DE1078854B

DE1078854B - Welding device for heavy workpieces

Info

Publication number: DE1078854B
Application number: DEF20885A
Authority: DE
Inventors: Harry Yarwood
Original assignee: Fusarc Ltd
Current assignee: Fusarc Ltd
Priority date: 1955-07-25
Filing date: 1956-07-25
Publication date: 1960-03-31

Description

Schweißvorrichtung für schwere Werkstücke Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Halten von Werkstücken für Schweißarbeiten und gegebenenfalls auch andere Tätigkeiten, wobei die Bedingung erfüllt sein soll, daß das Werkstück angehoben, abgesenkt, gedreht und gekippt werden kann, um so die Ausführung einer Schweißarbeit oder einer anderen Arbeit zu erleichtern.-Schweißvorrichtungen für schwere Werkstücke sind bereits in mehreren Ausführungsformen bekannt.Heavy Workpiece Welding Apparatus The invention relates to apparatus for holding workpieces for welding work and, if necessary, other activities, whereby the condition should be fulfilled that the workpiece is raised, lowered, rotated and can be tilted so as to carry out a welding job or another To make work easier. Welding devices for heavy workpieces are already available known in several embodiments.

So sind beispielsweise Schweißvorrichtungen für große Werkstücke bekannt, die einen um eine -horizontale Achse drehbaren Teil aufweisen, an welchem mehrere Schweißgrundpl'atten züm!'estspannen von zu schweißenden Werkstücken angeordnet sind, die unter Mitwirkung- von besondern Schwenkantrieben im Verlauf einer Drehung der Schweißvorrichtung -absatzweise, vorwiegend geradlinig parallel bzw. senkrecht zu waagerechten Arbeitsbühnen bewegt werden, wobei mehrere Arbeitsstücke in der fertigungstechnisch richtigen Reihenfolge und in der für jeden Schweißvorgang zweckmäßigsten Lage von den verschiedenen Arbeitsbühnen aus gleichzeitig geschweißt werden. Derartige Vorrichtungen'gestatten ein gleichzeitiges Anheben und Kippen der Werkstücke. Die radartige Anordnung der bekannten Schweißvorrichtung ergibt einen Gewichtsausgleich, wenn alle Werkstückaufspanntische 'der Äriärdnüng'-gleichmäßig- belastet sind.'Die `Werltstückäizfspanntische sind nicht um- eine vertikale Achse -.drehbar. -Bekanirt -ist. weiterhin eine Dreh-' und Schwenkvorrichtüng nilt fährbarer Arbeitsbühne'-zür Scfiweißung schwerer Werkstücke; 13ei deiein um eine senkrecht zur Tischebene verlaufende Achse drehbarer Werkstückaufspanntisch äußerdelri -um eine diese Drehachse schileidende; horizdntäle Achse schwenkbar ist. Diese Dreh- und Schwenkvorrichtung gestattet keine Hubbewegung in vertikaler Richtung sondern nur eine Schwenkbewegung des Werkstücks -um die genannte horizontale Schwenkachse. Aus diesem Grunde ist die fahr- und hebbare Arbeitsbühne vorgesehen, die dem Schweißer ermöglicht, vom ullen° Seiten an das zu schweißende Werkstück heranzukommen.For example, welding devices for large workpieces are known, which have a part rotatable about a horizontal axis, on which several Welding base plates for clamping workpieces to be welded are arranged are that with the participation of special rotary actuators in the course of a rotation of the welding device - stepwise, predominantly in a straight line, parallel or perpendicular to be moved to horizontal work platforms, with several workpieces in the The correct sequence in terms of production technology and in the most appropriate for each welding process Position can be welded from the various work platforms at the same time. Such Devices allow the workpieces to be lifted and tilted at the same time. the wheel-like arrangement of the known welding device results in a weight compensation, when all workpiece clamping tables' der Äriärdnüng 'are evenly loaded.' The `Werltstückäizf clamping tables are not rotatable about a vertical axis. -Banked -is. furthermore a rotating and swiveling device nilt a drivable working platform Welding of heavy workpieces; 13ei deiein around a perpendicular to the table plane Axis of rotatable workpiece clamping table outside of a delineator this axis of rotation; horizontal axis is pivotable. This rotating and swiveling device does not allow any Lifting movement in the vertical direction but only a pivoting movement of the workpiece -About the said horizontal pivot axis. For this reason it is mobile and liftable A working platform is provided that enables the welder to access the to get to the workpiece to be welded.

Schließlich sind noch Vorrichtungen zum allseitigen Schweißen und Bearbeiten von Werkstücken bekannt, bei welchen das Werkstück mittels zweier an ihm hilfsweise befestigter Tragzapfen um seine Längsachse drehbar in einem Rahmen aufgehängt ist, der wiederum in einem sowohl das Anheben und Senken des Rahmens als auch-sein Drehen um die Querachse des Werkstücks zulassenden Traggestell hängt.Finally there are devices for all-round welding and Processing of workpieces known in which the workpiece by means of two Supporting pin fastened to him as an alternative, rotatable about its longitudinal axis in a frame is suspended, in turn, in a both raising and lowering of the frame as well as-its rotation around the transverse axis of the workpiece depends on the support frame.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Schweißvorrichtung für schwere Werkstücke, die hinsichtlich ihres Aufbaus einfach ist und trotzdem einen iür geringen konstruktiven und motorischen Aufwand erfordert. -Die Erfindung geht aus von Schweißvorrichtungen fiir'schwere Werkstücke mit -einem uni eine horizon= täle'Achse-kpplbäre`n, längs- einem Ständer mit einem Schlitten vehlkäl verschiebbaren Aufspanltisch, und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein am Ständer angeordneter- Antriebsmotor- über ein Zwischengetriebe sowohl die Vertikal- als auch die Kippbewegung mit einer Übersetzung erzeugt, durch welche der, gemeinsame Schwerpunkt .des Werkstücks und--des in ari sich bekannter Weise drehbaren Au fspanntischs eine möglichst geringe Vertikalverschiebung erfährt. ,.The purpose of the invention is to create a welding device for heavy workpieces which is simple in terms of its structure and nevertheless requires little structural and motor expenditure. The invention is based on welding devices for heavy workpieces with a uni a horizontal axis kpplbären, along a stand with a slide, a clamping table which can be displaced in a calender manner, and is characterized in that a drive motor is arranged on the stand. generated by a translation via an intermediate gear, both the vertical and the tilting movement, through which the common focus .of the workpiece and - the rotatable in ari se known manner Au fspanntischs undergoes little as possible vertical displacement. ,.

Vorteilhaft ist die Kippbewegung von einem im Schfitten -gelagerten Zahnrad: äbgeleifet; das in eine am- Ständer befestigte Zähnstänge greift und das seine Drehung auf--ein mit dem "Aufspänntisch ver bundenes Zahnsegment überträgt.The tilting movement of one that is mounted in the Schfitten is advantageous Gear wheel: äbgeleifet; which engages in a rack attached to the rack and that its rotation on - a gear segment connected to the "clamping table" transmits.

Wesentlich ist also, daß bei allen durchzuführenden Vertikal-, Kipp- und Drehbewegungen des Werkstücks jeweils der gemeinsame Schwerpunkt des Werkstücks und des Aufspanntisches eine möglichst geringe Vertikalverschiebung erfährt. Die zu bewegende Last setzt sich aus dem Werkstückaufspanntisch und seinen Lagerungs- und Antriebsteilen und dem Werkstück selbst zusammen, wobei die Lage des Schwerpunkts dieser Last sich je nach den Abmessungen und dem Gewicht des auf dem Werkstückaufspanntisch befestigten Werkstücks ändert. Es ist jedoch bei Zugrundelegung der häufigsten Durchschnittswerte für die Abmessungen und das Gewicht des Werkstücks möglich, Abmessungen der Schweißvorrichtung zu finden, die über einen großen Bereich der mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu handhabenden Werkstücke sicherstellen, daß die Vertikalverschiebungen des Lastschwerpunkts im Sinne der Erfindung so gering als möglich gehalten werden können.-Eine Ausführungsform- des Erfindungsgegenstands wird beispielsweise unter bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in der' Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung in abgesenkter Stellung des Tisches, Fig. 2 die Seitenansicht, in der der .Tisch mit voll ausgezogenen Linien in seiner niedrigsten Stellung und mit strichpunktierten Linien in seiner höchsten Stellung gezeigt ist; Fig. 3 zeigt die Seitenansicht, in der der Tisch mit vollen Linien unter einem Winkel von ungefähr 45° um die Horizontale geneigt, und mit gestrichelten Linien in vertikaler Lage steht.It is therefore essential that for all vertical, tilting and and rotational movements of the workpiece are each the common center of gravity of the workpiece and the clamping table experiences as little vertical displacement as possible. the The load to be moved consists of the workpiece clamping table and its storage and drive parts and the workpiece itself together, with the location of the center of gravity this load varies depending on the dimensions and weight of the workpiece on the clamping table attached workpiece changes. However, it is based on the most common averages possible for the dimensions and weight of the workpiece, dimensions of the welding device to find that over a large area of the by means of the invention Device to be handled workpieces ensure that the vertical displacements the center of gravity in the sense of the invention can be kept as low as possible can.-An embodiment of the subject matter of the invention is, for example, under With reference to the drawings, in which 'Fig. 1 is a perspective view a welding device according to the invention in the lowered position of the table, Fig. 2 is the side view in which the table with full lines in his lowest position and with dash-dotted lines in its highest position is shown; Fig. 3 shows the side view in which the table in full lines inclined at an angle of approximately 45 ° from the horizontal, and with dashed lines Lines in a vertical position.

Die Schweißvorrichtung weist einen Tisch 10 mit Radialschlitzen 11 auf, durch welche Schraubbolzen hindurchgesteckt werden können, mittels welchen das Werkstück auf dem Tisch festgehalten wird. Der Tisch 10 kann um seine senkrechte Symmetrieachse geschwenkt werden und wird mittels Lagern in einem kippbaren Gehäuse 12 gehalten. Ein Motor 13 ermöglicht, den Tisch um seine Achse zu schwenken, wobei der Antrieb mittels eines Riemens oder einer Kette erfolgen kann und in einem Gehäuse 14 untergebracht ist, von wo er über ein Getriebe innerhalb des Gehäuses 12 zum Drehtisch 10 führt. Das kippbare Gehäuse 12 wird von Zapfen am Ende eines Auslegers 15 gehalten, der längs einer Vertikalsäule 16 auf- und abbewegbar ist. An dem kippbaren Gehäuse 12 sind zwei sektorförmige Platten 17 angebracht, die ihrerseits Zahnsegmente 18 tragen. Die Zahnsegmente 18 greifen in ein Getriebe ein, das von Zahnrädern 20, 21 und 22 gebildet wird, die schematisch in Fig.2 dargestellt und innerhalb des Auslegers 15 untergebracht sind. Die Zahnräder 22 greifen in zwei vertikale Zahnstangen 23 ein, die von der Vertikalsäule 16 gehalten werden. Das Anheben und das Absenken des. Auslegers 15 erfolgt durch einen Motor 24, der über ein (nicht dargestelltes) Getriebe mit einer Leitspindel 25 gekuppelt ist, die sich über die volle1 Höhe der Säule 16 erstreckt. An dem Ausleger 15 sind Räder angebracht, die auf entsprechend ausgearbeiteten Schienen laufen, die für diesen Zweck auf der Säule 16 -angeordnet sind, um die Reibung zwischen dem Ausleger und der Säule bei gegenseitigen Relativbewegungen zu verringern.The welding device has a table 10 with radial slots 11 through which screw bolts can be inserted, by means of which the workpiece is held on the table. The table 10 can be pivoted about its vertical axis of symmetry and is held in a tiltable housing 12 by means of bearings. A motor 13 enables the table to be pivoted about its axis, the drive being able to take place by means of a belt or a chain and being accommodated in a housing 14, from where it leads to the turntable 10 via a gear mechanism within the housing 12. The tiltable housing 12 is held by pins at the end of a bracket 15 which can be moved up and down along a vertical column 16. Two sector-shaped plates 17, which in turn carry toothed segments 18, are attached to the tiltable housing 12. The toothed segments 18 engage in a transmission which is formed by gears 20, 21 and 22, which are shown schematically in FIG. 2 and are housed within the boom 15. The gears 22 mesh with two vertical toothed racks 23 which are held by the vertical column 16. The lifting and lowering of the boom 15 is carried out by a motor 24 which is coupled via a transmission (not shown) to a lead screw 25 which extends over the full height of the column 16. Wheels are attached to the boom 15 and run on appropriately designed rails which for this purpose are arranged on the column 16 in order to reduce the friction between the boom and the column in the event of mutual relative movements.

Die Anordnung der Zahnsegmente 18, der Getrieberäder 20, 21 und 22 sowie der Zahnstangen 23 ist so getroffen, daß, wenn der Ausleger 15 aus der untersteh Stellung des Tisches 10 angehoben wird, dieser Tisch 10 fortschreitend von einer im allgemeinen horizontalen, in Fig. 1 und. in Fig. 2 in voll ausgezogenen Linien dargestellten Lage, über Zwischenstellungen, die in Fig. 3 gezeigt sind, in eine äußerste Lage gekippt wird, die in Fig. 2 in strichpunktierten Linien angegeben ist. Die Anordnung ist so, daß, wenn der Ausleger über ein Drittel seiner Aufwärtsbahn bewegt worden ist, der Tisch 10 unter einem Winkel von ungefähr 45° liegt. Wenn der Ausleger über etwa zwei Drittel seiner Bahn angehoben ist, dann ist die Tischebene im wesentlichen vertikal. Der weitere Weg des Auslegers bis zu seiner obersten Verschiebungsgrenze bewirkt, daß der Tisch weiter in eine Stellung gedreht wird, in der er überhängt und nach abwärts unter einem Winkel von ungefähr 45° gekippt ist.The arrangement of the toothed segments 18, the gear wheels 20, 21 and 22 and the racks 23 is such that when the boom 15 is raised from the lower position of the table 10, this table 10 progressively from a generally horizontal, in Fig. 1 and. in Fig. 2 in solid lines shown position, is tilted via intermediate positions, which are shown in Fig. 3, in an outermost position, which is indicated in Fig. 2 in dashed lines. The arrangement is such that when the boom has moved one third of its upward path, the table 10 is at an angle of approximately 45 °. When the boom is raised over about two thirds of its path, the table plane is essentially vertical. The further path of the boom to its uppermost limit of displacement causes the table to be rotated further into a position in which it overhangs and is tilted downwards at an angle of approximately 45 °.

Die Abmessungen des Tisches und des Getriebes, welches die Kippsegmente des Tisches mit den Kipp-Zahnstangen verbindet, sind so gewählt, daß die zusarnmengefaßte Wirkung des Anhebens und Kippens eine nur kleine Verschiebung des Schwerpunkts der Last hervorruft. Infolgedessen ist die von dem Elektrolnotor-aufgenömmene Leistung geringer als sie sein würde, wenn das Anheben und das Kippen des Tisches unabhängig voneinander mittels gesonderter Elektromotoren erfolgen würde.The dimensions of the table and the gear that the tilting segments of the table with the tilting racks are chosen so that the summarized Effect of lifting and tilting is only a small shift in the center of gravity Load causes. As a result, the power consumed by the electric motor is low less than it would be if the lifting and tilting of the table were independent would be done from each other by means of separate electric motors.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Welding device for heavy workpieces with a clamping table which can be tilted about a horizontal axis and can be moved vertically along a stand with a slide, characterized in that a drive motor (24) arranged on the stand (16) via an intermediate gear (17 to 23) both the vertical as well as the tilting movement is generated with a translation through which the common center of gravity of the workpiece and the clamping table (10), which can be rotated in a manner known per se, experience as little vertical displacement as possible.

2. Welding device according to claim 1, characterized in that the tilting movement is derived from a gear (22) mounted in the carriage (15) which engages in a rack (23) attached to the stand (16) and which has its rotation on a with the Toothed segment (17,18) connected to the clamping table transmits. Considered publications: German Patent Nos. 725 631, 895 398; Messages from the BEFA, advice center for autogenous technology EV. Knapsack, District Cologne, No. 1, 61955, p. 6, Fig. 18.