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Einrichtung zur Bearbeitung von Großrohren
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bearbeitung von Großrohren,
insbesondere von Bohrrohren für die Erdölindustrie, mit einer Drehmaschine für die
Herstellung von Gewinde an beiden Rohrenden, mit einem Schrägbett und Rollgängen
zur Zu- und Abfuhr der Großrohre zu bzw. von der Drehmaschine sowie mit Meßstationen
zur Kontrolle der hergestellten Gewinde.
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Beim Bohren nach Erdöl werden ca.12 m lange Bohrrohre verwendet, die
durch Gewindemuffen miteinander verschraubt und ins Erdreich abgesenkt werden. Aus
Sicherheitsgründen werden an diese Bohrrohre hohe Qualitätsansprüche gestellt. Zur
Herstellung der Bohrrohre sind den Röhrenwalzwerken besondere Rohrwerkstätten angegliedert,
in denen die mechanische Bearbeitung, Kontrolle und Druckprüfung der Rohre erfolgt
und diese mit dem erforderlichen Korrosionsschutz versehen werden.
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Um diese Arbeiten durchzuführen, sind hohe Werkhallen mit weitspannenden
sowie aufwendigen Krananlagen erforderlich, welche die langen und mehrere Tonnen
schweren Großrohre zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen transportieren.
Teilweise werden die Rohre zu Bündeln zusammengefaßt und den einzelnen Fertigungsstufen
zugeführt. Bodenseitig erfolgt die Ablage der Großrohre auf großflächigen Schrägbetten,
aus denen mittels Ubergabevorrichtungen das jeweils zu bearbeitende Rohr auf einen
aushebenden Prismenrollgang gelegt
und motorisch angetrieben einer
Röhrendrehmaschine zugeführt wird.
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Diese Röhrendrehmaschine besitzt eine Hohlspindel, durch welche das
jeweils zu bearbeitende Ende der Großrohre hindurchgeführt wird. Wegen der großen
Werkstücklänge ist die Röhrendrehmaschine an beiden Drehspindelenden mit je einem
Spannfutter ausgerüstet, und zwar vorzugsweise einem Vorderend- und einem Hinterendfutter.
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Außerhalb der Röhrendrehmaschine sind mehrere Stützlünetten vorgesehen,
die innerhalb des Rollganges angeordnet sind und das weit herausragende Rohr während
des Drehens gegen Schwingungen schützen.
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Da an dem ca.12 m langen Bohrrohr an beiden Enden ein fluchtendes
Qualitätsgewinde hergestellt werden muß, sind bei den bekannten Einrichtungen zur
Bearbeitung von Großrohren zwei Drehmaschinen seitlich an einem Schrägbett aufgestellt,
welche phasenversetzt zueinander und unabhängig voneinander arbeiten. Mit jeder
dieser Drehmaschinen wird ein Rohrende bearbeitet. In der heute üblichen Art bilden
das ca. 15 m breite Schrägbett, in welchem sich die Ubergabevorrichtungen für die
Prismenrollgänge und die Stützlünetten befinden, sowie die seitlich angeordneten
beiden Drehmaschinen eine großflächige Anlage, die von einer weit ausladenden Krananlage
bedient wird, welche die Rohre bündelweise an- und abtransportiert.
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Hierbei entstehen stark polternde Geräusche, welche die Bedienungspersonen
zum Tragen von Ohrenschützern zwingen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Einrichtungen zur Bearbeitung
von Großrohren der voranstehend beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß
bei gleichzeitiger Re#duzierung der Geräusche der Platzbedarf erheblich reduziert
wird, ohne daß die Leistungsfähigkeit der Gesamtanlage beeinträchtigt wird.
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Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß eine Drehmaschine als doppelseitige Drehmaschine mit an beiden
Enden angeordneten Spannfuttern und Werkzeugen ausgebildet ist und daß in Längsrichtung
der Drehmaschine zu beiden Seiten je ein Rollgang angeordnet ist, über die die dem
einen Rollgang
mittels eines Schrägbettes zugeführten Großrohre
der Drehmaschine zur aufeinanderfolgender Bearbeitung der Rohrenden in Längsrichtung
zugeführt werden Mit diesem Vorschlag der Erfindung wird bei erheblicher Platzeinsparung
ein günstiger Produktionsfluß erzielt, da jedes zu bearbeitende Großrohr zunächst
von einer Seite her in die doppelseitige Drehmaschine mittels eines Rollganges eingefahren
und an dem aus der Drehmaschine kurz herausragenden Ende mit einem Gewinde versehen
wird. Danach werden beide Spannfutter gelöst und das Großrohr über die beidseitigen
Rollgänge in Längsrichtung durch die Drehmaschine hindurchgefahren, so daß nunmehr
das andere Rohrende mit einem Gewinde versehen werden kann. Abweichend von den bekannten
Einrichtungen erfolgt somit bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag die Herstellung
der Gewinde an beiden Rohrenden in zwei aufeinanderfolgenden Einspannungen auf derselben
Drehmaschine, ohne daß das Rohr zwischenzeitlich die beiden Rollgänge verlassen
muß. Hierdurch wird nicht nur ein erheblicher Platzbedarf für die Gesamteinrichtung
eingespart, sondern auch eine Drehmaschine sowie eine Mehrzahl von Bedienungspersonen.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die an beiden Rohrenden
mit Gewinde versehenen Großrohre vom zweiten Rollgang einem parallel zu den beiden
Rollgängen verlaufenden dritten Rollgang zugeführt, durch den ihre Rohrenden nacheinander
einer Meßstation zur Kontrolle der hergestellten Gewinde zugeführt werden, Da der
dritte Rollgang parallel zu den beiden zur Drehmaschine zugehörigen Rollgängen angeordnet
ist, benötigt er wenig Raum, so daß auch für das Kontrollieren der hergestellten
Gewinde nur eine verhältnismässig geringe Grundfläche der Werkhalle zur Verfügung
gestellt werden muß.
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Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, die Großrohre an
jeweils einem Rohrende mit einer Gewindemuffe zu versehen, die in einer separaten
Bearbeitungsstraße hergestellt und in einer Montagevorrichtung aufgeschraubt werden.
Auch diese Zuordnung einer
weiteren Bearbeitungsstraße ist auf einer
verhältnismäßig geringen Grundfläche möglich. Außerdem ergibt sich der Vorteil,
daß wegen der jeweils automatisierten und einen verhältnismäßig kurzen Zeitraum
in Anspruch nehmenden einzelnen Bearbeitungsvorgänge eine Bedienungsperson mehrere
Bearbeitungsstationen überwachen kann, da es sich um eine reine Uberwachung handelt.
Hierdurch ist es möglich, daß die erfindungsgemäße Einrichtung zur Bearbeitung von
Großrohren bei gleicher Leistung mit vier Bedienungspersonen auskommt, wogegen beim
bekannten Stand der Technik mindestens sieben Bedienungspersonen erforderlich waren.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen
Einrichtung dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine komplette
Einrichtung zur Bearbeitung von Großrohren in schematischer Darstellung, Fig. 2
eine schematische Seitenansicht der doppelseitigen Drehmaschine bei der Bearbeitung
des einen Endes eines Großrohres und Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Seitenansicht
bei der Bearbeitung des anderen Endes des Großrohres.
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Die zur Bearbeitung von Großrohren R, insbesondere von Bohrrohren
für die Erdölindustrie bestimmte Einrichtung umfaßt eine doppelseitige Drehmaschine
1, in deren Längsrichtung zu beiden Seiten jeweils ein Rollgang 2 bzw. 3 azgeordnet
ist. Der Rollgang 2 ist mit einem Schrägbett 4 versehen, auf dem die Großrohre R
mittels einer nicht dargestellten Kranalage vorzugsweise bündelweise abgelegt werden.
Das jeweils zur Bearbeitung anstehende Großrohr R rollt durch die schwache Neigung
des Schrägbettes 4 in den Rollgang 2.
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Der Rollgang 2 dient zum Zuführen der Großrohre R in die Drehmaschine
1. Er besitzt aus diesem Grunde eine Aushebevorrichtung, die zwei unterschiedliche
Rollenarten umfaßt. Hierbei handelt es
sich einmal um Prismenrollen
und zum anderen um Stützrollenpaare.
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Die Prismenrollen besitzen einen motorischen Einzelantrieb und transportieren
Ms jeweilige Großrohr R in Längsrichtung des Rollganges 2. Hierdurch ist es möglich,
das jeweils zur Bearbeitung anstehende Großrohr R in Längsrichtung durch die mit
einer Hohlspindel 5 versehene Drehmaschine 1 derart hindurchzuführen, daß sein in
Transportrichtung vorn liegendes Rohrende mittels eines auf einem Werkzeugsupport
6 angeordneten Werkzeuges 6a bearbeitet werden kann.
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Sobald sich das Großrohr R in der in Fig.2 dargestellten Position
befindet, wird das Großrohr R mittels der Stützrollenpaare der Ausgebevorrichtung
in die Drehspindelmitte angehoben. Danach werden zwei an der Hohlspindel 5 angeordnete
Spannfutter 7 geschlossen, so daß das zur Bearbeitung anstehende Rohrende ordnungsgemäß
eingemitte ist. Der im Bereich des Rollganges 2 befindliche Teil des Großrohres
R wird durch die Stützrollenpaare unterstützt, so daß während der anschließenden
Drehbewegung das weit aus den Spannfuttern 7 in den Bereich des Rollganges 2 hinausragende
Großrohr R sicher gelagert und gegen Schwingungen unterstützt ist.
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Nach Beendigung dieser ersten Bearbeitungsoperation werden die Prismenrollen
des Rollganges 2 anstelle der Stützrollenpaare an das Großrohr R herangefahren und
die Spannfutter 7 geöffnet. Durch einen Antrieb der Prismenrollen erfolgt sodann
ein Transport des an einem Ende bearbeiteten Großrohres durch die Drehmaschine 1
hindurch in den Bereich des zweiten Rollganges 3. Auch in diesem Rollgang 3 sind
Prismenrollen angeordnet, die das Großrohr R übernehmen und so weit durch die Hohl
spindel 5 der Drehmaschine 1 hindurchtransportieren, daß das in Transportrichtung
hinten liegende Rohrende in die in Fig.3 dargestellte Position gelangt.In dieser
Position treten wiederum Stützrollenpaare des Rollganges 3 in Funktion, die das
Großrohr R einmitten und für die anschließende zweite Bearbeitungsoperation unterstützen.
Nach dem erneuten Schließen der Spannfutter 7 erfolgt diese zweite Bearbeitungsoperation
durch ein auf einem zweiten Werkzeugsupport 8 angeordnetes Werkzeug 8a, so daß in
derselben
Drehmaschine 1 beide Rohrenden bearbeitet werden, beispielsweise durch Herstellen
von Gewindeanschlüssen.
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Nach Beendigung dieser zweiten Bearbeitungsoperation werden die Spannfutter
7 geöffnet; nach Ubernahme des Großrohres R durch die im Rollgang 3 vorhandenen
Prismenrollen wird das Großrohr R vollständig aus der Drehmaschine herausbewegt
und auf dem Rollgang 3 abgelegt, Mittels eines Schrägbettes 9 oder einer anderweitigen
Übergabevorrichtung gelangt das an beiden Rohrenden bearbeitete Rohr nunmehr auf
das Schrägbett 10 eines parallel zum Rollgang 3 angeordneten weiteren Rollganges
11. Im Bereich dieses Rollganges 11 ist eine Meßstation 12 vorgesehen, mit deren
Hilfe die auf der Drehmaschine 1 durchgeführten Bearbeitungsvorgänge überprüft werden.
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Bei dem auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist in
Längsrichtung hinter dem Rollgang 11 ein weiterer Rollgang 13 vorgesehen, dessen
Schrägbett 14 als eine Art Puffer für an beiden Enden bearbeitete Großrohre R ausgebildet
ist. Aus diesem Puffer werden die Großrohre R einer Montagestation 15 zugeführt,
in der auf jeweils ein Rohrende eine Gewindemuffe M aufgeschraubt wird.
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Diese Gewindemuffen M werden in einer separaten Bearbeitungsstraße
16 hergestellt und mittels einer Montagevorrichtung 17 montiert, die stirnseitig
an der Montagestation 15 angeordnet ist.
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Nach dieser Montage einer Gewindemuffe M auf einem Rohrende verlassen
die Großrohre R die Montagestation 15, wie dies in Fig.1 durch ein weiteres Schrägbett
18 angedeutet ist.
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Die Fig.1 läßt weiterhin erkennen, daß für die Bearbeitung beider
Rohrenden nur eine doppelseitige Drehmaschine 4 und zwei Rollgänge 2 und 3 erforderlich
sind. Die beiden weiteren Rollgänge 11 und 13 dienen der Zufuhr der bearbeiteten
Großrohre R zu der Meßstation 12 und zu der nachgeschalteten Montagestation 15,
in der jedes Großrohr R mit einer Gewindemuffe M versehen wird. Wie Fig.1 zeigt,
kann die Herstellung dieser Gewindemuffen M in einer separaten
Bearbeitungsstraße
16 erfolgen, die raumsparend untergebracht und so angeordnet werden kann, daß eine
automatische Beschickung der im Bereich der Montagestation 15 angeordneten Montagevorrichtung
17 möglich ist. Insgesamt werden für den geschilderten Arbeitsablauf lediglich vier
Bedienungspersonen P benötigt, Die in Fig.1 gezeichnete Draufsicht auf die Anlage
läßt außerdem erkennen, daß die komplette Bearbeitung mit minimalem Aufwand an Maschinen
und bei geringstmöglichem Raumbedarf erfolgt.
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Bezugszeichenliste: 1 Drehmaschine 2 Rollgang 3 Rollgang 4 Schrägbett
5 Hohl spindel 6 Werkzeugsupport 6a Werkzeug 7 Spannfutter 8 Werkzeugsupport 8a
Werkzeug 9 Schrägbett 10 Schrägbett 11 Rollgang 12 Meßstation 13 Rollgang 14 Schrägbett
15 Montagestation 16 Bearbeitungsstraße 17 Montagevorrichtung 18 Schrägbett R Großrohr
M Gewindemuffe P Bedienungsp#erson