegen,. um die verschiedenen Bauteile zurückzustellen. Die Schweißmaschine wird vom Fahrantrieb 11 angetrieben und auf den Laufrollen 12 in dem Röhrstrang verfahren, bis die Mitte des Abstands zwischen den Schleifsohuhen 16 und 17 in der Ebene der freien Endkante des zweiten Rohres 38 liegt.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 wird der langgestreckte Tragkörper von mindestens zwei Stangen 1 gebildet, die

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mit ihren Enden an den Stützsoheiben 2 und 3 befestigt sind» An den Stangen 1 sind die beweglichen Teile 18, 19 und 20 der jex-reiligen Zylinder 7, 8 und 9 befestigt. Als unbewegliches Teil 30 des SpreizZylinders 7 des ortsfesten Spreizmeohanismus 4 dient das an der StOtzsoheibe 2 starr befestigt© Zylinderg@häuse₅ welches durch eine Zwischenwand 28 in zw@i Kammern ait je einem Kolben 29 unterteilt ist. Die Kolben 29 sind an den Kolbenstangen 18 starr befestigt, welche als das bewegliche Teil des Spreizzylinders 7 dient»

Am Ende der Kolbenstange 18 ist eine sternartige Stütze 25 starr befestigt, deren öffnungen die Stangen das Tragkörpers im Gleitsitz umgreifen. An den sternartigen Stützen 25 sind die Laschen 23 gelenkig ange- QTaOBt₁, welche an ihren freien Enden die gelenkig verbundenen Leisten 24 mit den Schleifschuhen 16, 17 tragen« Die Leisten 24 sind mit der Stützscheibe 2 über Blattfedern 31 verbund©n_o

Das Gehäuse 10 des VorsehubzylInders 9 zur Axialverschiebung des bewegbaren Spreizmechanismas 5 ist an der Stützscheibe 3 starr befestigt und durch eine Zwischenwand 32 in zwei Kammern geteilt. Jede Kammer enthält einen Kolben 33, welcher an der Kolbenstange 20 starr befestigt ist, die als das bewegliche Teil des Zylinders 9 dient.

Am End® der Kolbenstange 20 ist die Scheibe 35 befestigt, die als sternartige Stütze mit öffnungen ausgeführt ist, die von dsn Stangen 1 des Tragkörpers im Gleitsitz durchragt werden. An der sternartigen Stütze ist das Gehäuse 19 des Spreizzylinders 8 des bewegbaren Spreizmechanismus 5 befestigt.und durch eine Zwischenwand 39 in zwei Kammern unterteilt. In jeder Kammer ist ein Kolben 34 angeordnet» Die Kolben 34 sind an der Kolbenstange 19 starr befestigt,, welche als unbewegliches

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Teil des SpreizZylinders 8 dient. Am Ende der Kolbenstange 19 ist eine sternartige Stütze 26 mit öffnungen befestigt, die von den Stangen 1 im Gleitsitz durchragt werden. An der sternartigen Stütze 26 sind die Laschen 23 angelenkt, deren freie Enden mit den Leisten 24 gelenkig verbunden sind. An den mit der Scheibe 35 über Blattfedern Jl verbundenen Leisten 24 sind die Schleifsohuhe 16, 17 befestigt.

Die Sekundärwicklung des Transformators 14 ist an mindestens zwei Schienen 15 angeschlossen, die an den Außenfläohen der Blattfedern j51 des unbewegbaren Spreizmechanismus 4 befestigt sind.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das Ende der einen Schiene 15 über den Schleifschuh 16 mittels eines leitenden Stegs 40 an den Schleifschuh 17 des bewegbaren Spreizmechanismus 5 angeschlossen. Das Ende der zweiten (nicht gezeigten) Schiene ist an der Blattfeder 51 befestigt und liegt nur an dem Schleifschuh 16 des unbewegbaren Spreizmechanismus 4 an. Dadurch wird die Stromzuführung zu den Enden der zu verschweißenden Rohre gesichert.

Die Wirkungsweise dieser zweiten Ausführung ist folgende:

Die Schweißmaschine wird in das zu verschweißende Rohr 37 eingefahren, bis sich die Kante des Rohres 37 zwisohenuden Schleifschuhen 16 und 17 befindet. Hydraulikflüssigkeit wird in die Zylinderräume A des Spreizzylin-

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ders unter Druck gefördert. Da sein Zylindergehäuse 30 an der Stützsoheibe 2 starr befestigt ist, wird die Kolbenstange 18 in Richtung der Kante des Rohres 37 verstellt. Da ferner die Stütze 25 auf den Führungsstangen 1 gleitet, wird die Kolbenstange l8 in Achsenrichtung des Tragkörpers 1 verstellt. Wegen der Halterung der

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Außenenden der Laschen 23 durch die Blattfedern 31 werden die Laschen 23 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt und di© Leisten 24 an die Innenfläche des Rohres 37 angedrückt,, Die Schweißmaschine ist somit fixiert.

Auf das freie Ende der Schweißmaschine wird das zweite zu verschweißende Rohr 38 bis zum Zusammenstoß der Kanten beider Rohre 37 und 38 aufgeschoben.

In die Zylinderräume B des Spreizzylinders 8 des bewegbaren Spreizmechanismus 5 wird Hydraulikflüssigkeit unter Druck gefördert, so daß seine Kolbenstange I9 ebenfalls in Achsenriohtung des Tragkörpers 1 dank den an den Stangen 1 gleitenden Stützen 26 in Richtung der Stoßstelle der zu verschweißenden Rohre versohoben wird. Da die Außenenden der Laschen 23 durch die Blattfedern 31 festgelegt sind, warden die Laschen 23 im Uhrzeigersinn geschwenkt und die Leisten 24 an die Innenfläche des zweiten anzuschweißenden Rohres 38 angedrückt. Das zweite Rohr ist auf diese Weise ebenfalls an der Schweißmaschine fixiert und auch gegenüber dem ersten Rohr zentriert.

Nun wird der Schweißtransforraator 14 eingeschaltet und die Hydraulikflüssigkeit wird in die Zylinderräurae C des Vorschubzylinders 9 unter Druok gefördert. Die Kolbenstange 20 des Vorschubzylinders 9 bewegt sich in Richtung der Stoßstelle und verstellt gleichzeitig die Scheibe 35 und das Gehäuse 19 d@s Spreizzylinders 8 mit den Spreizelementen 60 Das zweite durch Leisten 24 gesicherte zu verschweißende Rohr 38 wird zusammen mit dem bewegbaren Spreiztaechanismus 5 vorgeschoben. Bei. der Stromzuführung zur Stoßstelle werden die Rohrkanten erhitzt und abgesohmolzen„ Nach der genügenden Erhitzung wird eine Stauchung durch die fortdauernde Bewegung der Kolbenstange 20 des Vorschubzylinders 9 durchgeführt.

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Nach Absohloß des Schweißvorganges wird die HydraulilcflUssigkeit in die Zylinderräume gefördert, die den Arbeitsräumen A, B und C der Zylinder 7» 8 und gegenüberliegen und die Schweißmaschinenorgane werden zurückgestellt. Die Schweißmaschine wird vom Fahrantrieb 11 angetrieben und verfährt auf den Laufrollen 12- und 13 im Rohrstrang, bis die Kante des Rohres 38 in einer Ebene mit der Mitte des Abstands zwischen den Schleifsohuhen 16 und 17 liegt.

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Claims

Patentansprüche

J !»!Widerstands-» Innenrohrs tumpf schweißmaschine, bestehend —^ aus einem langgestreckten Tragkörper mit zwei gleichachsig angeordneten Stützscheiben, aus einem unbewegbaren sowie einem axial bewegbaren Spreizmeohanismus mit Spreizelementen zur Fixierung der zu verschweißenden Rohrenden gegenüber der Schweißmaschine, die mit den Stützscheiben verbunden sind und ,je einen Spreizzylinder aufweisen, aus einem an einer Stützscheibe befestigten VorsohubzylInder zum axialen Verschieben des bewegbaren Spreizmechanismus und zur Annäherung der zu verschweißenden Rohrkanten, sowie aus einem Fahrantrieb und einem Ringschweißtransformator, dadurch gekennzeichnet,

daß die Spreizmechanismen {k, 5) sowie die Zylinder (Tj 8, 9) im Tragkörper (1) untergebracht und gleichachsig aufgestellt sind,

die
daß beweglichenTeile (l8, 19) der Spreizzylinder (7,

8) mit den Spreizelementen (6) verbunden und an der Innenfläche des Tragkörpers (1) verstellbar angeordnet sind, und

daß der Vorschubzylinder (9) mit seinem beweglichen Teil (26) mit dem Spreizzylinder (8) verbunden ist.

ο Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Tragkörper (1) in Form eines Rohres mit Schlitzen (22) ausgeführt ist, durch welche die Spreizelemente (6) herausragen,

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daß die beweglichen Teile (18, 19) der beiden Spreizzylinder (7, 8) über Stützrollen (.27) im Inneren des Tragkörpers (l) geführt sind,

daß das unbewegliche Teil (30) des Spreizzylinders (7) des unbewegbaren Spreizmechanismus (4) als an der betreffenden Stützscheibe (2) starr befestigte Kolbenstange dient und

daß das bewegliche Teil (20) des Vorschubzylinders (9) zur Axialverschiebung des bewegbaren Spreizmechanismus (5) sowie des Spreizzylinders (8) als eine gemeinsame Kolbenstange dient, die über eine starre Scheibe (35) und Zugstangen (31) mit den Spreizelementen (6) gelenkig verbunden ist.

Schweißmaschine nach Anspruch 1,· dadurch gekennzeichnet,

daß der Tragkörper (1) von mindestens zwei mit ihren Enden an den Stutzscheiben (2, 3) befestigten Stangen gebildet ist, auf denen die beweglichen Teile (18, 19) der Spreizzylinder (7, 8) gleitend angeordnet sind,

daß das unbewegliche Teil (30) des Spreizzylinders (7) des unbewegbaren Spreizmechanisraus (4) ein an der betreffenden Stützscheibe (2) starr befestigtes Zylindergehäuse ist und

daß das bewegliche Teil (20) des Vorschubzylinders (9) eine Kolbenstange ist, die mit dem als Zylindergehäuse ausgeführten unbeweglichen Teil (19) des Spreizzylinders (8) des bewegbaren Spreizmechanismus (5) verbunden ist und eine starre Scheibe (35) trägt, welche mittels Blattfedern (31) mit an den Spreizelementen (6) angeordneten Schleifschuhen (17) verbunden ist.

Schweißmaschine nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißtransforraator (14) an die Schleifschuhe

1300U/0935

(l6) über mindestens zwei Schienen (15) angeschlossen ist,

daß die Schienen (15) an den Blattfedern (31) des unbewegbaren Spreizmechanismus (4) angeordnet sind,

daß das Ende der einen Schiene am Schleifschuh (l6) des genannten Mechanismus befestigt ist und

daß das Ende der anderen Schiene mittels eines biegsamen Stegs (kO) mit dem Schleifschuh (17) des bewegbaren Spreizmechanismus (5) verbunden ist.

130014/0935