DD236030A1

DD236030A1 - MOBILE DEVICE FOR SPANISH MACHINING OF HEADS OF LARGE DICKWANDIG TUBES

Info

Publication number: DD236030A1
Application number: DD27510885A
Authority: DD
Inventors: H-Juergen Seifert; Erich Zuehlsdorff
Original assignee: Luebbenau Vetschau Kraftwerke
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1985-04-12
Publication date: 1986-05-28

Abstract

Die Erfindung ist insbesondere anzuwenden fuer das Anfasen von grossen und dickwandigen Rohren des Kraftwerksbaues als Vorbereitungsmassnahme fuer das Verbinden dieser Rohre mit einer V-Schweissnaht. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen in der Verbesserung der Vorrichtung nach WP 151 603 (B 23 B, 5/16), und zwar bezueglich der Schablonenfuehrung des Bearbeitungswerkzeuges, dessen Rueckfuehrung in die Ausgangslage und der Moeglichkeit, die gesamte Vorrichtung wahlweise fuer das Angleichen des inneren Durchmessers im Bereich der Schweissnaht. Das Kennzeichen besteht darin, dass der Werkzeughalter ueber Zahnstange, Ritzelwelle, Gleitstueck und Distanzschraube kinematisch mit dem Fuehlerstift der Schablone verbunden ist, dass fuer die Verriegelung der Ueberlastkupplung zwei senkrecht zueinander bewegbare, mit Ausnehmungen gegenseitig sperrbare Druckbolzen vorgesehen sind und dass wahlweise ein Innenbearbeitungswerkzeug in bestimmter Anordnung vorzusehen ist.The invention is particularly applicable for the chamfering of large and thick-walled pipes of power plant construction as a preparatory measure for connecting these pipes with a V-weld. The aim and the object of the invention consist in the improvement of the device according to WP 151 603 (B 23 B, 5/16), with respect to the Stablonenfuehrung the machining tool, its return to the starting position and the possibility of the entire device either for the matching of inner diameter in the area of the weld. The mark consists of the fact that the tool holder is connected kinematically via toothed rack, pinion shaft, sliding piece and spacer screw to the stylus pin of the template, that for the locking of the overload coupling two mutually perpendicular movable, with recesses mutually lockable pressure pin are provided and that optionally an internal machining tool in certain Arrangement is to be provided.

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Field of application of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung findet Verwendung beim sogenannten Anfassen der Stirnflächen großer und dickwandiger Rohre hauptsächlich für Dampferzeuger. Das Anfasen ist eine Vorbereitungsmaßnahme für das Verbinden der Rohre durch Schweißen mit einer V-Naht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vor Ort einsetzbar.The device according to the invention is used in the so-called gripping the end faces of large and thick-walled tubes mainly for steam generators. Chamfering is a preparation for joining the pipes by welding with a V-seam. The device according to the invention can be used on site.

Characteristic of the known technical solutions

Durch die DD-PS 151 603 (B 23 B, 6/16) ist eine transportable Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung von Rohrstirnflächen bekannt. Sie umfaßt Mittel zum Innenverspannen einer aus dem betreffenden Rohrende herausragenden Spannachse, aus einer auf die Spannachse aufsteckbaren rotierenden Planscheibe und einer auf der Spannachse fest verspannbaren und die Planscheibe axial hinterstützenden Qrundscheibe.By DD-PS 151 603 (B 23 B, 6/16) is a portable device for machining of pipe end faces known. It comprises means for Innenverspannen a projecting from the respective pipe end clamping axis, from an attachable to the clamping axis rotating face plate and a fixed tension on the clamping axis and the face plate axially behind supporting Qrundscheibe.

Auf der Planscheibe sind ein oder zwei gegenüberliegende, durch Spindeln radial zur Rohrachse bewegbare Supporte, die die Werkzeughalter mit den Bearbeitungswerkzeugen tragen, angeordnet. Die Spindeln für den radialen Vortrieb der Supporte erhalten ihrerseits durch ein Schneckengetriebe, das im Mittelpunkt der Planscheibe angeordnet und von der Rotation der Planscheibe getrieben ist, ihren Antrieb. Der Werkzeughalter ist zylindrisch ausgebildet und zusätzlich in einer parallel zur Rohrachse liegenden Bohrung geführt, wobei diese Bewegung des Werkzeuges über die Supportbewegung von einer Kopierschablone ableitbar ist.On the face plate are one or two opposite, by spindles radially to the tube axis movable supports, which carry the tool holder with the editing tools, arranged. The spindles for the radial propulsion of the supports are in turn by a worm gear, which is arranged in the center of the face plate and driven by the rotation of the face plate, her drive. The tool holder is cylindrical and additionally guided in a bore lying parallel to the tube axis, wherein said movement of the tool via the support movement of a copy template is derivable.

Die Grundscheibe nimmt die Antriebsmittel für die Planscheibe auf.The base disc absorbs the drive means for the face plate.

Diese bekannte Vorrichtung gliedert sich in zwei Montageeinheiten, und zwar in die Spanneinheit mit der aus dem Rohrende herausragenden Spannachse und in die eigentliche Zerspanungseinheit, um sie so manuell an das zu bearbeitende Rohrende einsetzen und befestigen bzw. montieren zu können. Im montierten Zustand können dann verschiedenartige Anfasungen für das Schweißen hergestellt werden.This known device is divided into two mounting units, in the clamping unit with the protruding from the pipe end clamping axis and in the actual cutting unit, so they can be used manually to the pipe end to be machined and fasten or assemble. When assembled, various chamfers for welding can then be produced.

Mitunter macht es sich notwendig, die Rohrenden auch an der Innenkante beispielsweise als Anpassungsarbeiten bei unterschiedlichem Innendurchmesser spanend zu bearbeiten.Sometimes it is necessary to machine the pipe ends on the inner edge, for example, as adjustment work with different inner diameter.

Zu diesem Zweck ist jedoch die bekannte Vorrichtung nicht einsetzbar, weil die von der Kopierschablone ausgehende Bewegungsfunktion zur vom Support ausgehende Bewegungsfunktion in einem ungünstigen und daher kaum realisierbaren Verhältnis steht.For this purpose, however, the known device can not be used, because the outgoing from the copy template motion function for outgoing from the support movement function is in an unfavorable and therefore hardly realizable ratio.

Des weiteren ist bei dieser bekannten Vorrichtung als Nachteil anzusehen, daß nach Beendigung eines Schnittvorganges die Zustellung des Werkzeuges auf einen nächsten Schnitt die Grundscheibe samt der Planscheibe auf der Spannachse um eine Spantiefe rohreinwärts versetzt werden muß, was das Lösen, Verschieben und Wiederbefestigen der genannten Teile bedingt und nicht immer die erforderlich genaue Zustellung ermöglicht. In diesem Zusammenhang hat die dort federbelastete Schablonenabtastung auch zur Folge, daß beim Rückholen des Supports das Werkzeug im zu verarbeitenden MaterialFurthermore, in this known device to be regarded as a disadvantage that after completion of a cutting operation, the delivery of the tool on a next cut the base disk together with the face plate on the clamping axis must be offset tube inside a depth of cut, what the loosening, moving and re-attaching said parts conditioned and not always the required exact delivery. In this context, the spring-loaded template scanning there also has the consequence that when retrieving the support, the tool in the material to be processed

steckenbleibt. 'stuck. '

Object of the invention

Mit der nachstehend beschriebenen Vorrichtung sollen die eben aufgezeigten Nachteile beseitigt werden.With the device described below, the just indicated disadvantages are to be eliminated.

Explanation of the essence of the invention

Zur Erreichung der Zielstellung ergibt sich die technische Aufgabe, in die bekannte transportable Vorrichtung im Bewegungsmechanismus zwischen Kopierschablone und Werkzeug eine Zustellmöglichkeit für die Werkzeughalterung einzubauen und mit einer weiteren auswechselbaren Werkzeugführung, die die Bearbeitung der Innenkante ermöglicht, auszustatten.To achieve the objective results in the technical task of incorporating a delivery option for the tool holder in the known transportable device in the movement mechanism between copy template and tool and equip with another interchangeable tool guide, which allows the processing of the inner edge.

Die technische Aufgabe ist im wesentlichen wie folgt gelöst: Die bekannterweise in einer Bohrung geführten und deshalb zylindrisch ausgebildeten Werkzeughalter sind vermittels Zahnstangen und Ritzwelle mit einem in einer weiteren Bohrung geführten Gleitstück~einstellbares Führungsstück mit Kulissenstein kinematisch zur Kopierschablone verbunden. Die Einstellbarkeit dazu stellt sich zweckmäßigerweise als mit Handrad versehener Distanzschraube dar. Die Kopierschablone ist in Abkehr zu bekannten Vorrichtungen mit einer Kulissennut versehen. Um den Kulissenstein in bezug auf die das Gleitstück aufnehmenden Bohrung drehfest zu haltern, ist das Gleitstück sowie das Führungsstück mit einem halbseitigen Schlitz versehen, durch den der Kulissenstein des Führungsstückes herausragt.The technical problem is solved essentially as follows: The tool holders, which are known to be guided in a bore and are therefore cylindrical, are kinematically connected to the copy template by means of toothed racks and pinion shaft with a slider guided in a further bore. The adjustability thereto is expediently represented as a handwheel provided spacer screw. The copy template is provided in contrast to known devices with a sliding groove. To rotatably support the sliding block with respect to the slider receiving bore, the slider and the guide piece is provided with a half-side slot through which the sliding block of the guide piece protrudes.

Als Austausch zum vorhandenen Support mit dem durch Kopierschablone in einer zweiten Richtung steuerbaren Werkzeughalter ist ein in einer Hülse geführter und durch Schneckengetriebe angetriebener, dann über eine Hohlwelle und ein Getriebe und Spindeltrieb bewegter Werkzeughalter vorgesehen. In weiterer Ausgestaltung ist die Überlastkupplung des bekannten Schneckengetriebes derart verriegelbar, indem der Rastpunkt der Druckfeder für die Überlastkupplung durch einen Bolzen verschiebbar und mit einer Aussparung versehen und rechtwinklig dazu eine federbelastend bewegbare Stange mit Ausnehmung angeordnet ist.As an exchange for existing support with the controllable by copy template in a second direction tool holder is guided in a sleeve and driven by worm gear, then provided via a hollow shaft and a gear and spindle drive moving tool holder. In a further embodiment, the overload clutch of the known worm gear is locked in such a way that the detent point of the compression spring for the overload clutch by a bolt slidably and provided with a recess and is arranged at right angles to a spring-loaded movable rod with recess.

embodiment

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nachstehend anhand von Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Figuren der Zeichnungen stellen im einzelnen dar:The device according to the invention is explained in more detail below with reference to drawings on an exemplary embodiment. The figures of the drawings show in detail:

Fig. 1: ein Detail der Vorrichtung zur Schablonenführung des Werkzeughalters im Schnitt B-B nach Fig. 2 Fig.2: das gleiche Detail im Schnitt C-C nach Fig. 1,1: a detail of the device for template guide of the tool holder in section B-B according to FIG. 2 FIG. 2: the same detail in section C-C according to FIG. 1,

Fig. 3: ein Detail der Vorrichtung zum Anfasen der Rohrenden-Innenkante in der Draufsicht, Fig.4: das gleiche Detail im Schnitt D-D nach Fig. 3',3 shows a detail of the device for chamfering the tube end inner edge in plan view, FIG. 4 shows the same detail in section D-D according to FIG. 3, FIG.

Fig. 5: das Vorschubgetriebe der Vorrichtung im Schnitt E-E nach Fig. 6,5: the feed gear of the device in section E-E of Fig. 6,

Fig.6: das gleiche Detail im Schnitt A-A nach Fig. 5.6 shows the same detail in section A-A according to FIG. 5.

Eine vor der Stirnfläche des zu bearbeitenden Rohres postierte, im Rohrende gehalterte und um die Rohrachse rotierende Planscheibe (in den Zeichnungen nicht dargestellt), welche auf der dem Rohrende abgewandten Seite durch eine feststehende Grundscheibe (ebenfalls in den Zeichnungen nicht dargestellt) axial abgestützt wird, trägt auf der dem Rohrende zugewandten Seite einen oder zwei diametral zur Rohrachse durch Spindeltrieb bewegbare Supporte (nicht dargestellt). Jeder der Suppgrte trägt ein Gehäuse 28 (Fig. 1 und 2), welches seinerseits eine Ritzelwelle 4, einen durch die Ritzelwelle 4 parallel zur Rohrachse bewegbaren und in der Bohrung 1 geführten Werkzeughalter 2 und ein in gleicher Richtung in einer weiteren Bohrung 5 bewegbares Gleitstück 6 aufnimmt. Die Bewegbarkeit des Gleitstückes 6 geht von einer fest an der Planscheibe angeordneten Kopierschablone 9 aus, indem durch Bewegung des Supports auf der Planscheibe ein auf die Kulissennut 26 der Kopierschablone 9 durch einen Schlitz 27 des Gehäuses 28 übergreifender Führungsstift 8 mit Kulissenstein 25 ein im Gleitstück 6 durch Gewinde höheneinstellbares Führungsstück 23 und damit das Gleitstück 6 in der Bohrung 1 bewegt. Zur Einstellbarkeit des Führungsstückes 23 zum Gleitstück 6 dient eine Distanzschraube 7 und ein Handrad 24. Das Gleitstück 6 greift mittels einer Zahnstange 3 in die Ritzelwelle 4 ein, letzteres ist in gleicherweise mit dem Werkzeughalter 2 verbunden, so daß mit der Steuerbewegung des Kulissensteines 25 durch die Kopierschablone 9 analog das Gleitstück 6 innerhalb der Bohrung 5 bewegt, die Ritzelwelle entsprechend gedreht und der Werkzeughalter 2 wiederum analog dem Gleitstück 6 während eines Spanschnittes angestellt wird, um so gewünschte Anfasungen am Rohrende zu erhalten.A positioned in front of the end face of the pipe to be machined, held in the tube end and rotating about the tube axis (not shown in the drawings), which is axially supported on the side facing away from the tube end by a fixed base plate (also not shown in the drawings), carries on the pipe end facing side one or two diametrically to the tube axis by spindle drive movable supports (not shown). Each of the Suppgrte carries a housing 28 (Fig. 1 and 2), which in turn has a pinion shaft 4, a parallel to the tube axis through the pinion shaft 4 movable and guided in the bore 1 tool holder 2 and a movable in the same direction in a further bore 5 slider 6 absorbs. The mobility of the slider 6 is based on a fixedly arranged on the face plate copy template 9 by by moving the support on the face plate on the slide groove 26 of the copy template 9 through a slot 27 of the housing 28 cross-guide pin 8 with sliding block 25 in a slider. 6 height adjustable by thread guide piece 23 and thus the slider 6 moves in the hole 1. To adjust the guide piece 23 to the slider 6 is a spacer screw 7 and a handwheel 24. The slider 6 engages by means of a rack 3 in the pinion shaft 4, the latter is likewise connected to the tool holder 2, so that with the control movement of the sliding block 25 through the copy template 9 analogous moves the slider 6 within the bore 5, the pinion shaft rotated accordingly and the tool holder 2 is again employed analogous to the slider 6 during a chip cutting, so as to obtain desired chamfers at the pipe end.

Das in Fig.3 und 4 dargestellte Detail der Vorrichtung ist als Austauschteil für das mit Fig. 1 und 2 dargestellte Detail zu verwenden, falls die aneinanderzuschweißenden Rohre bezüglich der Innendurchmesser aneinander angeglichen, d.h. die Enden mit dem kleineren Innendurchmesser auf den Innendurchmesser des größeren Innendurchmesser nachgearbeitet werden müssen. Es ist deshalb auf den nicht dargestellten Support montierbar, wobei eine Hohlwelle 14 über eine Paßfeder mit dem Spindeltrieb verbunden wird.The detail of the apparatus shown in Figs. 3 and 4 is to be used as a replacement part for the detail shown in Figs. 1 and 2 if the tubes to be welded together are made equal in inner diameter, i.e., in diameter. the ends with the smaller inner diameter must be reworked to the inner diameter of the larger inner diameter. It is therefore mountable on the support, not shown, wherein a hollow shaft 14 is connected via a feather key with the spindle drive.

Durch die Hohlwelle 14 besteht über ein Getriebe 15 eine kinematische Verbindung zu einer Spindel 16, auf derein Gleitstück 11 innerhalb einer Bohrung 10 bewegbar ist. Die Bohrung 10 ist längs geschlitzt, wodurch ein am Gleitstück 11 befestigter Werkzeughalter 12 für ein entsprechendes Innenbearbeitungswerkzeug 17 geführt werden kann.Through the hollow shaft 14 is via a gear 15 a kinematic connection to a spindle 16 on which a slider 11 is movable within a bore 10. The bore 10 is slotted longitudinally, whereby a tool holder 12 fixed to the slider 11 can be guided for a corresponding internal machining tool 17.

Gemäß der Fig.4 besitzt das Innenbearbeitungswerkzeug 17 eine Vorschubrichtung von 80° zur Hohlwelle 14 bei einem Arbeitsweg von ca. 50mm, so daß damit die Innenkante der Rohrstirnfläche mit einer Fase versehen werden kann, die 10° zur Rohrachse verläuft.According to Figure 4, the internal machining tool 17 has a feed direction of 80 ° to the hollow shaft 14 at a working distance of about 50mm, so that so that the inner edge of the pipe end face can be provided with a chamfer, which runs 10 ° to the pipe axis.

Nach Abtrag einer Spantiefe wird entweder das Innenbearbeitungswerkzeug 17 im Werkzeughalter 12 oder das gesamte Detail um eine Spantiefe versetzt.After removal of a cutting depth, either the internal machining tool 17 in the tool holder 12 or the entire detail is offset by one cutting depth.

Das Vorschubgetriebenach Fig. 5 und 6 zum Antrieb des radial auf der drehenden Planscheibe bewegbaren Supports wird gebildet durch eine drehfeste Schnecke 30 als Treibmittel, einem getriebenen Schneckenrad 13 zum Antrieb der Vorschubspindel 29 über eine Überlastkupplung 18 und einer Verriegelung für die Überlastkupplung 18.5 and 6 for driving the radially movable on the rotating face plate support is formed by a rotatable screw 30 as a propellant, a driven worm wheel 13 for driving the feed screw 29 via an overload clutch 18 and a lock for the overload clutch 18th

-ο- ι-a ι υο -ο- ι-a ι υο

Das Schneckenrad 13, die Überlastkupplung 18 mit Verriegelung sowie die Vorschubspindel 29 drehen sich als Bestandteil der umlaufenden Planscheibe um die Achse der Planscheibe bzw. um das feststehende Schneckenrad 13. Das Schneckenrad 13 ist axial unbeweglich auf einer Welle 31, die einschließlich dereinen Scheibe der Überlastkupplung 18 begrenzt axial beweglich ist, angeordnet. In axialer Verlängerung zur Welle 31 befindet sich ein axialer federbelasteter Bolzen 33 in solcher Anordnung, daß durch die Druckfeder 32 über einen Verriegelungsbolzen 19 die Welle 31 und damit die Überlastkupplung 18 in Funktion gehalten werden kann. Der die Druckfeder 32 rückseitig hinterstützende Gesperrbolzen 19 kann seinerseits unabhängig vom Bolzen 33 in einer vorderen Stellung, bei der die Überlastkupplung -18 in Funktion ist, und in einer hinter Stellung (siehe Fig. 5), bei der die Überlastkupplung 18 außer Funktion ist und kein Drehmoment übertragen kann, vermittels einer senkrecht an einer Ringaussparung 20 des Gesperrbolzens 19 angebrachten und gegen eine Druckfeder 34 axial beweglichen Riegelstange 21 verriegelt werden.The worm wheel 13, the overload clutch 18 with lock and the feed screw 29 rotate as part of the rotating face plate about the axis of the face plate or to the fixed worm wheel 13. The worm wheel 13 is axially immovable on a shaft 31, including a disc of the overload clutch 18 limited axially movable, arranged. In axial extension to the shaft 31 is an axial spring-loaded bolt 33 in such an arrangement that the shaft 31 and thus the overload clutch 18 can be kept in function by the compression spring 32 via a locking pin 19. In turn, the locking bolt 19 supporting the compression spring 32 at the rear may be independent of the bolt 33 in a forward position in which the overload clutch -18 is in operation and in a rearward position (see FIG. 5) in which the overload clutch 18 is inoperative and can transmit no torque, by means of a perpendicular to a ring recess 20 of the locking pin 19 mounted and locked against a compression spring 34 axially movable locking bar 21.

Zu diesem Zweck besitzt die Ringelstange 21 eine haibfunde Ausnehmung 22, die mit der Ringaussparung 20 des Gesperrbolzens 19 derart korrespondiert, daß in „Funktionsstellung" der Überlastkupplung 18 die Riegelstange 21 mit ihrem zylindrischen Teil in die Ringaussparung 20 eingreift (siehe Fig.6) und so die Druckfeder 32 in Spannstellung hält, daß durch eine manuelle Druckausübung auf die Riegelstange 21 entgegen die Druckfeder 34 der Gesperrbolzen 19 mit seinem zylindrischen Teil in die Ausnehmung 22 durch die Druckfeder 32 einfällt und die „Außerfunktionsstellung" der Überlastkupplung 18 bewirkt und daß durch eine weitere manuelle Druckausübung auf den Verriegelungsbolzen 19 die Riegelstange 21, bedingt durch die Druckfeder 34, in ihre Endlage zurückschnappt und dabei die vorher beschriebene „Funktionsstellung" herbeigeführt wird.For this purpose, the Ringelstange 21 has a haibfunde recess 22 which corresponds to the annular recess 20 of the locking pin 19 such that engages in "functional position" of the overload clutch 18, the locking bar 21 with its cylindrical part in the annular recess 20 (see Figure 6) and so holds the compression spring 32 in the clamping position that by a manual pressure exerted on the locking bar 21 against the compression spring 34 of the locking pin 19 with its cylindrical part in the recess 22 through the compression spring 32 and the "non-functional position" of the overload clutch 18 causes and that by a further manual pressure on the locking bolt 19, the locking bar 21, due to the compression spring 34, snaps back into its final position and thereby the previously described "functional position" is brought about.

Claims

1. Mobile device for machining end faces of large thick-walled tubes, in particular for chamfering, consisting of means for Innenverspannen a protruding from the pipe end clamping axis, from a attachable to the clamping axis rotating face plate and a firmly clamped with the clamping axis and the face plate with a or two opposite, by spindles radially movable to the tube axis supports equipped with cutting tools, the spindles are driven by means of a driven with the rotation of the face plate and self-rotating worm gear, the machining tools, clamped in a cylindrical tool holder, in addition to the tube axis in a bore over a copy template nachfütirbar and wherein the base disk receives drive means for the face plate, characterized in that in a bore (1) guided tool holder (2) by means of rack (3) and Rit shaft (4) with a guided in a bore (5) slider (6) and this slider (6) via a spacer screw (7) adjustable guide pin (8) of the copy template (9) is kinematically connected and that another, in a Bore (10) guided slide (11) and tool holder (12), which is deliverable by a worm (13) driven hollow shaft (14) via gear (15) and spindle (16) is provided with an internal machining tool (17).

-1 - / DI VO

Invention claim:

2. Mobile device according to item 1, characterized in that in the worm gear, a lockable overload clutch (18) is provided.

3. Mobile device according to item 2, characterized in that the locking of a against a compression spring (32) displaceable locking bolt (19) with a ring recess (20) and from a right angle to the locking bolt (19) movable and spring-loaded locking bar (21 ) with recess (22).

4. Mobile device according to item 1, characterized in that the slider (6) receives a coaxially adjustable guide piece (23) by means of in that the guide piece (23) by means of a sliding piece (6) axially fixed spacer screw (7) with handwheel (24) is adjustable and that on the guide piece (23) a sliding block (25) is arranged.

5. Mobile device according to item 1, characterized in that the copy template (9) has a sliding groove (26).

6. Mobile device according to item 4, characterized in that the sliding block (25) by a slot (27) in the slider (6) and in the bore (5) to the guide piece (23) is arranged rotationally fixed.