Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrschweissmaschine mit einer Einspann- und Richtvorrichtung für einen aus Blech (z. B. Stahlplatten) gepressten, schlitzrohrartigen, zylindrischen oder konischen Hohlkörper, insbesondere einen konischen Mast, bei der das Schweissaggregat und die Einspannund Richtvorrichtung in Richtung des Schweissspaltes zueinander relativ verschieblich zwangsgeführt angeordnet sind und die Einspann- und Richtvorrichtung mehrere hintereinander angeordnete Spannbackenpaare aufweist, die von zueinander relativ verschwenkbar gelagerten Zangen getragen sind. Beim Einspannen und beim Richten des Schweissspaltes dient das eine dieser Spannbackenpaare als Haltezwinge, während das andere Spannbackenpaar eine Torsionszwinge bildet, die um die Längsachse des eingespannten Hohlkörpers zwangsweise drehbar in einem Lagerrahmen angeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die vorgenannte Rohrschweissmaschine eine verbesserte Einspann- und Richtvorrichtung zu schaffen, mit der die den Schweissspalt begrenzenden Blechkanten des schlitzrohrartigen Hohlkörpers schneller und genau in die erforderliche Lage zueinander gebracht und gerichtet werden können.
Die Maschine gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zangen als Träger der Spannbackenpaare scherenförmig ausgebildet sind.
Durch den vorgesehenen scherenförmigen Aufbau der Zangen können die von diesen getragenen Spannbacken das Schlitzrohr unterhalb des Mittelpunktes erfassen und in Richtung auf den Schweissspalt schliessen. Diese Verformung des schlitzrohrartigen Hohlkörpers beim Spannen folgt gewissermassen in umgekehrter Richtung dem Weg der Blechkanten während des Auffederungsvorganges nach dem Pressen der Bleche zum Schlitzrohr. Der eingespannte Hohlkörperquerschnitt nimmt mithin weitestgehend wieder die Kreisform an, wie sie zuvor bei geschlossenem Presswerkzeug gegeben war.
Einspann- und Richtvorrichtungen können in Abhängigkeit von der Länge des Hohlkörpers, insbesondere des zu schweissenden Mastes, mehrere, z. B. bis zu 20, Spanneinheiten aufweisen. Mit diesen Spanneinheiten kann erreicht werden, dass der von einem Backenpaar festgehaltene schlitzrohrartige Hohlkörper von den nächsten Backenpaaren mehr oder weniger gedreht werden kann, so dass der Schweissspalt eine genaue Stellung zum Schweissaggregat einnimmt und das anschliessende Verschweissen unbehindert in einem Zuge durchgeführt werden kann.
Bei dieser Maschine kann das zwischen den Scherenarmen jeder Zange vorgesehene Gelenk in bezug auf einen eingespannten Hohlkörper in etwa diametraler Lage zur Schweissnaht unterhalb der geschlossenen Hohlkörperunterseite vorgesehen sein.
Es kann hierbei weiterhin vorteilhaft sein, wenn die oberhalb des Scherengelenkes vorgesehene Länge der die Spannbacken tragenden Arme etwa ein Drittel der Gesamtlänge der Arme beträgt. Es wird hierbei nicht nur eine wirksame Hebel übersetzung in der scherenförmigen Zange erzielt, sondern in erster Linie die Wirkung unterstützt, dass die Blechkanten auf demselben Weg zurückgedrückt werden, dem sie beim Auffederungsvorgang folgten. Damit werden unerwünschte plastische Biegeverformungen vermieden, und die Blechkanten nehmen die für das Verschweissen wichtige genaue Gegenüberstellung ein.
Die scherenförmige Ausbildung der Zangen kann dadurch für die Zwecke des Ausrichtens des Schweissspaltes nutzbar gemacht werden, dass diese Zangen mit seitlichen Führungskörperlängsachse begrenzt drehbar gelagert sein können. Die schnell verspannbaren Scherenarme erfordern vorteilhafterweise für ihre Unterbringung und für die zum Spannen und Verschwenken vorgesehenen Hilfsmittel einen geringen Raum. Durch die in möglichst symmetrischer Anordnung unterseitig des eingespannten Schlitzrohres auf Schwenklagern aufgehängten Scheren arme ist es möglich, diese Mittelstellung einzuhalten.
Diese Scherenarme ermöglichen bei ihrer Querverschwenkung ein genaues Ausrichten und Justieren des Schweissspaltes in feinen Grenzen, da wegen des Bestrebens des Zurückschwenkens der Scherenarme die Gefahr eines unerwünschten und plötzlichen überdrehens des Schlitzrohres ausgeschlossen werden kann.
Die Achse des Scherengelenkes kann in der Mitte von an den Konsolen aufgehängten, bogensegmentartigen Führungskörpern des Rahmens gelagert sein. Scherengelenk und Schwenklager behalten in diesem Fall bei den Öffnungs- und Schliessbewegungen und auch beim Verschwenken eine funktionssichere Stellung zueinander.
Weiterhin kann die Achse des Scherengelenkes in bogensegmentartigen Führungskörpern gelagert sein, die auf Führungselementen, wie Zapfen oder Rollen der Konsolen des Vorrichtungsrahmens, aufgehängt sind. Diese Ausbildung schliesst mit einfachen Mitteln eine Behinderung der Scherenbewegung der Scheren arme aus und führt trotzdem zu einer sicheren Aufhängung der Scheren arme in den Konsolen und zur Bildung des einstellbaren Schwenklagers.
Zur Erzielung einer präzisen Schnellverspannung bzw. einer Schnellentriegelung, die infolge grosser Übersetzung eine kleine Kraft erfordert, können die abwärtsgerichteten Scherenarme der Zangen an den Enden durch Kniehebel verbunden werden und letztere durch einen an das Kniegelenk angreifenden Spannzylinder verstellbar sein. Dabei kann das Kniegelenk in einer Geradeführung eines abwärtsgerichteten Steuerarmes etwa radial zur Rohrachse verschieblich zwangsgeführt werden, wobei der Steuerarm an dem bogensegmentartigen Führungskörper befestigt und mit diesem in der verschwenkten Stellung gegenüber der Konsole festlegbar ist.
Diese Zwangsführung des Kniegelenkes führt zu einer gleichmässigen Spann- und Schwenkbewegung der Scherenarme.
Der Steuerarm einer Zange nimmt an den Schwenkbewegungen der Scheren arme teil.
Die scherenförmige Zange und der die Geradeführung bildende Steuerarm können mittels eines im Vorrichtungsrahmen abgestützten Schwenkzylinders gemeinsam um die Hohlkörperlängsachse verschwenkbar und feststellbar sein.
Bei der Maschine nach der Erfindung können ferner die Spannbacken in dem oberen Teil der Scherenarme auf jeweils zwei in vertikalem Abstand voneinander angeordneten Bolzen gelagert sein, von welchen der obere oder der untere Bolzen exzentrisch ausgebildet ist und ein Einstellelement für die Backe bildet. Diese Einstellmöglichkeit der Backen mittels exzentrischer Bolzen erlaubt das Ausgleichen unterschiedlicher Höhen der Blechkanten am Schweissspalt, falls solche Höhenunterschiede vorkommen sollten.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Rohrschweissmaschine mit Einspann- und Richtvorrichtung veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Schweissmaschine und der Einspann- und Richtvorrichtung in Seitenansicht;
Fig. 2 und 3 zeigen je einen vertikalen Querschnitt durch die Einspann- und Richtvorrichtung, wobei Fig. 2 das Spann und Aufhängen einer scherenförmig ausgebildeten Zange gemäss Linie II-II der Fig. 1 veranschaulicht und Fig. 3 das Querverschwenken der vorgenannten scherenförmig ausgebildeten Zange gemäss Linie III-III der Fig. 1 darstellt.
Bei der Rohrschweissmaschine ist auf einem Wagen 1 eine Einspann- und Richtvorrichtung für aus Blechen bzw. Stahlplatten gepresste schlitzrohrartige Masten 2 montiert. Der gezeichnete Mast hat eine konische Form. Die Einspann- und Richtvorrichtung weist in Längsrichtung der Achse des Hohl körpers mehrere hintereinanderliegende Spannbackenpaare 20, 21, 22, 23, 24,25, 26, 27 auf. Die Anzahl der Spannbackenpaare kann aber auch geringer oder grösser sein und ist abhängig von der Länge der schlitzrohrartigen Hohlkörper.
Oberhalb der Einspann- und Richtvorrichtung ist ein Schweissaggregat 3 angeordnet, das in nicht dargestellter Weise an den Aufstellungsplatz gebunden ist. Dem Wagen 1 ist eine Antriebsvorrichtung 4 zugeordnet, die mit einem Hydraulikaggregat 5 für die gesamte Spann- und Schwenkhydraulik ausgerüstet sein kann. Der Wagen 1 ist auf den Fahrschienen 6 genau ausgerichtet geführt. Während des Schweissvorganges fährt der Wagen 1 mit der Einspann- und Richtvorrichtung und dem schlitzrohrartig ausgebildeten Mast 2 unter dem fest montierten Schweissaggregat 3 durch.
Anstelle des fahrbaren Wagens kann auch eine ortsgebundene Einspann- und Richtvorrichtung vorgesehen werden. In diesem Falle ist das Schweissaggregat längsgerichtet zum eingespannten Mast 2 fahrbar ausgebildet und zwangsgeführt.
Das Schweissen wird in einem herkömmlichen Verfahren, z. B. nach dem Unterpulverschweissverfahren, durchgeführt.
Bei der auf dem Wagen 1 montierten Einspann- und Richtvorrichtung sind die Spannbackenpaare jeweils in untereinander weitestgehend gleich ausgebildeten, zueinander relativ drehbar gelagerten Zangen 30 angeordnet. Diese Spannrahmen sind scherenförmig ausgebildet und besitzen die beiden im wesentlichen abwärtsgerichteten, gelenkig verbundenen Scherenarme 31. Das Scherengelenk 32 ist in etwa diametraler Lage zur Schweissnaht 2a in kleinem Abstand x von der geschlossenen Hohlkörperunterseite vorgesehen. Der Abstand x wird etwa so gewählt, dass die oberhalb des Scherengelenkes vorgesehene Länge der die Spannbacken tragenden Arme etwa ein Drittel der Gesamtlänge dieser Arme beträgt. Das Verhältnis der Hebelarme kann von dem angegebenen Mass aber auch mehr oder weniger abweichen.
Die kompletten scherenförmigen Zangen 30 sind an vom Vorrichtungsrahmen, d. h. dem Wagen 1, getragenen seitlichen Konsolen 34 schwenkbar und einstellbar aufgehängt. Die Konsolen 34 sind auf einem verhältnismässig hoch angeordneten Vorrichtungsrahmen des Wagens 1 angeordnet. Diese Konsolen 34 weisen in Schwenkrichtung der Zange 30 versetzt mehrere Führungselemente 35, z. B. Rollen oder Zapfen, auf, die in bogenförmige Führungsnuten 33a bogensegmentartiger Führungskörper 33 eingreifen. Die Führungskörper 33 entsprechen in Form und Länge einem Teilkreis, dessen Mittelpunkt gleichzeitig Mittelpunkt des einzuspannenden Rohrquerschnittes ist. In den beidseitig einer Zange angeordneten Führungskörpern 33 ist die Achse des Scherengelenkes 32 gelagert. Diese Scherenarme können mithin mittels der auf den Rollen bzw.
Zapfen 35 aufgehängten Führungskörper 33 um den von der Mitte des Rohres gebildeten Drehpunkt begrenzt geschwenkt werden. Die Scherenachse ist in den Führungskörpern 33 sicher gelagert.
Die abwärtsgerichteten Scherenarme 31 der Zangen 30 sind an den Enden durch Kniehebel 36 verbunden. Mit dem Kniegelenk 37 verbunden ist ein im wesentlichen vertikal angeordneter Spannzylinder 12, der so gelagert ist, dass er den Schwenkbewegungen der Zange 30 folgen kann. Das Kniegelenk ist in einer Gerade- bzw. Parallelführung 38 etwa radial zur Rohrachse verschieblich zwangsgeführt. Der die Zwangsführung aufweisende Steuerarm 39 ist an den bogensegmentartigen Führungskörpern 33 befestigt und nimmt mit diesen gemeinsam an den Schwenkbewegungen der Zange 30 teil.
Zum Verschwenken der Zange 30 dient ein Schwenkzylinder 14 oder ein entsprechendes Verstellelement. Dieser Schwenkzylinder 14 ist an einem Ende an einer abwärtsgerichteten Konsole 40 des Vorrichtungsrahmens 1 gelenkig befestigt und mit dem Kolbenstangenkopf mit dem Führungskörper 33 gelenkig verbunden. Bei Beaufschlagung dieses Schwenkzylinders wird der Führungskörper 33 mitsamt der Zange nach der einen oder anderen Richtung hin in das notwendige Mass verschwenkt und dann festgestellt.
Durch die zuvor genannte Geradeführung 38 ist sichergestellt, dass jeweils die Backen eines Spannbackenpaares das Schlitzrohr 2 gleichzeitig erfassen und genau zur Mitte zu einspannen. Durch den scherenförmigen Aufbau der Zangen wird bewirkt, dass die Spannbacken das Schlitzrohr unterhalb des Mittelpunktes erfassen und in Richtung auf den Schweissspalt 2a schliessen.
Die Verformung des Schlitzrohres beim Spannen stellt dadurch fast genau eine Umkehrung des Auffederungsvorganges nach dem Pressen dar. Der eingespannte Hohlkörperquerschnitt wird somit in die Kreisform zurückgeführt, wie sie bei geschlossenem Presswerkzeug zuvor gegeben war.
Bei dem Verschwenken der Zange 30 mittels des Schwenkzylinders 14 bildet die zuvor bereits gespannte und ausgerichtete Zange eine Haltezwinge und die gerade aktiv betätigte Zange die Torsionszwinge. Der in vielen Fällen nicht gerade verlaufende Schweissspalt 2a wird bei diesem Schwenken der die Funktion einer Torsionszwinge ausübenden Zange mit dessen Spannbacken in die Mitte gedrückt, so dass der Spalt genau unter die Elektrode des Schweissaggregates zu liegen kommt. Durch das nacheinander erfolgende Verschwenken der Zangen, wobei jeweils die vorhergehende Zange die Funktion einer Haltezwinge ausübt, wird der Schweissspalt 2a in ganzer Länge des Mastes genau geradlinig ausgerichtet.
Falls bei dem zuvor beschriebenen Ausrichten des Schweissspaltes des Schlitzrohres die Blechkanten noch eine unterschiedliche Höhenlage zeigen sollten, kann ein Ausgleich der Höhenlage der Blechkanten dadurch herbeigeführt werden, dass man eine Korrektur der Lage der Backen eines Spannbackenpaares vornimmt. Zu diesem Zweck sind die Backen jeweils in zwei Bolzen 41 und 42 gehalten. Die Bolzen sind im Abstand übereinander zueinander parallelgerichtet angeordnet. Der obere Bolzen 42 ist exzentrisch ausgebildet und mit einem Hebel 43 versehen. Durch Verdrehen des exzentrischen Bolzens 42 wird die Lage der Spannbacke korrigiert und ein Ausgleich bezüglich der Höhenlage der Blechkanten zueinander erzielt.
Mit dieser Einspann- und Richtvorrichtung ist es somit möglich, den infolge Auffederung des gepressten Schlitzrohres stellenweise mehr oder weniger weiten Schlitz durch eine Umkehr des Auffederungsvorganges schnell und genau zu schliessen. Gleichzeitig wird mit den gleichen, von der scherenförmig ausgebildeten Zange getragenen Spannbacken das Schlitzrohr um die Hohlkörperachse gedreht, so dass der Schlitz aus einer leicht schraubenförmigen Richtung geradlinig ausgerichtet wird. Die dritte Funktion der Zangen besteht in dem Ausrichten gegebenenfalls höhenversetzter Blechkanten des Schlitzrohres.
Die Einspann- und Richtvorrichtung ermöglicht auch folgende Arbeitsweise. Bei starr aufgebautem Schweissgerät ist die Schweissdüse genau auf den Mittelpunkt des eingespannten Rohrquerschnittes gerichtet. Dem ungeraden Verlauf des Schweissspaltes kann dadurch Rechnung getragen werden, dass sämtliche geschlossenen Backenpaare mit dem eingespannten Schlitzrohr während des Schweissvorganges gleichzeitig um die Rohrlängsachse gedreht werden. Dies geschieht über die Schwenkzylinder 14 etwa in gleicher Weise, wie es bei der Einzelverdrehung der Zangen beschrieben ist. Nach dem Passieren des Schweissaggregates können die Zangen und die zugehörigen Spannbackenpaare automatisch geöffnet werden. Diese geöffneten Zangen machen dann eine eventuelle Verdrehung um die Rohrlängsachse nicht mehr mit.
Um bei sehr exakt gepressten konischen Hohlkörpern, z. B. Rohren bzw. Masten, den Einspannvorgang abkürzen zu können, ist ein gemeinsames Schliessen aller Spannbacken durch Anwendung einer entsprechenden Steuerung vorgesehen.
Unterschiedlichen Durchmessern und Steigungen der konischen Schlitzrohre wird dadurch Rechnung getragen, dass die Backen austauschbar und die einzelnen Zangen in der Höhe verstellbar auf dem Wagen 1 montiert sind.
Dem Schweissaggregat 3 kann eine Fräseinheit nachgeschaltet werden, die nach dem Schweissen sofort die Oberfläche der Schweissnaht bearbeitet. Anstelle der Fräseinheit kann auch eine Schleifvorrichtung verwendet werden.
Die Zangen sind so angeordnet, dass sie einzeln schaltbar sind, damit auch mit einem Teil der Zangen, beispielsweise bei kürzeren Schlitzrohren, gearbeitet werden kann. Zum Einlegen und Auswerfen der Schlitzrohre bzw. Masten sind zwischen den Spannbackenpaaren Hubvorrichtungen 17 vorgesehen.
The invention relates to a pipe welding machine with a clamping and straightening device for a slotted tube-like, cylindrical or conical hollow body pressed from sheet metal (e.g. steel plates), in particular a conical mast, in which the welding unit and the clamping and straightening device point in the direction of the welding gap are arranged in a positively displaceable manner relative to one another and the clamping and straightening device has several pairs of clamping jaws arranged one behind the other, which are carried by tongs which are mounted so as to be pivotable relative to one another. When clamping and straightening the welding gap, one of these pairs of clamping jaws serves as a holding clamp, while the other pair of clamping jaws forms a torsion clamp which is forcibly rotatable about the longitudinal axis of the clamped hollow body in a bearing frame.
The invention is based on the object of creating an improved clamping and straightening device for the aforementioned pipe welding machine with which the sheet metal edges of the slotted tube-like hollow body delimiting the welding gap can be brought into the required position relative to one another and directed more quickly and precisely.
The machine according to the invention is characterized in that the pliers are designed as carriers of the pairs of clamping jaws in the shape of scissors.
Due to the intended scissor-like construction of the pliers, the clamping jaws carried by them can grasp the slotted tube below the center point and close it in the direction of the welding gap. This deformation of the slotted tube-like hollow body during tensioning follows the path of the sheet metal edges in the opposite direction during the springing process after the sheets have been pressed to form the slotted tube. The clamped hollow body cross-section therefore largely resumes the circular shape as it was before when the pressing tool was closed.
Clamping and straightening devices can, depending on the length of the hollow body, in particular of the mast to be welded, several, z. B. have up to 20 clamping units. With these clamping units it can be achieved that the slotted tube-like hollow body held by a pair of jaws can be rotated more or less by the next pairs of jaws, so that the welding gap assumes an exact position in relation to the welding unit and the subsequent welding can be carried out unhindered in one go.
In this machine, the joint provided between the scissor arms of each pair of pliers can be provided below the closed underside of the hollow body with respect to a clamped hollow body in approximately diametrical position to the weld seam.
It can also be advantageous here if the length of the arms carrying the clamping jaws provided above the scissors joint is approximately one third of the total length of the arms. It not only achieves an effective leverage in the scissors-shaped pliers, but primarily supports the effect that the sheet metal edges are pushed back on the same path that they followed during the springing process. This avoids undesirable plastic bending deformations, and the sheet metal edges take up the exact comparison that is important for welding.
The scissors-shaped design of the tongs can be made usable for the purpose of aligning the welding gap in that these tongs can be rotatably supported to a limited extent with the lateral guide body longitudinal axis. The scissor arms, which can be clamped quickly, advantageously require a small amount of space for their accommodation and for the aids provided for clamping and pivoting. Due to the scissor arms suspended on swivel bearings on the underside of the clamped open-ended tube in as symmetrical an arrangement as possible, it is possible to maintain this central position.
These scissor arms enable precise alignment and adjustment of the welding gap within fine limits when they are pivoted transversely, since the risk of undesired and sudden overturning of the slotted tube can be excluded due to the effort to pivot the scissor arms back.
The axis of the scissors joint can be mounted in the middle of curved segment-like guide bodies of the frame that are suspended from the consoles. In this case, the scissor joint and pivot bearing retain a functionally reliable position with respect to one another during the opening and closing movements and also during pivoting.
Furthermore, the axis of the scissors joint can be mounted in arcuate segment-like guide bodies which are suspended on guide elements such as pins or rollers of the consoles of the device frame. This training excludes with simple means a hindrance to the scissor movement of the scissors arms and still leads to a secure suspension of the scissors arms in the consoles and the formation of the adjustable pivot bearing.
To achieve a precise quick release or quick release, which requires a small force due to a large translation, the downwardly directed scissor arms of the pliers can be connected at the ends by toggle levers and the latter can be adjusted by a clamping cylinder engaging the knee joint. The knee joint can be positively guided in a straight line of a downward-pointing control arm approximately radially to the pipe axis, the control arm being attached to the arc-segment-like guide body and being fixable with it in the pivoted position relative to the console.
This forced guidance of the knee joint leads to an even clamping and pivoting movement of the scissor arms.
The control arm of a pair of pliers takes part in the pivoting movements of the scissors arms.
The scissors-shaped pliers and the control arm forming the straight-line guide can be pivotable and lockable together about the longitudinal axis of the hollow body by means of a pivot cylinder supported in the device frame.
In the machine according to the invention, the clamping jaws can also be mounted in the upper part of the scissor arms on two vertically spaced bolts, of which the upper or lower bolt is eccentric and forms an adjusting element for the jaw. This possibility of adjusting the jaws by means of eccentric bolts allows different heights of the sheet metal edges at the welding gap to be compensated if such height differences should occur.
In the drawing, a pipe welding machine with a clamping and straightening device is illustrated as an exemplary embodiment.
1 shows the basic structure of the welding machine and the clamping and straightening device in side view;
2 and 3 each show a vertical cross section through the clamping and straightening device, FIG. 2 illustrating the tensioning and hanging up of a pair of scissors-shaped pliers according to line II-II of FIG. 1 and FIG. 3 the transverse pivoting of the aforementioned scissor-shaped pliers according to line III-III of FIG.
In the pipe welding machine, a clamping and straightening device for slotted tube-like masts 2 pressed from sheet metal or steel plates is mounted on a carriage 1. The drawn mast has a conical shape. The clamping and straightening device has a plurality of clamping jaw pairs 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 lying one behind the other in the longitudinal direction of the axis of the hollow body. The number of pairs of clamping jaws can, however, also be smaller or larger and is dependent on the length of the tubular hollow body.
Above the clamping and straightening device, a welding unit 3 is arranged, which is tied to the installation site in a manner not shown. The carriage 1 is assigned a drive device 4 which can be equipped with a hydraulic unit 5 for the entire clamping and swiveling hydraulics. The carriage 1 is guided precisely aligned on the running rails 6. During the welding process, the carriage 1 with the clamping and straightening device and the slotted tube-like mast 2 passes under the permanently mounted welding unit 3.
Instead of the mobile trolley, a stationary clamping and straightening device can also be provided. In this case, the welding unit is designed to be movable longitudinally to the clamped mast 2 and is positively guided.
The welding is carried out in a conventional method, e.g. B. performed by the submerged arc welding process.
In the case of the clamping and straightening device mounted on the carriage 1, the pairs of clamping jaws are each arranged in tongs 30 which are largely identical to one another and which are mounted rotatably relative to one another. These clamping frames are designed in the form of scissors and have the two essentially downwardly directed, articulated scissor arms 31. The scissor hinge 32 is provided in an approximately diametrical position to the weld seam 2a at a small distance x from the closed hollow body underside. The distance x is chosen approximately so that the length of the arms carrying the clamping jaws provided above the scissors joint is approximately one third of the total length of these arms. The ratio of the lever arms can however also deviate more or less from the specified dimension.
The complete scissor-shaped tongs 30 are attached to the device frame, i.e. H. the carriage 1, supported side brackets 34 pivotably and adjustably suspended. The consoles 34 are arranged on a device frame of the carriage 1 which is arranged relatively high. These consoles 34 have a plurality of guide elements 35 offset in the pivoting direction of the pliers 30, for. B. rollers or pins, which engage in arcuate guide grooves 33a of arc-segment-like guide bodies 33. The shape and length of the guide bodies 33 correspond to a pitch circle whose center is at the same time the center of the pipe cross-section to be clamped. The axis of the scissors joint 32 is mounted in the guide bodies 33 arranged on both sides of a pair of pliers. These scissor arms can therefore by means of the on the rollers or
Pin 35 suspended guide body 33 can be pivoted limited about the pivot point formed by the center of the tube. The scissors axis is securely mounted in the guide bodies 33.
The downwardly directed scissor arms 31 of the tongs 30 are connected at the ends by toggle levers 36. Connected to the knee joint 37 is an essentially vertically arranged clamping cylinder 12 which is mounted such that it can follow the pivoting movements of the pliers 30. The knee joint is forcibly guided in a straight line or parallel guide 38 approximately radially to the tube axis. The control arm 39, which has the positive guidance, is attached to the arcuate segment-like guide bodies 33 and, together with them, takes part in the pivoting movements of the pliers 30.
A swivel cylinder 14 or a corresponding adjusting element is used to swivel the tongs 30. This swivel cylinder 14 is articulated at one end to a downward-facing bracket 40 of the device frame 1 and is articulated to the guide body 33 with the piston rod head. When this swivel cylinder is acted upon, the guide body 33, together with the pliers, is swiveled to the necessary extent in one direction or the other and then fixed.
The aforementioned straight guide 38 ensures that the jaws of a pair of clamping jaws grasp the slotted tube 2 at the same time and clamp it precisely to the center. The scissors-shaped construction of the tongs has the effect that the clamping jaws grasp the slotted tube below the center point and close it in the direction of the welding gap 2a.
The deformation of the slotted tube during tensioning represents almost exactly a reversal of the springing-up process after pressing. The clamped hollow body cross-section is thus returned to the circular shape as it was before with the pressing tool closed.
When the tongs 30 are pivoted by means of the pivot cylinder 14, the previously tensioned and aligned tongs form a holding clamp and the currently actively operated tong forms the torsion clamp. The welding gap 2a, which in many cases does not run straight, is pressed into the center during this pivoting of the pliers, which perform the function of a torsion clamp, with its clamping jaws, so that the gap comes to lie exactly under the electrode of the welding unit. By swiveling the tongs one after the other, the preceding tong exercising the function of a holding clamp, the welding gap 2a is aligned precisely in a straight line over the entire length of the mast.
If during the alignment of the weld gap of the slotted tube as described above, the sheet metal edges should still show a different height position, the height position of the sheet metal edges can be compensated for by correcting the position of the jaws of a pair of clamping jaws. For this purpose, the jaws are each held in two bolts 41 and 42. The bolts are arranged parallel to one another at a distance one above the other. The upper bolt 42 is eccentric and is provided with a lever 43. By turning the eccentric bolt 42, the position of the clamping jaw is corrected and a compensation with regard to the height of the sheet metal edges is achieved.
With this clamping and straightening device, it is thus possible to close the slot, which is more or less wide in places, as a result of the spring-up of the pressed slotted tube, quickly and precisely by reversing the spring-up process. At the same time, the slotted tube is rotated around the hollow body axis with the same clamping jaws carried by the scissor-shaped pliers, so that the slit is aligned in a straight line from a slightly helical direction. The third function of the pliers is to align sheet metal edges of the slotted tube that may be offset in height.
The clamping and straightening device also enables the following mode of operation. In the case of a rigidly constructed welding device, the welding nozzle is aimed precisely at the center of the clamped pipe cross-section. The uneven course of the welding gap can be taken into account in that all closed jaw pairs with the clamped slotted tube are rotated simultaneously about the longitudinal axis of the tube during the welding process. This is done via the pivot cylinder 14 in approximately the same way as is described for the individual rotation of the pliers. After passing the welding unit, the pliers and the associated pairs of clamping jaws can be opened automatically. These open pliers then no longer take part in any possible rotation around the pipe's longitudinal axis.
In order to have very precisely pressed conical hollow bodies, e.g. B. pipes or masts to be able to shorten the clamping process, a common closing of all clamping jaws is provided by using a corresponding control.
Different diameters and pitches of the conical slotted tubes are taken into account in that the jaws are interchangeable and the individual pliers are mounted on the carriage 1 so that they can be adjusted in height.
The welding unit 3 can be followed by a milling unit which immediately processes the surface of the weld seam after welding. A grinding device can also be used instead of the milling unit.
The pliers are arranged in such a way that they can be switched individually so that part of the pliers can also be used, for example with shorter slotted tubes. Lifting devices 17 are provided between the pairs of clamping jaws for inserting and ejecting the slotted tubes or masts.