(19)
(11) EP 0 385 561 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
05.09.1990  Patentblatt  1990/36

(21) Anmeldenummer: 90250051.1

(22) Anmeldetag:  15.02.1990
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5B21C 43/00, B24C 3/16
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE DE ES FR GB IT

(30) Priorität: 01.03.1989 DE 3906937

(71) Anmelder: MANNESMANN Aktiengesellschaft
D-40027 Düsseldorf (DE)

(72) Erfinder:
  • Von Borcke, Wulff-Eckhard
    D-5657 Haan 1 (DE)
  • Meyerling, Wilfried
    D-4150 Krefeld (DE)

(74) Vertreter: Meissner, Peter E., Dipl.-Ing. et al
Meissner & Meissner, Patentanwaltsbüro, Postfach 33 01 30
D-14171 Berlin
D-14171 Berlin (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Einrichtung zur Oberflächenreinigung eines warm angestauchten Rohrendes


    (57) Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Oberflächenreinigung eines warm angestauchten Rohrendes mittels einer Strahldüse und einer am Strahlkopf angeschlossenen Zuführung für ein gasförmiges Trägermedium und Strahlgut. Der Strahlkopf (5) bildet mit der Strahllanze eine kompakte Einheit und die Strahldüse (7, 7') ist unter einem zum Einführungsende des zu strahlenden Rohres und zur Strahllanze hin eingestellten Winkels angeordnet, und es ist eine mit der Strahldüse (7, 7') fluchtende Injektordüse (11, 11') vorgesehen, die zur Bildung eines, das Innere des Rohres vor eindringendem Strahlgut abschirmenden, gasförmigen Vorganges dient.




    Beschreibung


    [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.


    Ansprüche

    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.
     




    Zeichnung