<Desc/Clms Page number 1>
Schweissautomatwagen für das UP-Schweissen
Gegenstand der Erfindung ist ein Schweissautomatwagen, welcher eine kontinuierliche Bewegung des Schweissbogens auf der Schweissnaht ermöglicht.
Die automatische UP-Schweissung erfordert, dass die Wagengeschwindigkeit kontinuierlich in dem für die üblichen Fälle des automatischen Schweissens erforderlichen Bereich geändert werden kann. Aus diesem Grunde wird der Wagen in der Regel mit einem Elektromotor mit Drehzahlregelung angetrieben.
Um eine leichte Manipulation mit dem Schweissautomaten zu gewährleisten, muss der ganze Automat, d. i. auch der Wagen, leicht und übertragbar sein. Wegen des geringen Wagengewichtes ist es erforderlich, dass der treibende Elektromotor klein ist, dass jedoch seine Leistung möglichst im ganzen Bereich der Schweissgeschwindigkeiten voll ausgenützt werden kann, d. h. dass der Wagen auch bei einer geringen Fahrtgeschwindigkeit einen genügenden Zug aufweist. In besonderen Fällen wird eine Fernsteuerung des Wagens verlangt, d. h. die Steuerung der Geschwindigkeit und deren Verfolgung von der Bedienungsstelle aus.
Es wird weiter verlangt, dass die Wagenabmessungen möglichst klein gehalten werden, um mit dem Schweissautomaten auch innerhalb zylindrischer Behälter (Kessel) möglichst kleiner Durchmesser schweissen zu können und um den Schweissautomaten in einen Kessel mit normalisiertem Mannloch einführen zu können. Der Wagen soll gegebenenfalls auch so konstruiert sein, dass er auch andern Anforderungen nachkommt, wie z. B. beim Vorschub eines Schneidbrenners beim Sauerstoff-Schneiden.
Die bisherigen Wagenkonstruktionen für Schweissautomaten kommen diesen Anforderungen nicht nach bzw. erfüllen diese nur teilweise. Die Wagen kleiner Abmessungen sind vom eigentlichen Schweiss- automaten nicht abnehmbar, haben keinen selbständigen Antrieb und keine fliessende Fahrtgeschwindigkeits-Regelung. Demgegenüber sind Wagen mit selbständigem Antrieb meistenteils schwer und robust, so dass sie für die Schweissung von Kesseln kleiner Durchmesser unverwendbar sind, wobei die Handhabung ohne Verwendung entsprechender Hubvorrichtungen sehr schwierig ist. Infolge eines bedeutendenRegelbe- reiches der Fahrtgeschwindigkeit durch Drehzahländerung des Elektromotors wird bei kleinen Geschwindigkeiten nur ein Bruchteil seiner Leistung ausgenützt.
Die Wagen haben keinen genügenden Zug und die Regelung arbeitet bei kleinen Umdrehungen unverlässlich. Die Fahrtgeschwindigkeit und deren Verfolgung kann nicht ferngesteuert werden.
Die angeführten Nachteile werden durch die Einrichtung gemäss vorliegender Erfindung beseitigt, welche eine, allen Anforderungen der modernen Schweisstechnik nachkommende Schweissautomatwagen- konstruktion darstellt.
DasWesen des erfindungsgemässenschweissautomatwagens besteht darin, dass die Tragkonstruktion des Wagens aus zwei miteinander fest verbundenen Blöcken besteht, von denen der vordere Block, an dem die Vorderradnaben befestigt sind, die Schutzhaube für den regelbaren Elektromotor samt Tachogenerator bildet und mit Angüssen für die Befestigung des Schweiss- oder Schneidapparatursupportes versehen ist, während der hintere Block das auf die Hinterradachsen wirkende, auf zwei zu dieser Achse parallelen Achsen angeordnete Reduktionsgetriebe sowie eine mittels eines Hebels zu betätigende Kupplung enthält und einen Anguss aufweist, auf dem das Steuerpult mit dem Tachometer, dem Reversierschalter und dem Geschwindigkeitsregler angeordnet ist.
Der Wagen hat einen selbständigen Antrieb. Der gesamte Bereich der Fahrtgeschwindigkeit 1 : 40 wird mittels Drehzahlregelung des Elektromotors in Verbindung mit dem einstufigen Vorgelege in dem Reduktionsgetriebe erzielt. Durch diese Anordnung wird die Leistung des Elektromotors vorteilhaft ausge-
<Desc/Clms Page number 2>
nützt. Das Reduktionsgetriebe ist nämlich derart gelöst, dass in den meistverwendeten Teilen des Geschwindigkeitsbereiches der Elektromotor mit der grössten Drehzahl arbeitet. Aus diesem Grunde kann der Elektromotor kleine Abmessungen aufweisen, was die Konstruktion des ganzen Wagens günstig beeinflusst. Der direkte Antrieb bzw. der Antrieb über ein Vorgelege wird mittels einer selbsttätigen Zahnkupplung eingeschaltet.
Der erfindungsgemässe Wagen bildet eine selbständige Einheit, auf welche leicht und schnell der Kopf des Schweissautomaten, der Sauerstoff-Schneidbrenner od. ähnl. aufmontiert werden kann. Die Gesamtanordnung des Reduktionsgetriebes ermöglicht auch durch einfachen Austausch des letzten Übersetzungsräderpaares, die Wagengeschwindigkeit auf die Hälfte herabzusetzen, wodurch der Gesamtbereich der Fahrtgeschwindigkeit auf das Zweifache erhöht werden kann (für das Sauerstoff-Schneiden grösserer Materialdicken).
Der Wagen besteht aus zwei Blöcken, von denen der eine durch das Gehäuse mit dem Reduktionsgetriebe und dem Steuerpult und der andere durch den Elektromotor und die Vorderradachse gebildet wird. Der Wagen ist ohne bei bisherigen Schweissautomaten üblicher Schutzhaube ausgeführt, wodurch an Gewicht gespart wird. Das in dem hinteren Block eingebaute Steuerpult des Wagens ist abnehmbar, so dass es in besonderen Fällen ausserhalb des Wagens angeordnet werden und durch die Bedienung ferngesteuert werden kann.
In den Zeichnungen ist ein praktisches Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, wobei Fig. 1 den Aufriss des Wagens, Fig. 2 den Grundriss des Wagens, Fig. 3 das Schema des Reduktionsgetriebes und Fig. 4 ein Detail der Zahnkupplung des Reduktionsgetriebes darstellt.
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, besteht der Schweissautomatwagen aus zwei Teilen bzw. Blöcken 1 und 4, welche miteinander fest verbunden sind (z. B. mittels einer, in der Zeichnung nichtdargestellten Schraubenverbindung). Dadurch wird eine feste Tragkonstruktion des Wagens ausgebildet, welche, wie bereits angeführt, keine weiteren Tragelemente erfordert und ohne Schutzhaube ausgeführt werden kann. Der vordere Block 1 des Wagens bildet gleichzeitig die Schutzhaube des Elektromotors la, an dessen vorderem Lagerschild die Nabe 2 mit den Vorderrädern 2a ausgebildet ist. Im Innern des Lagerschildes des Elektromotors la ist der Tachogenerator (nicht eingezeichnet) angeordnet, welcher einen Bestandteil der Regeleinrichtung des Elektromotors bildet.
Der Block 1 ist auf der oberen und unteren Seite mit Angüssen 3 für die Befestigung des festen Supportteiles versehen, welcher sowohl für die Befestigung des Schweisskopfes als auch für dessen Quervorschub dient. Derhintere Block 4 enthält den Reduktionsteil der Antriebsvorrichtung, welche im weiteren erwähnt wird, und die Achsen 4a mit den beiden Hinterrädern 4b.
Auf dem Gehäusedeckel 4v des Reduktionsgetriebes ist der Kupplungshebel 6 angeordnet. Auf dem rückwärtigen Teil 4z des hinteren Blockes 4 ist das abnehmbare Steuerpult 5 angebracht. In dem Schild des Steuerpultes 5 sind das Tachometer 7, der Reversierumschalter 8, der Geschwindigkeitsreglei 9 und gegebenenfalls noch andere Geräte angeordnet. Bei Ausrüstung des Wagens mit Fernsteuerung wird das Steuerpult 5 an geeigneter Stelle angeordnet, und die Geräte 7,8, 9 werden an den Wagen mittels Fernkabel angeschlossen.
Das Schema des Reduktionsgetriebes ist in Fig. 3 dargestellt. Von der Längswelle llb, die vom Motor la mittels eines Zahnräderpaares 10,11 angetrieben wird, wird mittels einer Schneckenübersetzung 14,15 die Querwelle 23 angetrieben, auf welcher das Zahnrad 12 fest gelagert ist und leicht drehbar die Hohlwelle 23d mit auf dieser befestigten zwei Rädern 17, 18. Diese Welle bildet das Vorgelege für eine weitere Querwelle 24, auf welcher drehbar eine weitere Hohlwelle 24d mit zwei Zahnrädern 13, 16 angeordnet ist, von denen das Rad 13 in ständigem Eingriff mit dem Rad 12 auf der Welle 23 und das Rad 16 mit dem ersten Rad 17 des Vorgeleges 23d steht. Das zweite Rad 18 dieses Vorgeleges 23d ist in ständigem Eingriff mit dem Zahnrad 19, welches drehbar auf der Welle 24 angeordnet ist.
Beim Lauf des Motors drehen sich somit dauernd die beidenRäder 16 und 19 in gleicher Richtung, jedoch mit verschiedener Geschwindigkeit. Diese Räder sind mit den seitlichen Zähnen 16z und 19z versehen, in welche die seitlichen Zähne 22z und 22y der Kupplung 22 eingreifen können, welche Kupplung an der Welle 24 angeordnet ist, und kann somit einesteils die Welle 24 direkt mit der Hohlwelle 24d (in der Linkslage) kuppeln, wodurch direkter Eingriff erzielt wird oder kuppelt diese über das Vorgelege (16,17, 23d. 18, 19) (in der Rechtslage), und endlich in der Mittellage steht sie ausser Eingriff und ermöglicht den Freilauf. Auf der Welle 24 ist weiter das Zahnrad 20 befestigt, welches einen Teil der Zahnradübersetzung 20,21 für die Hinterachsen 25 bildet.
Beide Räder 20 und 21 sind austauschbar und können zumindest durch ein weiteres Zahnradpaar mit einem andern Übersetzungsverhältnis ersetzt werden.
In Fig. 4 ist die Konstruktion der Kupplung 22 schematisch dargestellt, welche ein wichtiges Merkmal der erfindungsgemässen Anordnung darstellt. Der Betätigungshebel 6 der Kupplung ist drehbar im
<Desc/Clms Page number 3>
Deckel 4v des hinteren Wagenblockes angeordnet. Der Zapfen 30 des Hebels 6 ist mit einem exzentrisch gelagerten Kugellager 31 versehen, an welches mit ihren Stirnflächen zwei Buchsen 32 und 32a anliegen, wobei die letzteren verschiebbar an der Hilfswelle 27 gelagert sind. Die Welle 27 ist in den Lagern 28, 29 verschiebbar gelagert und mit einem, die Bewegung der Kupplung 22 beherrschenden Verschiebeelement 26 versehen.
Die Verdrehung des Zapfens 30 bewirkt eine Verschiebung der Welle 27 samt dem Verschiebeelement 26, denn diese Bewegung wird mittels des Kugellagers 31 auf die Buchsen 32 und 32a übertragen, welche wiederum über die Federn 33 und 33a und die Muttern 34 und 34a eine Verschiebung der Welle bewirken. Mittels der Muttern 34 und 34a kann auch die Vorspannung der Federn 33 oder 33a geregelt werden. Das Kugellager 30 gewährleistet einen minimalen Reibungswiderstand beim Verschieben der Kupplung.
Der Kupplungskörper 22t, versehen auf beiden Seiten mit den Zähnen 22z und 22y, die in die zu- ständigen Seitenzähne 16z und 19z der Zahnräder 16 und 19 eingreifen, ist an seiner Aussenfläche mit einem Gewinde versehen, auf welches der Bund 35 mit einer Nut für das Verschiebeelement 26 aufgeschraubt ist. Die Ausführung des Bundes 35 und des Kupplungskörpers 22t mit Gewinde ermöglicht während der Montage eine genaue Einstellung der Nut des Bundes 35 in bezug auf das Verschiebeelement 26.
Die Federn 33 und 33a ermöglichen, den Betätigungshebel 6 der Kupplung zu verdrehen und die zuständige Fahrtgeschwindigkeit während der Ruhelage einzustellen u. zw. auch dann, wenn sich das Zahnrad 16 bzw. 19 gegenüber der Kupplung 22 in einer solchen Lage befindet, dass seine Zähne 16z bzw. 19z nicht in die entsprechenden Spalten der Zähne 22z bzw. 22y des Kupplungskörpers 22t einfallen können.
Erst nach Einschalten des Antriebes, wenn sich die Räder 16 und 19 verdrehen, kommen die zuständigen Zähne selbsttätig in Eingriff, u. zw. durch Wirkung einer der beiden Federn 33 oder 33a.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schweissautomatwagen für das UP-Schweissen oder für eine leichte Schneidmaschine, mit elektrischem Antrieb über ein Reduktionsgetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion des Wagens aus zwei miteinander fest verbundenen Blöcken besteht, von denen der vordere Block (1), an dem die Vorderradnaben (2) befestigt sind, die Schutzhaube für den regelbaren Elektromotor samt Tachogenerator bildet und mit Angüssen (3) für die Befestigung des Schweiss- oder Schneidapparatursupportes versehen ist, während der hintere Block (4) das auf die Hinterradachsen (25) wirkende, auf zwei zu dieser Achse parallelen Achsen (23.
24) angeordnete Reduktionsgetriebe sowie eine mittels eines Hebels (6) zu betätigende Kupplung enthält und einen Anguss (4z) aufweist, auf dem das Steuerpult (5) mit dem Tachometer (7), dem Reversierschalter (8) und dem Geschwindigkeitsregler (9) angeordnet ist.