[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Oberflächenreinigung eines
warm angestauchten Rohrendes gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches.
[0002] Bei der Herstellung von miteinander verschraubbaren Rohren für die Erdöl- und Erdgasindustrie
muß je nach Belastung im Einsatzbereich und Typ des geschnittenen Gewindes die Wanddicke
im Endenbereich erhöht werden. Dies erfolgt in bekannter Weise dadurch, daß eine bestimmte
Länge am Rohrende in einer Stauchmaschine warm gestaucht und dadurch die Wanddicke
vergrößert wird. Der Oberflächenzustand und die maßlichen Gegebenheiten des warm angestauchten
Rohrendes erlauben in den wenigsten Fällen ein direktes Gewindeschneiden, so daß eine
Säuberung und maßliche Bearbeitung vorher erforderlich sind. Dazu werden die Rohre
mit den angestauchten Rohrenden aus der Fertigungslinie herausgenommen und einem Putzstand
zugeführt. Dort wird zuerst mit einer halbautomatischen Schleifmaschine der Oberflächenzunder
grob entfernt und anschließend manuell mit einer Handschleifmaschine kritische Stellen
nachgebessert und die Stauchnähte weggeschliffen. Die Stauchnähte entstehen beim Stauchprozeß
dadurch, daß z. B. zwei zusammenarbeitende Stauchhalbschalen verwendet werden und
ein Teil des Materiales in die Trennfuge zwischen den beiden Stauchhalbschalen hineinfließt.
Bei einer anderen Vorrichtung werden 4 Stauchhalbschalen verwendet, von denen jeweils
zwei paarweise zugammenwirken. Bekannt ist auch die Verwendung einer ungeteilten Stauchbüchse
in Kombination mit einem Stauchhalbschalenpaar. Im letzteren Falle entsteht beim Stauchen
auch eine Rundnaht am Übergang von der Büchse zu den Stauchhalbschalen. Diese Nähte
sind für die anschließende maßliche Bearbeitung auf einer Nähte sind für die anschließende
maßliche Bearbeitung auf einer Drehmaschine störend, da der ungestörte Spanfluß an
dieser Stelle behindert wird und die stoßartige Belastung zu einem erhöhten Verschleiß
des Werkzeuges führt und die Lagerung des Werkzeughalters in Mitleidenschaft gezogen
wird. Selbst bei einer Inkaufnahme der Belastung der Werkzeugmaschine sind diese Nähte
trotzdem störend, da sie zu einem radialen Versatz des zu bearbeitenden Rohrendes
im Spannfutter der Drehmaschine führen.
[0003] Das manuelle Säubern und Verputzen eines warm angestauchten Rohrendes ist aufgrund
des Personalaufwandes kostenintensiv und die erreichte Oberflächenqualität auch von
der subjektiven Beurteilung des Bedienungsmannes abhängig. Außerdem wird je nach Kontur
der Anstauchung der Übergangsbereich im angestauchten Rohrende nur teilweise bei der
Säuberung miterfaßt. Für hochbelastete Rohrverbindungen bildet das Handschleifen auch
eine Gefahr, da je nach Qualität der manuellen Schleifarbeiten schädliche Kerben gebildet
werden können, die die Dauerfestigkeit der Verbindung mindern.
[0004] Alternativ zum Schleifen ist auch eine Entfernung des Zunders durch Strahlen vorstellbar.
Für die Reinigung der Innenflächen von Rohren ist es bekannt (Zeitschrift Bleche,
Rohre, Profile 32 (1985) 6, S. 303) einen drehbaren Strahlkopf zu verwenden, der mit
einem das gasförmige Trägermedium, üblicherweise Druckluft und das Strahlgut zuführenden
Lanze verbunden ist und auf dem mindestens eine in der Längsebene zur Rohrinnenfläche
geneigte Strahldüse angeordnet ist. Im Strahlkopfbereich werden die Druckluft und
das Strahlgut injektorartig vermischt und auf die Rohrinnenfläche gerichtet. Diese
Vorrichtung ist für die Reinigung der Innenfläche warm angestauchter Rohrenden wenig
geeignet, da die drehbaren Strahlköpfe in den Ausmaßen sehr groß sind und für kleinere
Innendurchmesser nicht mehr einsetzbar sind und vom Gewicht her in aufwendiger Weise
über eine an der Lanze angeordnete Vorrichtung abgestützt werden müssen. Ein weiterer
Nachteil ist darin zu sehen, daß die Vorrichtung zur Abstützung des Strahlkopfes während
des Strahlvorganges nicht an die unterschiedlichen Innendurchmesser eines warm angestauchten
Rohrendes anpaßbar ist. Des weiteren ist von Nachteil, daß bei den bekannten Strahlverfahren,
sei es in der Art des freien Druckstrahlens nur von einem oder von beiden Enden, sei
es in der Art eines kombinierten Druck-Saugstrahlens, bei dem auf dem gegenüberliegenden
Ende Unterdruck erzeugt wird, das Strahlgut im ganzen Rohr verteilt wird und anschließend
ein aufwendiges Säuberungsverfahren erforderlich ist, um das Rohr entsprechend zu
reinigen.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es eine Einrichtung zur Oberflächenreinigung eines warm
angestauchten Rohrendes mittels Strahlenanzugeben, die ohne eine aufwendige Abstützungsvorrichtung
zur Entfernung des Zunders an der Innenfläche des warm angestauchten Rohrendes mit
einem Innendurchmesser 160 mm geeignet und während des Strahlens an unterschiedliche
Innendurchmesser anpaßbar und bei der eine nachträgliche Säuberung des gestrahlten
Rohres nicht erforderlich ist.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen festgelegt.
[0007] Das bisherige manuelle bzw. halbautomatische Schleifen, das erst nach der letzten
Warmumformung durchgeführt wird, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch ein
Innen- und Außenstrahlen nach jedem Stauchschritt ersetzt. Der letztgenannte Punkt
ist von wesentlicher Bedeutung, da festgestellt wurde, daß vor allen Dingen bei Stauchungen
in mehreren Schritten mit mehreren Wärmen die Gefahr besteht, daß festklebende Zunderpartikel
beim nächsten Stauchschritt in das Material hineingedrückt werden. Das verschlechtert
die Ausgangsoberfläche für die nachfolgende mechanische Bearbeitung derart, daß die
Wanddickenzugabe erhöht werden muß, um sicherzustellen, daß nach dem Drehen keine
entsprechenden Fehlstellen mehr vorhanden sind.
[0008] Wesentlich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Erfassung des gesamten angestauchten
Rohrendenbereiches, einschließlich des Überganges. Die bisher bekannten Strahlverfahren,
sei es in der Art des freien Druckstrahlens nur von einem oder von beiden Enden, sei
es in der Art eines kombinierten Druck-Saugstrahlens, bei dem auf dem gegenüberliegenden
Ende Unterdruck erzeugt wird, haben alle den Nachteil, daß das Strahlgut im ganzen
Rohr verteilt wird und anschließend ein aufwendiges Säuberungsverfahren erforderlich
ist, um das Rohr entsprechend zu reinigen. Dies wird durch das erfindungsgemäße Verfahren
in der Weise verhindert, daß das mit einem Trägermedium injektorartig vermischte Strahlgut
in Form eines gebündelten Strahles unter einem vorgegebenen Winkel in Richtung des
Einführungsendes des zu strahlenden Rohres auf die Innenoberfläche gerichtet wird,
so daß der größte Teil des an der Innenoberfläche reflektierten Strahlgutes nach vorne
in Richtung auf das Einführungsende geschleudert wird. Damit das hin und wieder in
Richtung des anderen Rohrendes fallende Strahlgut nicht in das Innere des Rohres gelangen
kann, wird eine bestimmte Menge des Trägermediums, z. B. Preßluft separat zugeführt
und ohne Vermischung mit dem Strahlgut hinter der Strahlstelle ebenfalls auf die Innenoberfläche
gerichtet, so daß ein abschirmender Luftvorhang entsteht.
[0009] Um sicherzustellen, daß die gesamte Oberfläche lückenlos gestrahlt wird, bewegt sich
während des Strahlens das Rohr relativ zum Strahlen in Umfangs- und Längsrichtung.
Diese Bewegung kann dadurch realisiert werden, daß entweder das Rohr sich in Umfangs-
und Längsrichtung bewegt und die Strahleinrichtung ortsfest bleibt oder umgekehrt.
Um die Strahlwirkung und die Wirkung des Wegschleuderns des an der Innenoberfläche
reflektierenden Strahlgutes optimal aufeinander abzustimmen, kann der Austrittswinkel
entsprechend der Kontur der zu strahlenden Innenoberfläche eingestellt werden. Dieser
wird so gewählt, daß der zwischen der Achse des auftreffenden Strahles und der Mantellinie
der Innenoberfläche sich ergebende Winkel in Richtung des Einführungsendes immer ein
stumpfer Winkel, d.h. immer größer 90 Grad ist. Dies ist von besonderer Bedeutung,
wenn der Übergangsbereich vom Stauchbereich zum unverformten Rohr durch eine kegelförmige
Erweiterung in Richtung des unverformten Rohres gekennzeichnet ist. In einem solchen
Falle wäre die Winkelneigung dieses Übergangsbereiches die bestimmende Größe für die
Wahl des Strahlwinkels. In dem anschließenden zylindrischen Stauchbereich wird die
Bedingung des stumpfen Winkels für den Effekt des Wegschleuderns des Strahlgutes in
jedem Falle eingehalten.
[0010] Das Innen- und Außenstrahlen kann gleichzeitig oder getrennt erfolgen und ist als
Arbeitsschritt in der Fertigungslinie der Warmanstauchung integrierbar. Dadurch wird
bei entsprechender Abstimmung der Taktfolge der Materialfluß verbessert und beschleunigt.
Die Entfernung der Stauchnähte kann durch Schleifen oder durch Strahlen erfolgen.
Damit das Werkzeug optimal positioniert werden kann, wird weiterbildend vorgeschlagen,
die äußere Umfangskontur des gestauchten Rohrendes berührungslos zu erfassen. Da der
Bereich der Stauchnaht einen Sprung in der innerhalb einer bestimmten Bandbreite sich
verändernden Kontur bedeutet, kann dies für eine Umwandlung in ein Steuersignal genutzt
werden, um das Werkzeug in die optimale Arbeitsstellung zu bringen. Dies ist besonders
im Falle des Strahlens wichtig, da das Strahlgut quasi fokussiert auf die Stauchnaht
gerichtet werden muß, damit die in der Stauchnaht angehäufte Materialmenge in einer
angemessenen Zeit beseitigt bzw. die Stauchnahterhöhung auf ein akzeptables Maß reduziert
werden kann.
[0011] Die Vorrichtung für das erfindungsgemäße Innenstrahlen besteht aus einem an einer
Lanze angeordneten Strahlkopf mit mindestens einer am Umfang angeordneten Strahldüse,
dessen Achse in Richtung zum Einführungsende des zu strahlenden Rohres geneigt ist.
Es können auch mehrere Düsen mit unterschiedlich eingestelltem Austrittswinkel oder
Düsengruppen angeordnet werden. Im Falle der Düsengruppen sind die Austrittswinkel
innerhalb einer Gruppe gleich, aber von Gruppe zu Gruppe verschieden. Eine Gruppe
kann zum Beispiel aus zwei um 180 Grad versetzt angeordnete Düsen bestehen, so daß
der Strahlkopf oder das Rohr nur um 180 Grad geschwenkt werden muß, um umfangsseitig
die gesamte Innenoberfläche zu bestreichen. Im Falle einer Düsengruppe bestehend aus
vier Strahldüsen wäre nur eine Schwenkbewegung von 90 Grad erforderlich. Diese Schwenkbewegung
des Strahlkopfes hat gegenüber einer 360 Grad-Drehung den Vorteil, daß die Abdichtungsprobleme
in den Zuführungsleitungen leichter zu lösen sind. Für eine separate Zuführung des
Trägermediums ist im innenliegenden Hohlkörper des Strahlkopfes ein Rohr angeordnet,
das mit am Bereich des vorderen Endes des Strahlkopfes über den Umfang angeordnete,
radial bis nach außen sich erstreckenden Kanälen in Verbindung steht. Eine der konstruktiven
Lösungen besteht darin, ein scheibenartiges Element an der Stirnseite des Strahlkopfes
anzuordnen, das eine Vielzahl von radial sich erstreckenden Kanälen aufweist, die
in eine in der Mitte angeordnete zentrale Bohrung münden, in die auch das durch den
Strahlkopf sich erstreckende Rohr mündet. Zur wirkungsvollen Abschirmung ist es vorteilhaft,
das aus den radialen Kanälen austretende Trägermedium etwas in Richtung des Einführungsendes
des zu strahlenden Rohres umzulenken, damit das austretende Trägermedium dem nach
hinten fallenden Strahlgut entgegenwirken kann. Die Abschirmung kann auch in der Weise
verstärkt werden, daß an der Stirnseite ein flexibles, wärmebeständiges Element lösbar
befestigt ist, dessen äußerer Durchmesser mindestens gleich oder etwas größer ist
als der größte Innendurchmesser des Rohrendes. Ein solches Element kann in einfacher
Weise als Bürste oder als flexible Scheibe ausgebildet sein. Die Flexibilität dieses
Elementes muß so beschaffen sein, daß bei der axialen Hin- und Herbewegung des Strahlkopfes
eine einfache Anpassung an die jeweilige Kontur möglich ist. Außerdem muß das Material
dieses Elementes wärmebeständig bis zu einer Temperatur von ca. 600 Grad Celsius sein,
da das Strahlen unmittelbar nach Beendigung des Stauchprozesses erfolgt.
[0012] Das Außenstrahlen erfolgt in bekannter Weise mit einem auf das Rohrende gerichteten
Strahlkopf, in dem, wie bereits beim Innenstrahlen beschrieben, ein handelsübliches
Strahlgut wie z. B. Korund, Stahl, Kies oder Drahtkorn mit einem Trägermedium -üblicherweise
wird hierfür Preßluft verwendet- injektorartig vermischt werden. Die erforderliche
Bewegung in Umfangsrichtung kann durch Drehen des zu strahlenden Rohres oder durch
Schwenken des Strahlkopfes um das Rohr herum erfolgen. Auch hier bietet es sich an,
bei stillstehendem Rohr mehrere Strahlköpfe umfangsseitig anzuordnen, um den erforderlichen
Schwenkwinkel einzugrenzen und damit die Abdichtprobleme für die Zuführleitungen gering
zu halten. Aus Gründen des Lärmschutzes und des Sauberhaltens der angrenzenden Maschinenanlagen
wird die gesamte Einrichtung zum Innen- und Außenstrahlen mit einer schallgedämmten
Einhausung versehen und der Durchtritt des zu strahlenden Rohres z. B. mittels einer
Gummimanschette abgedichtet. Damit die empfindliche Meßapparatur zur berührungslosen
Abtastung der äußeren Kontur des warm angestauchten Rohrendes nicht beschädigt wird,
wird diese während des Strahlens weggeklappt und soweit erforderlich entsprechend
abgedeckt.
[0013] Die vorgeschlagene Innenstrahleinrichtung ist nicht nur für das hier beschriebene
Verfahren des Entzunderns warm angestauchter Rohrenden geeignet, sondern ist generell
anwendbar für jede Art der Oberflächenreinigung in der Länge begrenzter Innenflächen.
Dabei ist es für das Verfahren unerheblich, ob es sich um die Entfernung von Zunderschichten
oder von Anstrichen oder sonstigen an der Oberfläche festhaftenden Partikeln handelt.
Wesentlich ist, daß der nicht zu reinigende Teil des Hohlkörpers durch das Strahlgut
nicht verschmutzt wird, um eine anschließende, möglicherweise aufwendige Säuberung
zu vermeiden.
[0014] In der Zeichnung werden das Verfahren und die Vorrichtung näher erläutert.
[0015] Es zeigen:
Figur 1 eine Prinzipskizze der Verfahrensweise für das Warmanstauchen und die anschließende
mechanische Bearbeitung
Figur 2 einen Längsquerschnitt durch die erfindungsgemäße Innenstrahleinrichtung
Figur 3 eine schematische Darstellung der berührungslosen Abtastung der äußeren Kontur
des angestauchten Rohrendes.
[0016] In Figur 1 ist in Form einer Prinzipskizze die Verfahrensweise für die Warmanstauchung
und die anschließende mechanische Bearbeitung dargestellt. Das Rohr 30, dessen Ende
bzw. dessen Enden warm angestaucht werden sollen, wird zuerst einer Erwärmungseinrichtung,
z. B. eine Induktionsanlage, zugeführt. In dieser Einrichtung wird das jeweilige Ende
auf Umformtemperatur erhitzt 31 und anschließend in eine Stauchmaschine, in der z.B.
zwei zusammenarbeitende Stauchhalbschalen angeordnet sind, eingefahren und unter Erhöhung
der Wanddicke gestaucht 32. In der Fertigungslinie ist die erfindungsgemäße Entzunderungsanlage
angeordnet, der das Rohr 33 mit dem angestauchten Ende zugeführt wird. Die Einzelheiten
eines Teiles dieser Entzunderungsanlage sind in Figur 2 dargestellt. In dieser Entzunderungsanlage
wird das gestauchte Rohrende innen und außen entzundert 34. Falls für die endgültige
Kontur des gestauchten Endes mehrere Stauchschritte mit mehreren Wärmen erforderlich
sind, wiederholt sich der bereits beschriebene Prozeß beginnend mit dem Arbeitsschritt
31. Die Entscheidungsweiche wird hier durch einen Rhombus 35 symbolisiert. Falls ein
Stauchschritt ausreichend ist bzw. der letzte Stauchschritt beendet ist, werden entweder
gleichzeitig mit der Entzunderung 34 oder anschließend die Stauchnähte 40 (siehe Figur
3) entfernt 36. Die Durchführung dieses Schrittes kann auf einem separaten Putzstand
oder in der bereits beschriebenen Entzunderungsanlage erfolgen. Das Rohr mit dem bzw.
den gesäuberten Rohrenden wird anschließend visuell geprüft 37 und nach Freigabe mechanisch
bearbeitet und mit einem Gewinde versehen 38. Nach Abschluß dieser Arbeiten liegt
ein Gewinderohr 39 vor, das je nach Anforderung direkt versandfertig ist oder anderweitig
noch weiter behandelt wird.
[0017] Figur 2 zeigt im Längsquerschnitt die erfindungsgemäße Innenstrahleinrichtung für
das Entzundern der Innenoberfläche eines warm angestauchten Rohrendes 1. Die ursprüngliche
Ausgangswanddicke 2 des unverformten Rohres ist der rechten Hälfte des Bildes zu entnehmen.
Das Innenstrahlen und das hier nicht dargestellte Außenstrahlen wird entweder gleichzeitig
oder separat getrennt nach jeden Stauchschritt durchgeführt, wobei in diesem Ausführungsbeispiel
die Kontur eines warm angestauchten Rohrendes nach dem letzten Stauchschritt dargestellt
ist. Die Innenstrahleinrichtung besteht aus einer das Trägermedium, z. B. Preßluft
und das Strahlgut zuführenden Lanze mit zwei koaxial angeordneten Hohlkörpern 3,4,
die am Ende in einen stirnseitig abgeschlossenen Strahlkopf 5 übergehen. Auf der Außenseite
des kegligen Teiles 6 des Strahlkopfes 5 sind mindestens eine oder mehrere Strahldüsen
7,7′ in einem fest eingestellten Winkel in Richtung des Einführungsendes 8 des zu
strahlenden Rohres angeordnet. Die beiden koaxial angeordneten Hohlkörper 3,4, die
in diesem Ausführungsbeispiel als Rohre ausgebildet sind, bilden einen Ringraum 9,
über den das Strahlgut zugeführt wird. Um sicherzustellen, daß das Strahlgut auch
bis in den Bereich der Strahldüse 7,7′ gelangt, kann es erforderlich sein, den Ringraum
9 unter leichten Druck des Trägermediums zu setzen. Die für das Strahlen erforderliche
Menge des Trägermediums wird über die Bohrung 10 des innenliegenden Hohlkörpers 4
zugeführt und im Strahlkopf 5 in Richtung einer an der Außenseite des innenliegenden
Hohlkörpers 4 angeordneten Injektordüse 11,11′ umgelenkt. Die Achsen der Strahldüse
7,7′ und der dazugehörigen Injektordüse 11,11′ fluchten miteinander, ebenso deren
Bohrung 12,13,13′. Die Umlenkung des zugeführten Trägermediums erfolgt durch ein in
einer Erweiterung des innenliegenden Hohlkörpers 4 drehbar angeordneten Verteilerelementes
14. Dieses Verteilerelement 14 weist auf der dem Einführungsende 8 zugewandten Seite
Ausnehmungen 15 auf, so daß eine Verbindung zwischen der Bohrung 10 des innenliegenden
Hohlkörpers 4 mit der Injektordüse 13 bzw. 13′ entsteht. Damit ist es möglich, Strahldüsen
7,7′ mit einem unterschiedlich eingestellten Austrittswinkel einzeln oder gruppenweise
anzusteuern. Die Drehung des Verteilerelementes 14 erfolgt durch ein koaxial in der
Bohrung 10 des innenliegenden Hohlkörpers 4 angeordneten Rohres 16, das fest mit dem
Verteilerelement 14 verbunden ist und durch dieses sich hindurcherstreckt. Für den
stirnseitigen Abschluß des Strahlkopfes 5 wird ein Deckel 16 an den verdickten Enden
der beiden Hohlkörper 3,4′ mit Schrauben 17,18 befestigt, der eine in das Innere des
Rohres sich erstreckende bolzenartige Verlängerung 19 aufweist. Auf diesem Bolzen
19 ist ein scheibenartiger Körper 20 befestigt, in dem radial sich erstreckende Kanäle
21 angeordnet sind. Der Deckel 16 ist mit einer zentralen Bohrung 22 versehen, die
mit der Bohrung des zentral angeordneten Rohres 16 fluchtet. Durch dieses Rohr 16
wird über die zentrale Bohrung 22 des Deckels 16 ebenfalls Preßluft zugeführt, die
dann radial aus den Kanälen 21 des scheibenförmigen Körpers 20 austritt und einen
abschirmenden Vorgang bildet. Um die Wirkung der Abschirmung zu verstärken, sind die
radialen Kanäle 21 des scheibenförmigen Körpers 20 am Austrittsende in Richtung des
Einführungsendes 8 abgewinkelt, so daß die austretende Luft dem nach hinten fallenden
Strahlgut entgegenwirkt. Für eine noch bessere Abschirmung des Innenraumes des Rohres
vor umherfliegendem Strahlgut ist in diesem Ausführungsbeispiel auf dem Bolzen 19
eine aus Stahldrähten gebildete Bürste 23 angeordnet, die mittels einer Scheibe 24
und einer Mutter 25 an den scheibenförmigen Körper 20 angedrückt wird. Während des
Strahlens wird der Strahlkopf 5 axial hin- und herbewegt, hier gekennzeichnet durch
die Pfeile 26,26′ und gleichzeitig auch gedreht bzw. nur geschwenkt, hier gekennzeichnet
durch den Pfeil 27. Diese Bewegung muß die Bürste 23 mit vollziehen und sie muß im
Durchmesser mindestens gleich oder etwas größer sein als der größte Innendurchmesser
des Rohrendes 1, damit die Wirkung der Abschirmung während der Bewegung aufrechterhalten
bleibt. In diesem Beispiel liegt der größte Innendurchmesser im unverformten Teil
des Rohres 2, bei einem aufweitenden Anstauchen kann er aber auch im Stauchbereich
liegen.
[0018] Alternativ zu der hier beschriebenen Bewegung des Strahlkopfes in Axial- und in Umfangsrichtung
ist auch eine entsprechende Bewegung des Rohres bei stillstehendem Strahlkopf 5 möglich.
[0019] Figur 3 zeigt schematisch das berührungslose Abtastverfahren zur Auffindung der Stauchnähte
40. Mittels einer Meßvorrichtung 41, z. B. ein induktiver Wegaufnehmer, wird die äußere
Kontur 42 des angestauchten Rohrendes 1 (Fig. 2) berührungslos abgetastet. Die Meßsignale
werden über eine Leitung 43 einem Verstärker 44 zugeführt und anschließend über einen
Analog-Digitalwandler 45 in digitale Werte umgewandelt. Diese Werte fließen in einen
Rechner 46, in dem die gemessenen Ist-Daten mit vorgegebenen Soll-Daten verglichen
werden. Im Bereich der Stauchnähte 40 liegt eine über einen vorgegebenen Schwellwert
liegende Abweichung der Kontur vor. Daraus ermittelt der Rechner die Steuerkoordinaten
und führt sie einem Steuerglied 47 zu, dessen Steuersignale auf einen verfahrbaren
Werkzeughalter 48 gegeben werden. Das Werkzeug 49, hier in diesem Falle ein schematisch
dargestellter Strahlkopf, wird mittels des Werkzeughalters 48 positioniert und das
austretende Strahlgut kann fokussiert auf die zu entfernenden Stauchnähte 40 gerichtet
werden.
1. Einrichtung zur Oberflächenreinigung eines warm angestauchten Rohrendes mit mindestens
einer auf die Rohroberfläche gerichteten, an einem Strahlkopf angeordneten Strahldüse
und einer am Strahlkopf angeschlossenen Zuführung für ein gasförmiges Trägermedium
und Strahlgut, welches im Strahlkopfbereich injektorartig vermischt wird, wobei für
das Innenstrahlen die Einrichtung eine axial verschiebbare Strahllanze mit dem daran
angeordneten Strahlkopf und ein Abstützmittel aufweist und die Strahldüse in der Längsebene
in einem Winkel zur Rohrinnenfläche ausgerichtet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Innenstrahlen die in Umfangsrichtung (27) bewegbare, aus zwei koaxial angeordneten
Hohlkörpern (3,4) bestehende Strahllanze mit dem daran anschließenden Strahlkopf (5)
eine kompakte Einheit bildet und die Strahldüse (7,7′) unter einem zum Einführungsende
(8) des zu strahlenden Rohres und zur Strahllanze hin eingestellten Winkel angeordnet
ist und die axiale Bohrung (10) des innenliegenden Hohlkörpers 84) mit einem durch
die Wandung dieses Hohlkörpers (4) in Richtung des Einführungsendes (8) geneigten
sich erstreckenden Kanal in Verbindung steht, an dessen Ende eine mit der Strahldüse
(7,7′ ) fluchtende Injektordüse (11,11′) angeordnet ist und zur Bildung eines das
Innere des Rohres vor eindringendem Strahlgut abschirmenden gasförmigen Vorhanges
die axiale Bohrung (10) des innenliegenden Hohlkörpers (4) ein koaxial angeordnetes
Rohr (10) aufweist, das sich durch den Strahlkopf (5) hindurcherstreckend mit im Bereich
des Strahlkopfendes über den Umfang verteilt angeordneten, radial bis nach außen sich
erstreckenden Kanälen (21) in Verbindung steht und an der Stirnseite des Strahlkopfes
(5) ein flexibles, wärmebeständiges Element lösbar befestigt ist, dessen äußerer Durchmesser
mindestens gleich oder etwas größer ist als der größte Innendurchmesser des Rohrendes.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strahlkopf (5) mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Strahldüsen (7,7′)
aufweist und die axiale Bohrung (10) des innenliegenden Hohlkörpers (4) im Bereich
des Strahlkopfes (5) in eine Erweiterung übergeht, in die ein verdrehbares Verteilerelement
(14) angeordnet ist, durch das sich das in der axialen Bohrung (10) des innenliegenden
Hohlkörpers (4) liegende und fest mit ihm verbundene Rohr (16) hindurcherstreckt und
das auf seiner dem Einführungsende (8) des zu strahlenden Rohres zugewandten Seite
entsprechend geformte Ausnehmungen (15) aufweist, die bei entsprechender Stellung
des Verteilerelementes (14) in Umfangsrichtung eine Verbindung von der Bohrung (10)
des innenliegenden Hohlkörpers (4) zur Injektordüse (11,11′) bilden.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahldüsen (7,7′) zwei oder mehrere Düsengruppen mit unterschiedlich eingestellten
Austrittswinkel für das Strahlgut bilden, wobei der Austrittswinkel innerhalb einer
Gruppe gleich ist und durch Drehung des Verteilerelementes (14) die einzelnen Düsengruppen
mit dem das Trägermedium zuführenden Bohrung (10) des innenliegenden Hohlkörpers (4)
verbindbar sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Element in Form einer kreisringförmigen Bürste (23) ausgebildet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Element mindestens eine kreisringförmige Scheibe aufweist.
6. Verfahren zum Entzundern und Verputzen eines mittels eines geteilten Werkzeuges
warm angestauchten Rohrendes unter Verwendung einer Einrichtung nach Anspruch 1, bei
dem der sich gebildete Oberflächenzunder und die Stauchnähte nach Abschluß der Warmumformung
mechanisch entfernt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß der gesamte angestauchte Rohrendenbereich einschließlich des Überganges bis zum
Beginn des unverformten Rohres nach jedem Stauchvorgang innen und außen gestrahlt
wird und nach dem letzten Stauchvorgang auch die Stauchnähte entfernt werden und beim
Innenstrahlen eine bestimmte Menge des zugeführten gasförmigen Trägermediums ohne
Vermischung mit dem Strahlgut von der Mitte radial über den gesamten Umfang auf die
Innenoberfläche gerichtet wird, die einen mit der Strahlquelle wandernden, das Innere
des Rohres vor eindringendem Strahlgut abschirmenden gasförmigen Vorhang bildet.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Innen- und Außenstrahlen gleichzeitig erfolgt.