CH366701A - Vorrichtung zum Entfernen des inneren Schweissgrates zusammengeschweisster Rohre und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung - Google Patents

Description

  Vorrichtung zum Entfernen des inneren Schweissgrates zusammengeschweisster Rohre  und Verfahren zum Betrieb der     Vorrichtung       Das Patent     betrifft    eine Vorrichtung zum Ent  fernen des inneren Schweissgrates     zusammenge-          schweisster    Rohre     und    ein     Verfahren    zum Betrieb  der Vorrichtung.  



  Die     erfindungsgemässe    Vorrichtung besitzt     zwei     gegeneinander verschiebbare Einheiten. Deren erste  trägt das Entgratungswerkzeug und deren zweite weist  verschiebbare Backen     zum    Festklemmen der Vorrich  tung innerhalb des einen der zusammengeschweissten  Rohre auf. Dabei sind unter der Wirkung wenigstens  eines Druckmittels die Backen nach aussen drückbar  und- die beiden Einheiten auseinandertreibbar.  



  Nach dem erfindungsgemässen Verfahren zum  Betrieb der Vorrichtung wird diese     in    eines     der        zu     verschweissenden Rohre so eingeführt, dass das     Ent-          gratungswerkzeug    der Schweissstelle zugewandt ist und  einen Abstand von dieser hat.

   Nach dem Verschwei  ssen, solange der zu entfernende Schweissgrat noch  glühend ist, werden mittels     eines    unter     Druck    stehen  den     Fluidums    die Backen     innen    an die     Rohrwandung     gepresst und die das Entgratungswerkzeug tragende       Einheit    von der anderen     Einheit    der     Vorrichtung    weg  gepresst. Dabei geht das Entgratungswerkzeug an der  Schweissstelle vorbei und     entfernt    deren inneren     Grat.     



  Im folgenden wird ein     Ausführungsbeispiel    der       erfindungsgemässen    Vorrichtung anhand der Zeich  nung beschrieben. Im Zusammenhang damit wird       ebenfalls    beispielsweise das erfindungsgemässe Ver  fahren zum Betrieb der Vorrichtung erläutert.  



  Die     einzige    Figur der Zeichnung zeigt     einen        Axial-          schnitt    durch die Vorrichtung in einem von zwei mit  einander verschweissten Rohren, in dem Zustand,     in     welchem die     Backen    der Vorrichtung     innen    an die  Rohrwandungen gepresst sind und das     Entgratungs-          werkzeug    seine Arbeitsbewegung beginnt.

      Die gezeichnete Vorrichtung weist zwei im       wesentlichen    zylindrische Einheiten 1 und 2 auf,  Diese     Einheiten    1 und 2 sind     teilweise        ineinander     angeordnet, luftdicht     gegeneinander    abgedichtet und  um eine     vorbestimmte    Strecke     axial    gegeneinander  beweglich. An den Stirnseiten der Vorrichtung ist die  Einheit 1 mittels einer Stirnwand 3, die     Einheit    2 mit  tels einer Stirnwand 33 abgeschlossen. An der Stirn  wand 3 ist ein Träger 4 für ein Entgratungswerkzeug  5 mittels eines Axialkugellagers 6 drehbar befestigt.

    Die Einzelheiten dieser     Befestigung        sind    in der Zeich  nung nicht     dargestellt.    Die     Einheit    2 ist mittels     zweier     senkrecht zu     ihrer    Achse im Abstand voneinander  und von den     Zylinderenden        angeordneter        Trennwände     7 und 8 in Kammern 9, 10     und    11     unterteilt.        In    eine  Öffnung der Trennwand 8 mündet ein Rohr 12.

   Das  Rohr 12 ist verschiebbar durch eine Bohrung der       Stirnwand    3 hindurchgeführt, wobei eine Dichtung  13 einen luftdichten Abschluss sicherstellt. Im Ab  stand von der Trennwand 8 besitzt das Rohr 12 ein       Aussengewinde    14, welches in ein entsprechendes       Innengewinde    15 des Trägers 4     eingreift.    Das     Ger          winde    14 bzw.

   15 hat     eine    relativ grosse Steigung und  dient dazu, eine     Schraubenbewegung    des Trägers 4  mit dem Entgratungswerkzeug 5 zu erzeugen, wenn  die     Einheit    1     axial    relativ zur     Einheit    2 verschoben       wird.    Die Schneiden des     Entgratungswerkzeuges    5  sind derart gerichtet, dass sie bei der Schrauben  bewegung angreifen, welche der Träger 4 mit dem       Entgratungswerkzeug    5 ausführt, .wenn die Einheit 1  relativ zur     Einheit    2     in    der Zeichnung nach rechts  bewegt wird.

       In    der Kammer 10 ist ein     Doppelkolben     16, 17 verschiebbar, wobei der Kolben 16 an der       Zylinderwand    der Kammer 10 und der Kolben<B>17</B>     in          einer    durchgehenden Bohrung der Trennwand 7      gleitet. Der Kolben 16 ist mit einer Dichtung 18 und  die     Führung    des Kolbens 17     in    der Wand 7 ist mit  einer Dichtung 19 ausgerüstet. Der Durchmesser des  Kolbens 16 ist grösser als der     Durchmesser    des  Kolbens 17, so dass ein auf den Kolben 16 ausgeübter       Druck    eines Fluidums in vergrössertem     Masse    in der  Kammer 9 zur Wirkung kommt.

   Der zwischen der  Trennwand 7 und dem Kolben 16 liegende Teil der  Kammer 10 steht durch Bohrungen 34 mit der Aussen  luft in Verbindung. Der zwischen dem Kolben 16 und  der Trennwand 8     befindliche    Teil 10a der Kammer  10 ist durch zwei Engpässe 20 mit der Kammer 11  verbunden. Das in der Zeichnung rechte Ende der  Zylinderwand der Kammer 11 trägt einen Flansch 21,  welcher an der Innenweite der Zylinderwand der Ein  heit 1     gleitet    und     mittels    einer     Dichtung    22 abge  dichtet ist.

   Zwischen dem Flansch 21 und     einem          Flansch    23, welcher an der Einheit 1 nach innen  vorsteht und mit seinem inneren Umfang auf der  äusseren     Zylinderwand    der Einheit 2 gleitet, sind       Druckfedern    24 angeordnet. Der Flansch 23 hat radial  nach innen vorstehende Nasen 25, deren jede in einer  Nute 26 der äusseren     Zylinderwand    der Einheit 2  gleitet. In der Zeichnung ist nur eine dieser Nasen  und die ihr     zugeordnete    Nute dargestellt. Die Zylin  derwand der Kammer 9 weist vier radiale     Bohrungen     27 auf. In jeder der     Bohrungen    27 ist ein als Klemm  backen dienender Kolben 28 verschiebbar.

   In der       Zeichnung    nicht dargestellte     Federn    dienen dazu,  die Kolben 28 in ihrer Ruhelage so weit zurückzu  ziehen, dass sie nicht über den Umfang der Einheit 2  vorstehen. Die Kolben 28 sind in der Zeichnung in  ihrer Wirkungslage dargestellt. An dem Träger 4 ist  eine     zylindrische    Deckhülse 35 befestigt, welche das  Rohr 12 und Gewinde 14 beim Schweissen und Ent  graten vor     Verunreinigungen    schützt.  



  Die Engpässe 20 sind unter     Berücksichtigung    der  trägen Masse des Kolbens 16, 17, der     als    Brems  backen dienenden Kolben 28 und der Masse der Ein  heit 1 so dimensioniert, dass in den Arbeitsraum 10a  der Kammer 10 eingeführte     Druckluft    zuerst den  Doppelkolben 16, 17 verschiebt, wodurch     unter    Mit  wirkung     einer    Ölfüllung in der Kammer 9 die als  Klemmbacken dienenden Kolben 28 nach aussen ge  presst werden, und dass erst danach der Druck in der  Kammer 11 so weit ansteigt, dass die Einheit 1 in der       Zeichnung    nach rechts getrieben wird.  



  Die beschriebene Vorrichtung ist in einem nur  teilweise     dargestellten    Rohr 29 gezeichnet. An das  Rohr 29 ist ein ebenfalls nur teilweise gezeichnetes  Rohr 30 angeschweisst. Der äussere Schweissgrat ist  mit 31, der innere mit 32 bezeichnet. Die Vorrichtung  ist     in    dem Zustand dargestellt, in welchem die Backen  28 der Einheit 2 innen an die     Wandung    des Rohres  29 gepresst sind und die Einheit 1 mit dem     Ent-          gratungswerkzeug    5 im Begriff ist, ihre Arbeitsbewe  gung auszuführen.  



  Im betriebsmässigen Zustand ist die Kammer 9  mit Öl gefüllt und das in der Zeichnung rechts lie-    gende Ende des Rohres 12 ist über eine nicht dar  gestellte Leitung mit einer Druckluftquelle verbunden.  Dabei führt diese Leitung durch das Rohr 30 hin  durch und aus dessen offenem Ende heraus zur  Druckluftquelle, und es ist in dieser Leitung ein  manuell betätigbares Ventil angeordnet. Die be  schriebene Vorrichtung ist hauptsächlich dazu be  stimmt, bei der Herstellung von Leitungen, die aus  zahlreichen Rohrstücken zusammengesetzt sind (Pipe  lines), nach jeder Schweissung den inneren Schweiss  grat zu entfernen.  



  Beim Betrieb der Vorrichtung wird folgender  massen     verfahren:    Die Vorrichtung wird in das Rohr  29 vor dem Verschweissen dieses Rohres mit dem  Rohr 30 in die gezeichnete Lage gebracht. In dieser  Lage ist das Entgratungswerkzeug 5 dem zu ver  schweissenden Rohrende zugewandt und hat von die  sem Ende einen Abstand, der kleiner ist als die Länge  der Nute 26. Es wird nun das Rohr 29 mit dem Rohr  30 nach dem Widerstands-Schweissverfahren ver  schweisst. Unmittelbar nach dem Ausschalten des  Schweissstromes und während die Rohre 29 und 30  noch unter der Wirkung des Schweissstauchdruckes  stehen und der innere Schweissgrat noch glühend ist,  wird das Ventil in der Druckluftzuleitung, welche an  das Rohr 12 angeschlossen ist, geöffnet.

   Es tritt nun       Druckluft    in den in der Zeichnung rechts des Kol  bens 16     befindlichen        Raum    10a der Kammer 10 ein.  Diese Druckluft wirkt unmittelbar auf den Kolben 16,  so dass der Kolben 17 in die mit Öl     gefüllte    Kammer  9 hineingestossen wird, wodurch die als Klemmbacken  dienenden Kolben 28 gegen die innere Wand des  Rohres 29 gepresst werden. Dadurch wird die Einheit  2 im Rohr 29 festgeklemmt. Dieses Festklemmen  erfolgt mit einer relativ grossen Kraft, weil der Luft  druck in der Kammer 10 im Verhältnis der Quadrate  der Durchmesser der Kolben 16 und 17 vergrössert als  hydrostatischer Druck in der Kammer 9 auf die als  Klemmbacken dienenden Kolben 28 wirkt.

   Bei der       Bewegung    des Kolbens 16 kann die Luft aus dem in  der Zeichnung links des Kolbens 16 liegenden Teil  raum der Kammer 10 durch die Bohrungen 34 ent  weichen. Mit einer infolge der Engpässe 20 auftre  tenden     Verzögerung    entsteht in der Kammer 11 ein       Überdruck,        unter    dessen Wirkung auf die Stirnwand 3  die Einheit 1 entgegen der Kraft der Federn 24 in der  Zeichnung nach rechts gestossen wird, bis die Nasen  25 das in der Zeichnung rechte Ende der Nuten 26  erreicht haben.

   Bei dieser Verschiebung der Stirnwand  3 wird der Träger 4 mit dem     Entgratungswerkzeug    5  mitgenommen, wobei der Träger und das     Entgratungs-          werkzeug    eine dem Gewinde 14, 15 folgende     Schrau-          benbewegung        ausführen    und das     Entgratungswerk-          zeug    5 den noch glühenden, inneren Schweissgrat 32       entfernt.    Anschliessend wird das Rohr 12 von der  Druckluft entlastet.

   Dabei nehmen die Einheiten 1  und 2 unter der Wirkung der Federn 24 wieder die  gezeichnete gegenseitige Lage ein, und die als Klemm  backen dienenden Kolben 28 werden gelöst und von  den erwähnten (nicht     dargestellten)    Federn so weit      zurückgezogen, dass sie nicht über den     Umfang    der  Einheit 2 vorstehen. Die Vorrichtung wird nun     in    das  Rohr 30 hineingezogen, bis sie in diesem Rohr  dieselbe Lage einnimmt, welche sie in der Zeichnung  in dem Rohr 29 hat. Dann wird an das Rohr 30 :das  nächste Rohr angeschweisst und der dabei entstehende  Schweissgrat in derselben Weise entfernt, wie dies für  den Schweissgrat 32 beschrieben wurde.

   In derselben  Weise fortfahrend wird nach jeder Schweissung der  innere Schweissgrat an den miteinander verschweissten  Rohren entfernt und die Vorrichtung in das zuletzt  angeschweisste Rohr nachgezogen.  



  Da beim jeweiligen     Ansetzen    des nächsten der zu  verschweissenden Rohre die genannte Leitung durch  dieses Rohr hindurchgeführt werden muss, ist sie  zweckmässig mit einer leicht     lösbaren    Kupplung aus  gerüstet. Zum Nachziehen der     Vorrichtung    von einem  Rohr in das nächste, mit diesem verschweisste, kann  die genannte Leitung selbst dienen. Es können jedoch  auch an dem Rohr 12     Befestigungsorgane,    z. B.  Ösen, angebracht sein, an :denen eine Kette oder ein  Seil zum Weiterziehen der Vorrichtung angebracht ist.  



  Das Ventil in der Druckluftzuleitung, welche an  das Rohr 12 angeschlossen ist, kann von der Steuer  einrichtung der     Schweissmaschine    automatisch nach  dem Ausschalten des     Schweissstromes    geöffnet und  eine vorbestimmte Zeit danach geschlossen werden.  



  Sowohl bei einem handbetätigten als auch bei  einem automatisch betätigten Ventil können Mittel  vorhanden sein, um die an das Rohr 12 angeschlos  sene Leitung einschliesslich dieses Rohres 12 und der  mit ihm verbundenen Räume nach Durchführung  des Entgratungsvorganges vom Druck zu entlasten.  



  Der Druck in der Kammer 11 kann statt durch Zu  führung von Druckluft auch dadurch erzeugt werden,  dass in der Kammer 11     ein    explosibler Stoff     entzündet     wird.  



  Abweichend von der beschriebenen und gezeich  neten Ausführungsform kann auf     :eine    Drehbewegung  des Entgratungswerkzeuges verzichtet werden. Bei  einer dementsprechenden     Vorrichtung    ist ein hobel  artig wirkendes Entgratungswerkzeug an der Stirn  wand 3 befestigt. Der Träger 4, das Axialkugellager 6  und das Gewinde 14 sind dann     überflüssig.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Vorrichtung zum Entfernen des inneren Schweiss grates zusammengeschweisster Rohre, gekennzeichnet durch zwei gegeneinander verschiebbare Einheiten (1 und 2), deren erste (1) das Entgratungswerkzeug (5) trägt, und deren zweite (2) bewegliche Backen (28) zum Festklemmen der Vorrichtung innerhalb des einen (29) der zusammengeschweissten Rohre (29 und 30) aufweist, wobei unter der Wirkung wenigstens eines Druckmittels die Backen nach aussen drückbar und die beiden Teile auseinandertreibbar sind. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Vorrichtung nach Patentanspruch I, gekenn zeichnet durch Verzögerungsmittel (20) zur Verzöge- rang der die beiden genannten Einheiten (1 und 2) auseinandertreibenden Wirkung gegenüber der die Backen (28) nach aussen drückenden Wirkung des Druckmittels. 2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, gekenn zeichnet durch eine hydraulische Übersetzung, welche den Druck des Druckmittels vergrössert auf die Klemmbacken (28) überträgt, und wenigstens einen Engpass (20) zur verzögerten Übertragung des Druckes des Druckmittels auf das Entgratungswerkzeug (5). 3.

   Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden genannten Einheiten (1 und 2) je einen Hohlzylinder aufweisen, welche Hohlzylinder koaxial teilweise ineinander angeordnet, luftdicht gegeneinander abgedichtet, um eine vor bestimmte Strecke axial gegeneinander beweglich und je am äusseren Ende :

   der Vorrichtung mittels einer Stirnwand (3 bzw. 33) abgeschlossen sind, deren eine mit dem Entgratungswerkzeug (5) verbunden ist und eine zentrale Bohrung aufweist, und dass die zweite Einheit (2) durch zwei senkrecht zu ihrer Achse im Abstand voneinander angeordnete Trenn wände (7 und 8) unterteilt ist, wobei ein luftdicht durch die zentrale Bohrung der Stirnwand (3) der ersten Einheit (1) verschiebbar geführtes, wahlweise mit einer Druckluftquelle zu verbindendes Rohr (12) dicht an eine Öffnung der dieser Stirnwand benach barten Trennwand (8) angeschlossen ist, welche wenigstens einen als Engpass (20)

   ausgebildeten Durchlass aufweist, und in der zwischen den Trenn wänden (7 und 8) :befindlichen Kammer (10) ein Kolben (16) verschiebbar ist, welcher mit einem zweiten, in einer durchgehenden Bohrung der anderen Trennwand (7) verschiebbaren Kolben (17) kleineren Durchmessers in Verbindung steht, und dass die als Kolben (28) ausgebildeten Backen in die an die Stirn wand (33) der zweiten Einheit (2) angrenzende, be triebsmässig mit Flüssigkeit gefüllte Kammer (9) hin einragen. 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch I, gekenn zeichnet durch Federn, welche die Backen (28) in Ruhelage zurückhalten. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, :dass das Entgratungswerkzeug (5) relativ zu der zweiten Einheit (2) nach einer Schrau benbewegung beweglich ist und die Schneiden des Entgratungswerkzeuges derart gerichtet sind, dass sie bei der durch Druckdes Fluidums erzeugten Richtung der Schraubenbewegung des Entgratungswerkzeuges angreifen. 6.

   Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um durch Explosion ein als Druckmittel :dienendes Gas zu er zeugen. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch' gekennzeichnet, dass an der ersten Einheit (1) wenig stens ein Befestigungsorgan für ein zum Vorwärts- ziehen der Vorrichtung in den zu verschweissenden Rohren dienendes Hilfsmittel angebracht ist.

   PATENTANSPRUCH II Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in eines der zu verschweissenden Rohre (29) so eingeführt wird, dass das Entgratungswerkzeug (5) der Schweissstelle zugewandt ist und einen Abstand von .dieser hat, und dass nach dem Verschweissen, so lange der zu entfernende Schweissgrat (32) noch glü hend ist, mittels eines Fluidums unter Druck die Backen (28) innen an die Rohrwandung gepresst und die das Entgratungswerkzeug .tragende, erste Einheit (1) von der zweiten Einheit (2)

   der Vorrichtung weg gepresst wird, so dass das Schneidwerkzeug an der Schweissstelle vorbeigeht und deren inneren Grat ent fernt. UNTERANSPRÜCHE B. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass die erste Einheit (1) von der zwei ten Einheit (2) weggepresst wird, während der Schweissstauchdruck noch wirkt. 9. Verfahren nach Patentanspruch 1I, zum Ent fernen des inneren Schweissgrates beim nacheinander folgenden Verschweissen mehrerer Rohre, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Vorrichtung nach dem Ent fernen je eines Schweissgrates jedesmal in das zuletzt angeschweisste Rohr nachgezogen wird.