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Montage- und Schweisseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Montage- und Schweisseinrichtung zum Verbinden von zylindrischen
Bauteilen untereinander, wie beispielsweise Behälterschüssen, Rohrschüssen u. dgl. Das Verbinden von Behälterschüssen durch Schweissen hat in jedem Falle das Fixieren der beiden Teile zueinander zur Voraussetzung. Üblicherweise werden zwei Behälterschüsse in eine bekannte Vorrichtung so eingelegt, dass die zu verbindenden Schweisskanten in die für das Schweissen erforderliche Lage gebracht werden können.
Mit entsprechenden Hilfsvorrichtungen, wie Bügeln und Keilen, werden die beiden Schüsse auf ihrem gesamten Umfang bündig zueinander gebracht und geheftet. Die für das nunmehr folgende Schwei- ssen erforderliche Montage ist damit abgeschlossen. Eine solche Montage und das nach ihr getrennt erfolgende Schweissen haben jedoch denNachteil, dass die Montage gegenüber dem eigentlichen Schweissvorgang verhältnismässig viel Zeit in Anspruch nimmt.
Das Anbringen der Bügel und Anschlagen der Keile ist aber nicht nur eine zeitraubende, sondern auch eine körperlich schwere Arbeit. Ausserdem müssen diese Hilfsmittel nach dem Heften wieder abgeschlagen und entfernt werden, was mitunter die Blechoberfläche beschädigt und die Qualität vermindert. Erforderliche Nacharbeit verteuert diesen gesamten Arbeitsprozess in unnötigem Masse.
Bei der Anwendung moderner Schweissverfahren ist es ausserdem notwendig, die montierten Werkstücke aus der Montagevorrichtung herauszuheben und zum Schweissstand zu bringen, oder mit unvertretbar hohem Aufwand ein Schweissgerät in die Behälterschüsse hineinzubringen.
Diese gesamte üblicheArbeitsweise ist unrationell und lässt eine kontinuierliche Fertigung nicht zu.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, mit einem Gerät, ähnlich einem Manipulator, das als Werkzeug einen hufeisenförmigen Bügel hat, die Schüsse zu montieren. Dabei werden, ähnlich wie im vorangeführten Fall, die Schüsse in bekannte Vorrichtungen gelegt, mit denen sie dann In den Bügel des Gerätes hineingebracht werden müssen. In dem Gerät werden die Schweisskanten der Behälterschüsse über den ganzen Umfang bündig und aneinandergedrückt und geheftet. Die Behälterschüsse werden nunmehr wieder aus dem Bügel herausgenommen und zum Schweissgerät gebracht.
Auch mit dieser Art der Montage und des anschliessenden Schweissens ist eine kontinuierliche Fertigung von Behältermänteln nicht möglich, da ein Zwischentransport der Schüsse und ein hoher Aufwand an Bedienungspersonal erforderlich ist. Ausserdem ist die mitunter unbedingt notwendige Spaltbreite zwischen den Schweissnähten der Schüsse durch die Verwendung ungeeigneter Mittel für das Aneinanderdrücken nicht garantiert.
Darüber hinaus hat die vorgeschlagene Montagevorrichtung den Nachteil, dass beim Montieren der Schüsse durch zwei getrennt zur Anwendung kommende Auflagesysteme ein Kippen oder ein Abheben der Schüsse von ihrer Unterlage eintritt. Durch die frei tragende Anordnung des Bügels ist der Anwendungsbereich dieser Vorrichtung auf verhältnismässig schmale Schüsse begrenzt, was die universelle Anwendbarkeit derselben einschränkt und sie für bestimmte Fälle unrentabel macht.
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Man versucht auch, alle diese Nachteile und Mängel mit einer bereits bekannten Einrichtung für die mechanisierte Montage von Rundnähten an Mänteln, zylindrischen Apparaten und Behältern zu beheben.
Diese bekannte Einrichtung besteht aus einer Drehvorrichtung und einem hufeisenförmigen Bügel, der auf einem Wagen befestigt ist, welcher sich auf Schienen bewegt. In der Drehvorrichtung finden die zu montierenden Behälterschüsse Aufnahme und der fahrbare Bügel fährt mit seinem oberen Arm bis an die zu montierenden Kanten in die Schüsse hinein. Mit einem im Bügel befindlichen, waagrecht wir- kend en Arbeitszylinder werden nunmehr die Schüsse aneinandergedrückt und mit einemweiterenArbeitszylinder die Kanten gepresst, d. h. am gesamten Umfang bündiggepresst und geheftet. Nunmehr muss der Bügel aus den Schüssen wieder herausgefahren werden. Die gehefteten Behälter werden aus der Drehvorrichtung herausgenommen, geschweisst und wieder zurück in die Montagevorrichtung zum Anmontieren des nächstenSchusses gelegt.
TrotzBeseitigung einiger Mängel der vorangeführten Einrichtungen, besteht noch immer der Nachteil des zwischen der Montage und dem eigentlichen Schweissvorgang liegenden, notwendigen Transportes der gehefteten Behälterschüsse. Dadurch ist im Prinzip noch immer keine kontinuierliche, wirtschaftlich vertretbare Fertigung möglich. Darüber hinaus weist die bekannte Montageeinrichtung prinzipiell technische Unzulänglichkeiten auf, die eine einwandfreie Wirkungsweise und schnellstmögliches Arbeiten nicht gewährleisten. Ein grosser Nachteil dieser Montageeinrichtung ist, dass der fahrbare Bügel mittels Seilzug angetrieben und mittels Kurbel von Hand verstellt werden muss, was zu grossen Toleranzen führt und Schwierigkeiten beim Einrichten mit sich bringt.
Weiterhin gestattet die Anordnung des im Bügel waagrecht wirkenden Arbeitszylinders keine Montage stark in ihrer Länge abweichender Schüsse, so dass der Anwendungsbereich eingeschränkt ist.
Die Bedienung der gesamten Einrichtung erfolgt manuell und muss durch die zeitlich mitunter fast zusammenliegende Folge der Arbeitsgänge von mehreren Personen vorgenommen werden, was eine hohe Unfallgefährdung mit sich bringt. Die Anordnung der gesamten Einrichtung über Flur hat eine relativ grosse Bauhöhe zur Folge, die bei der Unterbringung der Einrichtung in Hallen nachteilig ist.
Die Erfindung bezweckt eine Montage- und Schweisseinrichtung zum Verbinden von zylindrischen Bauteilen untereinander, wie z. B. Behälterschüssen, Rohrschüssen u. dgl., zu schaffen, bei der unter Vermeidung aller genannten Nachteile ein funktionssicheres, fehlerfreies, unfallsicheres, wirtschaftliches und kontinuierliches Montieren und Schweissen garantiert ist, unter Wegfall des generellen Nachteiles aller bisher bekannten Einrichtungen, Vorrichtungen und Anlagen dieser Art, der in dem zwischen der Montage und dem eigentlichen Schweissvorgang liegenden, bisher notwendigen Transport besteht.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass am äusseren Ende des beim gesamten Arbeitsvorgang in die Behälterschüsse hineinragenden Schenkels eines in Längsrichtung der ffehälterschüsse verfahrbaren Bügels ein Schweissgerät, welches mit einer Einrichtung zur Verstellung quer zu den Behälterschüssen versehen ist, und Spannelemente, die ihre Gegenhalterung im andern Schenkel des Bügels haben, angeordnet sind.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, dass beide Schenkel des Bügels an ihren äusseren Enden über Druckzylinder in Funktion versetzbare, im bestimmten Winkel zueinander angeordnete Druckrollenpaare, Halterungen dazu, und einen Spezialschweisskopf mit Gegenlager tragen. Zwischen mit Arretie- rungsbohrungen versehenen Laufschienen ist eineDruckzylinderaufnahme, die die Behälterschüsse mittels Druckzylinder und einer Druckplatte zusammendrückt, angeordnet. Im geschlossenen Teil des Bügels ist ferner ein hydraulischer Hubzylinder, den gesamten Bügel um ein Lager schwenkend, angeordnet. Hinter dem geschlossenen Teil des Bügels befindet sich auf dem Fahrwerk ein Hydraulikschrank, ein Antriebsmotor und das dazugehörige Fahrgetriebe, welches das unter Flur liegende Fahrwerk antreibt.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen : Fig. l die erfindungsgemässe Einrichtung in Seitenansicht mit Teilschnitten, Fig. 2 eine Einzelheit des Kopfes am Bügel der Einrichtung.
Die erfindungsgemässe Einrichtung besteht aus einem auf Schienen laufenden Fahrwerk -- 1 --, auf dem in einem Lager -- 2 -- ein Bügel -- 3 -- befestigt ist.
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4-undtor-6-.
In auf dem Fahrwerk-l-sitzenden Lagerböcken- 7-ist je ein hydraulischer Hubzylinder - 8-schwenkbar gelagert. Im Inneren des Bügels -- 3 -- befinden sich vier Laufschienen -- 9 -- zur Führung einer längsbeweglichen Druckzylinderaufnahme-10--, zu deren Arretierung die Schie- nen-9-mit Bohrungen-11-versehen sind. Die Druckzylinderaufnahme-10-hat vier hy-
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der vorgeschriebenen Schweissgeschwindigkeit in Bewegung gesetzt und die gesamte Innennaht automatisch geschweisst.
Danach wird der Bügel -- 3 - aus den zusammengeschweissten Behälterschüssen so weit herausgefahren, dass die Schüsse mit dem Kran aus der Drehvorrichtung herausgehoben werden können.
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einem bestimmten Winkel zueinander, wodurch die beiden Behälterschüsse in Richtung ihrer Längsachse zusammengedrückt werden. Nachdem mit einem ebenfalls nicht dargestellten Getriebe die erforderliche Schweissgeschwindigkeit automatisch einreguliert worden ist, wird mit dem Spezialschweisskopf -- 24 -- die Innennaht komplett geschweisst, ohne vorheriges Heften.
Danach werden die Druckzylinder an den Druckrollenpaaren-22-gelöst und das Fahrwerk-l-mit dem Bügel-3-wird aus den Behälterschüssen so weit herausgefahren, dass die Schüsse mit einem Kran aus der Drehvorrichtung herausgehoben werden können.
Mit dieser Montage- und Schweisseinrichtung ist ein funktionssicheres, fehlerfreies, unfallsicheres. wirtschaftliches und kontinuierliches Montieren und Schweissen von zu verbindenden Behälterschüssen gewährleistet.
Damit ist das Problem, innerhalb einer Serie, beispielsweise bei der Fertigung von Kolonnen im Chemieanlagenbau, die Arbeitsgänge Montieren und Schweissen mit höchstem technischem Nutzeffekt und bei Aufwand geringster Mittel zusammenzulegen, gelöst.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Montage- und Schweisseinrichtung zum Verbinden von zylindrischen Bauteilen untereinander, wie beispielsweise Behälter- oder Rohrschüssen, dadurch gekennzeichnet, dass am äusseren Ende des beim gesamten Arbeitsvorgang in die Behälterschüsse hineinragenden Schenkels eines in Längsrichtung der Behälterschüsse verfahrbaren Bügels (3) ein Schweissgerät (19), welches mit einer Einrichtung zur Verstellung quer zu den Behälterschüssen versehen ist, und Spannelemente (15 ; 16 ; 18), die ihre Gegenhalterung (14 ; 17) im andern Schenkel des Bügels (3) haben, angeordnet sind.