Vorrichtung zum Behandeln von 1Vletallwerkstüeken mittelst Stichflamme, mit Einrichtung zum Abstützen des Brenners gegen das Werkstück. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zuni Behawleln von Metallwerkstücken mit- telst Stichflamme, mit Einrichtung zum Ab- -#tiitzen des Brenners gegen das Werkstück.
Diese Vorrichtung kann beispielsweise zum Schweissen von Nähten zwischen metallischen Gliedern oder zum Trennen von Metallstük- ken 'längs einer Linie benutzt werden.
Vorteilhaft ist diese Vorrichtung mit einem Schlitten versehen, der sich in stabilem Gleichgewicht auf eine Werkstückoberfläche stützen kann, während er über diese Ober fläche gezogen wird, um eine Naht zu schweissen, wobei der Brenner mit dem ge nannten Schlitten gelenkig verbunden ist, so dass dieser Brenner von Hand verschwenkt werden kann, um den Flüssigkeitiszustand des geschmolzenen Metalles in .der Pud.delzone zu regeln.
Bisher waren bei solchen Vorrichtungen Stützglieder vorgesehen, welche sowohl winklig, als auch achsial verstellbar sind, so dass sie verschiedenen Umrissen von Werkstückoberflächen und gekrümmten Flä cben von verschiedenen Durchmessern ange- pa.sst werden können. Zu diesem Zweck waren Gewindespindeln in Köpfe eingeschraubt, so dass sie aehsial in bezug auf diese Köpfe verstellbar sind. Die Köpfe wiederum waren mit dem Schlitten gelenkig verbunden, um eine winklige Einstellung zu ermöglichen.
Die Spindeln mussten hingegen nach der Verstellung .durch Schraubenmuttern ge sichert werden, welche auf die Spindeln ge schraubt waren und gegen die Köpfe an deren oberem und unterem Ende wirkten. Die Köpfe mussten in ähnlicher Weise nach erfolgter Drehverstellung entweder durch Schraubenmuttern oder Bolzen gesichert wer den. Dabei waren besondere Werkzeuge er forderlich, um die genannten Sicherungs glieder vor jeder Einstellung des Brenners zu lockern und nach jeder Einstellung des Brenners festzuziehen.
Diese Massnahmen er- forderten Zeit und ausserdem war es dabei notwendig, .den Brenner von dem Werkstück abzunehmen und die Flamme auszulöschen, bevor eine Einstellung bewirkt werden konnte.
Unter gewissen Umständen ist es er wünscht, .die Stützglieder verstellen zu kön nen, während sie auf dem Werkstück ruhen, damit der Arbeiter mit seinen Augen das erforderliche Mass der Verstellung beurteilen kann. Ferner ist es von Vorteil, wenn zur Einstellung des Brenners weder das Aus löschen der Flamme noch der Gebrauch von Werkzeugen erforderlich ist. Auch ist es besonders erwünscht, .dass alle winkligen Ver stellungen vermieden werden.
Zu diesem Zwecke zeichnet sich die Vor richtung nach der Erfindung durch bloss achsial verstellbare Stützglieder aus, mit- telst welcher der Brenner von Hand einstell bar ist, ohne dass er aus der Arbeitsstellung auf dem Werkstück bewegt zu werden braucht.
Die Stützglieder bestehen vorzugsweise aus achsial ineinander verschiebbaren Teilen, welche mit Mitteln ausgerüstet sind, um von Hand eine Zurückziehung oder Vorwärts bewegung eines der genannten Teile in bezug auf den andern zu ermöglichen, ohne .dass die erwähnten Stützglieder aus ihrer Stützlage auf dem Werkstück bewegt zu werden brauchen.
Auf der Zeichnung sind zwei verschie dene Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes dargestellt.
Fig. 1 ist eine schaubildliche Darstellung einer Schweissvorrichtung, welche mit einem Schlitten versehen ist, der instabilem Gleich gewicht auf einer Werkstückoberfläche ruhen kann, und zwar ist die Sehweissv or- richtung in der Arbeitsstellung auf eincin zylindrischen Gegenstand von kleinem Durchmesser dargestellt; Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Schweiss vorrichtung nach Fig. 1 in grösserem Mass stab,-;
Fig. 3 ist eine Einzeldarstellung eines der Stützglieder der- Schweissvorrichtung im Längsschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 9-; Fig. 4 veranschaulicht die Schweissvor richtung im Grundriss; Fig. 5 stellt eine Rückansicht der Schweissvorrichtung dar; Fig. 6 ist eine Einzeldarstellung eines der zur Einstellung des Schlittens dienen den Glieder im Längsschnitt nach Linie 6-6 der Fig. 2 und 4;
Fig. 7 ist eine schaubildliche Darstellung einer vereinfachten Ausführungsform der Vorrichtung und veranschaulicht diese Aus führungsform beim Gebrauch zum Zusam menschweissen gekrümmter Platten; Fig. 8 ist eine Rückansicht der Vorrich tung nach Fig. 7 in grösserem Massstab,-; Fig. 9 ist eine Einzeldarstellung eines Stützgliedes im Längsschnitt.
Obwohl in der Zeichnung bloss Schweiss vorrichtungen zum Zusammenschweissen me- talli.seher Gegenstände dargestellt sind, ist die Erfindung nicht auf solche Vorrichtun gen beschränkt, sondern umfasst auch Schneidvorrichtungen oder irgend andere Vorrichtungen zum Behandeln von Metall werkstücken mittelst Stichflamme.
Die in Fig. 1 bis 6 dargestellte Vorrich tung ist mit einem zur Erzeugung einer Stichflamme dienenden, im vorliegenden Fall zum Schweissen benutzten Brenner T versehen. Mit diesem Brenner sind Arme 10 starr verbunden, die sich von dem Brenner nach hinten erstrecken. Mit dem sich nach vorn erstreckenden Brennerrohr 11 ist ein Handgriff H verbunden.
Die hintern Enden .der Arme 10 sind mit einem Schlitten C ge lenkig verbunden, so dass die Flamme mit- telst des Handgriffes H bewegt werden kann, um die Einwirkung der Hitze auf das Werkstück zu regeln.
An der entgegenge- setzten Seite des Brenners T sind am Schlit ten C Stützglieder B mittelst Trägern ,S' paarweise angeordnet, welche in weiter unten geschilderter Weise durch eine ein fache, von Hand auszuführende Bewegung in bezug auf .die Träger S achsial eingestellt werden können. Es sind ferner senkrecht einstellbare Glieder 1T vorgesehen, welche eine Verbindung zwischen den Trägern S und rlem Schlitten C bilden.
Mit Hilfe der Glieder 11T können die .Stützgliederpaare an jeder Seite der Flamme gleiehzeitig relativ zueinander und relativ zum Schlitten einge stellt werden. An der Schweissvorrichtung ist eine rohrförmige Führung G vorgesehen, in welcher die Schweissstange W nach der Schweissstelle P des Werkstückes geführt wird. Die Führung G kann natürlich bei Sehneid- oder andern zur Hitzebehandlung dienenden Vorrichtungen fortfallen.
Das Rohr 11 des Schweissbrenners T enligt in dem gebräuchlichen Schweisskopf 12, mit welchem das Schweissmundstück 13 und .das Vorerhitzungsmundstüek 14 ver bunden ist. Die am .Schweissmundstück 13 hervorgerufene Flamme dient zum Schmel zen des untern Endes der Stange W, welche nach der Schweissstelle gefördert wird. Fer ner dient die erwähnte Flamme zur Erhal tung des Metalles in .der .Sehweiss- oder Puddelzone im richtigen flüssigen Zustand.
Die am Vorerhitzungsmundstück 14 hervor gerufene Flamme dient zur Vorerhitzung der Stange TV an einer Stelle oberhalb der Puddel- zone, so dass dann diese Stange unter der Einwirkung der am .Schweissmundstück her vorgerufenen Flamme geschmolzen wird.
Die Stangenführung G ist mit dem Kopf 1? mittelst eines Gelenkes 15 (Fig. 2 und .1) verbunden, so .dass diese Stangenführung in bezug auf den Kopf 12 winklig eingestellt werden kann. Ferner ist die Stangenfüh rung G derartig ausgebildet, dass die Stange W durch ihre eigene Schwere in die Schweisszone gefördert wird.
Die erwähnte winklige Einstellung kann dadurch be wirkt werden, dass die Schraube am -Gelenk 15 gelockert und die Stangenführung G um diese Schraube durch Handhabung der Stell schrauben 15a und 15h geschwenkt wird, welche durch einander gegenüberliegende Lappen 15e, bezw. 15d geschraubt sind, die an der Stangenführung G bezw. an dem Schweisskopf 1.2 vorgesehen sind. Der Schlitten C ist von einer Querstange 16 und von Seitenstangen 17 gebildet, wel che starr miteinander verbunden sind.
Die Seitenstangen 17 sind an den Trägern 8 mit Hilfe von Gliedern NI befestigt, welche aus teleskopartig ineinander verschiebbaren Roh ren 18 und 19 (Fig. 6) bestehen, die mit telst der Schraubenspindeln 20 zueinander verstellt werden können. Bei der dargestell ten Ausführungsform sind die Rohre 18 starr mit den vordern Enden der Seitenstan gen 17 und .die Rohre 19 starr mit den Trä gern S verbunden.
Die Rohre 19 sind luden Rohren 18 verschiebbar geführt und gegen Drehung .durch mit den Rohren 19 verbun dene Ansätze 24 gesichert, welche in Längs schlitze 25 der Rohre 18 hineinragen, so dass sich die- genannten Ansätze in der Längsrichtung der Rohre 18 verschieben können.
Die ;Schraubenspindeln @20 (Fig. 6) sind in den Rohren 1,8 derart gelagert, dass sich diese Spindeln drehen, aber nicht in bezug auf die Rohre 1:8 achsial verschieben kön nen. Dabei sind die Rohre 18 mit Stöpseln 21 versehen, welche in die obern Enden der Rohre 1.8 geschraubt sind. Ferner sind die Spindeln 20 mit geschlitzten Ringen 23 aus gerüstet, welche in Rillen 23a eingesetzt sind, die in den( Schäften der Schraubenspindeln 20 vorgesehen sind.
Die geschlitzten Ringe 23 liegen den untern Enden der Stöpsel 21 an und arbeiten mit Köpfen 22 .zusammen, die an den obern Enden der Schraubenspindeln 20 vorgesehen sind und den obern Enden der Stöpsel 21 anliegen. Die Köpfe 22 sind als Drehknöpfe oder Handräder ausgebildet, mit deren Hilfe die Schraubenspindeln 20 ge dreht werden können, um die gegenseitige Verstellung der Rohre 18 und 19 herbeizu führen. Die Schraubenspindeln 20 greifen in Schraubengewindepartien 19a, die an den obern Enden der Bohrungen der Rohre 19 vorgesehen sind.
Durch Drehung der Schraubenspindeln 20 wird daher eine ach- siale Bewegung der Rohre 19 in bezug auf die Rohre 18 herbeigeführt.
Es sei hier bemerkt, dass, da der Brenner T mit dem .Schlitten C gelenkig verbunden ist, die Achse des Brennerrohres mit Hilfe der Glieder M in die günstigste Stellung für eine wirksame Handhabung der Schweiss flamme gebracht werden kann.
Ferner kann die Entfernung eines der Träger S von dem Schlitten zusammen mit den an diesem Trä ger angeordneten Stützgliedern R in bezug auf die Entfernung des andern Trägers S von dem Schlitten geändert werden, um die an einem Träger vorgesehenen Glieder einer Oberfläche von verschiedenem Niveau in bezug auf das Niveau der Oberfläche, auf welcher .die mit dem andern Träger ver bundenen Glieder ruhen, anzupassen.
Um die Rohre 19 (Fig. 6) gegen unbe absichtigte Verschiebung aus ihrer jeweiligen Lage in bezug aurf die Rohre 18 zu sichern, sind zwischen den Köpfen 22 und den obern Enden der iStöpsel 21 Federn 22a vor gesehen. Diese Federn sind zweckmässig in Ausschnitten 21a angeordnet, die in .den Stöpseln 21 vorgesehen sind, und liegen den Köpfen 22 mit solcher Kraft an, dass eine unbeabsichtigte Drehung der Schrauben spindeln 20 verhütet und dennoch eine Dre hung dieser Schraubenspindeln bei der ge wünschten Einstellung ermöglicht ist.
Die StützgIieder R sind in ähnlicher Weise wie,die Glieder M verstellbar, so dass sie durch einfache achsiale Einstellung ver schiedenen Umrissen der Werkstückober- flächen und insbesondere gekrümmten Ober flächen von verschiedenen Durchmessern an gepasst werden können. Zu diesem Zweck sind Paare rohrförmiger Hülsen 26 (Fig. 2) staTr mit jedem der Träger S verbunden, derart, dass diese Hülsen sich in einem Win kel von etwa 90 kreuzen.
Die Läufer 27 sind ebenfalls rohrförmig ausgebildet. Sie sind an ihren obern Enden mit Schrauben gewinde 27a (Fig. 3) versehen, welches mit ,dem Gewinde von Schraubenspindeln 28 in Eingriff steht. Diese Schraubenspindeln sind in Stöpseln 29 drehbar gelagert, wel che in -die obern Enden der Hülsen 26 ge schraubt sind. Die Schraubenspindeln 28 sind gegen achsiale Bewegung in bezug auf die Hülsen 26 wiederum dadurch gesichert, dass an ihren obern Enden Köpfe 30 vorge sehen sind, die den obern Enden der Stöpsel 29 anliegen, sowie geschlitzte Ringe 31, die in Rillen 31a der Schäfte der Schrauben spindeln eingesetzt sind und den untern En den der,Stöpsel 29 anliegen.
Die Läufer 27 sind achsial in bezug auf die :Hülsen 26 verschiebbar. Eine Drehung der Läufer 27 ist durch an ihnen vorgesehenen Ansätze 32 verhütet, die in Längsschlitzen 33 der Hül sen 26 verschiebbar sind. Eine unbeabsich tigte Verstellung der Läufer 27 aus ihrer jeweiligen Lage ist durch Federn 30a ver hütet, welche zwischen den Köpfen 30 und den .Stöpseln 29 in Aussparungen 29a an .den obern Enden der vorgenannten 'Stöpsel an geordnet sind.
Die Querstange 16 des Schlittens C ist zweckmässig ein wenig oberhalb der Seiten stangen 17 angeordnet. Infolgedessen ist .die Querstange 16 mit den hintern Enden der Seitenstangen 17 mittelst Kniestücke 34 verbunden. Die Arme 10 sind mit einer zweiten Querstange 35 mittelst Köpfen 36 an den hintern Enden der Arme 10 gle- lenkig verbunden, so dass der Brenner T von Hand zum Schlitten C verschwenkt wer den kann.
Die Querstange 35 ist. unterhalb und hinter der Querstange 16 an den Seiten stangen 17 mittelst Kniestücken 37 angeord net, die mit den Kniestücken 34 aus einem Stück bestehen. Diese Anordnung der Quer stangen 16 und 35 bezweckt eine begrenzte Verschwenkbarkeit des Brenners T. Die Stange 16 begrenzt nämlich die Abwärts bewegung des Schlittens C zum Brenner, wenn dieser mitsamt der Schweissvorrichtung mittelst des Handgriffes H aufwärts von dem Werkstück wegbewegt wird.
Die Stange 35 ist mit den Kniestücken 37 mittelst Schraubenbolzen 38 verbunden, welche sich von den vorgenannten Knie stücken nach hinten erstrecken. Die Schrau benbolzen 38 ragen durch die Bohrungen rohrförmiger Köpfe 40 hindurch, die an den Enden der Stange 35 mittelst seitlicher An sätze 43 befestigt sind. Die Köpfe 40 sind auf den Schraubenbolzen 38 mittelst Schrau benmuttern 41 gesichert. Es kann eine An zahl von Zwischenscheiben 42 vorgesehen sein, um die Köpfe 40 in der richtigen Lage auf den Schraubenbolzen 38 festzuhalten.
Die benachbarten Enden der seitlichen Ansätze 43 und der Köpfe 36 können ge riffelt sein, um zwischen den vorgenannten Teilen eine Kupplungswirkung zu erzielen, wenn die Köpfe 36 gegen die Enden der Ansätze 43 durch die Schraubenmuttern 44 -epresst werden.
Durch Lösung der Schraub- verbindung zwischen den Köpfen 36 und Gien Kniestilcken 37 wird ermöglicht, den Brenner mitsamt dem Handgriff, den Armen 10 und der Stange 35 als eine Einheit von dem Schlii:ten C abzunehmen und, wenn ge eignete Stützglieder in die Köpfe 36 ge schraubt werden, unabhängig von dem Schlit ten C und den zu diesem Schlitten gehörenden Teilen zur Ausführung von Schweissvorgän gen zu benutzen.
Die Kupplungswirkung zwischen den Köpfen 36 und den Ansätzen 43 ist jedoch zumeist. nicht erwünscht, wenn der Brenner T zusammen mit dem Schlitten verwendet wird. Es sind daher Mittel in der Form von Laschen 45 vorgesehen, um die geschilderte Liupplungswirkung zu verhindern. Die La chen 45 sind auf der Querstange 16 ver schiebbar und drehbar angeordnet und besitzen gabelförmige Enden, welche zwischen den geriffelten Endendes Kopfes 36 und des An satzes 43 .sattelartig über die Querstange 35 greifen.
Um vor dem Aufsetzen der .Schweissvor richtung auf das Werkstück die .Stützglieder R genau mit Rücksicht auf eine bekannte Arbeitsbedingung, beispielsweise im Falle eines Unterschiedes in der Höhe zwischen zu behandelnden Werkstückteilen, einstellen zu können, sind die Hülsen 26 und die Rohre 18 zweckmässig mit Gradteilungen 46 ver sehen, die neben den in diesen Teilen vor gesehenen Längsschlitzen angebracht sind. Die Ansätze 32 und 24 können in diesem Fall als Zeiger dienen, welche mit den Grad teilungen zusammenwirken, um die Einstel- luno# der Teile 2'7 bezw. 19 anzuzeigen.
Die Glieder an entgegengesetzten Seiten des Brenners haben entsprechende Gradteilungen und sind mit solchen Nummern versehen, .dass die relative Einstellung der entsprechenden Glieder leicht von den Gradteilungen abge lesen werden kann.
Beim Betriebe der beschriebenen Schweiss vorrichtung können die Stützglieder R auf das Werkstück derart aufgesetzt sein, dass ihre Enden das Werkstück berühren, falls die Werkstückoberfläche flach ist. Falls das Werkstück, wie in der Zeichnung dargestellt ist, zylindrisch ausgebildet ist, können die Glieder d!, sattelartig über das Werkstück greifen und dieses tangential an entgegen gesetzten Seiten des Brenners berühren.
In jedem Fall kann die Grund- oder @Stütz- fläche der Sohweissvorrichtung auf dem Werkstück als ein Rechteck betrachtet wer den, welches durch die Berührungspunkte zwischen den Stützgliedern und dem Werk stück bestimmt wird.
Falls die Schweiss vorrichtung auf einer zylindrischen Fläche angeordnet wird, ist aus der Zeichnung er sichtlich, .dass die Eckpunkte des Rechteckes gewöhnlich unterhalb der obersten Erzeugen den des Zylinders und an entgegengesetzten Seiten dieser Linie liegen, wobei die Ebene, welche durch die erwähnte Linie und die Achse des Zylinders bestimmt wird, den Winkel zwischen den Stützgliedern halbiert oder annähernd halbiert.
Eine relative Bewegung zwischen der Schweissvorrichtung und dem Werkstück kann dadurch herbeigeführt werden, dass die Schweissvorrichtung über dem Werkstück nach dem Arbeiter gezogen wird, wenn die Schweissung in einer ebenen Fläche erfolgt, oder das Werkstück kann um seine Achse edreht und hierbei & r g<B>o</B> Schlitten<B>C</B> festge halten werden, wie im Falle des Schweissens einer Gürtelnaht, wenn ein zylindrischer @Ge- genstand behandelt wird. Es ist die Not wendigkeit vermieden, die Stützglieder wink lig einzustellen, um sie Krümmungen von verschiedenen Durchmessern anzupassen.
Ferner kann eine feine Einstellung der Glie- der in bezug auf den .Schlitten und unter einander, sowie des Schlittens in bezug auf das Werkstück herbeigeführt werden, wäh rend der Brenner auf dem Werkstück ruht, oder es kann die erwähnte Einstellung er zielt werden, bevor der Brenner auf das Werkstück gesetzt wird.
Bei der Ausführungsform nach<B>Mg.</B> 7 bis 9 ist der Schlitten C vollständig wegge lassen und es sind bloss Stützglieder S' vor gesehen. Die Glieder S' sind mit den Enden der Querstange 35 mittelst Köpfen 40 ver bunden. Die Querstange 35 ist mit den En den der Arme 10 mittelst Köpfen 36 drehbar verbunden, welche an den genannten Armen befestigt sind.
Die vorgenannte Querstange kann in verschiedenen Drehstellungen in bezug auf die Arme 10 mittelst zusammen wirkender Kupplungsflächen an den gegen- u -berlieaenden Enden der seitlichen Ansätze 43 der Köpfe 40 und der Köpfe 36 gehalten werden. Die erwähnten Kupplungsflächen sind durch Schraubenmuttern 44 miteinan der in Eingriff gebracht. ' Die vorher erwähnten Stützglieder weisen wieder teleskopartig ineinander verschiebbare Teile 47 und 48 (Fig. 9) auf. Die Teile 47 sind mit den Köpfen 40 verbunden.
Die Teile 48 sind achsial in bezug auf die Teile 4 7 mittelst Schraubenspindeln 49 einstellbar. Diese Schraubenspindeln sind in Bohrungen 50 drehbar, welche in Stöpseln 51 vorgesehen sind. Die Stöpsel 51 sind in die obern Enden der Teile 47 geschraubt.
Eine achsiale Be- wegung der Schraubenspindeln 49 in bezug auf die Teile 47 ist mittelst Schultern 52 ver hindert, welche, starr mit den Schrauben spindeln 49 verbunden sind, sowie ausserdem mit Hilfe geschlitzter Ringe 53, welche in ringförmige, in den Schäften der Schrauben- spindeln vorgesehene Aussparungen 54 ein gesetzt sind. Die Schultern 52 und die ge schlitzten Ringe 53 liegen den äussern bezw. innern Enden der Stöpsel 51 an.
Eine un beabsichtigte relative Verschiebung des Teils 48 bezw. eine unbeabsichtigte relative Dre hung der Schraubenspindeln 49 ist mit Hilfe einer Feder 55 verhindert. Diese Feder ist in einer Aussparung 56 am obern Ende der Stöpsel 51 angeordnet, so dass sie einen nach giebigen Druck gegen die untern Flächen der Schultern 52 ausübt. Die Teile 48 sind an ihren untern Enden mit abgerundeten Füssen 57 versehen, welche auf der Werk- stückoberfläche zu ruhen bestimmt sind und über diese Oberfläche gezogen werden, wenn ein Schweissvorgang durchzuführen ist.
Um die Teile 48 in bezug auf die Teile 47 vorwärtsbewegen oder zurückziehen zu können, greifen die Schraubenspindeln 49 in die Schraubengewinde von Ringen 58 ein, welche an den obern Enden der Teile 48 befestigt sind. Die Teile 48 sind hohl aus gebildet, um die Schraubenspindeln 49 auf zunehmen. Eine Drehung der Teile 48 durch die Schraubenspindeln 49 ist mit Hilfe von Ansätzen 59 verhindert, welche seitlich an den Ringen 58 vorgesehen und in Längs schlitzen 6.0 der Teile 4 7 geführt sind. Die Schraubenspindeln 49 sind an ihren obern Enden mit gerändelten Drehknöpfen 61 ver sehen.
Mit Hilfe dieser Drehknöpfe können die relativen Einstellungen zwischen den Teilen 48 und 47 von Hand bewirkt werden, wobei die Schweissvorrichtung auf dem Werkstück ruhen oder von dem Werkstück abgenommen sein kann.
Die Teile 47 sind zweckmässig wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform mit einer Gradteilung versehen. Diese Grad teilung kann dadurch erzielt sein, dass Mes singringe 62 in Rillen eingesetzt sind, die am Umfang der Teile 47 vorgesehen sind. Auf diese Weise kann der Grad der Einstel lung leicht durch Beobachtung der Stellung der Ansätze 59 in bezug auf die Gradteilung abgelesen werden. Die andern Teile dieser Ausführungsform entsprechen den Teilen der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 6 und sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.