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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgraten widerstandsstumpfgeschweisster Teile, die einen in Richtung von der Vertikalachse des Schweissstückes weg trennbaren, als Zangenklemme ausgeführten Gestellteil enthält, der zwei Schenkel, die in ihrem Oberteil durch einen Spannzy- linder verbunden sind und in ihrem Unterteil Meissel zum Abschneiden des Schweissgrates aufwei- sen, deren Schneiden das Querschnittsprofil des Schweissstückes bilden, und eine Einrichtung zum
Andrücken der Meissel an die Schweissstückoberfläche enthält.
Vorrichtung zum Entgraten widerstandsstumpfgeschweisster Teile sind bereits relativ lange bekannt. Bisher gelang es jedoch nicht, eine hohe Qualität beim Entgraten bei einer erhöhten
Schweissproduktivität bei der Behandlung von Schweissteilen mit verschiedenartigem Profil, insbe- sondere von widerstandsstumpfgeschweissten Rohren, zu gewährleisten.
Bekannte Vorrichtungen zum Entgraten von Schweissstössen an zusammengeschweissten Schienen,
Rohren, Profilstahlteilen u. dgl. (s. beispielsweise die US-PS Nr. 3, 081, 673, Nr. 3, 336, 839, FR-PS
Nr. 1. 417. 444, die JP-PS Nr. 46-8568 und Nr. 45-29092) enthalten Meissel zum Abschneiden des Schweiss- grates, wobei die Meisselschneiden dem Querschnittsprofil des Schweissteiles nachgebildet sind.
Diese Meissel werden an die Oberfläche des Schweissstückes angedrückt und können mit Hilfe eines
Antriebes entlang des Schweissstückes verstellt werden.
Diese bekannten Vorrichtungen sind jedoch getrennt von der Schweissmaschine angeordnet und schneiden einen bereits abgekühlten Schweissgrat ab, wodurch die Leistungsfähigkeit beträchtlich herabgesetzt wird.
Um hier Abhilfe zu schaffen, wurde bereits eine Vorrichtung zum Entgraten widerstandsstumpfgeschweisster Schienen vorgeschlagen (s. SU-Erfinderschein 697275), die an einem der beweglichen Gestellteile der Zangenschweissmaschine angeordnet wird, der zugleich das Gestell der Vorrichtung bildet. Die Vorrichtung enthält einen in Richtung von der Vertikalachse des Schweissstückes weg trennbaren Gestellteil, der als Zangenklemme ausgebildet ist und zwei Schenkel aufweist, die in ihrem Oberteil durch einen Spannzylinder verbunden sind, an dessen Kolbenstange eine Traverse befestigt ist. Im unteren Teil der beiden Schenkel sind ein oberer Meissel sowie zwei Seitenmeissel angeordnet, deren Schneiden entsprechend dem Querschnittsprofil der Schiene gebildet sind. Dabei sind die zwei Seitenmeissel an Achsen angelenkt, die an den Schenkeln starr befestigt sind.
Die Meissel sind in bezug auf die Vertikalachse der Schiene symmetrisch angeordnet. Die bekannte Vorrichtung ist ferner mit einer Einrichtung zum Andrücken der Meissel an die Schienenoberfläche ausgestattet. Diese Andrückeinrichtung ist dabei im einzelnen in Gestalt eines an der Traverse befestigten Anschlages ausgebildet, welcher mit dem oberen Meissel verbunden ist, der seinerseits mit den Seitenmeisseln gelenkig verbunden ist.
Diese bekannte Vorrichtung ermöglicht das Entgraten des Schweissstosses auf dem gesamten Schienenumfang unmittelbar nach der Beendigung des Schweissvorganges, gewährleistet aber eine hohe Qualität des Entgratens sowie eine erhöhte Leistungsfähigkeit nur bei der Behandlung von Schienen. Bei Verwendung der bekannten Vorrichtung zum Entgraten von zusammengeschweissten Rohren, von kastenförmigen Schweissstücken und von Schweiss stücken mit U-Profil kann auch bei Anpassung der Meissel an das Profil dieser Schweissteile eine hohe Entgratqualität nicht gewährleistet werden. Dieser Nachteil ist auf die Verformung der Schweissstücke bei ihrem Einspannen im Gestell der Schweissmaschine zurückzuführen.
Zufolge dieser Verformung wird das Schweissstück auf seinem Umfang von den Meisselschneiden undicht umfangen und daher das erforderliche Spiel zwischen den Meisselschneiden und der Oberfläche des zu behandelnden Schweissstückes nicht gesichert. Die Herabsetzung der Qualität des Entgratens hat ihrerseits eine Herabsetzung der Schweissproduktivität zur Folge. Dies ist durch die Notwendigkeit bedingt, die Schweissnaht zusätzlich bearbeiten zu müssen. Darüber hinaus werden die bei der Verformung des Schweissstückes bei dessen Zusammendrücken auftretenden Verformungsdrücke durch die Meissel aufgenommen und auf die an den Schenkeln starr befestigten Achsen übertragen, wodurch die Betriebssicherheit der Vorrichtung wegen einer eventuellen Zerstörung der starren Achsen vermindert wird.
Die beschriebene bekannte Vorrichtung kann daher nur beim Zusammenschweissen von Schienen erfolgreich verwendet werden, wodurch ihre Einsatzmöglichkeiten wesentlich eingeschränkt sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der die bauliche Gestaltung der Einrichtung zum Andrücken der Meissel an
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die Schweissstückoberfläche es gestattet, die Einsatzmöglichkeiten der Vorrichtung in einem be- deutenden Mass zu erweitern und dabei eine gute Qualität beim Entgraten und eine hohe Schweiss- produktivität zu erzielen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Andrücken der Meissel an die Schweissstückoberfläche durch Hydraulikzylinder gebildet ist, die an den Schenkeln bezüglich der Vertikalachse des Gestellteiles symmetrisch angeordnet sind, und deren Kolbenstangen mit den Meisseln verbunden sind, wobei die jeweils an einem Schenkel angeordneten Meissel miteinander gelenkig verbunden sind.
Das Vorsehen der Hydraulikzylinder an den Schenkeln des Gestellteiles als Einrichtung zum Andrücken der Meissel bietet die Möglichkeit, die Meissel an die eventuell verformte Schweissstückoberfläche streckenweise mit einem mindestmöglichen Spiel anzudrücken. Dabei werden die beträchtlichen, beim Einspannen des Schweissstückes auftretenden Verformungsdrücke durch die Hydraulikzylinder aufgenommen. Dadurch ist es in der Folge auch möglich, eine gegebene Vorrichtung zum Entgraten von Schweissstücken mit verschiedenartigem Querschnittsprofil, insbesondere von Rohren, kastenförmigen Teilen u. dgl., erfolgreich zu verwenden, wodurch die Einsatzmöglichkeiten der Vorrichtung wesentlich erweitert werden. Dabei werden eine ausserordentliche Qualität beim Entgraten und eine hohe Leistungsfähigkeit sowie Betriebssicherheit der Vorrichtung gewährleistet.
Besondere Vorteile bringt der Einsatz der vorliegenden Vorrichtung beim Widerstandsstumpfschweissen von Rohren bei der Verlegung von Hauptrohrleitungen.
Zum Zusammenschweissen von Teilen unter stationären Bedingungen, beispielsweise in Werken, auf Rohrschweissbasen u. dgl., ist es besonders vorteilhaft, wenn an jedem Schenkel ein einzelner Hydraulikzylinder angeordnet ist, dessen Kolbenstange mit dem Mittelpunkt eines zweiarmigen Hebels starr verbunden ist, dessen Arme mit den Meisseln gelenkig verbunden sind. Unter stationären Bedingungen werden die Betriebszuverlässigkeit und die Bedienungsfreundlichkeit der Schweissmaschine durch eine Vergrösserung ihrer Aussenabmessungen in keiner Weise beeinträchtigt, während infolge der Verwendung von insgesamt nur zwei Hydraulikzylindern zum Andrücken der Meissel an die Schweissstückoberfläche die Konstruktion der Vorrichtung besonders einfach gehalten werden kann.
Beim Zusammenschweissen von Teilen unter Feldbedingungen, wenn die Abmessungen der Schweissmaschine von grosser Bedeutung sind, ist es anderseits günstig, wenn an jedem Schenkel zwei gelenkig angeordnete Hydraulikzylinder vorgesehen sind, deren Kolbenstangen mit den Meisseln gelenkig verbunden sind. Eine derartige Ausbildung ermöglicht die Einhaltung von verhältnismässig geringen Aussenabmessungen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs-
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Hydraulikzylindern in der Stellung, wenn die Meissel das Schweissstück umspannen, in einer Schnittansicht gemäss der Linie II-II in Fig. l ; Fig. 3 die Vorrichtung gemäss Fig. 2 in einer entsprechenden Schnittansicht, jedoch in der Stellung, wenn die Schenkel gespreizt sind ; Fig. 4 eine Vorrichtung zum Entgraten mit vier Hydraulikzylindern in der Stellung, wenn die Meissel das Schweissstück umspannen, in einer Schnittansicht gemäss der Linie IV-IV in Fig. l ; und Fig. 5 die Vorrichtung gemäss Fig. 4 in einer entsprechenden Schnittansicht, jedoch in der Stellung, wenn die Schenkel gespreizt sind.
Gemäss Fig. l ist die Vorrichtung zum Entgraten widerstandsstumpfgeschweisster Teile am beweglichen Gestellteil-l-einer Zangenschweissmaschine angeordnet, wobei dieser Gestellteil - seinerseits das Gestell der eigentlichen Vorrichtung zum Entgraten bildet. Die Zangenschweissmaschine besitzt einen zweiten Gestellteil-2-, der auf derselben Achse --3-- wie der Gestellteil-l-angeordnet ist. Dabei ist dieser zweite Gestellteil --2-- auf der Achse --3-- in Axialrichtung unbeweglich angebracht, während der bewegliche Gestellteil-l-auf einer-in der Figur nicht gezeigten - Hülse angeordnet ist, welche ihrerseits auf der Achse --3-- in Axialrichtung beweglich angeordnet ist.
Zur axialen Längsverstellung des Gestellteiles-l-sind Hydraulikzylinder --4-- vorgesehen, deren Kolbenstangen --5-- die beiden Gestellteile --1, 2-- der Schweissmaschine verbinden.
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Jeder Gestellteil --1, 2-- der Schweissmaschine ist als Zangenklemme ausgeführt, die in
Richtung von der Vertikalachse des Schweissstückes, beispielsweise eines Rohres --6--, weg trenn- bar ist und zwei Schenkel --7, 8-- (s. Fig.2, 3 bzw. 4, 5) aufweist, welche in ihrem Oberteil durch einen Spannzylinder --9-- verbunden sind. Dabei ist an der Kolbenstange --10-- des Spannzyliders --9-- einen Traverse --11-- befestigt. an welcher Laschen --12, 13-- gelenkig angeordnet sind, die ihrerseits je mit dem zugehörigen Schenkel --7 bzw. 8-- gelenkig verbunden sind.
Jeder Schenkel-7, 8-ist mit einer Spannbacke --14-- versehen, welche gegebenenfalls eine teilzylindrische Arbeitsfläche aufweist, deren Halbmesser gleich dem Halbmesser des Rohres --6-- ist.
In den, den Schenkeln --7, 8- entsprechenden Schenkeln des Gestellteiles --2-- (Fig. l) sind mit den Spannbacken -14- elektrisch gekoppelte Schweisstransformatoren --15-- eingebaut.
Die Vorrichtung zum Entgraten weist weiteres Meissel --16, 17,18 und 19-- (Fig. 2 bzw. 4) zum Abschneiden des Schweissgrates auf, die im Unterteil der Schenkel --7, 8-- des beweglichen
Gestellteiles --1-- angeordnet sind, wobei eine Einrichtung --20-- zum Andrücken der Meissel
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ist.
Die Meissel-16, 17,18 und 19-- sind derart angeordnet, dass ihre Schneiden dem Quer- schnittsprofil des Rohres --6-- entsprechen. Dabei sind die am Schenkel --7-- angeordneten Meissel - -16, 17-- einerseits sowie die am Schenkel --8-- befindlichen Meissel --18, 19-- anderseits jeweils untereinander durch Gelenke-21-verbunden.
Die Einrichtung --20-- zum Andrücken der Meissel --16, 17,18 und 19-- an die Oberfläche des Rohres-6-ist durch einen Satz Hydraulikzylinder gebildet, welche an den Schenkeln - -7, 8-- bezüglich der Vertikalachse des Gestellteiles --1-- symmetrisch angeordnet sind und mit den Meisseln --16, 17 bzw. 18, 19-- verbundene Kolbenstangen aufweisen.
Gemäss den Fig. 2 und 3 besteht dabei die Einrichtung --20-- zum Andrücken der Meissel --16, 17,18 und 19-- an die Oberfläche des Rohres --6-- aus zwei Hydraulikzylindern --22, 23--, von denen der Hydraulikzylinder --22-- am Schenkel --7-- befestigt ist und eine mit dem Mittel- punkt eines zweiarmigen Hebels --25-- starr verbundene Kolbenstange --24-- aufweist. Jeder der
Arme --26, 27-- des Hebels --25-- ist mittels einer Zugstange --28 bzw. 29-- mit einem der Meissel - 16 bzw. 17-- gelenkig verbunden. Der andere Hydraulikzylinder --23-- ist am Schenkel-8- befestigt und weist ebenfalls eine mit dem Mittelpunkt eines zweiarmigen Hebels --31-- starr ver- bundene Kolbenstange-30-auf.
Dabei ist wieder jeder Arm 33-- des 33-- des Hebels --31-- mittels einer Zugstange-34 bzw. 35-mit einem der Meissel --18 bzw. 19-- gelenkig verbunden.
In Fig. 2 ist die Vorrichtung in jener Stellung dargestellt, in der die Meissel --16, 17,18 und 19-das Rohr-6-umspannen, wogegen in Fig. 3 jene Stellung veranschaulicht ist, in der die Schenkel --7, 8--, und dementsprechend die Meissel --16, 17,18 und 19--, gespreizt sind.
In den Fig. 4 und 5 ist eine gegenüber den Fig. 2 und 3 etwas abgewandelte Vorrichtung zum Entgraten dargestellt, bei der die Einrichtung --20-- zum Andrücken der Meissel --16, 17,18 und 19-an die Oberfläche des Rohres -6-- aus insgesamt vier Hydraulikzylindern-36, 37,38 und 39-besteht, von denen jeweils zwei an einem der Schenkel --7,8-- angeordnet sind. Dabei weisen die Hydraulikzylinder-36, 37-, die am Schenkel --7- an gelenkt sind, Kolbenstangen - 40, 41-auf, die in der Arbeitslage (Fig. 4) senkrecht zur Vertikalachse des Gestellteiles - angeordnet und mit den Meisseln --16, 17-- gelenkig verbunden sind, welche ihrerseits, wie bei der Vorrichtung gemäss den Fig. 2 und 3, wieder miteinander mittels des Gelenkes --21-verbunden sind.
Die beiden andern Hydraulikzylinder --38, 39--, die am andern Schenkel --8-- gelenkig befestigt sind, weisen Kolbenstangen --42, 43-- auf, die gemäss Fig. 4 zu den Kolbenstangen --40, 41-- gleichachsig verlaufen und mit den Meisseln --18, 19-- gelenkig verbunden sind, welche ihrerseits miteinander mittels des Gelenkes --21-- verbunden sind.
In Fig. 4 ist die Vorrichtung in der Stellung gezeigt, in der die Meissel --16, 17,18 und 19-- das das Rohr --6-- umspannen, und in Fig. 5 ist jene Stellung veranschaulicht, in der die Schenkel --7, 8-- und die Meissel --16, 17,18 und 19-- gespreizt sind.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt :
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In der Ausgangsstellung sind beide Gestellteile --1, 2-- unter der Wirkung des jeweiligen Spannzylinders --9-- gespreizt (Fig. 1, 3 und 5). Die Schweissmaschine wird auf dem Rohr --6-- angeordnet, und der Spannzylinder --9-- wird betätigt, um die Schenkel --7, 8-- des Gestelltei- les-l-zusammenzuführen (dasselbe gilt selbstverständlich auch für den Gestellteil --2--). Da- bei führt die Kolbenstange --10-- des Spannzylinders --9-- samt Traverse --11-- einen Abwärtshub aus.
Die Laschen --12, 13-- nähern sich ihrer Horizontallage an und bewegen dabei die oberen
Enden der Schenkel --7, 8-- von der Vertikalachse des Gestellteiles-l-weg, wobei diese Schenkel-7, 8-'um die Achse --3-- geschwenkt werden. Dadurch nähern sich die unteren Enden der Schenkel --7, 8-- einander an und spannen das Rohr --6-- in den Spannbacken --14-- ein.
Zusammen mit den unteren Enden der Schenkel --7, 8-- nähern sich auch die Meissel --16, 17,
18 und 19-- einander an.
Gleichzeitig mit dem Einspannen des Rohres --6-- in den Spannbacken --14-- kommen bei der
Vorrichtung gemäss den Fig. 2 und 3 die Kolbenstangen --24, 30-- der Hydraulikzylinder --22, 23-- in Bewegung. Diese Kolbenstangen --24, 30-- wirken über die zweiarmigen Hebel --25, 31-- auf die Meissel --16, 17,18 und 19-ein, welche um die Gelenke --21-- verschwenkt werden und das Rohr --6-- auf seinem Umfang umfassen.
In ähnlicher Weise werden bei der Vorrichtung gemäss den Fig. 4 und 5 gleichzeitig mit dem Einspannen des Rohres --6-- in den Spannbacken --14-- die Kolbenstangen --40, 41,42 und 43--der Hydraulikzylinder--36, 37,38 und 39-- ausgeschoben, so dass die Meissel --16, 17,18 und 19--um die Gelenke --21-- schwenken, wodurch die Meissel das Rohr --6-- auf seinem Umfang umfassen.
Nach dem Zusammenschweissen der Rohre --6-- wird das im Gestellteil-l-eingespannte
Ende des zusammengeschweissten Rohres --6-- von den Spannbacken --14-- freigegeben, indem der
Druck im Spannzylinder --9-- abgebaut wird. Dabei werden die Spannbacken --14-- nicht voll- ständig gespreizt, sondern von der Oberfläche des Rohres --6-- soweit wegbewegt, dass die Spann- backen --14-- über die Oberfläche des Rohres --6-- gleiten können.
Danach werden die Hydraulikzylinder --4-- (Fig. 1) mit Druck beaufschlagt, so dass infolge eines zusätzlichen Hubweges der Kolbenstange --5-- dieser Hydraulikzylinder --4-- der beweg- liche Gestellteil-l-in Richtung auf den festen Gestellteil --2-- der Schweissmaschine vorgeschoben wird. Dabei schneiden die Meissel --16, 17,18 und 19-- am Schweissstoss auf dem gesamten Umfang des Rohres --6-- den Schweissgrat ab.
Nach dem Entgraten fangen die Kolbenstangen --24, 30-- (Fig. 2, 3) bzw. --40, 41,42 und 43-- (Fig. 4, 5) der Hydraulikzylinder --22, 23-- (Fig. 2, 3) bzw.-36, 37,38 und 39-- (Fig. 4, 5) an, sich in Richtung vom Rohr --6-- weg zu bewegen, wobei die Meissel --16, 17,18 und 19-- um die Gelenke --21-- geschwenkt werden, so dass sie von der Oberfläche des Rohres - wegbewegt werden (vgl. Fig. 3 bzw. 5). Gleichzeitig wird mit dem Freigeben des Rohres - seitens des Spannzylinders --9-- bis zum vollständigen Spreizen der Schenkel --7, 8-- begonnen. Danach wird die Schweissmaschine vom Rohr --6-- abgebaut.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Entgraten widerstandsstumpfgeschweisster Teile, die einen in Richtung von der Vertikalachse des Schweissstückes weg trennbaren, als Zangenklemme ausgeführten Gestellteil enthält, der zwei Schenkel, die an ihrem Oberteil durch einen Spannzylinder verbunden sind und in ihrem Unterteil Meissel zum Abschneiden des Schweissgrates aufweisen, deren Schneiden das Querschnittsprofil des Schweissstückes bilden, und eine Einrichtung zum Andrücken der Meissel an die Schweissstückoberfläche enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (20) zum Andrücken der Meissel (16, 17,18, 19) an die Schweissstückoberfläche durch Hydraulikzylinder (22, 23) gebildet ist, die an den Schenkeln (7, 8) bezüglich der Vertikalachse des Gestellteiles (1) symmetrisch angeordnet sind, und deren Kolbenstangen (24, 30) mit den Meisseln (16, 17,18, 19)
verbunden sind, wobei die jeweils an einem Schenkel (7 bzw. 9) angeordneten Meissel (16, 17 bzw. 18,19) miteinander gelenkig verbunden sind.