EP0385561A1 - Device for cleaning the surface of a hot upturned end of a tube - Google Patents

Device for cleaning the surface of a hot upturned end of a tube Download PDF

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Publication number
EP0385561A1
EP0385561A1 EP90250051A EP90250051A EP0385561A1 EP 0385561 A1 EP0385561 A1 EP 0385561A1 EP 90250051 A EP90250051 A EP 90250051A EP 90250051 A EP90250051 A EP 90250051A EP 0385561 A1 EP0385561 A1 EP 0385561A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blasting
tube
head
nozzle
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP90250051A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wulff-Eckhard Von Borcke
Wilfried Meyerling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Publication of EP0385561A1 publication Critical patent/EP0385561A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/32Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks
    • B24C3/325Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks for internal surfaces, e.g. of tubes

Definitions

  • the present invention relates to a device for cleaning the surface of a hot-soaked pipe end according to the preamble of the main claim.
  • the wall thickness in the end area must be increased depending on the load in the area of application and the type of thread cut. This is done in a known manner in that a certain length at the end of the tube is hot compressed in an upsetting machine and thereby the wall thickness is increased.
  • the surface condition and the dimensional conditions of the hot-soaked pipe end rarely allow direct thread cutting, so that cleaning and dimensional processing are required beforehand.
  • the pipes with the upset pipe ends are removed from the production line and fed to a cleaning station. There, the surface scale is roughly removed with a semi-automatic grinding machine and then critical areas are manually repaired with a hand grinding machine and the upset seams are ground away.
  • the upsetting seams arise during the upsetting process in that, for.
  • the scale can also be removed by blasting.
  • a rotatable blasting head which is connected to a lance which supplies the gaseous carrier medium, usually compressed air and the blasting material, and on which at least one jet nozzle inclined in the longitudinal plane to the inner surface of the tube is arranged.
  • the compressed air and the blasting material are mixed like an injector and directed onto the inner surface of the pipe.
  • This device is not very suitable for cleaning the inner surface of hot-soaked pipe ends, since the rotatable jet heads are very large in size and can no longer be used for smaller inner diameters, and their weight is complicated in terms of weight via a device arranged on the lance have to be supported.
  • Another disadvantage is the fact that the device for supporting the blasting head during the blasting process cannot be adapted to the different inside diameters of a hot-soaked tube end.
  • a further disadvantage is that in the known blasting methods, be it in the manner of free pressure blasting only from one or both ends, or in the manner of a combined pressure-suction blasting, in which underpressure is generated on the opposite end, the Blasting material is distributed throughout the tube and then a complex cleaning process is required to clean the tube accordingly.
  • the object of the invention is to provide a device for cleaning the surface of a hot tube end by means of radiation, which is suitable for removing the scale on the inner surface of the hot tube end with an inner diameter of 160 mm without an expensive support device and can be adapted to different inner diameters during blasting and in one subsequent cleaning of the blasted pipe is not necessary.
  • the previously known blasting methods be it in the type of free pressure blasting only from one or both ends, or in the manner of a combined pressure-suction blasting, in which negative pressure is generated on the opposite end, all have the disadvantage that the blasting material is distributed throughout the pipe and then a complex cleaning process is required to clean the pipe accordingly.
  • the tube moves in the circumferential and longitudinal directions relative to the blasting during the blasting. This movement can be realized in that either the tube moves in the circumferential and longitudinal directions and the jet device remains stationary or vice versa.
  • the exit angle can be adjusted according to the contour of the inner surface to be blasted. This is chosen so that the angle between the axis of the incident beam and the surface line of the inner surface in the direction of the insertion end is always an obtuse angle, i.e. is always greater than 90 degrees.
  • transition area from the compression area to the undeformed pipe is characterized by a conical widening in the direction of the undeformed pipe.
  • angle inclination of this transition area would be the determining variable for the choice of the beam angle.
  • the condition of the obtuse angle for the effect of the blasting material being thrown away is complied with in any case.
  • Internal and external blasting can be carried out simultaneously or separately and can be integrated as a work step in the production line of hot upsetting. With an appropriate coordination of the cycle sequence, the material flow is thereby improved and accelerated.
  • the removal of the Compression seams can be done by grinding or by blasting.
  • the tool In order that the tool can be optimally positioned, it is further developed to contactlessly record the outer circumferential contour of the compressed pipe end. Since the area of the upset seam means a jump in the contour that changes within a certain bandwidth, this can be used for a conversion into a control signal in order to bring the tool into the optimal working position. This is particularly important in the case of blasting, since the blasting material has to be directed quasi-focused onto the upset seam so that the amount of material accumulated in the upset seam can be removed in a reasonable time or the upset seam increase can be reduced to an acceptable level.
  • the device for the internal blasting consists of a blasting head arranged on a lance with at least one blasting nozzle arranged on the circumference, the axis of which is inclined towards the insertion end of the tube to be blasted.
  • Several nozzles with differently set outlet angles or groups of nozzles can also be arranged. In the case of the nozzle groups, the exit angles are the same within a group, but differ from group to group.
  • a group can consist, for example, of two nozzles arranged offset by 180 degrees, so that the jet head or the tube only has to be pivoted by 180 degrees in order to coat the entire inner surface on the circumference.
  • a tube is arranged in the inner hollow body of the blasting head, which tube extends radially to the outside with channels arranged in the area of the front end of the blasting head Connection is established.
  • One of the constructive solutions consists in arranging a disk-like element on the end face of the blasting head, which has a multiplicity of radially extending channels which open into a central bore arranged in the middle, into which the tube extending through the blasting head also opens.
  • the shielding can also be reinforced in such a way that a flexible, heat-resistant element is releasably attached to the end face, the outer diameter of which is at least equal to or slightly larger than the largest inner diameter of the pipe end.
  • a flexible, heat-resistant element is releasably attached to the end face, the outer diameter of which is at least equal to or slightly larger than the largest inner diameter of the pipe end.
  • Such an element can be designed in a simple manner as a brush or as a flexible disk.
  • the flexibility of this element must be such that a simple adaptation to the respective contour is possible during the axial back and forth movement of the jet head.
  • the material of this element must be heat-resistant up to a temperature of approximately 600 degrees Celsius, since the blasting takes place immediately after the upsetting process has ended.
  • External blasting is carried out in a known manner with a blasting head directed towards the tube end, in which, as already described for internal blasting, a commercially available blasting material such as B. corundum, steel, gravel or wire grain with a carrier medium - usually compressed air is used for this purpose - are mixed like an injector.
  • the required movement in the circumferential direction can be carried out by rotating the tube to be blasted or by pivoting the blasting head around the tube.
  • the entire facility for internal and external blasting is provided with a sound-insulated housing and the passage of the pipe to be blasted z. B. sealed by a rubber sleeve. So that the sensitive measuring apparatus for contactless scanning of the outer contour of the hot-soaked pipe end is not damaged, it is folded away during the blasting and, if necessary, covered accordingly.
  • the proposed internal blasting device is not only suitable for the method of descaling hot-soaked pipe ends described here, but can generally be used for any type of surface cleaning with limited internal surfaces. It is irrelevant to the process whether it is a matter of removing scale layers or paints or other particles adhering to the surface. It is essential that the part of the hollow body which is not to be cleaned is not soiled by the blasting material in order to avoid subsequent, possibly complex cleaning.
  • FIG 1 the procedure for the hot upsetting and the subsequent mechanical processing is shown in the form of a schematic diagram.
  • the tube 30, the end or ends of which are to be hot-compressed, is first a heating device, for. B. an induction system.
  • the respective end is heated 31 to the forming temperature and then in an upsetting machine in which e.g. Two cooperating compression half-shells are arranged, retracted and compressed 32 while increasing the wall thickness.
  • the descaling system according to the invention is arranged in the production line, to which the tube 33 is fed with the compressed end.
  • the details of part of this descaling system are shown in Figure 2.
  • the upset tube end is descaled inside and out 34.
  • step 31 If several upsetting steps with more heat are required for the final contour of the upset end, the process already described is repeated starting with step 31.
  • the decision switch is symbolized here by a rhombus 35 . If one upsetting step is sufficient or the last upsetting step has ended, either the descaling 34 or subsequently the upsetting seams 40 (see FIG. 3) are removed 36. This step can be carried out on a separate cleaning stand or in the descaling system already described.
  • the pipe with the cleaned pipe ends is then visually checked 37 and mechanically processed and provided with a thread 38 after approval. After completion of this work, there is a threaded pipe 39 which, depending on requirements, is ready for dispatch or is otherwise treated further.
  • FIG. 2 shows in longitudinal cross section the internal blasting device according to the invention for the descaling of the inner surface of a hot-soaked tube end 1 undeformed pipe can be seen in the right half of the picture.
  • the inner blasting and the outer blasting, not shown here, are carried out either simultaneously or separately after each upsetting step, the contour of a warmly upset tube end being shown after the last upsetting step in this exemplary embodiment.
  • the internal blasting device consists of a the carrier medium, for. B. compressed air and the lance supplying lance with two coaxially arranged hollow bodies 3, 4 which at the end merge into a blasting head 5 which is closed at the end.
  • At least one or more blasting nozzles 7, 7 ' are arranged at a fixed angle in the direction of the insertion end 8 of the pipe to be blasted.
  • the amount of the carrier medium required for blasting is fed through the bore 10 of the inner hollow body 4 and deflected in the blasting head 5 in the direction of an injector nozzle 11, 11 'arranged on the outside of the inner hollow body 4'.
  • the axes of the jet nozzle 7,7 'and the associated injector 11,11' are aligned with each other, as well as the bore 12,13,13 '.
  • the deflection of the supplied carrier medium takes place through a distributor element 14 rotatably arranged in an extension of the inner hollow body 4.
  • This distributor element 14 has recesses 15 on the side facing the insertion end 8, so that a connection between the bore 10 of the inner hollow body 4 and the injector nozzle 13 or 13 'arises. This makes it possible to control jet nozzles 7,7 'individually or in groups with a differently set outlet angle.
  • the distribution element 14 is rotated by a Tube 16 arranged coaxially in the bore 10 of the internal hollow body 4, which is firmly connected to the distributor element 14 and extends through it.
  • a cover 16 is attached to the thickened ends of the two hollow bodies 3.4 'with screws 17, 18, which has a bolt-like extension 19 extending into the interior of the tube.
  • a disk-like body 20 is fastened, in which radially extending channels 21 are arranged.
  • the cover 16 is provided with a central bore 22 which is aligned with the bore of the centrally arranged tube 16. Compressed air is also fed through this tube 16 via the central bore 22 of the cover 16, which then exits radially from the channels 21 of the disk-shaped body 20 and forms a shielding process.
  • the radial channels 21 of the disk-shaped body 20 are angled at the outlet end in the direction of the insertion end 8, so that the exiting air counteracts the blasting material falling to the rear.
  • a brush 23 formed from steel wires is arranged on the bolt 19, which brush is pressed onto the disk-shaped body 20 by means of a disk 24 and a nut 25.
  • the blasting head 5 is moved axially back and forth, here marked by the arrows 26, 26 'and at the same time also rotated or only pivoted, here marked by the arrow 27.
  • This movement must be carried out by the brush 23 and it must be in the Diameter at least equal to or slightly larger than the largest inner diameter of the tube end 1, so that the effect of the shield is maintained during the movement.
  • the largest inside diameter is in the undeformed part of the tube 2, but when widening, it can also lie in the compression area.
  • Figure 3 shows schematically the non-contact scanning method for locating the upset seams 40.
  • a measuring device 41 z. B. an inductive displacement sensor
  • the outer contour 42 of the upset tube end 1 (Fig. 2) is scanned without contact.
  • the measurement signals are fed to an amplifier 44 via a line 43 and then converted into digital values via an analog-digital converter 45.
  • These values flow into a computer 46, in which the measured actual data are compared with predetermined target data.
  • the computer determines the control coordinates and feeds them to a control member 47, the control signals of which are sent to a movable tool holder 48.
  • the tool 49 in this case a schematically represented blasting head, is positioned by means of the tool holder 48 and the emerging blasting material can be focused on the upset seams 40 to be removed.

Abstract

The invention relates to a device for cleaning the surface of a hot-upset end of a tube by means of a blasting nozzle and a supply line, connected to the blasting head, for a gaseous carrier medium and blasting material. With the blasting lance, the blasting head (5) forms a compact unit and the blasting nozzle (7, 7') is arranged at an angle to the insertion end of the tube to be blasted and to the blasting lance, and an injector nozzle (11, 11'), which is aligned with the blasting nozzle (7, 7') and is used to form a gaseous curtain which shields the interior of the tube from the penetration of blasting material, is provided. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Oberflächenrei­nigung eines warm angestauchten Rohrendes gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches.The present invention relates to a device for cleaning the surface of a hot-soaked pipe end according to the preamble of the main claim.

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.When manufacturing pipes that can be screwed together for the oil and gas industry, the wall thickness in the end area must be increased depending on the load in the area of application and the type of thread cut. This is done in a known manner in that a certain length at the end of the tube is hot compressed in an upsetting machine and thereby the wall thickness is increased. The surface condition and the dimensional conditions of the hot-soaked pipe end rarely allow direct thread cutting, so that cleaning and dimensional processing are required beforehand. To do this, the pipes with the upset pipe ends are removed from the production line and fed to a cleaning station. There, the surface scale is roughly removed with a semi-automatic grinding machine and then critical areas are manually repaired with a hand grinding machine and the upset seams are ground away. The upsetting seams arise during the upsetting process in that, for. B. two cooperating compression half-shells are used and part of the material flows into the joint between the two compression half-shells. Another device uses 4 compression half-shells, two of which work together in pairs. It is also known to use an undivided compression sleeve in combination with a pair of compression half-shells. In the latter case, a round seam is also created at the transition from the sleeve to the compression half-shells. These seams are for subsequent dimensional processing on one seam and are for subsequent dimensional processing on one Lathe disturbing, since the undisturbed chip flow is hindered at this point and the impact load leads to increased wear of the tool and the storage of the tool holder is affected. Even if the load on the machine tool is accepted, these seams are nevertheless disruptive, since they lead to a radial offset of the pipe end to be machined in the chuck of the lathe.

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.The manual cleaning and plastering of a hot-soaked pipe end is cost-intensive due to the personnel expenditure and the surface quality achieved also depends on the subjective judgment of the operator. In addition, depending on the contour of the upsetting, the transition area in the upset pipe end is only partially included in the cleaning. For highly stressed pipe connections, manual grinding also poses a risk, since depending on the quality of the manual grinding work, harmful notches can be formed, which reduce the fatigue strength of the connection.

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.As an alternative to grinding, the scale can also be removed by blasting. For cleaning the inner surfaces of pipes, it is known (Zeitschrift Bleche, Rohr, Profile 32 (1985) 6, p. 303) to use a rotatable blasting head which is connected to a lance which supplies the gaseous carrier medium, usually compressed air and the blasting material, and on which at least one jet nozzle inclined in the longitudinal plane to the inner surface of the tube is arranged. In the blasting head area, the compressed air and the blasting material are mixed like an injector and directed onto the inner surface of the pipe. This device is not very suitable for cleaning the inner surface of hot-soaked pipe ends, since the rotatable jet heads are very large in size and can no longer be used for smaller inner diameters, and their weight is complicated in terms of weight via a device arranged on the lance have to be supported. Another disadvantage is the fact that the device for supporting the blasting head during the blasting process cannot be adapted to the different inside diameters of a hot-soaked tube end. A further disadvantage is that in the known blasting methods, be it in the manner of free pressure blasting only from one or both ends, or in the manner of a combined pressure-suction blasting, in which underpressure is generated on the opposite end, the Blasting material is distributed throughout the tube and then a complex cleaning process is required to clean the tube accordingly.

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.The object of the invention is to provide a device for cleaning the surface of a hot tube end by means of radiation, which is suitable for removing the scale on the inner surface of the hot tube end with an inner diameter of 160 mm without an expensive support device and can be adapted to different inner diameters during blasting and in one subsequent cleaning of the blasted pipe is not necessary.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen festgelegt.This object is achieved by the characterizing features of the main claim. Advantageous further developments are defined in the subclaims.

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.The previous manual or semi-automatic grinding, which is only carried out after the last hot forming, is replaced in the method according to the invention by internal and external blasting after each upsetting step. The latter point is essential, since it has been found that there is a risk that sticky scale particles will be pressed into the material during the next upsetting step, especially in the case of upsetting in several steps with several heats. This worsens the initial surface for the subsequent mechanical processing in such a way that the wall thickness addition must be increased to ensure that there are no corresponding defects after the turning.

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.It is essential in the method according to the invention to record the entire upset tube end area, including the transition. The previously known blasting methods, be it in the type of free pressure blasting only from one or both ends, or in the manner of a combined pressure-suction blasting, in which negative pressure is generated on the opposite end, all have the disadvantage that the blasting material is distributed throughout the pipe and then a complex cleaning process is required to clean the pipe accordingly. This is prevented by the method according to the invention in such a way that the blasting material mixed in an injector-like manner with a carrier medium in the form of a bundled jet is directed onto the inner surface at a predetermined angle in the direction of the insertion end of the tube to be blasted, so that most of the other Reflected from the inside surface of the blasting material is thrown forward towards the insertion end. This means that the blasting material occasionally falls in the direction of the other pipe end cannot get inside the tube, a certain amount of the carrier medium, e.g. B. Compressed air supplied separately and also without mixing with the blasting material directed behind the blasting point on the inner surface, so that a shielding air curtain is formed.

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.In order to ensure that the entire surface is blasted without gaps, the tube moves in the circumferential and longitudinal directions relative to the blasting during the blasting. This movement can be realized in that either the tube moves in the circumferential and longitudinal directions and the jet device remains stationary or vice versa. In order to optimally match the blasting effect and the effect of throwing away the blasting material reflecting on the inner surface, the exit angle can be adjusted according to the contour of the inner surface to be blasted. This is chosen so that the angle between the axis of the incident beam and the surface line of the inner surface in the direction of the insertion end is always an obtuse angle, i.e. is always greater than 90 degrees. This is of particular importance if the transition area from the compression area to the undeformed pipe is characterized by a conical widening in the direction of the undeformed pipe. In such a case, the angle inclination of this transition area would be the determining variable for the choice of the beam angle. In the subsequent cylindrical compression area, the condition of the obtuse angle for the effect of the blasting material being thrown away is complied with in any case.

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.Internal and external blasting can be carried out simultaneously or separately and can be integrated as a work step in the production line of hot upsetting. With an appropriate coordination of the cycle sequence, the material flow is thereby improved and accelerated. The removal of the Compression seams can be done by grinding or by blasting. In order that the tool can be optimally positioned, it is further developed to contactlessly record the outer circumferential contour of the compressed pipe end. Since the area of the upset seam means a jump in the contour that changes within a certain bandwidth, this can be used for a conversion into a control signal in order to bring the tool into the optimal working position. This is particularly important in the case of blasting, since the blasting material has to be directed quasi-focused onto the upset seam so that the amount of material accumulated in the upset seam can be removed in a reasonable time or the upset seam increase can be reduced to an acceptable level.

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.The device for the internal blasting according to the invention consists of a blasting head arranged on a lance with at least one blasting nozzle arranged on the circumference, the axis of which is inclined towards the insertion end of the tube to be blasted. Several nozzles with differently set outlet angles or groups of nozzles can also be arranged. In the case of the nozzle groups, the exit angles are the same within a group, but differ from group to group. A group can consist, for example, of two nozzles arranged offset by 180 degrees, so that the jet head or the tube only has to be pivoted by 180 degrees in order to coat the entire inner surface on the circumference. In the case of a nozzle group consisting of four jet nozzles, only a swivel movement of 90 degrees would be required. This pivoting movement of the jet head has the advantage over a 360 degree rotation that the sealing problems in the feed lines are easier to solve. For a separate feed of the carrier medium, a tube is arranged in the inner hollow body of the blasting head, which tube extends radially to the outside with channels arranged in the area of the front end of the blasting head Connection is established. One of the constructive solutions consists in arranging a disk-like element on the end face of the blasting head, which has a multiplicity of radially extending channels which open into a central bore arranged in the middle, into which the tube extending through the blasting head also opens. For effective shielding, it is advantageous to deflect the carrier medium emerging from the radial channels somewhat in the direction of the insertion end of the tube to be blasted, so that the emerging carrier medium can counteract the blasting material falling backwards. The shielding can also be reinforced in such a way that a flexible, heat-resistant element is releasably attached to the end face, the outer diameter of which is at least equal to or slightly larger than the largest inner diameter of the pipe end. Such an element can be designed in a simple manner as a brush or as a flexible disk. The flexibility of this element must be such that a simple adaptation to the respective contour is possible during the axial back and forth movement of the jet head. In addition, the material of this element must be heat-resistant up to a temperature of approximately 600 degrees Celsius, since the blasting takes place immediately after the upsetting process has ended.

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.External blasting is carried out in a known manner with a blasting head directed towards the tube end, in which, as already described for internal blasting, a commercially available blasting material such as B. corundum, steel, gravel or wire grain with a carrier medium - usually compressed air is used for this purpose - are mixed like an injector. The required movement in the circumferential direction can be carried out by rotating the tube to be blasted or by pivoting the blasting head around the tube. Here, too, it is advisable to arrange several blasting heads on the circumference when the pipe is at a standstill in order to limit the required swivel angle and thus the sealing problems for the feed lines to keep low. For reasons of noise protection and keeping the adjacent machine systems clean, the entire facility for internal and external blasting is provided with a sound-insulated housing and the passage of the pipe to be blasted z. B. sealed by a rubber sleeve. So that the sensitive measuring apparatus for contactless scanning of the outer contour of the hot-soaked pipe end is not damaged, it is folded away during the blasting and, if necessary, covered accordingly.

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.The proposed internal blasting device is not only suitable for the method of descaling hot-soaked pipe ends described here, but can generally be used for any type of surface cleaning with limited internal surfaces. It is irrelevant to the process whether it is a matter of removing scale layers or paints or other particles adhering to the surface. It is essential that the part of the hollow body which is not to be cleaned is not soiled by the blasting material in order to avoid subsequent, possibly complex cleaning.

In der Zeichnung werden das Verfahren und die Vorrichtung näher erläutert.The method and the device are explained in more detail in the drawing.

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.
Show it:
  • Figure 1 is a schematic diagram of the procedure for hot upsetting and the subsequent mechanical processing
  • Figure 2 shows a longitudinal cross section through the internal blasting device according to the invention
  • Figure 3 is a schematic representation of the contactless scanning of the outer contour of the upset pipe end.

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.In Figure 1, the procedure for the hot upsetting and the subsequent mechanical processing is shown in the form of a schematic diagram. The tube 30, the end or ends of which are to be hot-compressed, is first a heating device, for. B. an induction system. In this device the respective end is heated 31 to the forming temperature and then in an upsetting machine in which e.g. Two cooperating compression half-shells are arranged, retracted and compressed 32 while increasing the wall thickness. The descaling system according to the invention is arranged in the production line, to which the tube 33 is fed with the compressed end. The details of part of this descaling system are shown in Figure 2. In this descaling system, the upset tube end is descaled inside and out 34. If several upsetting steps with more heat are required for the final contour of the upset end, the process already described is repeated starting with step 31. The decision switch is symbolized here by a rhombus 35 . If one upsetting step is sufficient or the last upsetting step has ended, either the descaling 34 or subsequently the upsetting seams 40 (see FIG. 3) are removed 36. This step can be carried out on a separate cleaning stand or in the descaling system already described. The pipe with the cleaned pipe ends is then visually checked 37 and mechanically processed and provided with a thread 38 after approval. After completion of this work, there is a threaded pipe 39 which, depending on requirements, is ready for dispatch or is otherwise treated further.

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.FIG. 2 shows in longitudinal cross section the internal blasting device according to the invention for the descaling of the inner surface of a hot-soaked tube end 1 undeformed pipe can be seen in the right half of the picture. The inner blasting and the outer blasting, not shown here, are carried out either simultaneously or separately after each upsetting step, the contour of a warmly upset tube end being shown after the last upsetting step in this exemplary embodiment. The internal blasting device consists of a the carrier medium, for. B. compressed air and the lance supplying lance with two coaxially arranged hollow bodies 3, 4 which at the end merge into a blasting head 5 which is closed at the end. On the outside of the conical part 6 of the blasting head 5, at least one or more blasting nozzles 7, 7 'are arranged at a fixed angle in the direction of the insertion end 8 of the pipe to be blasted. The two coaxially arranged hollow bodies 3, 4, which are designed as tubes in this exemplary embodiment, form an annular space 9, via which the blasting material is fed. To ensure that the blasting material reaches the area of the blasting nozzle 7,7 ', it may be necessary to put the annular space 9 under slight pressure from the carrier medium. The amount of the carrier medium required for blasting is fed through the bore 10 of the inner hollow body 4 and deflected in the blasting head 5 in the direction of an injector nozzle 11, 11 'arranged on the outside of the inner hollow body 4'. The axes of the jet nozzle 7,7 'and the associated injector 11,11' are aligned with each other, as well as the bore 12,13,13 '. The deflection of the supplied carrier medium takes place through a distributor element 14 rotatably arranged in an extension of the inner hollow body 4. This distributor element 14 has recesses 15 on the side facing the insertion end 8, so that a connection between the bore 10 of the inner hollow body 4 and the injector nozzle 13 or 13 'arises. This makes it possible to control jet nozzles 7,7 'individually or in groups with a differently set outlet angle. The distribution element 14 is rotated by a Tube 16 arranged coaxially in the bore 10 of the internal hollow body 4, which is firmly connected to the distributor element 14 and extends through it. For the front end of the blasting head 5, a cover 16 is attached to the thickened ends of the two hollow bodies 3.4 'with screws 17, 18, which has a bolt-like extension 19 extending into the interior of the tube. On this bolt 19, a disk-like body 20 is fastened, in which radially extending channels 21 are arranged. The cover 16 is provided with a central bore 22 which is aligned with the bore of the centrally arranged tube 16. Compressed air is also fed through this tube 16 via the central bore 22 of the cover 16, which then exits radially from the channels 21 of the disk-shaped body 20 and forms a shielding process. In order to intensify the effect of the shielding, the radial channels 21 of the disk-shaped body 20 are angled at the outlet end in the direction of the insertion end 8, so that the exiting air counteracts the blasting material falling to the rear. For an even better shielding of the interior of the tube from blasting material flying around, in this exemplary embodiment a brush 23 formed from steel wires is arranged on the bolt 19, which brush is pressed onto the disk-shaped body 20 by means of a disk 24 and a nut 25. During the blasting, the blasting head 5 is moved axially back and forth, here marked by the arrows 26, 26 'and at the same time also rotated or only pivoted, here marked by the arrow 27. This movement must be carried out by the brush 23 and it must be in the Diameter at least equal to or slightly larger than the largest inner diameter of the tube end 1, so that the effect of the shield is maintained during the movement. In this example, the largest inside diameter is in the undeformed part of the tube 2, but when widening, it can also lie in the compression area.

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.As an alternative to the movement of the blasting head described here in the axial and in the circumferential direction, a corresponding movement of the tube is also possible when the blasting head 5 is at a standstill.

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.Figure 3 shows schematically the non-contact scanning method for locating the upset seams 40. By means of a measuring device 41, z. B. an inductive displacement sensor, the outer contour 42 of the upset tube end 1 (Fig. 2) is scanned without contact. The measurement signals are fed to an amplifier 44 via a line 43 and then converted into digital values via an analog-digital converter 45. These values flow into a computer 46, in which the measured actual data are compared with predetermined target data. In the area of the upset seams 40, there is a deviation in the contour that lies above a predetermined threshold value. From this, the computer determines the control coordinates and feeds them to a control member 47, the control signals of which are sent to a movable tool holder 48. The tool 49, in this case a schematically represented blasting head, is positioned by means of the tool holder 48 and the emerging blasting material can be focused on the upset seams 40 to be removed.

Claims (7)

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.
1.Device for cleaning the surface of a hot-soaked pipe end with at least one blasting nozzle directed at the pipe surface and arranged on a blasting head and a feed connected to the blasting head for a gaseous carrier medium and blasting material which is mixed in the injector-like area in the blasting head area, the device for axially blasting the device has a displaceable jet lance with the jet head arranged thereon and a supporting means and the jet nozzle is aligned in the longitudinal plane at an angle to the inner surface of the tube,
characterized,
that for internal blasting, the blasting lance, which is movable in the circumferential direction (27) and consists of two coaxially arranged hollow bodies (3, 4), forms a compact unit with the blasting head (5) adjoining it, and the blasting nozzle (7, 7 ') under one towards the insertion end (8 ) the pipe to be blasted and the angle set to the blasting lance is arranged and the axial bore (10) of the internal hollow body 84) is connected to a channel extending through the wall of this hollow body (4) in the direction of the insertion end (8), at the end of which an injector nozzle (11, 11 ') aligned with the blasting nozzle (7, 7') is arranged and the axial bore (10) of the internal hollow body (4) forms a gaseous curtain shielding the interior of the tube from penetrating blasting material Has coaxially arranged tube (10) which extends through the blasting head (5) and is distributed over the circumference in the region of the blasting head end arranged, radially extending to the outside channels (21) is connected and a flexible, heat-resistant element is releasably attached to the front of the jet head (5), the outer diameter of which is at least equal to or slightly larger than the largest inner diameter of the pipe end.
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.
2. Device according to claim 1,
characterized,
that the blasting head (5) has a plurality of blasting nozzles distributed over the circumference (7,7 ') and the axial bore (10) of the internal hollow body (4) in the region of the blasting head (5) merges into an extension into which a rotatable distributor element (14) is arranged, through which the pipe (16) lying in the axial bore (10) of the inner hollow body (4) and firmly connected to it extends, and correspondingly on its side facing the insertion end (8) of the pipe to be blasted has shaped recesses (15) which form a connection from the bore (10) of the inner hollow body (4) to the injector nozzle (11, 11 ') in the circumferential direction when the distributor element (14) is in the appropriate position.
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.
3. Device according to claim 2,
characterized,
that the blasting nozzles (7,7 ') form two or more nozzle groups with differently set outlet angles for the blasting material, the outlet angle being the same within one group and by rotating the distributor element (14) the individual nozzle groups with the bore (10) feeding the carrier medium of the inner hollow body (4) can be connected.
4. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Element in Form einer kreisringförmigen Bürste (23) ausgebildet ist.
4. Device according to claim 1,
characterized,
that the element is in the form of an annular brush (23).
5. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Element mindestens eine kreisringförmige Scheibe aufweist.
5. Device according to claim 1,
characterized,
that the element has at least one annular disc.
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.
6. A method for descaling and plastering a pipe end hot-soaked by means of a divided tool using a device according to claim 1, in which the surface scale formed and the compression seams are mechanically removed after the hot forming has been completed,
characterized,
that the entire upset tube end area including the transition to the beginning of the undeformed tube is blasted inside and outside after each upsetting process and after the last upsetting process the upsetting seams are removed and when blasting internally a certain amount of the gaseous carrier medium supplied without mixing with the blasting material from the center is directed radially over the entire circumference onto the inner surface, which forms a gaseous curtain which migrates with the radiation source and shields the interior of the tube from the penetrating blasting material.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Innen- und Außenstrahlen gleichzeitig erfolgt.
7. The method according to claim 6,
characterized,
that the inside and outside blasting takes place simultaneously.
EP90250051A 1989-03-01 1990-02-15 Device for cleaning the surface of a hot upturned end of a tube Withdrawn EP0385561A1 (en)

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DE3906937A DE3906937A1 (en) 1989-03-01 1989-03-01 METHOD AND DEVICE FOR DESCALING AND PLASTERING A WARM-PUMPED TUBE
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