DE2408120B2

DE2408120B2 - Vorrichtung zum Verbinden zweier rohrförmiger Elemente durch Reibschweißen

Info

Publication number: DE2408120B2
Application number: DE2408120A
Authority: DE
Inventors: Laurent Nizza Paolini (Frankreich)
Original assignee: NAPHTACHIMIE SA COURBEVOIE HAUTS- DE-SEINE (FRANKREICH)
Current assignee: NAPHTACHIMIE SA COURBEVOIE HAUTS- DE-SEINE (FRANKREICH)
Priority date: 1973-02-21
Filing date: 1974-02-20
Publication date: 1980-08-21
Also published as: GB1460667A; DE2408120A1; FR2218156B2; US4060190A; GB1460752A; FR2218156A2; DE2408120C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichvung zum Verbinden zweie; rohrförmiger Elemente aus Metall oder thermoplastischem Material durch Reibschweißen mit einem Rahmen, auf dem ein drehantreibbarcs, zentrales Spannfutter, das ein Zwischenstück zwischen zu verbindenden Oberflächen der rohrförmigen Elemente trägt, äußere Spannfutter zum Hallen der rohrförmigen Elemente und Axialschubkraflzylindcr angebracht sind, mil denen die rohrförmigen Elemente mit einstellbarer Anpreßkraft in Anlage an das Zwischenstück bringbar sind, insbesondere eine Vorrichtung, bei der ein Axialschubkraftzylinder zwischen den beiden rohrförmigen Elementen und ein weiterer Axialschubkraitzylinder zwischen dem Rahmen und dem zentralen Spannfutter arbeitet, nach Patent 21 27 663.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-PS 21 27 663 bekannt. In dieser Druckschrift finden sich jedoch über die Ausbildung der Spannfutter keine näheren Angaben. Es ist lediglich darauf hingewiesen, daß diese Spannfutter Klauen zum Hallen der zugehörigen rohrförmigen Elemente bzw. des Zwischenstücks aufweisen.

In einer weiteren Druckschrift (DIM'S I2^r)j()2l). in tier eine galtungsgemäßc Vorrichtung beschrieben ist, isi darauf hingewiesen, daß nach dem Verschweißen des Zwischenstücks die Spannbacken der Spannfutter gelöst weiden und die gesamte Vorrichtung ggf. nach l'inilcrnung weiterer Sperren verschoben wird, damit

anschließend an einem neuen Rohrleitungsende eine erneute Verschweißung erfolgen kann.

Bei bekannten Vorrichtungen ergeben sich im allgemeinen Schwierigkeiten, wenn eines der zu verschweißenden rohrförmigen Elemente btispielsweise gekrümmt ist oder eine Verzweigung enthält. Dann nämlich kann die gesamte Vorrichtung meistens nicht mehr ohne weiteres längs des rohrförmigen Elementes verschoben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemSfle Vorrichtung derart weiterzubilden, daß sie auch zum Verschweißen rohrförmiger Elemente komplizierterer Gestalt, beispielsweise rohrförmiger Elemente mit Verzweigungen, geeignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das drehantreibbare zentrale Spannfutter und die äußeren Spannfutter jeweils als eine insgesamt zweiteilige Baugruppe ausgeführt sind, deren Teile um eine zur Achse der Spannfutter parallele Achse aufklappbar sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann somit längs ihrer gesamten Länge aufgeklappt werden, wodurch die zu verbindenden rohrförmigen Elemente und das Zwischenstück seitlich oder von unten in die Vorrichtung eingeschoben und von den zugehörigen Spannfuttern aufgenommen werden können. Da die zu verbindenden rohrförmigen Elemente und das Zwischenstück nicht durch irgendwelche Spannfutter axial hindurchgeschoben werden müssen, können dw verschiedenartigsten Elemente, beispielsweise Rohr mit Verzweigungen, gekrümmte Rohre usw., ohne Schwierigkeiten verschweißt werden.

Der Anspruch 2 kennzeichnet eine vorteilhafte Aiisführungsforni des zentralen Spannfutters.

Der Anspruch 3 kennzeichnet eine vorteilhafte Ausbildung der äußeren Spannfutter. a

Mit den Merkmalen des Anspruchs 4 wird erreicht, daß die Spannorgane des zentralen Spannfutters und/oder der äußeren .Spannfutter aufgrund von Reibung arbeiten.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 5 wird erreicht, «o daß der Rahmen eines der zu verbindenden rohrförmigen Elemente während der Verschweißung ortsfest bleiben können, was insbesondere beim Bau großer Rohrleitungen vorteilhaft ist.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 6 wird erreicht, «5 daß die Anpreßdrucke zwischen den zu verbindenden rohrförmigen Elementen und dem Zwischenstück voneinander völlig unabhängig eingestellt werden können.

Die Merkmale der Ansprüche 7 bis 9 sind auf ^r>o vorteilhafte Ausführungsformen von Entgratungswerkzeugen gerichtet, mit denen Schweißnähte /wischen den rohrförmigen Elementen und dem Zwischenstück entgratet werden können. Die Enigrutung der Schweißnähte innerhalb der Rohre ist zu,· Vermeidung von hohen Strömungswidersländcn wichtig; die Entgratung der Außenfläche der Rohre ist insbesondere dann wichtig, wenn auf die Rohre eine Sciii.ii/.schichi aufgebracht werden soll.

Mit einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ^b0 gemäß Anspruch 10 wird die Erfindungsaufgabe dadurch gelöst, daß das zentrale Spannfutter und seine Hetiiligiingsorgane sowie die äußeren Spannfutter im Inneren der rohrförmigen Elemente und des Zwischenstücks angeordnet sind. t>^r>

Diese Ausluhningsform dei ciTindiingsgcmäßcn Vorrichtung isl insbesondere zum Verschweißen von Rohren mit großen Durchmessern geeignet. Das Zwischenstück wird dort vollständig von innen her eingespannt; der Drehsntrieb für das innere Spannfutter sowie ein Teil der Axiaischubkraftzylinder befinden sich im Inneren eines der rohrförmigen Elemente.

Die Ansprüche 11 bis 13 kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen der letztgenannten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Darstellung beispielsweise und im einzelnen erläutert Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung;

F i g. 2 bis 4 schematische Ansichten dieser Vorrichtung mit verschiedenen Anordnungen ihrer Organe;

F i g. 5 eine Endansicht einer zu öffnenden Vorrichtung mit für die Arbeitsperioden auf dem Boden ruhender Abstützung;

F i g. 6 und 7 Endansichten von Halbschalen;

F i g. 8 eine Anordnung des Kugelumlauflagers für die zu öffnende Vorrichtung;

Fig. 9 eine abgeänderte Ausführungsform mit Rollen;

Fig. 10 bis 12 Vorrichtungen für vollständiges Freiwerden des zentralen Spannfutters;

Fig. 13 eine schematische Ansicht der Bewegung einer einteiligen geschlossenen Vorrichtung längs gebogener Rohre;

Fig. 14 bis 16 selbstzentrierende und mit Reibung antreibende Vorrichtungen;

Fig. 17 ein System mit einem Auflagergestell für die Zentrierung hydraulischer, nicht zentrierender Spannfutter;

Fig. 18 und 19 eine Vorrichtung zur schnellen Ausrichtung für die provisorische Verbindung eines Rohres mit dem Zwischenstück;

F i g. 20 eine Vorrichtung zum inneren Entgraten der Verschweißung von rohrförmigen Elementen und des Zwischenstücks:

Fig. 21 schematische Längsansichten einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung.

Die in Fig. I dargestellte grundsätzliche Ausführungsform der Vorrichtung weist eine Mehrzahl Streben oder Stangen 1 auf, die Platten 2—2a in fester Lage halten und auf denen Platten 3 —3.; gleiten können. Die Platten 2—2a und 3—3a sowie 16 und 16a weisen innere Aussparungen auf, so daß der Durchtritt der rohrförmigen Elemente 10—11 vor dem dem Zusammenschweißen mit dem Zwischenstück 12 möglich ist.

Koaxial zum Zwischenstück 12 ist ein Spannfutter angeordnet, das aus einem Rohr gebildet ist, das aus zwei trennbaren Elementen 4—4a besteht, die über Längsnuten oder Keile angetrieben sind. Dieses Spannfutter weist Antriebe 5—5a auf, die es mit dem Zwischenstück 12 verbinden. Diese Antriebe können aus hydraulischen Kraftzylindern, wie in Fig. I dargestellt, gebildet sein oder aus anderen Spannvorrichtungen, wie beispielsweise einem Nockensysteni (Fig. Hund 15).

An den Streben 1 sind weiter Platten 6—6a mit Rollenlagern 7—7a befestigt, die als Gegenlager für die Drehung des Spannfutters 4—4a dienen. Am Spannfutter ist ein Triebrad 8 befestigt, über das es von einem Antriebsmotor 9 in Drehung versetzt wird. Grundsätzlich ist ein Zwischenfutter 13 vorgesehen, damit eine Reihe Vorrichtungen mit unterschiedlichem Fassungsvermög"n (gleicher Rahmen, verschiedene Spannfutter) geschaffen wird.

An den Platten 3—Ja sind I lalleorgane bzw.

Spannvorrichtungen, wie Kraftzylinder 14—14;) befestigt, die die Platten mit den entsprechenden rohrförmigen Elementen 10 und 11 verbinden.

Des weiteren sind zwischen den Platten 2 und 3 Axialschubkraftzylinder 15 und zwischen den Platten 2;i und 3a Axialschubkraftzylinder 15a vorgesehen. Die Kraftzylinder 15 wirken ggf. unabhängig von dem Kraftzylinder 15a, um ggf. einerseits auf die sich gegenüberliegenden Oberflächen des Zwischenstücks 12 und des Rohres 10 und andererseits auf die sich gegenüberliegenden Oberflächen des Zwischenstücks und des Rohres 11 unabhängig und gleichzeitig wirkende Schubkräfte auszuüben.

Zu Beginn eines Schweißvorganges schieben die beiden Gruppen von Kraftzylindern 15 und 15«-? in gleicher Weise gegeneinander vor, wobei sie auf jede zu verschweißende Oberfläche einen Druck ausüben: dieser Vorschub geschieht in zunehmender, vorher geregelter Weise. Wenn sich zeigt (beispielsweise durch die Feststellung erhöhter Schwingungen oder durch von Pyrometern ausgenommenen Temperaturen daß eine der beiden Schweißverbindungen relativ zur anderen verzögert ist, wird der Druck auf der verzögerten Seite aufrechterhalten, während der Vorschub auf der anderen Seite kurzzeitig durch Unterdrücken oder Verringern der entsprechenden Schubkraft angehalten wird. Sobald die verzögerte Seite die andere Seite wieder erreicht hat, wird beiden Kraftzylindergruppen ein gleichzeitiger Vorschub — entsprechend einem gleichen Fließen der beiden Seiten — erteilt, so daß die beiden zu verschweißenden Ebenen S\ S2 die gleiche Erweichung erfahren. Ein programmiertes, vorher geregeltes Verfahren führt automatisch die aufeinanderfolgenden Vorgänge durch — Fließen und Umformen —, die von Verschiebungsmeßfühlern aufgenommen werden, wobei die Maschine als »fehlerhaft« Schweißverbindungen feststellt, die nicht nach den Regelkriterien ausgeführt sind. Das Zwischenstück, das um seine Achse drehend angetrieben war. wird daraufhin angehalten; auf die beiden Oberflächen S\ S2 wird von den beiden Kraftzylinderbaugruppen die gleiche Umformschubkraft gleichzeitig ausgeübt bis sich die Schweißverbindung verfestigt.

Die schematischen Darstellungen der Fig.2 bis 4 beziehen sich auf Vorrichtungen der beschriebenen Art und zeigen, wie die zugehörigen Organe angeordnet sein können.

Die schematisch in F i g. 2 dargestellte Anordnung ist die gleiche wie die in Fig. 1 dargestellte und zeigt eine Vorrichtung mit im Vergleich zu den folgenden Anordnungen größerer Länge.

Die Anordnung gemäß Fig. 3 führt zu einer Vorrichtung mit auf ein Minimum verminderter Länge, die Antriebe bzw. Kraftzylinder sind vor allem zum zentralen Teil der Vorrichtung verschoben, die Platten 2 und 2a fehlen.

Die Vorrichtung gemäß Fig.4 hat ebenfalls verminderte Länge und ermöglicht einfacheren Zugang zum Spannfutter.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Gesamtheit der beschriebenen Organe in Fußplatten 16—16a gehalten wird, die durch Streben 17 verbundene Tragsäulen bilden. Diese Tragsäulen stehen auf Standteilen 18 (Fig. 5), die zum Arbeiten auf den Boden herabklappbar sind. Die Verbindungen zwischen den Tragsäulen und den Streben 1 sind in Form von Buchsen 19 ausgeführt, die Arme 22 und 23 festlegen, die wiederum die Enden der Stangen tragen; diese Anordnung verbessert die Festigkeit der Vorrichtung bzw. Maschine, die bei der Durchführung der Verschweißung anfänglich offen ist.

Um die Öffnung der Vorrichtung beim Durchführen aufeinanderfolgender Verschweißungen und den Durchtritt von großen Hindernissen auf den Rohren zu ermöglichen, oder bei Vorrichtungen für vorfabriziertc Rohrleitungen, wie sie bereits beschrieben wurden, verwendet man zwei Halbbaugruppen, von denen jede eine Hälfte der im folgenden zu beschreibenden Vorrichtung bildet. Jede solche Halbbaugruppe weist eine Hälfte des Spannfutters, und seiner Antriebsvorrichtung auf.

Diese Halbbaugruppen (F i g. 6) sind jeweils mit einer Halbschale 21 verbunden. Schubstangen 22, 23 sind

is gelenkig einerseits mit den Halbschalen und andererseits mit Traversen 24 verbunden (die wiederum mit den Tragsäulen verbunden sind). Das Öffnen und das Schließen der Halbschalen wird von Kraflzylindern 25 gesteuert, die auf die Schubstangen 22 und 23 wirken.

Zentrierfinger 26 ermöglichen eine genaue Einstellung der beiden Halbschalen aufeinander und Festellnocken halten die Vorrichtung während der Arbeitsperioden geschlossen.

Die Fig. 6 zeigt in ihrer rechten Hälfte eine Halbschale in Schließstellung und in ihrer linken Hälfte eine Halbschale in Offenstellung.

In F i g. 6 ist der Antrieb ein Hydraulikmotor oder ein Elektromotor; in F i g. 7 geschieht der Antrieb mit Hilfe eines Zahnriemens 27.

jo In Anordnungen für eine vollständige Öffnung der Vorrichtung ist es insbesondere notwendig, die Lager in zwei Teile zu trennen. Dazu kann eine Anordnung für den Umlauf von Kugeln 28 (F ig.8) in zwei getrennten Kugelbetten verwendet werden.

Es kann auch eine Anordnung gemäß F i g. 9 verwendet werden, in der die Kugellager durch zwei Halbbaugruppen ersetzt sind, die aus Rollen 29, die auf den Zylindern oder trennbaren Elementen 4 oder 13 rollen, und konischen Anschlägen 30, die auf an den Platten 6 und 6a befestigten Teilen 31 rollen, bestehen.

Die F i g. 10 bis 12 zeigen eine andere Anordnung, die das vollständige Freiwerden des zentralen Spannfutters relativ zum tragenden Teil ermöglichen. In dieser Anordnung werden Rollen 32 verwendet, deren Achsen 33 in kreisbogenförmigen Halterungen 34 getragen werden, die sich in in den Platten 6 ausgefrästen Nuten 35 drehen können. Die Achsen 33 sind von Köpfen 36 gehalten, die sich in kreisförmigen T-förmigen Rillen 37 bewegen. Zusätzlich sind konische Rollen 38 zwischen

so dem Spannfutter und den mit den Platten 6 verbundenen Teilen 31 angeordnet.

Die Fig. 11 zeigt eine Vorrichtung in ihrer offenen Stellung, d.h. in der Stellung zum Freiwerden der Halterung und die F i g. 12 zeigt die gleiche Anordnung in Arbeitsstellung der Halterung.

In Fig. 10, die gegenüber Fig. 1 größeren Maßstab hat, sieht man die Verbindung der Halbhalterung 4 und ihrem Drehantrieb, der über Triebräder 8 und Längsnuten 8a erfolgt. Des weiteren ist aus dieser Figur ersichtlich, wie die axialen Schubkräfte des Kraftzylinders 15 über die konischen Rollen 38 individuell auf das Spannfutter übertragen werden.

In Fig. 13 ist eine einfache, nicht öffnende erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt, die den Durchtritt gebogener zu verschweißender Rohrteile ermöglicht, deren Krümmungsradius genügend groß ist. Dies ist vor allem der Fall bei Pipelines, deren Elemente im wesentlichen geradlinig sind, (der Krümmungsradius ist

größer oder gleich dem zwanzigfachen Durchmesser) und deren gebogene Rohre sogar an ihren Enden gerade Bereiche aufweisen, die ihren Anschluß mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung ermöglichen. Für diesen Durchtritt läßt man die Halteorgane 14 und 5 weg. Dies ist möglich, weil das Spannfutter einen wesentlichen größeren Durchmesser als die zu verschweißenden Rohre aufweist.

Bisher wurde beschrieben, daß die Organe zur Befestigung des Spannfutters auf dem Zwischenstück Organe mit Kraftzylindern sind. Es sind auch andere Spannvorrichtungen in Betracht zu ziehen, insbesondere selbstzentrierende Spannvorrichtungen.

Die Fig. 14 und 15 stellen eine selbstzentrierende Spannvorrichtung dar, die am Spannfutter 4 angebracht ist. Diese Vorrichtung kann bei Bedarf vollständig abgebaut werden.

Die Vorrichtung weist, an jedem Ende des Spannfutters befestigt, eine bestimmte Anzahl Teile 40 mit Aussparungen 41 auf, in die jeweils ein Kopf eines um eine Achse 43 drehbaren Nockengreifers 42 eingreift. Die Achsen 43 sind in zweiteiligen ringförmigen Fassungen 44—45 angebracht, die durch Streben in gegenseitigem Abstand gehalten werden. Die Baugruppe wird von einer Schale 47 an Ort und Stelle gehalten, die in einer Durchmesserebene, wie die Fassungen 44, 45 in zwei Teile trennbar ist.

Diese Vorrichtung keilt sich am Zwischenstück 12 unter der Wirkung des Antriebsmomentes fest, wobei die erhaltene Einspannung selbstzentrierend ist. Zum Ausspannen entfernen sich die Nockengreifer 42 um eine Höhe Λ, so daß sie den Durchtritt des Rohres (und, im vorliegenden Fall, des äußeren, durch die Verschweißung gebildeten Wulstes 50) erlauben.

Die selbstzentrierenden Vorrichtungen, die im folgenden beschrieben werden, sind in Fi g. 16 insgesamt mit 49 bezeichnet.

Wenn keine Zentriervorrichtungen verwendet werden, können Ausrichtvorrichtungen verwendet werden, wie sie beispielsweise schematisch in F i g. 17 dargestellt sind; sie bestehen dort aus Auflagergestellen 51, auf denen die Rohre liegen; diese Auflagergestelle 51 sind am Rahmen bzw. der Haltestange 1 mittels eines Pantographen 52 angebracht, wobei ihre Lage zur Regelung der Höhe der Achse markiert ist.

Die Fig. 18 und 19 zeigen eine provisorische, schnell zerlegbare Verbindung zum Befestigen eines der Rohre, wie des Rohrs 10, an dem Zwischenstück 12. Diese Verbindungsvorrichtung weist beispielsweise zwei Halbringe 53 auf, die das Rohr mittels Schraube und Schnellspannmutter 54 einspannen. Dies ermöglicht eine leichte Einführung der Baugruppe aus dem Rohr 10 und dem Zwischenstück 12 in die Vorrichtung, bis die Baugruppe in Anlage an das Ende des bereits gelegten Rohres kommt

Eine andere Ausführungsform betrifft den Antrieb des Zwischenstückes; man kann ein Spannfutter verwenden, das derart angeordnet ist, daß es das Zwischenstück sowohl zentriert als auch antreibt Diese Halterung kann herkömmlicher Art sein und weist exzentrische Spannbacken auf, die auf einem Ring schwenkbar gelagert sind, wobei die Achsen der Spannbacken Triebräder tragen, die über einen Zahnring miteinander verbunden sind, der unter Zwischenschaltung einer Zahnstange mit einem Hebel betätigt wird, um die Berührung zwischen den Spannbacken und dem Zwischenstück hervorzurufen, wobei das Einspannen unter der Wirkung der Drehung des Spannfutters daraufhin automatisch erfolgt.

Die Enden der in Form von Kraftzylindern bzw. Antrieben 5, 5a ausgebildeten Halteorgane auf dem drehenden Teil sind mit Räumwerkzeugen versehen, die dazu dienen, Wulste zu entfernen, wo sich die Werkzeuge befinden. Dazu werden die Kraftzylinder 14 und 142 entspannt; das zentrale Zwischenstück 12, das in Drehung versetzt ist, kann sich seitlich relativ zu den verschweißten Rohren unter dem Druck der Kraftzylinder 15 und 15a bewegen, so daß die notwendige Längsbewegung erfolgen kann.

Dies gilt unabhängig davon, ob die Drehantriebsvorrichtung für das zentrale Zwischenstück innen oder außen angeordnet ist.

Die F i g. 20 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung, die in das Innere der mit einem Zwischenstück verschweißten Rohres eingeführt wird, um das Innere der Schweißverbindung zu entgraten.

Diese Baugruppe weist eine Welle 60 auf, an der kreisförmige Fräser 61—61 a oder geeignete Werkzeugträgerplatten, sowie eine scheibenförmige Metallbürste 62 angebracht sind. Diese Welle, die aus zwei mit einer flexiblen Kupplung 63 verbundenen Teilen bestehen kann, wird über Führungen 64—64a gleichachsig mit den Rohren 10—11 und dem Zwischenstück 12 gehalten; die Führungen 64—64a können Kreisplatten sein, die an ihrem Umfang nachgiebig angebrachte Kugeln tragen. Vor dem Fräser 61 kann eine Kreisblende 68 vorgesehen sein.

Die Welle 62 wird von einem Motor 65 angetrieben, dessen Stator mit einer Nut 66 verbunden ist, die in einem hydraulischen Spannfutter 67 gleitet, das mit dem Inneren des Rohres 10 verspannt ist. Dieses Spannfutter ermöglicht die Zentrierung der Welle 60 und damit der Werkzeuge während der Arbeit aufrechtzuerhalten. Der Fräsersatz ist an einem Schwimmspannfutter 69 angebracht.

Die in Fig.21 dargestellte Ausführungsform betrifft eine Vorrichtung, in der das zentrale Spannfutter und seine Betätigungsorgane im Inneren des Zwischenstücks und der rohrförmigen Elemente angeordnet sind. Mit 70 ist das zentrale Spannfutter bezeichnet, das Spannorgane 71 für das Zwischenstück 12 und die Welle 72 aufweist, auf der das von einem Hydraulikmotor 73 angetriebene Spannfutter angebracht ist. In dieser Figur sieht man weiter die Spannorgane 74—74a der Spannfutter 75—75a, die längs der Welle 72 verschiebbar angebracht sind. Zwischen dem Spannfutter 75 und dem Stator des Hydraulikmotors 73 sind Kraftzylinder 76 zur Regelung der Schubkraft vorgesehen. Weiter können Halterungen 77 vorgesehen sein, die mit Längsnuten versehen sind, die die entsprechenden Längsnuten der Zylinder der Kraftzylinder aufnehmen. Außerhalb der rohrförmigen Elemente und des drehenden Zwischenstückes 12 sind die Kraftzylinder 78 für den gesamten Preßdruck und das Warmumformen, entsprechend Patent 21 27 663 angeordnet Diese Kraftzylinder wirken zwischen den Spannorganen 79—79a, die gegenüber den inneren Befestigungsorganen 74—74a angeordnet sind.

Wie dargestellt können die Kraftzylinder 78 und ihre Befestigungsorgane auf einem Tragegestell 80 angeordnet sein, das ortsfest ist oder beispielsweise auf Rädern oder Raupenketten oder Standteilen beweglich ist

In der dargestellten Ausführungsform ist die Baugruppe aus dem zentralen Spannfutter, den äußeren Spannfuttern, dem Antriebsmotor und den Kraftzylindern zum Steuern der Schubkraft auf Rollen 81

angebracht, die im Inneren der Rohre abrollen.

Die beschriebene Vorrichtung weist weiter Werkzeuge 82 zum Entgraten auf, die am Spannfutter 70 angebracht sind, sowie eine Metallbürste 83 und Abstreifscheiben 84.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung stützen sich die äußeren Spannorgane 79—79a nicht am Metall der rohrförmigen Elemente ab sondern

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über ihre Wirkung auf den Überzug 85 der rohrförmigen Elemente (bei Rohren, die mit Beton überzogen sind) ab. Vorteilhaft ist auch, wenn die Einspannung bzw. Befestigung unter Zwischenschaltung von nachgiebigen Mitteln erfolgt, wie beispielsweise Wulsten oder aufblasbaren Reifen, wodurch jede lokale Beschädigung oder Eindrückung des Überzugs vermieden werden kann.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verbinden zweier rohrförmiger Elemente aus Metal! oder thermoplastischem Material durch Reibschweißen mit einem Rahmen, auf dem ein drehantreibbares, zentrales Spannfutter, das ein Zwischenstück zwischen zu verbindenden Oberflächen der rohrförmigen Elemente trägt, äußere Spannfutter zum Halten der rohrförmigen Elemente und Axialschubkraftzylinder angebracht sind, mit denen die rohrförmigen Elemente mit einstellbarer Anpreßkraft in Anlage an das Zwischenstück bringbar sind, insbesondere eine Vorrichtung, bei der ein Axialschubkraftzylinder zwischen den beiden rohrförmigen Elementen und ein weiterer Axialschubkraftzylinder zwischen dem Rahmen und dem zentralen Spannfutter arbeitet, nach Patent 2127 663, dadurch gekennzeichnet, daß das drehantreibbare zentrale Spannfutter (21, 22, 23, 24, 25) und die äußeren Spannfutter jeweils als eine insgesamt /.weiteilige Baugruppe ausgeführt sind, deren Teile um eine zur Achse der Spannfutter parallele Achse aufklappbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannorgane des zentralen Spannfutters Antriebe (5, 5<;) aufweisen, die mit Zentriervorrichtungen zusammenwirken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannorganc der äußeren Spannfutter Kraftzylinder (14, 14a) oder pneumatische Spannbuchsen aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Spannorgane des zentralen Spannfutters und/oder der äußeren Spannfutter als J5 selbstspannende und selbstzentricrende Nockengreifer (42) ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (12) gegenüber dem Rahmen axial beweglich ist. 4<J

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Axialsehubkraflzylinder (15, 15.·^ zwischen dem Zwischenstück (12) und einem der zu verbindenden, rohrförmigen Elemente(10,11) wirksam ist. «5

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis b, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entgraten der Schweißverbindungen der rohrförmigen Elemente (10, 11, 12) ein oder mehrere, längs der Achse der rohrförmigen Elemente (10, 11, 12) bewegbare ^o Werkzeuge (61,61 ,·), 62) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Werkzeug (61, 6Ia) auf einer Welle (60) angeordnet ist, die mittels Führungen gleichachsig mit den rohrförmigen Elementen (10, 11) und dem Zwischenstück (12) sowie mittels eines gegen das Innere wenigstens eines der rohrförmigen Elemente (10, 11) gespannten Spannfutters gehalten ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn- &< > zeichnet, daß wenigstens ein Werkzeug einen Fräser (61.-1^, eine Drehbürste (62) und Räumscheiben aufweist.

10. Vorrichtung zum Verbinden zweier rohrförmiger Elemente uns Metall oder einem thcrmoplasli- ^M sehen Material durch Reibschweißen mit einem drehanlrcibbaren, zentralen Spannfutter, this ein Zwischenstück zwischen zu verbindenden Oberflächen der rohrförmigen Elemente hält, äußeren Spannfuttern zum Aufnehmen der rohrförmigen Elemente und Axialschubkraftzylinder, mit denen die rohrförmigen Elemente mit einstellbarer Anpreßkraft in Anlage an das Zwischenstück bringbar sind, insbesondere eine Vorrichtung, bei der ein. Axialschubkraftzylinder zwischen den beiden rohrförmigen Elementen und ein weiterer Axialschubkraftzylinder zwischen dem Rahmen und dem zentralen Spannfutter arbeitet, nach Patent 21 27 663, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Spannfutter (70) und seine Betätigungsorgane sowie die äußeren Spannfutter (75, 75a) im Inneren der rohrförmigen Elemente (10, 11) und des Zwischenstücks (12) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Spannfutter (70) auf einer von einem Motor (73), beispielsweise einem Hydraulikmotor, angetriebenen Welle (72) angeordnet ist und Spannorgane (71) zum Festspannen des Zwischenstücks (12) aufweist, und daß der Stator des Motors (73) selbst der Wirkung von Kraftzylindern (76) unterworfen ist, die sich an den rohrförmigen Elementen (10) abstützen, und daß zusätzlich äußere Kraftzylinder (78) vorgesehen sind, die beiderseits des Zwischenstücks (12) auf die rohrförmigen Elemente wirken.

12. Verrichtung nach Anspruch 10 oder II, dadurch gekennzeichnet, daß sich die äußeren Spannorgane (79, 79a) unter Zwischenlegen von nachgiebigen Teilen an den rohrförmigen Elementen (10, 11) abstützen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am zentralen Spannfutter (70) Entgratwerkzeuge (82) angebracht sind und eine Baugruppe mit einer Metallbürste (83) und Spanabstreifscheiben (84) vorgesehen sind.