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Title:
DEVICE AND METHOD FOR WELDING A FIRST PIPE SEGMENT TO A SECOND PIPE SEGMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/188634
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (1) for welding a first pipe segment (2) to a second pipe segment (3), wherein the device (1) can be inserted into the first and the second pipe segments (2, 3) along a longitudinal axis (L) of the device. Said device (1) has the following: a contact apparatus (6), which has a plurality of contact segments (7, 9), which can be moved radially with respect to the longitudinal axis (L) of the device (1) in order to bring the device in contact with the inside of the first pipe segment (2) and the second pipe segment (3), and a transmission apparatus (26), which is designed to convert an axial movement of the contact segments (7, 9) along the longitudinal axis (L) into the radial movement.

Inventors:
WIMMER GEORG (DE)
KARTMANN EDUARD (DE)
HEISTINGER BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/000868
Publication Date:
December 01, 2016
Filing Date:
May 25, 2016
Export Citation:
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Assignee:
LINDE AG (DE)
International Classes:
B23K31/02; B23K37/053; B23K101/06
Domestic Patent References:
WO2014191829A22014-12-04
WO2014191829A22014-12-04
Foreign References:
US20030047650A12003-03-13
US5285947A1994-02-15
US3742186A1973-06-26
US20090134203A12009-05-28
FR2801819A12001-06-08
US20030047650A12003-03-13
US5285947A1994-02-15
US3742186A1973-06-26
FR2801819A12001-06-08
Attorney, Agent or Firm:
MEILINGER, Claudia (Intellectual PropertyDr.-Carl-von-Linde-Str. 6-14, Pullach, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Vorrichtung (1) zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts (2) mit einem zweiten Rohrabschnitt (3), wobei die Vorrichtung (1) entlang einer Längsachse (L) derselben in den ersten und zweiten Rohrabschnitt (2, 3) einführbar ist, wobei die Vorrichtung (1) Folgendes aufweist:

eine Auflageeinrichtung (6), die mehrere Auflagesegmente (7 - 10) aufweist, die bezüglich der Längsachse (L) der Vorrichtung (1) radial verlagerbar sind, um diese innenseitig mit dem ersten Rohrabschnitt (2) und dem zweiten Rohrabschnitt (3) in Anlage zu bringen, und

eine Getriebeeinrichtung (26), die dazu eingerichtet ist, ein axiales Verlagern der Auflagesegmente (7 - 10) entlang der Längsachse (L) in das radiale Verlagern derselben umzusetzen, wobei die Auflageeinrichtung (6) eine erste Endscheibe (27) und eine zweite Endscheibe (28) umfasst, zwischen denen die

Auflagesegmente (7 - 10) angeordnet sind.

Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Auflagesegmente (7 - 10) jeweils radial außenseitig eine Mantelteilfläche (11 - 14) aufweisen, wobei die Mantelteilflächen (11 - 14) gemeinsam eine kreiszylinderförmige Mantelfläche (15) definieren, die dazu eingerichtet ist, innenseitig an dem ersten Rohrabschnitt (2) und an dem zweiten Rohrabschnitt (3) anzuliegen.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Getriebeeinrichtung (26) dazu eingerichtet ist, bei einem axialen Verlagern der Auflagesegmente (7 - 10) aufeinander zu dieselben radial nach außen zu verlagern.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei die Getriebeeinrichtung (26) dazu eingerichtet ist, bei einem axialen Verlagern der Auflagesegmente (7 - 10) voneinander weg dieselben radial nach innen zu verlagern.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei die Getriebeeinrichtung (26) an den Auflagesegmenten (7 - 10) vorgesehene schräge Flächen (24, 25) umfasst, auf denen die Auflagesegmente (7 - 10) beim axialen Verlagern derselben abgleiten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei jedes Auflagesegment (7 - 10) zwei

Endabschnitte (22, 23) umfasst, die jeweils eine schräge Fläche (24, 25) aufweisen. 7. Vorrichtung nach der Anspruch 5 oder 6, wobei jede schräge Fläche (24, 25) relativ zu einer entlang der Längsachse (L) weisenden Stirnseite (20) des jeweiligen Auflagesegments (7 - 10) geneigt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei ein Neigungswinkel (a) jeder schrägen Fläche (24, 25) 45° beträgt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, wobei die Auflagesegmente (7 - 10) wechselweise derart mit der ersten Endscheibe (27) und mit der zweiten

Endscheibe (28) verbunden sind, dass ein erstes Auflagesegment (8, 10) bezüglich der zweiten Endscheibe (28) nur radial und bezüglich der ersten

Endscheibe (27) radial und axial verlagerbar ist und ein benachbartes zweites Auflagesegment (7, 9) bezüglich der ersten Endscheibe (27) und der zweiten Endscheibe (28) radial und axial verlagerbar ist. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 9, wobei die Endscheiben (27, 28) mit Hilfe einer Verlagerungseinrichtung (39) entlang der Längsachse (L) der

Auflageeinrichtung (6) wahlweise aufeinander zu oder voneinander weg verlagerbar sind. 1 1 . Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Verlagerungseinrichtung (39)

pneumatisch, hydraulisch, elektromotorisch oder manuell betreibbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 1 1 , wobei die Auflagesegmente (7 - 10) aus einem rostfreien Stahlwerkstoff gefertigt sind.

13. Verfahren zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts (2) mit einem zweiten Rohrabschnitt (3), mit folgenden Schritten:

Bereitstellen (S1 ) einer Vorrichtung (1 ), die entlang einer Längsachse (L) derselben in den ersten und zweiten Rohrabschnitt (2, 3) einführbar ist, wobei die Vorrichtung (1 ) eine Auflageeinrichtung (6) umfasst, die mehrere Auflagesegmente (7 - 10) aufweist, die bezüglich der Längsachse (L) der Vorrichtung (1 ) radial verlagerbar sind, um diese innenseitig mit dem ersten Rohrabschnitt (2) und dem zweiten Rohrabschnitt (3) in Anlage zu bringen, wobei die Auflagesegmente (7 - 10) zwischen einer ersten Endscheibe (27) und einer zweiten Endscheibe (28) der Auflageeinrichtung (6) angeordnet sind;

Platzieren (S2) der Vorrichtung (1 ) in dem ersten Rohrabschnitt (2) und dem zweiten Rohrabschnitt (3);

axiales Verlagern (S3) der Auflagesegmente (7 - 10) relativ zueinander, wobei das axiale Verlagern der Auflagesegmente (7 - 10) entlang der Längsachse (L) mit Hilfe einer Getriebeeinrichtung (26) der Vorrichtung (1 ) in ein radiales Verlagern der Auflagesegmente (7 - 10) relativ zueinander umgesetzt wird, so dass die Auflageeinrichtung (6) innenseitig an dem ersten Rohrabschnitt (2) und an dem zweiten Rohrabschnitt (3) anliegt;

Verschweißen (S4) des ersten Rohrabschnitts (2) mit dem zweiten Rohrabschnitt (3); und

Entfernen (S5) der Vorrichtung (1 ) aus dem ersten Rohrabschnitt (2) und dem zweiten Rohrabschnitt (3), wobei vor dem Entfernen (S5) der Vorrichtung (1 ) aus dem ersten Rohrabschnitt (2) und dem zweiten Rohrabschnitt (3) die

Auflagesegmente (7 - 10) mit Hilfe eines axialen Verlagerns der Endscheiben (27, 28) radial so verlagert werden, dass diese von dem ersten Rohrabschnitt (2) und dem zweiten Rohrabschnitt (3) innenseitig beabstandet sind.

Description:
Beschreibung

Vorrichtung und Verfahren zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts mit einem zweiten Rohrabschnitt

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts mit einem zweiten Rohrabschnitt.

Beim Verschweißen von Aluminiumrohren für Flüssigerdgas- oder Olefinanlagen besteht, wenn im zu fördernden Produkt ein gewisser Anteil an Quecksilber enthalten ist, die Gefahr, dass sich das Quecksilber in einem Spalt zwischen einer in den Aluminiumrohren verbleibenden Schweißunterlage und den Aluminiumrohren anreichert und zu sogenanntem Liquid Metal Embrittlement (L E) oder

elektrochemischer Korrosion führt. Aus diesem Grund sind weitere kostspielige Maßnahmen, wie beispielsweise ein Quecksilberabscheider oder ein Dichtschweißen der Schweißunterlage in Flussrichtung des zu fördernden Produkts, erforderlich.

Die US 2003/0047650 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Verschweißen zweier Rohrabschnitte. Die Vorrichtung umfasst plattenförmige Auflagesegmente, die zwischen zwei kegelstumpfförmigen Körpern angeordnet sind. Beim aufeinander zu Verlagern der Körper gleiten diese auf schrägen Flächen der Auflagesegmente ab, um diese radial nach außen zu verlagern.

Die US 5,285,947 A beschreibt eine Vorrichtung zum Verschweißen zweier

Rohrabschnitte. Die Vorrichtung umfasst eine Vielzahl an Auflagesegmenten, die mit Hilfe von Aktuatoren radial nach außen bewegt werden können.

Die US 3,742, 186 A beschreibt eine Vorrichtung zum Verschweißen zweier

Rohrabschnitte. Die Vorrichtung umfasst ringsegmentförmige Auflagesegmente, die zwischen zwei kegelstumpfförmigen Körpern angeordnet sind. Beim aufeinander zu Verlagern der Körper gleiten diese auf schrägen Flächen der Auflagesegmente ab, um diese radial nach außen zu verlagern. Die FR 2 801 819 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Verschweißen zweier

Rohrabschnitte mit einer Vielzahl an Auflagesegmenten, die radial nach außen verlagerbar sind. Die WO 2014/191829 A2 beschreibt eine Vorrichtung zum Verschweißen zweier Rohrabschnitte, wobei die Vorrichtung Auflagesegmente aufweist, die schräge

Seitenflächen umfassen. Beim axialen Verlagern der Auflagesegmente gleiten diese an den schrägen Seitenflächen aufeinander ab, wodurch die Auflagesegmente radial nach außen verlagert werden.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Vorrichtung zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts mit einem zweiten Rohrabschnitt zur Verfügung zu stellen. Demgemäß wird eine Vorrichtung zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts mit einem zweiten Rohrabschnitt vorgeschlagen. Die Vorrichtung ist entlang einer

Längsachse derselben in den ersten und zweiten Rohrabschnitt einführbar, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: eine Auflageeinrichtung, die mehrere

Auflagesegmente aufweist, die bezüglich der Längsachse der Vorrichtung radial verlagerbar sind, um diese innenseitig mit dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt in Anlage zu bringen und eine Getriebeeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein axiales Verlagern der Auflagesegmente entlang der Längsachse in das radiale Verlagern derselben umzusetzen, wobei die Auflageeinrichtung eine erste Endscheibe und eine zweite Endscheibe umfasst, zwischen denen die Auflagesegmente

angeordnet sind.

Dadurch, dass mit Hilfe der Getriebeeinrichtung das axiale zueinander Verlagern der Auflagesegmente in ein radiales Verlagern derselben umsetzbar ist, ist gewährleistet, dass die Auflageeinrichtung flächig, insbesondere in Form einer Zylinderfläche, an den Rohrabschnitten anliegt. Auf eine in den Rohrabschnitten verbleibende

Schweißunterlage kann verzichtet werden. Dadurch, dass die Vorrichtung wieder aus den Rohrabschnitten entfernbar ist, kann sie beliebig oft verwendet werden. Die Vorrichtung ist vorzugsweise aus wenigen Einzelteilen aufgebaut und kann hierdurch schnell und kostengünstig hergestellt werden. Die Vorrichtung ist nach dem

Verschweißen der Rohrabschnitte leicht lösbar und aus einer mit den Rohrabschnitten gebildeten Rohrleitung entfernbar. Die Vorrichtung ist insbesondere ohne eine

Beschädigung der Innenwandung der Rohrleitung aus dieser entfernbar. Die

Rohrabschnitte sind vorzugsweise aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt. Alternativ kann die Vorrichtung auch zum Verschweißen von Rohrabschnitten aus CrNi-Stahl eingesetzt werden. Hierbei kann die Auflageeinrichtung eine umlaufende Nut für ein Schweißwurzelschutzgas und einen Anschluss für eine

Schweißwurzelschutzgaszuführung umfassen. Zum Entfernen der Vorrichtung aus der Rohrleitung kann die Vorrichtung von einer Schweißstellung in eine Einfahrstellung verbracht werden. Insbesondere liegen in der Schweißstellung alle Auflagesegmente gleichzeitig innenseitig an dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt an. Die Vorrichtung kann auch als Schweißvorrichtung oder Schweißunterlage bezeichnet werden.

Gemäß einer Ausführungsform weisen die Auflagesegmente jeweils radial außenseitig eine Mantelteilfläche auf, wobei die Mantelteilflächen gemeinsam eine

kreiszylinderförmige Mantelfläche definieren, die dazu eingerichtet ist, innenseitig an dem ersten Rohrabschnitt und an dem zweiten Rohrabschnitt anzuliegen.

Hierdurch wird eine besonders gute Abstützung der Rohrabschnitte während dem Verschweißen gewährleistet. Insbesondere kann ein Verrutschen der Rohrabschnitte relativ zueinander verhindert werden. Die Auflagesegmente können in der

Schweißstellung der Vorrichtung bündig oder axial zueinander versetzt sein. Die Auflagesegmente sind vorzugsweise Ringsegmente. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Getriebeeinrichtung dazu eingerichtet, bei einem axialen Verlagern der Auflagesegmente aufeinander zu dieselben radial nach außen zu verlagern.

Dadurch ergibt sich ein einfaches Arbeitsprinzip. Ferner kann die Auflageeinrichtung so einfach mit einer definierten Kraft innenseitig an die Rohrabschnitte angepresst werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Getriebeeinrichtung dazu eingerichtet, bei einem axialen Verlagern der Auflagesegmente voneinander weg dieselben radial nach innen zu verlagern. Hierdurch kann die Vorrichtung besonders schnell und einfach aus den Rohrabschnitten entfernt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Getriebeeinrichtung an den Auflagesegmenten vorgesehene schräge Flächen, auf denen die Auflagesegmente beim axialen Verlagern derselben abgleiten.

Insbesondere gleitet jedes Auflagesegment auf den schrägen Flächen zweier benachbarter Auflagesegmente ab.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst jedes Auflagesegment zwei

Endabschnitte, die jeweils eine schräge Fläche aufweisen. Insbesondere sind schräge Flächen zweier nebeneinander angeordneter

Auflagesegmente in die gleiche Richtung geneigt. Vorzugsweise sind die schrägen Flächen eines Auflagesegments aufeinander zu geneigt. Die schrägen Flächen eines Auflagesegments können auch voneinander weg geneigt sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist jede schräge Fläche relativ zu einer entlang der Längsachse weisenden Stirnseite des jeweiligen Auflagesegments geneigt.

Die schrägen Flächen verlaufen vorzugsweise radial in Richtung auf die Längsachse zu.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt ein Neigungswinkel jeder schrägen Fläche 45°.

Hierdurch ist ein besonders einfacher Aufbau der Auflagesegmente möglich. Dies reduziert die Kosten zur Herstellung der Vorrichtung.

Die Auflageeinrichtung umfasst eine erste Endscheibe und eine zweite Endscheibe, zwischen denen die Auflagesegmente angeordnet sind. Die Endscheiben sind insbesondere plattenförmig. Vorzugsweise weist jede

Endscheibe mehrere Langlöcher auf, in denen in die Auflagesegmente eingeschraubte Schrauben geführt sind. Bevorzugt weist hierzu jedes Auflagesegment eine mit einem Innengewinde versehene Durchgangsbohrung auf, in die beidseitig zwei Schrauben eingeschraubt sind. Die Endscheiben und/oder die Schrauben können Teil der Getriebeeinrichtung sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Auflagesegmente wechselweise derart mit der ersten Endscheibe und mit der zweiten Endscheibe verbunden, dass ein erstes Auflagesegment bezüglich der zweiten Endscheibe nur radial und bezüglich der ersten Endscheibe radial und axial verlagerbar ist und ein benachbartes zweites Auflagesegment bezüglich der ersten Endscheibe und der zweiten Endscheibe radial und axial verlagerbar ist. Die Endscheiben sind mit Hilfe der in die Auflagesegmente eingeschraubten

Schrauben unverlierbar mit den Auflagesegmenten verbunden. Vorzugsweise sind zwei erste und zwei zweite Auflagesegmente vorgesehen, die wechselweise angeordnet sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Endscheiben mit Hilfe einer

Verlagerungseinrichtung entlang der Längsachse der Auflageeinrichtung wahlweise aufeinander zu oder voneinander weg verlagerbar.

Die Verlagerungseinrichtung kann an einer der Endscheiben oder zwischen den Endscheiben angeordnet sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verlagerungseinrichtung pneumatisch, hydraulisch, elektromotorisch oder manuell betreibbar. Die Verlagerungseinrichtung kann beispielsweise einen Pneumatik- oder

Hydraulikzylinder, einen Elektromotor oder eine Gewindeschraube umfassen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Auflagesegmente aus einem rostfreien Stahlwerkstoff gefertigt. Beispielsweise können die Auflagesegmente aus austenitischem Stahl, insbesondere aus 1.4301 , gefertigt sein. Alternativ können die Auflagesegmente aus einer Nickeloder Nickelbasislegierung gefertigt sein. Weiterhin wird ein Verfahren zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts mit einem zweiten Rohrabschnitt vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen einer Vorrichtung, die entlang einer Längsachse derselben in den ersten und zweiten Rohrabschnitt einführbar ist, wobei die Vorrichtung eine

Auflageeinrichtung umfasst, die mehrere Auflagesegmente aufweist, die bezüglich der Längsachse der Vorrichtung radial verlagerbar sind, um diese innenseitig mit dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt in Anlage zu bringen, wobei die Auflagesegmente zwischen einer ersten Endscheibe und einer zweiten Endscheibe der Auflageeinrichtung angeordnet sind; Platzieren der Vorrichtung in dem ersten

Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt; axiales Verlagern der Auflagesegmente relativ zueinander, wobei das axiale Verlagern der Auflagesegmente entlang der Längsachse mit Hilfe einer Getriebeeinrichtung der Vorrichtung in ein radiales

Verlagern der Auflagesegmente relativ zueinander umgesetzt wird, so dass die

Auflageeinrichtung innenseitig an dem ersten Rohrabschnitt und an dem zweiten Rohrabschnitt anliegt; Verschweißen des ersten Rohrabschnitts mit dem zweiten Rohrabschnitt; und Entfernen der Vorrichtung aus dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt, wobei vor dem Entfernen der Vorrichtung aus dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt die Auflagesegmente mit Hilfe eines axialen Verlagerns der Endscheiben radial so verlagert werden, dass diese von dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt innenseitig beabstandet sind.

Die Vorrichtung kann beispielsweise mit Hilfe eines Stahlseils, eines Drahts oder einer Kette aus den zu einer Rohrleitung verschweißten Rohrabschnitten gezogen werden. Insbesondere kann die Vorrichtung hiermit auch durch einen Bogen der Rohrleitung gezogen werden.

Vor dem Entfernen der Vorrichtung aus dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt werden die Auflagesegmente radial so verlagert, dass diese von dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt innenseitig beabstandet sind. Hierdurch kann die Vorrichtung besonders einfach aus den Rohrabschnitten entfernt werden. Das radiale Verlagern der Auflagesegmente nach innen kann durch ein axiales Verlagern der Endscheiben erfolgen. Weitere mögliche Implementierungen der Vorrichtung und/oder des Verfahrens umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder

Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als

Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Vorrichtung und/oder des Verfahrens hinzufügen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Vorrichtung und/oder des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden

beschriebenen Ausführungsbeispiele der Vorrichtung und/oder des Verfahrens. Im Weiteren werden die Vorrichtung und/oder das Verfahren anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts mit einem zweiten Rohrabschnitt;

Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Schnittansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ;

Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ;

Fig. 4 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ;

Fig. 5 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ;

Fig. 6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform

Auflageeinrichtung für die Vorrichtung gemäß Fig. 1 ; Fig. 7 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht der Auflageeinrichtung gemäß Fig. 6;

Fig. 8 zeigt eine schematische Seitenansicht der Auflageeinrichtung gemäß Fig. 6;

Fig. 9 zeigt eine weitere schematische Seitenansicht der Auflageeinrichtung gemäß Fig. 6;

Fig. 10 zeigt eine schematische Aufsicht der Auflageeinrichtung gemäß Fig. 6; und

Fig. 1 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines

Verfahrens zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts mit einem zweiten

Rohrabschnitt. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben

Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.

Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung 1 zum Verschweißen eines ersten Rohrabschnitts 2 mit einem zweiten Rohrabschnitt 3. Die Vorrichtung 1 kann als Schweißvorrichtung oder Schweißunterlage bezeichnet werden. Die Rohrabschnitte 2, 3 sind mit Hilfe einer Schweißnaht 4 auf Stumpf miteinander verschweißt. Die Schweißnaht 4 kann V-förmig sein. Die Rohrabschnitte 2, 3 sind vorzugsweise aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt. Die miteinander verschweißten Rohrabschnitte 2, 3 bilden eine Rohrleitung 5, beispielsweise zum Leiten von Flüssigerdgas (LNG). Die Vorrichtung 1 ist aus der Rohrleitung 5

entnehmbar. Das heißt, sie verbleibt nach dem Verschweißen der Rohrabschnitte 2, 3 nicht in der Rohrleitung 5.

Die Vorrichtung 1 ist entlang einer Längsachse L desselben in den ersten

Rohrabschnitt 2 und den zweiten Rohrabschnitt 3 einführbar. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Auflageeinrichtung 6, die mehrere Auflagesegmente 7 bis 10 umfasst. Die Auflageeinrichtung 6 weist zumindest drei Auflagesegmente 7 bis 10 auf. Wie die Fig. 3 bis 5 zeigen, weist die Auflageeinrichtung 6 vier Auflagesegmente 7 bis 10 auf. Die Auflageeinrichtung 6 ist in den Fig. 6 und 7 jeweils in einer schematischen perspektivischen Ansicht gezeigt. Die Fig. 8 und 9 zeigen die Auflageeinrichtung 6 jeweils in einer schematischen Seitenansicht. Die Fig. 10 zeigt die Auflageeinrichtung 6 in einer schematischen Aufsicht. Im Folgenden wird auf die Fig. 6 bis 10 gleichzeitig Bezug genommen.

Die Auflageeinrichtung 6 ist entlang der Längsachse L gesehen ringförmig. Jedes Auflagesegment 7 bis 10 weist jeweils radial außenseitig eine Mantelteilfläche 1 1 bis 14 auf. Die Mantelteilflächen 1 1 bis 14 bilden gemeinsam eine kreiszylinderförmige Mantelfläche 15 der Auflageeinrichtung 6. Jedes Auflagesegment 7 bis 10 weist eine Durchgangsbohrung 16 bis 19 auf. Die Durchgangsbohrungen 16 bis 19 sind jeweils mit einem Innengewinde versehen. Die Auflagesegmente 7 bis 10 sind aus einem rostfreien Stahl gefertigt. Beispielsweise können die Auflagesegmente 7 bis 10 aus austenitischem Stahl, insbesondere aus 1.4301 , gefertigt sein. Alternativ können die Auflagesegmente 7 bis 10 aus einer Nickel- oder Nickelbasislegierung gefertigt sein. Wie die Fig. 10 zeigt, sind die Auflagesegmente 8, 10 größer als die Auflagesegmente 7, 9. Das heißt, die Auflagesegmente 8, 10 sind in Umfangsrichtung der

Auflageeinrichtung 6 größer als die Auflagesegmente 7, 9. Die Auflagesegmente 8, 10 können als erste Auflagesegmente 8, 10 und die Auflagesegmente 7, 9 können als zweite Auflagesegmente 7, 9 bezeichnet werden.

Die Auflagesegmente 7 bis 10 weisen jeweils entlang der Längsachse L weisend eine Vorderseite oder erste Stirnseite 20 und eine Rückseite oder zweite Stirnseite 21 auf. Jedes Auflagesegment 7 bis 10 weist in Umfangsrichtung einen ersten Endabschnitt 22 und einen zweiten Endabschnitt 23 auf. Jeder Endabschnitt 22, 23 weist jeweils eine schräge Fläche 24, 25 auf. Die schrägen Flächen 24, 25 sind aufeinander zu bzw. voneinander weg geneigt. Schräge Flächen 24, 25 benachbarter Auflagesegmente 7 bis 10 sind jeweils gleich geneigt. Die schrägen Flächen 24, 25 verlaufen radial auf die Längsachse L zu. Wie die Fig. 8 und 9 zeigen, sind die schrägen Flächen 24, 25 relativ zu der ersten Stirnseite 20 des jeweiligen Auflagesegments 7 bis 10 geneigt. Ein Neigungswinkel α kann beispielsweise 45° betragen.

Nun zurückkehrend zu den Fig. 1 bis 5 sind die Auflagesegmente 7 bis 10 bezüglich der Längsachse L radial verlagerbar, um die Auflageeinrichtung 6 innenseitig mit dem ersten Rohrabschnitt 2 und dem zweiten Rohrabschnitt 3 in Anlage zu bringen. Die Vorrichtung 1 umfasst hierzu eine Getriebeeinrichtung 26, die dazu eingerichtet ist, ein axiales Verlagern der Auflagesegmente 7 bis 10 entlang der Längsachse L in das radiale Verlagern desselben umzusetzen. Mit Hilfe der Getriebeeinrichtung 26 werden beim axialen Aufeinanderzuverlagern der Auflagesegmente 7 bis 10 diese radial nach außen verlagert, so dass die kreiszylinderförmige Mantelfläche 15 innenseitig flächig an dem ersten Rohrabschnitt 2 und an dem zweiten Rohrabschnitt 3 anliegt.

Insbesondere liegt die zylinderförmige Mantelfläche 15 vollflächig an dem ersten Rohrabschnitt 2 und an dem zweiten Rohrabschnitt 3 an. Die Getriebeeinrichtung 26 ist dazu eingerichtet, bei einem axialen Verlagern der Auflagesegmente 7 bis 10 aufeinander zu dieselben radial nach außen zu verlagern. Umgekehrt ist die Getriebeeinrichtung 26 auch dazu eingerichtet, bei einem axialen Verlagern der Auflagesegmente 7 bis 10 voneinander weg dieselben radial nach innen zu verlagern. Hierdurch kann nach dem Verschweißen der Rohrabschnitte 2, 3 die Vorrichtung 1 aus den Rohrabschnitten 2, 3 entnommen werden.

Die Getriebeeinrichtung 26 umfasst die an den Auflagesegmenten 7 bis 10

vorgesehenen schrägen Flächen 24, 25, auf denen die Auflagesegmente 7 bis 10 beim axialen Verlagern derselben abgleiten. Die Auflageeinrichtung 6 und insbesondere die Getriebeeinrichtung 26 umfasst weiterhin eine erste Endscheibe 27 und eine beabstandet von der ersten Endscheibe 27 angeordnete zweite Endscheibe 28.

Zwischen den Endscheiben 27, 28 sind die Auflagesegmente 7 bis 10 angeordnet. Die zweite Endscheibe 28 ist plattenförmig und weist einen mittigen Durchbruch oder eine mittige Bohrung 29 auf. Weiterhin umfasst die zweite Endscheibe 28 vier in einem Winkel von 90° zueinander angeordnete Langlöcher 30 bis 33.

Die erste Endscheibe 27 weist analog zu der zweiten Endscheibe 28 ebenfalls Langlöcher 30 bis 33 auf. Weiterhin umfasst die erste Endscheibe 27 einen mittig und rotationssymmetrisch zu der Längsachse L angeordneten Basisabschnitt 34. Der Basisabschnitt 34 geht mit einer umlaufenden Schräge 35 in einen scheibenförmigen Auflageabschnitt 36 der ersten Endscheibe 27 über. An der Schräge 35 liegt eine jeweilige Schräge 37 der Auflagesegmente 7 bis 10 auf. Der Basisabschnitt 34 weist einen zentralen Aufnahmeabschnitt 38 auf, der einen zweifach gestuften Durchmesser umfasst. Ferner kann die Vorrichtung 1 eine in der Fig. 1 gezeigte Verlagerungseinrichtung 39 aufweisen. Die Verlagerungseinrichtung 39 kann einen Aktor umfassen. Die

Verlagerungseinrichtung 39 ist dazu eingerichtet, die Endscheiben 27, 28 aufeinander zu oder voneinander weg zu verlagern. Die Verlagerungseinrichtung 39 kann pneumatisch, hydraulisch, elektromotorisch oder manuell betreibbar sein. In dem Aufnahmeabschnitt 38 kann beispielsweise der Aktor, wie beispielsweise ein

Pneumatik- oder Hydraulikkolben oder ein sonstiger Teil der Verlagerungseinrichtung 39 angeordnet sein. Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin acht Schrauben 40, 41 , wobei jedem

Auflagesegment 7 bis 10 zwei Schrauben 40, 41 zugeordnet sind. Die Schrauben 40, 41 sind durch die Langlöcher 30 bis 33 der Endscheiben 27, 28 hindurchgeführt. Die Schrauben 40, 41 sind in die Durchgangsbohrungen 16 und 18 der jeweiligen

Auflagesegmente 7 und 9 derart eingeschraubt, dass sich die Schrauben 40, 41 mittig in den Durchgangsbohrungen 16 und 18 treffen. Hierdurch sind die Endscheiben 27, 28 bezüglich der Auflagesegmente 7, 9 axial verschieblich. Die Auflagesegmente 8, 10 sind jeweils ebenfalls mit Schrauben 40, 41 versehen, die in die Durchgangsbohrungen 17, 19 eingeschraubt sind. Dabei sind die Schrauben 41 so kurz, dass die

Auflagesegmente 8, 10 bezüglich der zweiten Endscheibe 28 axial nicht verschieblich sind. Eine radiale Verschiebung entlang der Langlöcher 31 , 33 ist allerdings möglich.

Die Funktionsweise der Vorrichtung 1 wird im Folgenden erläutert. Die Fig. 1 , 2 und 3 zeigen die Vorrichtung 1 in einer Stellung, insbesondere in einer Schweißstellung, in der die Endscheiben 27, 28 aufeinander zu gefahren sind, so dass die

Auflagesegmente 7 bis 10 bezüglich der Längsrichtung L maximal radial nach außen verlagert sind, um innenseitig an den Rohrabschnitten 2, 3 anzuliegen. Insbesondere können in dieser Stellung die Endscheiben 27, 28 beidseitig an den Auflagesegmenten 7 bis 10 aufliegen. Die Auflagesegmente 7 bis 10 sind in der Schweißstellung axial nicht zueinander versetzt. In Abhängigkeit von einem Innendurchmesser der

Rohrabschnitte 2, 3 können die Auflagesegmente 7 bis 10 in der Schweißstellung jedoch auch zueinander versetzt sein. Das heißt, es ist in der Schweißstellung nicht zwingend erforderlich, dass die Auflagesegmente 7 bis 10 axial unversetzt angeordnet sind. Mit Hilfe der Getriebeeinrichtung 26, die die schrägen Flächen 24, 25 umfasst, werden die Auflagesegmente 7 bis 10 beim Aufeinanderzuverlagern der Endscheiben 27, 28 radial nach außen verlagert, so dass diese in Kontakt mit den Rohrabschnitten 2, 3 kommen. Die Auflagesegmente 8, 10 sind dabei mit Hilfe der Schrauben 41 so an der zweiten Endscheibe 28 befestigt, dass die Auflagesegmente 8, 10 sich bezüglich der zweiten Endscheibe 28 nur radial und nicht axial verlagern können. Die erste

Endscheibe 27 ist bezüglich der Auflagesegmente 8, 10 axial verschieblich. Die Auflagesegmente 7, 9 sind bezüglich beider Endscheiben 27, 28 axial verlagerbar. Die Fig. 4 und 5 zeigen die Vorrichtung 1 in einer Stellung, insbesondere in einer Einfahrstellung, in der die Endscheiben 27, 28 auseinander verlagert sind. Beim auseinander Verlagern der Endscheiben 27, 28 werden die Auflagesegmente 7 bis 10 bezüglich der Längsrichtung L ebenfalls axial verlagert, wobei die schrägen Flächen 24, 25 der Auflagesegmente 7 bis 10 aufeinander abgleiten, um die Auflagesegmente 7 bis 10 radial nach innen zu verlagern. In der Einfahrstellung ist die Vorrichtung 1 aus der Rohrleitung 5 entnehmbar. Hierzu kann an der Vorrichtung 1 ein Seil, ein Draht, eine Kette oder dergleichen befestigt sein.

Die Fig. 1 1 zeigt in einem schematischen Blockdiagramm ein Verfahren zum

Verschweißen des ersten Rohrabschnitts 2 mit dem zweiten Rohrabschnitt 3. Das Verfahren weist einen Schritt S1 des Bereitstellens der Vorrichtung 1 auf, die entlang der Längsachse L derselben in den ersten und zweiten Rohrabschnitt 2, 3 einführbar ist, wobei die Vorrichtung 1 die Auflageeinrichtung 6 umfasst, die mehrere

Auflagesegmente 7 bis 10 aufweist, die bezüglich der Längsachse L der Vorrichtung 1 radial verlagerbar sind, um diese innenseitig mit dem ersten Rohrabschnitt 2 und dem zweiten Rohrabschnitt 3 in Anlage zu bringen. In einem Schritt S2 wird die Vorrichtung 1 in dem ersten Rohrabschnitt 2 und dem zweiten Rohrabschnitt 3 platziert.

Insbesondere kann die Vorrichtung 1 zunächst nur in dem ersten Rohrabschnitt 2 oder nur in dem zweiten Rohrabschnitt 3 platziert werden.

In einem Schritt S3 werden die Auflagesegmente 7 bis 10 mittels

Auseinanderverlagerns der Endscheiben 27, 28 durch Aktivierung der

Verlagerungseinrichtung 39 relativ zueinander axial verlagert, wobei das axiale Verlagern der Auflagesegmente 7 bis 10 entlang der Längsachse L mit Hilfe der Getriebeeinrichtung 26 der Vorrichtung 1 in ein radiales Verlagern der Auflagesegmente 7 bis 10 relativ zueinander umgesetzt wird, so dass die

Auflageeinrichtung 6 innenseitig an dem ersten Rohrabschnitt 2 und an dem zweiten Rohrabschnitt 3 anliegt. Insbesondere kann die Vorrichtung 1 zunächst nur in dem ersten Rohrabschnitt 2 platziert werden und die Auflagesegmente 7 bis 10 können radial so weit nach außen verlagert werden bis die Auflageeinrichtung 6 an dem ersten Rohrabschnitt 2 anliegt. Weiterhin kann dann der zweite Rohrabschnitt 3 auf die Vorrichtung 1 aufgeschoben werden. Anschließend können die Auflagesegmente 7 bis 10 weiter radial nach außen verlagert werden, so dass die Vorrichtung 1 innenseitig fest an beiden Rohrabschnitten 2, 3 anliegt.

In einem Schritt S4 wird der erste Rohrabschnitt 2 mit dem zweiten Rohrabschnitt 3 verschweißt. Insbesondere werden die Rohrabschnitte 2, 3 auf Stumpf verschweißt. Die verbindende Schweißnaht 4 kann V-förmig sein. Die Rohrabschnitte 2, 3 können mittels eines automatischen Schweißverfahrens verschweißt werden. In einem abschließenden Schritt S5 wird die Vorrichtung 1 aus dem ersten Rohrabschnitt 2 und dem zweiten Rohrabschnitt 3 entfernt. Zum Entfernen der Vorrichtung 1 aus dem ersten Rohrabschnitt 2 und dem zweiten Rohrabschnitt 3 werden die Endscheiben 27, 28 mit Hilfe der Verlagerungseinrichtung 39 axial zueinander verschoben,

insbesondere voneinander weg verlagert. Die Vorrichtung 1 kann dann aus den Rohrabschnitten 2, 3 herausgezogen werden.

Dadurch, dass die Vorrichtung 1 wieder aus den Rohrabschnitten 2, 3 entfernbar ist, kann sie beliebig oft verwendet werden. Die Vorrichtung 1 ist aus wenigen Einzelteilen aufgebaut und kann hierdurch schnell und kostengünstig hergestellt werden. Die Vorrichtung 1 ist nach dem Verschweißen der Rohrabschnitte 2, 3 leicht lösbar und aus der Rohrleitung 5 entfernbar. Die Vorrichtung 1 ist insbesondere ohne eine

Beschädigung der Innenwandung der Rohrleitung 5 aus dieser entfernbar. Dadurch, dass die Vorrichtung 1 aus der Rohrleitung 5 entfernbar ist, kann auf eine in der Rohrleitung 5 verbleibende Schweißunterlage, an der sich Quecksilber anreichern könnte, verzichtet werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar. Die Vorrichtung 1 kann grundsätzlich auch zum Verschweißen von Rohrabschnitten 2, 3 aus CrNi-Stahl eingesetzt werden. Hierzu kann die Auflageeinrichtung 6 eine umlaufende Nut für ein Schweißwurzelschutzgas und einen Anschluss für eine Schweißwurzelschutzgaszuführung vorgesehen sein.

Verwendete Bezuqszeichen

1 Vorrichtung

2 Rohrabschnitt

3 Rohrabschnitt

4 Schweißnaht

5 Rohrleitung

6 Auflageeinrichtung

7 Auflagesegment

8 Auflagesegment

9 Auflagesegment

10 Auflagesegment

1 1 Mantelteilfläche

12 Mantelteilfläche

13 Mantelteilfläche

14 Mantelteilfläche

15 Mantelfläche

16 Durchgangsbohrung

17 Durchgangsbohrung

18 Durchgangsbohrung

19 Durchgangsbohrung

20 Stirnseite

21 Stirnseite

22 Endabschnitt

23 Endabschnitt

24 schräge Fläche

25 schräge Fläche

26 Getriebeeinrichtung

27 Endscheibe

28 Endscheibe

29 Bohrung

30 Langloch

31 Langloch

32 Langloch 33 Langloch

34 Basisabschnitt

35 Schräge

36 Auflageabschnitt 37 Schräge

38 Aufnahmeabschnitt

39 Verlagerungseinrichtung

40 Schraube

41 Schraube

L Längsachse

α Neigungswinkel