DE8617402U1 - Vorrichtung zum gegenseitigen Ausrichten und Spannen der Enden eines Rohrpaares - Google Patents

Description

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OTTO TUCHENHAGEN
GmbH i Co, KG
berliner Straße 10

20Ö9 Buchen den 2B;06.1986

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Deutsche Patentamt
Zweibrückenstraße 12
SOQO München 1

Gebr.auchsmusteranmeldunq

Anmelder: Otto Tuchenhagen GmbH & Co. KG Berliner Straße 10 2059 Buchen

Vorrichtung zUm gegenseitigen Ausrichten und Spännen der

Enden eines Rohrpaares

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum gegenseitigen Ausrichten und Spannen der Enden eines Rohrpaares mittels von einem als Doppelkegel ausgebildeten Haltekörper radial nach außen geführten Spanngliedern, wobei letztere unter der Kraftwirkung einer in axialer Richtung jeweils von außen einwirkenden Vorkehrung auf der Doppelkegelmantelfläche gegenläufig einander näherbar sind.

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r_r Eine Vorrichtung der einleitend gekennzeichneten Gattung

■; · ist beispielsweise Unter der Bezichnung "fliegender

P Doppel-Spannzangendorn mit Ein- und Ausrückvorrichtung"

aus dem Buch "Vorrichtungen ΪΪ" von H. Mauri, Springer-Verlag 1981, Seiten 20 und 21, bekannt.

Bei diesem bekannten Doppel-Spannzangendorn werden die beiden Spännglieder, die dort als Spannpatronen bezeichnet

<■■ sind, mittels einer Ein- und Ausrückvorrichtung gleichzei-

tig und gegenläufig auf einem Doppelkegel verschoben* Dabei werden die Spannpatronen aufgespreizt, so daß ein gleich-

il zeitiges Spannen der Enden eines Rohrpaares stattfindet.

Die Anwendung einer derartigen Vorrichtung, beispielsweise zum gegenseitigen Ausrichten und Spannen von miteinander zu verschweißenden Rohrenden, hat Handhabungsnachteile, da sie nur schwer unter dem sogenannten Stoß der zu verschweißenden Rohrenden zu justieren und auszurichten ist. Dieses resultiert aus der Tatsache, daß die Vorrichtung die Rohrenden gleichzeitig spannt, wobei der Eingriffs- und Einwirkungsbereich der Vorrichtung vollständig und insgesamt von den Rohrenden überdeckt ist.

Diesen Nachteil versucht ein aus dem deutschen Gebrauchsmuster 85 07 555.8 bekannter Spannkörper zum gegenseitigen Ausrichten und Spannen der Enden eines Rohrpaares zu vermeiden, indem eine Reihe von Spanngliedern, die jeweils einem Rohrende zugeordnet sind, nacheinander zum Eingriff kommen. Dieses wird durch zwei Federn erreicht, die eine unterschiedlich große Federsteifigkeit aufweisen. Bei dem Spannen der Enden des Rohrpaares werden zunächst die mit der schwächeren Feder wirkungsmäßig in Verbindung stehenden Spannglieder radial auswärts bewegt, bis sie in Anlage am Innenumfang des Rohres gelangen und den gesamten Spannkörper dadurch innerhalb dieses Rohres zumindest vorläufig zentrieren und festhalten.

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Die Kraft der anderen Feder, die wirkungsmäßig mit den Spanngliedern des anderen Rohrendes in Verbindung steht, ist so gewählt, daß diese Spannglieder noch nicht in Funktion treten, so daß das zugeordnete Rohrende noch justiert werden kann. Ein vollständiges Spannen der beiden Rohrenden des Rohrpaares wird dadurch erreicht, daß der Druck zur Betätigung der Spannglieder des Spannkörpers gesteigert wird. Diese anschließende Drucksteigerung hat zur Folge, daß auch die stärkere Feder zusammengedrückt und das zweite Rohrende -zentriert und gespannt wird. Der vorgenannte Spannkörper kann in seiner Funktion und Handhabung ebenfalls nicht befriedigen. Nachteilig ist zunächst, daß zum Vor- und Fertigspannen der Enden des Rohrpaares Druckmittel auf unterschiedlich hohem Druckniveau bereitzustellen ist. Darüber hinaus ist nachteilig, daß das Auseinanderfahren der Spannglieder zum Zwecke des Spannens in zeitlichem Abstand durch eine einzige Kraft, ausgehend von einem mit einer Kolbenzylindereinrichtung verbundenen Teller, bewirkt wird. Dieses quasi kaskadenförmige Aufziehen der Spannglieder unter der Einwirkung unterschiedlich großer und schwer exakt zu bestimmender Federkräfte führt in Verbindung mit den an den Spanngliedern auftretenden Reibungskräften zu unklaren oder zumindest statisch unbestimmten Kräfteverhältnissen an den Spannstellen. Darüber hinaus ist bei dem bekannten Spannkörper vorgesehen, daß die Spannglieder von den Windungen einer geschlossenen Schraubenfeder gebildet sind. Die Kräfte, die solche deformierbaren Federn ausüben können, sind begrenzt, so daß einerseits die Fähigkeit des Spannkörpers, unrunde Rohrenden kreisförmig zu runden, beschränkt ist, und daß andererseits die Fähigkeit de-- Spannkörpers, leicht deformierte Rohrenden zu zentriejpn, relativ schlecht ist.

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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend gekennzeichneten Gattung zu schaffen, die ein Spannen der Rohrenden in zeitlichem Abstand und unter definierten und von außen steuerbaren Bedingungen ermöglicht. Darüber hinaus soll die Zentrierfähigkeit gegenüber bekannten Vorrichtungen verbessert werden.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß auf jeder Kegelmantelfläche des Doppelkegels eine Gruppe von Spanngliedern angeordnet ist, wobei jede Gruppe gemeinsam |[ und unabhängig von der anderen in beiden axialen Richtungen verschiebbar ist.

Die Betätigung der Spannglieder in der im Hauptanspruch gekennzeichneten Art und Weise erfolgt nach einer in Anspruch 2 gekennzeichneten vorteilhaften Ausführungsform. Es ergeben sich durch diese Ausführungsform klar definierte Spannverhältnisse. Die Vorrichtung gemäß der Neuerung kommt mit einer einzigen Druckstufe für das zur Betätigung der Spannglieder erforderliche Druckmittel aus. Die Überführung einer Gruppe von Spanngliedern in ihre Spannstellung erfolgt nacheinander; sie ist eindeutig definiert und steuerbar. Dieses trifft ebenso zu für die Überführung der Spannglieder in ihre entspannte Stellung. Mit der Vorrichtung gemäß der Neuerung ist ein zeitlich eindeutig abgrenzbares und steuerbares Folgespannen realisierbar. Zunächst werden die vom Spannantrieb am weitesten entfernten Spannglieder in ihre Spannstellung überführt. Die Vorrichtung hat einseitig gespannt. Danach werden durch Ansteuerung die dem Spannantrieb benachbarten Spannglieder | in ihre Spannstellung überführt, Die Vorrichtung spannt |

nunmehr beidseitig die Enden des Rohrpaares, Die Kfaftver- I hältnisse an der einen Spannstelle Sind unabhängig von jenen an der änderen, da sie allein Von der Höhe des

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Druckes des Druckmittels und den Reibungsverhältnisse',-; zwischen den Spanngliedern und dem jeweils zugeordneten Kegelmantel des Doppelkegels bestimmt werden.

•Die Zentrierfähigkeit der Vorrichtung gemäß der Neuerung wird gegenüber anderen bekannten Vorrichtungen dadurch verbessert, daß gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Neuerung die Spannglieder jeder Gruppe als starre Kreisringsegmente ausgebildet sind. Es hat sich dabei weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, wenn jede Gruppe aus sechs Spanngliedern besteht.

Damit die Soannglieder auf der jeweils zugeordneten Kegelmantelfläche fixiert und bei Überführung der Vorrichtung in

ihre entspannte Stellung selbsttätig radial nach innen geführt werden, sieht eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Neuerung vor, daß wenigstens zwei, im Abstand voneinander angeordnete, ringförmige Federelemente eine Gruppe von Spanngliedern umschließen. Diese ringförmigen Federelemente können beispielsweise sogenannte Sprengringe sein, die in begrenztem Maße radial elastisch aufweitbar sind.

Eine andere Ausgestaltung dar Vorrichtung gemäß der Neuerung sieht vor, daß die Druckmittelräume innerhalb des Antriebssystems der Vorrichtung über Kanäle innerhalb der durch den Bodan des Zylinders hindurchgeführten Kolbenstange mit der Umgebung der Vorrichtung verbindbar sind. Alternativ hierzu wird gemäß einer anderen Weiterbildung der Vorrichtung gemäß der Neuerung Vorgeschlagen, daß die Dfuckmittelräume über Kanäle im Zylindermantel des Zylinders mit der Umgebung der Vorrichtung verbindbar sind. Diese Art der Einleitung des Druckmittels ermöglicht auf

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einfache Art und Weise die Anordnung der Vorrichtung innerhalb eines Rohres. Die Vorrichtung wird dabei in Verbindung mit Schlauchleitungen über das der Schweißnaht abgewandte Rohrende in das jeweilige Rohr bis zur Verbindungsstelle der Enden des Rohrpaares eingeführt.

Damit die Wurzel der Schweißnaht von der Rohrinnenseite her während des Schwväißvorganges mit Schutzgas bespült werden kann, sieht eine andere Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Neuerung vor, daß am Doppelkegel zwischen den Spanngliedern ein Ringraum mit Schutzgasanschluß vorgesehen ist.

Damit sich das Schutzgas gleichmäßig und ohne Düsenwirkung auf die Schweißstelle verteilt, ist nach einer anderen Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Neuerung vorgesehen, daß der Ringraum auf seinem, den Enden des Rohrpaares zugewandten, Umfang von einem engmaschigen, mehrlagigen Sieb begrenzt ist.

Um insbesondere die Vorrichtung vor Überhitzung zu schützen, sieht eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Neuerung vor, daß innerhalb des Doppelkegels ein Kühlmittelraum vorgesehen ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Neuerung enthält die Kolbenstange, die durch den Boden des Zylinders nach außen hindurchgeführt ist, Zu- und Abiührkanäle für Schutzgas und Kühlmittel und/oder gegebenenfalls Weitere Medien. Hierdurch ergeben sich für diese Fluide hinsichtlich ihrer Zuführung zur Vorrichtung innerhalb des Rohrpaares die gleichen Vorteile, wie sie bezüglich des Druckmittels bereits dargestellt wurden.

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Um die Ruckstellkfäfte aUf die Spanhglieder bei deren Überführung aus der Spsnhsteliung in die entspannte Stellung zu forcieren, sieht eine weitere vorteilhafte" Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Neuerung vor, daß sich die Spannglieder über Federn in axialer Richtung auf dem Doppelkegel abstützen.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung gemäß der Neuerung sieht in zwei Querschnittsebenen auf dem Umfang des Mantels des Zylinders jeweils wenigstens drei Abstandhalter vor, die die Aufgabe haben, die entspannte Vorrichtungen zu führen, wenn diese insbesondere innerhalb

Rohre
relativ langer/verschoben werden muß. Die Abstandhalter sind zweckmäßig aus einem nichtmetallischen Werkstoff ausgeführt, so daß es bei einer Verschiebung nicht zu Beschädigungen des Rohres kommt.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben, Es zeigen

Figur 1 einen Mittelschnitt durch die Vorrichtung gemäß der Neuerung in ihrer entspannten Stellung;

einen Mittelschnitt durch einen Teil der oberem Hälfte der Vorrichtung gemäß der Neuerung, wobei das linke Röhrende gespannt, und der Antrieb in eine diesbezügliche Stellung überführt ist und

Figur 3 einen Mittelschnitt durch einen Teil der oberen Hälfte der Vorrichtung gemäß der Neuerung, wobei beide Rohrenden gespannt sind, und der Antrieb in eine diesbezügliche Stellung überführt ist.

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Die im folgenden anhand Figur 1 insgesamt dargestellte Vorrichtung dient dazu, die in den Figuren 2 und 3 abgebildeten Rohrenden FM und R2 im Bereich ihrer Stoßstelle fest und genau miteinander fluchtend zu verspannen, so daß sie beispielsweise mittels einer selbsttätig um das Rohr von \ außen herumgeführten Schweiß vorrichtung miteinander schweißt wsrdsn können. Wichtiges- Anwönöüngsgebiet tür eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise alle auf Baustel- | len vor Ort herzustellenden Rohrverbindungeh, bei denen hohe Anforderungen an die Fluchtgenauigkeit der miteinander zu verbindenden Rohrwände gestellt werden.

Ein erstes und ein zweites Kegelteil 1 bzw. 2 sind über Verbindungsrriitel 20 zu einem Doppelkegel 1 , 2 miteinander verbunden. Letzterer wird auf einer Kolbenstange 3 verschiebbar und abgedichtet geführt. Hierzu dient jeweils eine Dichtung 24 und ein Führungsring 25. Um das erste Kegelteil 1 ordnet sich eine Gruppe von Spanngliedern 7, die als starre Kreisringsegmente ausgebildet und der Form des Kegelmantels angepaßt sind, und die von wenigstens zwei, im Abstand von einander angeordneten, ringförmigen Federelementen 26 umschlossen werden. Die gleiche Anordnung, nur spiegelbildlich, ergibt sich für die Gruppe von Spanngliedern 8 auf dem zweiten Kegelteil 2. Die Kolbenstange 3 durchsetzt einen auf der rechten Seite des Doppelkegels 1, 2 angeordneten topfförmigen Zylinder 11, in dem eine radial orientierte Trennwand 5 mit dem Zylin^ dermantel formschlüssig und dicht verbunden ist. In einem von der Trennwand 5 und dem Boden des Zylinders 11 begrenzten Raum ist ein erster Kolben 6 vorgesehen, der gegenüber dem Zylindermantel dichtet, Druckmitelräume I und III voneinander trennt, und der mit der Kolbenstange 3 formschlüssig und dicht verbunden ist. Auf der der Trennwand 5 abgewandten Seite des ersten Kolbens 6 ist ein rohrförmiger Zapfen 6a ausgebildet, der durch den Boden des Zylinders 11 hindurchgeführt ist. Zur Abdichtung dient eine erste und ej.Tip:"2.weit(3 itehjiuiseflichtung 29 bzw. 30.

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fri einem auf der anderen Seite der Trennwand 5 befindlichen Raum ist ein zweiter Kolben 4 Vorgesehen, der gegenüber dem Zylindermantel dichtet, auf der kolbenstange 3 verschiebbar und abgedichtet geführt ist und zwischen sich und der Trennwand einen dritten Druckmitteiraum ΪΪ bildet, Und der auf seiner vom Druckmitteiraum II abgewandten Stirnseite in einer Endlage am Doppelkegel 1 . 2 anliegt. Sowohl der zweite Kolben 4 als auch die Trennwand 5 sind über nicht näher bezeichnete Dichtungen und Führungsringe auf der Kolbenstange 3 abgedichtet bzw. auf dieser geführt. Gegenüber dem Zylindermantel des Zylinders 11 erfolgt eine Abdichtung der Kolben 4, 6 und der Trennwand 5 über Dichtungen 28. Die Trennwand 5 ist über zwei Sicherungsringe 14 im Zylindermantel formschlüssig festgelegt. In der linken Endlage des zweiten Kolbens 4 liegt dieser stirnseitig am zweiten Kegelteil 2 an. Diese Lage des zweiten Kolbens 4 wird gleichzeitig durch einen Sicherungsring 13 im Zylindermantel des Zylinders '!1 begrenzt. Ein zweiter Sicherungsring 13 legt eine Staubscheibe 23 derart im Zylindermantel des Zylinders 11 formschlüssig fest, daß der zweite Kolben 4 bis auf seine am zweiten Kegelteil 2 anliegende Nabe gegenüber dem Doppelkegel 1, 2 abgeschirmt ist.

Das linksseitige Ende des Zylindermantels des Zylinders 11 wird von einem Ring 10 umschlossen, der über einen Sicherungsring 12 mit dem Zylindermantel formschlüssig verbunden ist. Der Ring 10 bildet mit seiner dem Doppelkegel 1, 2 zugewandten Stirnfläche eine axiale Begrenzungsfläche für die Spannglieder 8. Die Spannglieder 7 werden in gleicher Weise auf der anderen Seite des Doppelkegels 1, 2 von einer Scheibe 9 begrenzt, die über Verbindungsmittel 21, 22 mit der Kolbenstange 3 verbunden ist. Die Kolbenstange 3 endet andererseits im ersten Kolben 6, in dem sie über eine Stangendichtung 31 abgedichtet, und an dera sie

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axial UnVerschieblich über einen Sicherungsring) 27 festgelegt ist» Innerhalb des rohrförmigen Zapfens 6a befindet sich, über eine Dichtung 33 abgedichtet, ein Verteilerstück 15, in das einerseits aus der Umgebung der Vorrichtung herangeführte Rohre 18 über Verbindungsteile 19 hineingeführt sind, und das andererseits Verbindungen zu den Kanälen 3a, 3b und 3e innerhalb der Kolbenstange 3 und eine Verbindung zum Kähäl 3c innerhalb des rohrförmigen Zapfens Ga herstellt* Der Kanal 3a fuhrt zum Druckmittelraum Ϊ, der Kanal 3b -führt zum Druckmittelraum II, der kanal 3c führt zum Druokrnittelraum ΐίϊ, und der Kanal 3e führt zu einer Axialbohrung 3h innerhalb der Kolbenstange 3, die ihrerseits über Kanäle 3f und 3g mit einem Ringrauni 32, der am Doppelkegel 1, 2 zwischen den Spanngliedern 7, vorgesehen ist, in Verbindung steht. Der Ringraum 32 ist an seinem den Enden des Rohrpaares R 1., R2 zugewandten Umfang von einem engmaschigen, mehrlagigen Sieb 34 begrenzt. Damit die Enden der Rohre 18 in Verbindung mit dem jeweiligen Verbin/dungsteil 19 nicht aus dem Verteilerstück herausgezogen werden können, ist ein Klemmstück 16 vorgesehen, das in Verbindung mit einer Überwurfmutter 17 die Rohre innerhalb des rohrförmigen Zapfens 6a klemmt und fixiert.

In Figur 1 ist die dargestellte Vorrichtung in ihrer entspannten Stellung gezeigt. Dazu sind die Druckmittelräume II und III über die Kanäle 3b bzw. 3c mit Druckmittel anzusteuern. Der erste Kolben 6 befindet sich dadurch in seiner äußersten linken Endlage und legt sich dabei an die Trennwand 5 an. Die mit ihm formschlüssig verbundene Kolbenstange 3 ist dabei soweit wie möglich nach links verschoben, so daß sich die Scheibe 9 in ihrem größtmöglichen Abstand vom ersten Kegelteil 1 befindet. Durch die gleichzeitige Ansteuerung des Druckmittelraumes II befindet sich der zweite Kolben 4 in seiner äußersten linken Lage. Er legt sich dabei stirnseitig an das zweite Kegelteil 2 an. Die vorstehend beschriebene Stellung der Kolben 4, B ergibt den größtmöglichen Abstand zwischen der Scheibe 9 und dem

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Ring 10, die ihrerseits axiale Begrenzungen für die Spannglieder 7, 8 darstellen. Letztere sind dadurch in größtmöglichen Abstand voneinander axial auseinandergefahren, wodurch sie sich gleichzeitig als Folge ihrer Verschiebung auf dem Doppelkegel 1, 2 , in radialer Richtung gesehen, in ihrer durchmesserkleinsten Stellung befinden. In dieser Anordnung der Spannglieder kann die Vorrichtung gemäß der Neuerung in die Enden eines zu verschweißenden Rohrpaares eingeführt bzw. aus der verschweißten Rohrverbindung herausgezogen werden.

Auf dem Umfang des Mantels des Zylinders 1 1 sind in zwei Querschnittsebenen jeweils wenigstens drei Abstandhalter vorgesehen, die sich auf den zwei in größtmöglichem Abstand voneinander befindenden Querschnittsebenen gleichmäßig gruppieren, und die von einem Durchmesser umhüllt werden, der kleiner als der Rohrnenndurchmesser und größer als der Durchmesser der Spannglieder 7, 8 im entspannten Zustand ist. Anstelle von einzelnen Abstandhaltern 35 können auch Ringe vorgesehen werden, die den Zylindermantel vollständig umschließen. Die Abstandhalter 35 werden zweckmäßig aus einem nichtmetallischen Werkstoff, vorzugsweise aus einem hitzebeständigen Kunststoff, ausgeführt. Sie haben die Aufgabe, äin entspannte Vorrichtung zu führen, wenn diese, insbesondere innerhalb relativ langer, Rohre verschoben werden muß, so daß die metallischen Spannglider 7, 0 das Rohr nicht beschädigen können. Anstelle von Abstandhaltern 35, die auf der Rohrinnenwand gleiten, können auch Rollen vorgesehen werden.

ϊη Figur 2 hat die Vorrichtung gemäß der Neuerung das linke Rohrende Ri gespannt. Die Spannglieder 7 wurden dabei auf dem ersten Kegelteil 1 in Richtung 2Uf Mitte des Doppölkegeis 1, 2 axial Verschoben. In ihrer Spannendläge stützen sie sich einerseits auf der Innenseite des Röhrendes R1 und andererseits auf der Mantelfläche des ersten Kegelteils 1

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ab. Ursächlich für diese axiale Verschiebung, die zu einer radialen Aufweitung führte, war eine Kraftwirkung F , jile über die Scheibe 9 und die Kolbenstange 3 vom ersten Kolben 6 erzeugt und auf die Gruppe von Schließgliedern 7 übertragen wurde. Die Spannkraft F wird im Druckmittelraum I durch dessen Beaufschlagung mit Druckmittel über den Kanal 3a erzeugt. Eine gleichgroße Gegenkraft zur vorgenannten Spannkraft F stützt sich auf der Trennwand 5 ab, die ihrerseits im Zylindermantel des Zylinders 11 formschlüssig festgelegt ist. Damit am ersten Kegelteil 1 eine der Spannkraft F entgegengerichtete Gegenhaltekraft F „ bereitgestellt werden kann, muß der Druckmittelraum II ebenfalls mit Druckmittel beaufschlagt werden. Die Zuführung des Druckmittels erfolgt über den Kanal 3b. Infolge der Druckbeaufschlagung des Druckmittelraumes II wird der zweite Kolben 4 in seine äußerste linke Endlage verschoben. Sowohl die Trennwand 5 als auch der zweite Kolben 4 sind über die Zylinderwand und unter Einwirkung der Druckkräfte F.. miteinander verspannt. Über die am zweiten Kegelteil 2 anliegende Nabe des zweiten Kolbens 4 wird die Gegenhaltekraft F_ in den Doppelkegel 1, 2 eingeleitet und steht somit an der Spannstelle im Rohrende R1 zur Verfügung. Der zweite Kolben 4 stellt quasi einen durch Druckmittel vorgespannten Anschlag für den Doppelkegel 1, 2 dar, der dadurch unter der Kraftwirkung der Spannkraft F nicht nach rechts verschoben werden kann. Da auf den Zylindermantel des Zylinders 11 (vgl. Figur 1) keine weiteren Kräfte wirken, die nicht intern im System kompensiert wurden, verharren die Spannglieder 8 in ihrer entspannten Lage. Das Rohrende R2 kann in dieser Spannlage der Vorrichtung justiert und ausgerichtet werden, per Kraftfluß ist .innerhalb dei Vorrichtung gemäß der Neuerung in ditasef Spannstellung in sich geschlossen, Er verläuft, beispielsweise ausgehend vom ersten Kolben 6, über die Kolbenstange 3, die Scheibe 9, die Spännglieder I₁ das erste Und zweite Kegelteil 1 bzw, 2, den zweiten Kolben 4, den Zylindermantel des Zylinders ,I₁I₁,, bi.f ζ,ιμτ Trennwand 5, Hier schließt

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sich der Kraftfluß über die vom Druckmittel im Druckmittelraum I auf die Trennwand 5 ausgeübte Druckkraft F . Das Verschieben des zweiten Kolbens 4 unter dem Einfluß des Druckmittels im Druckmittelraum II führt lediglich, wie vorstehend bereits erwähnt, zu einem Verspannen des zweiten Kolbens 4 und der Trennwand 5 über den Zylindermantel des Zylinders 11. Durch die äußerste linke Endlage des zweiten Kolbens 4 ist gleichzeitig das maximale Auseinanderfahren der Spannglieder 8 und des zweiten Kegelteils 2 sichergestellt. Die Beaufschlagung des Drückmittelraumes I

bewirkt, wie vorstehend bereits ebenfalls erläutert, das 's

Spannen der Vorrichtung gemäß der Neuerung innerhalb des

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linken Rohrendes R1.

In der Stel'-ung der Vorrichtung gemäß der Neuerung, wie sie in Figur 3 dargestellt ist, befinden sich auch die Spannglieder 8 in ihrer Spannstellung. Zu diesem Zweck bleibt nur noch der Druckmittelraum I angesteuert. Man erkennt, daß der erste Kolben G seine Lage, die er in Figur 2 einnimmt, unverändert beibehält. Unter der Wirkung der Spannkraft F , die über das Druckmittel im Druckmittelraum I auf die Trennwand 5 ausgeübt wird, bewegt sich der Zylindermantel des Zylinders 11 nach links und schiebt über den Ring 10 die Spannglieder S auf den Kegelmantel des zweiten Kegelteils 2, so daß sie dort eine radiale Aufweitung erfahren und sich an der Innenseite des Rohrendes R2 anlegen. Da der Doppelkegel 1, 2 durch die Lage der Kolbenstange 3 in Verbindung mit der Scheibe 9 seine Lage unverändert beibehalten muß, kommt es zwischen dem zweiten Kolben 4 und dem Zylindermantel des Zylinders 11 zu einer Relätivv/erschiebung. Der zweite Kolben 4 Verläßt innerhalb des Zylindermantels des Zylinders 11 seine Unke äußerste ' Endlage und Verschiebt sich, Relativ gesehen, in Richtung zur Trennwand 5, Die zum Spannen del⁴ Spännglieder Ö am zweiten Kegelteil 2 notwendige Gegehhaltekfaft wird über das erste Kegelteil 1, die Scheibe 9, die Kolbenständ 3 und

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den srsten Kolben 6 bereitgestellt. Der Kraftfluß ist in dieser Spannstellung ebenfalls wieder in sich geschlossen. Er verläuft, beispielsweise ausgehend vom Druckmittelraum

I, über die Trennwand 5, den Zylindermantel des Zylinders

II, den Ring 10, die Spannglieder 8, den Doppelkegel 1, 2, die Spannglieder 7, die Scheibe 9, die Kolbenstange 3, bis zum ersten Kolben 6. Hier schließt sich der Kraft-fluß über die vom Druckmittel im Druckmittelraum I auf cie Trennwand 5 und den ersten Kolben 6 beiderseits ausgeübte Druckkraft

Man erkennt aus der vorstehenden Figurenbeschreibung, daß jede Gruppe von Spanngliedern 7, 8 gemeinsam urtd unafohängig von der anderen, in beiden axialen Richtungen auf dem Doppelkegel 1, 2 verschiebbar ist. Die zeitliche Abfolge dieses Folgespannens. beginnend mit dem einseitigen Spannen am Rohrende R1 und endet mit dem beidseitigen Spannen der Rohrende R1 und R2, ist klar definiert, zeitlich eindeutig abgegrenzt und von außen steuerbar. Das Entspannen der Vorrichtung gemäß der Neuerung nach dem Verschweißen der Rohrenden RI und R2 erfolgt entsprechend der Abfolge der vorstehend beschriebenen Schritte sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge.

Um das Entspannen der Vorrichtung gemäß der Neuerung beim Auseinanderfahren der Scheibe 9 und des Ringes 10 zu forcieren, ist vorgesehen, daß sich die Spannglieder 7, 8 über nicht dargestellte Federn in axialer Richtung auf dem Doppelkegel 1, 2 abstützen. Darüber hinaus ist vorgesehen, jedoch ebenfalls nicht in den Figuren dargestellt, daß innerhalb des Doppelkegels 1, 2 ein Kühlmittelraum vorgesehen ist, der über ZU- und Abfühfkänäle innerhalb der Kolbenstange 3 mit Kühlmittel aus der Umgebung der Vorrichtung versorgt werden kann. Dadurch v/orden, falls dieses notwendig ist, der Doppelkegel 1, 2 und die benachbarten Bauteile vor Unzulässiger Erwärmung durch die in die

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Schweißnaht zwischen den Rohrenden R1 Und R2 eingebrachte Wärmemenge geschützt,

Die Vorrichtung gemäß der Neuerung ist so dimensioniert, daß für jeden in der Praxis relevanten Nennbereich des Rohrdurchmessers eine Spanneinheit, irrt Wesentlichen bestehend aus dem Doppelkegel 1,2, den Spannkegeln 7, Θ, del* Scheibe 9 und dem Ring 10, vorgesehen ist. Für den Nennmaßbereich von DN 40 bis DN 200 sind insgesamt vier Antriebsfcylinder 11 vorgesehen, wobei der erste den Nenndurchmesser DN 40, der zweite die Nenndurchmesser DN 50 und 65, der dritte die Nenndurchmesser DN 80 und 100 und der Vierte die Nenndurchmesser DN 125 bis 200 spannen kann.

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   Schutzansorüche

   1. Vorrichtung zum gegenseitigen Ausrichten und Spannen der Enden eines Rohrpaares mittels von einem als Doppelkegel ausgebildeten Haltekörper radial nach außen geführten Spanngliedern, wobei letztere unter der Kraftwirkung einer in axialer Richtung jeweils von außen einwirkenden Vorkehrung auf der Doppelkegelmantelfläche gegenläufig einander näherbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß

   auf jeder Kegelmantelfläche des Doppelkegels (1, 2) eine Gruppe von Spanngliedern (7, 8) angeordnet ist, wobei jede Gruppe gemeinsam und unabhängig von der anderen in beiden axialen Richtungen verschiebbar ist.

   2. Vorrichtung rjch Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet, daß

   in einem topfförmigen Zylinder (11) eine radial orientierte Trennwand (5) mit dem Zylindermantel formschlüssig und dicht verbunden ist, daß in einem von eier Trennwand (5) und dem Boden des Zylinders (11) begrenzten Raum ein erster Kolben (6) vorgesehen ist, der gegenüber dem Zylindermantel dichtet, Druckmittelräume (I, III) voneinander trennt, und dessen Kolbenstange (3) einerseits durch den Boden des Zylinders (11) und andererseits durch die Trennwand (5) dicht und verschiebbar hindurchgeführt ist, daß in einem auf der anderen Seite der Trennwand (5) befindlichen Raum ein zweiter Kolbon (4) vorgesehen ist, der gegenüber dem Zylindermantel dichtet, auf der Kolbenstange (3) verschiebbar und abgedichtet geführt ist und zwischen sich und der Trennwand (5) einen dritten Druckmittelraum (II) bildet, und der auf seiner vom Druckmittelraum (II) abgewandten Stirnseite in einer Endlage am Doppelkegel (1, 2) anliegt, Wobei letzterer auf der durch den zweiten Kolben (4) hindurchgeführten

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   Kolbenstange (3) abgedichtet und in seiner Achsrichtung verschiebbar ist, daß der Zylindermantel des Zylinders (11) an der Gruppe von Spanngliedern (8), die ihm nächstliegend sind, einerseits und die Kolbenstange (3) an der anderen Gruppe von Spanngliedern (7) andererseits angreift, und daß die Druckmittelräume (I, II, III) mit einer Druckquelle in der Umgabung der Vorrichtung verbindbar sind.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder (7 bzw. 8) jeder Gruppe als starre Kreisringsegmente ausgebildet sind.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe aus sechs Spanngliedern (7 bzw. 8) besteht.

   5. Vorichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei, im Abstand voneinander angeordnete, ringförmige Federelemente (26) eine Gruppe von Spanngliedern (7 bzw. 8) umschließen.

   6. Vorrichtung nach einem dar Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelräume (I, TI, III) über Kanäle 3a, 3b, 3c innerhalb der durch den Boden des Zylinders (11) hindurchgeführten Kolbenstange (3) mit der Umgebung der Vorrichtung verbindbar sind.

   7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelraume (I, II, III) Über Kanäle (3a, 3b, 3r) im Zylindermantel des Zylinders (11) mit der Umge= bung der Vorrichtung Verbindbar sind,

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   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7„ dadurch gekennzeichnet, daß

   am Doppelkegel (1, 2) zwischen den Spanngüederti {Ϊ, θ Ii ein Ringraum (32) mit Schutzgääänschluß (H(J₁ 3f, 3h, 3ii] Vorgesehen ist,

   3. Vorrichtung nach Anspruch 8,
   dadurch gekennzeichnet, daß

   der Ringraum (32) an seinem den Enden des Rohrpaares (R1, R2) zugewandten Umfang Von einem engmaschigen, mehrlagigen Sieb (34) begrenzt ist.

   10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß

   innerhalb des Doppelkegels (1, 2) ein Kuhlmittelraum vorgesehen ist.

   11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Kolbenstange (3) Zu- und Abführkanäle für Schutzgas, Kühlmittel Und/oder gegebenenfalls weitere Medien enthält.

   12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß

   sich die Spannglieder (7, 8) über Federn in axialer Richtung auf dem Doppelkegel (1, 2) abstützen.

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   G6DIV31

   13, Vorrichtung nac^!h einem der¹ Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekatin z<e lehnet, daß

   in zwei Quer'.schnittsebenen auf dem Umfang des Mantels des Zylinders (11) jeweils wenigstens drei Abstandhalter (35) Vorgesehen sind, die sich auf den zwei in größtmöglichem Abstand voneinander befindenden Querschnittsebenen gleichmäßig gruppieren, und die Von einem Durchmesser umhüllt werden, der Kleiner als vier Rohrnenndurchmesser und größer als der Durchmesser der Spannglieder (7, Θ) im entspannten Zustand ist_f