DE1915380U - Schweisshilfsvorrichtung zum festlegen und axialen verspannen von behaelterschuessen bzw. -boeden. - Google Patents

Description

BA.105 906*27.2.65

LLER D GROSSE

PATENTINGENIEURE F. W. HEMMERICH . GERD MÜLLER . D. GROSSE

15. Febr. 1965 g.we 70 375

Äsdorfer Eisenwerk GmbH, Freudenberg, Kr. Siegen

ScnweißhilfsvorriGhtung zum Festlegen und axialen Verspannen von Behältersohüssen bzw. -boden

Die Neuerung betrifft eine Schweißhilfsvorrichtung zum Festlegen und axialen Verspannen von Behälterschüssen bzw. -boden vermittelst von in Randstreifen festlegbaren, vorzugsweise hydraulisch betätigbaren Spannringen, die vornehmlich im Behälter- bzw. Rohrleitungsbau verwendbar ist, um die miteinander zu verschweißenden Baukörper gegenseitig auszurichten und während des Schweißvorganges festzuhalten.

Beim Herstellen längerer Bohre oder von Behältern aus einzelnen Schüssen, insbesondere, wenn es sich um solche grosser Abmessungen handelt, bereitet das schweißgerechte Zusammenbringen der einzelnen Schüsse bzw. Böden einen erheblichen Arbeitsaufwand. Durch Krümmungsabweichungen der zu verbindenden Rohrschüsse sind oft zeitraubende lacharbeiten erforderlich.

Zur Herabsetzung dieses zusätzlichen Arbeitsaufwandes sind bereits sogenannte Innenspannvorrichtungen in Benutzung, die in die miteinander zu verbindenden Rohrschüsse eingeführt und, nachdem diese durch andere Mittel, vorzugsweise von Hand, dicht gegeneinandergerückt worden sind, zum Festsetzen der Rohrschüsse hydraulisch gespreizt werden. Diese bekannten Innenspannvorrichtungen sind insbesondere bei langen Rohrschüssen schwierig zu handhaben, da das Ein- sowie das Ausbringen Schwierigkeiten bereitet. Zum Anschweißen von Behälterböden im Behälterbau sind sie wegen ihrer hierfür zu großen Baulänge nicht anwendbar.

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Zur Vermeidung dieser Nachteile wurden bereits SchweißhiIfsVorrichtungen mit zwei jeweils die Stoßenden zu verbindender Schüsse spannbar umfassenden, zusätzlich auch axial gegeneinander verspannbaren Spannringen angegeben, welche es gestatten, nach Aufsetzen auf die Enden der miteinander zu verbindenden Schüsse und Spannen der erzielten Verbindung durch in axialer Eichtung wirksame Spannmittel die Ringe und damit die Stirnflachender Schüsse einander zu nähern, so daß der der eigentlichen Schweißung üblicherweise vorausgehende Heftvorgang erheblich vereinfacht wird. Vermittels über den Umfang der Ringe verteilter Führungs- und Zugmittel wurde es möglich, durch über den Umfang verteilt angreifende, in axialer Richtung wirksame Einzelkräfte das Erfordernis der Heftung völlig zu umgehen und bezüglich der Enden der miteinander zu verbindenden Werkstücke weitere Maßtoleranzen zuzulassen als bisher. Auch der Schweißvorgang selbst wurde dadurch erheblich vereinfacht, daß einer der Ringe im Bereiche der zu erstellenden Schweißnaht mit einer Kupferschiene ausgestattet wurde, die ein einfaches Durchschweißen erlaubte; allerdings ist hierbei zu beachten, daß in Folge der Toleranzen der Schüsse das Spannen auf unterschiedlichen Druckmessern erfolgt und daher die Schweißunterlage beim Schweißen zu beachtende Lücken aufweist. Als nachteilig machte sich weiterhin der relativ große Raumbedarf soleher Außenspannvorrichtungen bemerkbar sowie der Umstand, daß das Schweißen vom Behälterinneren her vorgenommen werden muß und damit der Schweißer in den oft engen Behältern den Einwirkungen des Lichtbogens sowie der beim Schweißen entstehenden Gase bzw. Dämpfe ausgesetzt ist. Beim Schweißen mit auf einem Rollgang rotierenden Werkstück ergeben sich zwar gewisse Vereinfachungen, hinzu treten aber nicht unerhebliche Totzeiten zum jeweiligen Verbinden der das Druckmittel zwischen der Spannvorrichtung und den vorgeordneten Steueraggregaten übertragenden Leitungen.

Die Neuerung geht daher von der Aufgabenstellung aus, eine Innenspannvorrichtung zu schaffen, die in die zu verschweissenden Werkstücke einfach ein- und auszuführen ist, die in der Lage ist, nicht nur Behälterschüsse, sondern auch Behälterböden zu spannen, und die insbesondere bei einfachem Aufbau, einfacher Bedienungsmöglichkeit und geringen Totzeiten

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es gestattet, die miteinander zu verbindenden Teile auch in axialer Richtung zu verspannen.

Zur lösung der vorgegebenen Aufgabe wird neuerungsgemäß vorgeschlagen, einen mindestens drei kraftbetätigt gegeneinander in den umschriebenen Kreis verschwenkbare Segmente aufweisenden Spannring an einem Tragarm vorzusehen, mittels dessen er in die Schüsse einbringbar ist. Als wesentlich hat es sich hierbei gezeigt, die als Schweißunterlagen vorgesehenen Schienen derart auszubilden, daß ihre Stirnflächen im vollausgefahrenen Zustand der Segmente lückenlos aneinander schließen und die Antriebsvorrichtung derart zu dimensionieren, daß dieser Zustand unter Verformung der Kandpartien der zu spannenden Schüsse auch vor Beginn des Schweißens erreicht wird. Zur Erzielung einer eine ausreichende Dehnung erlaubenden Spannwirkung, die auch eine Anpassung der Durchmesser der Anschlußenden erwirkt hat es sich als nachahmenswert herausgestellt, eines der schwenkbaren Segmente wesentlich kürzer auszubilden als die anderen und dieses mit einem die freien Enden der anderen Segmente abstützenden, durch einen diese spreizenden Hydraulikzylinder betätigbaren Knickhebel zu verbinden. Das kurze Segment kann hierbei als einer der Teilhebel des Knickhebels wirksam sein. Bewährt hat es sich hierbei, dem Spannring eine um eine Achse des Tragarmes verschwenk- bzw. drehbare, mit einem der Segmente verbundene Nabe zuzuordnen.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Ring an seiner Stirnfläche mit fest angeordneten und an der gegenüberliegenden mit hydraulisch in Richtung auf diese Stirnfläche zu spannbaren Greifelementen auszustatten. Als günstig wurde hierbei gefunden, die Greifelemente jeweils paarweise einander gegenüberliegend derart anzuordnen, daß sie durch einen das spannbare Greifelement führenden sowie spannenden Hydraulikzylinder verbunden sind. Zweckmäßig werden die Angriffsflächen der Greiforgane geriffelt oder gezahnt ausgeführt; die Zahnung kann hierbei unsymmetrisch nach Art eines Sägezahnes derart erfolgen, daß die steilen Zahnflanken jeweils dem Ring zugewendet sind. Eine besonders vorteilhafte Ausführung ergibt sich durch Ausbildung der Greiforgane als in ihrer Mantelfläche umlaufende Zähneleisten aufweisende Rotationskörper. Weitere Nachstellmöglichkeiten ergeben sich durch

exzentrische Anordnung der den Stützkörper des Rotationskörpers fassenden Bohrung. Der axiale Spannvorgang wird dadurch

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weiterhin erleichtert, daß die Mantelfläche des Spannringes nach der die instellbaren Greifelemente aufweisenden Seite hin sich konisch verjüngt. Die bspw. durch einen in den Spannring eingelegten Kupferring dargestellte Schweißunterlage ist hierbei zweckmäßig aus der Mitte der Mantelfläche des Spannringes in Richtung auf die fest angeordneten Greifelemente hin Tersetzt vorgesehen.

Als zweckmäßig wurde erkannt, die Spannzylinder hydraulisch einander parallelzuschalten und ihnen ein Torgesteuertes Rückschlagventil vorzuordnen. Ebenso hat es sich bewährt, die hydraulische Steuerung des Spreizzylinders über vorgesteuerte Rückschlagventile vorzunehmen. Zweckmäßig weist die Nabe des Spannringes eine mehrteilige, die Zufuhr des die Hydraulikzylinder betreibenden Druckmediums bewirkende Brehverschraubung auf oder ist mit einer solchen Drehverschraubung verbunden.

Ss wurde als nachahmenswert gefunden, die Führung der labe des Spannringes durch den Tragarm mindestens in vertikaler Richtung um einen Ausgleichsbetrag freigebbar auszubilden. Erreicht werden kann dies dadurch, daß die Nabe auf der Achse des Tragarmes mittels axial verschiebbarer. Konen spannbar ist. Andererseits kann aber auch die die Nabe fassende Achse des Tragarmes mit diesem über eine einen Ausgleich ermöglichende vertikale Führung verbunden sein.

Zur Erleichterung des Einbringens sowie zum Freigeben dieser Führung hat es sich bewährt, den Tragarm höhenverstellbar auszuführen. Das während des Schweißens durchzuführende Drehen der Werkstücke kann durch einen Antriebsrollengang bewirkt werden. Als vorteilhaft,wurde aber gefunden_? die Antriebsvorrichtung zum Drehen der Werkstücke dem Tragarm zuzuordnen und diese drehzahlregelbar auszubilden oder über ein regelbares Getriebe mit der Nabe zu verbinden. Bewährt hat es sich hierbei, die Verbindung über eine zwischengeschaltete, Verschiebungen der Nabe und/oder Achse ausgleichende Gelenkspindel zu erwirken.

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Erleichtert wird die Handhabung der Schweißhilfsvorrichtung durch Anordnung des Tragarmes auf einem Fahrwerk, das zweckmäßigerweise mit Spurkranzrädern ausgestattet wird und in auf den Rollgang gerichteten Schienen geführt ist. Eine besonders günstige Ausbildung ergibt sich im Falle des Vorliegens der Aufgabe des Verschweißen von Schüssen unterschiedlichen Durchmessers durch eine lösbare Verbindung des Spannringes mit der labe, so daß in relativ kurzen Eüstzeiten der benutzte Spannring gegen einen solchen anderen Durchinessers austauschbar ist.

Im einzelnen ist die feuerung im folgenden anhand der Beschreibung γόη Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigegebenen Zeichnungen erläutert. Ss zeigen hierbei:

Fig. 1 die Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel des Spannringes,

Fig. 2 teilweise geschnitten den am Tragarm vorgesehenen Spannring der Fig." 1,

Fig. 3 eines der am Spannring der Fig. 1 und 2 vorgesehenen, die Greifelemente betätigenden Spannorgane,

Fig. 4 die Aufsicht auf ein exzentrisch ausgebildetes

Greifelement,

Fig. 5 im Schnitt ein anderes Ausführungsbeispiel eines

von einem Tragarm gehaltenen, angetriebenen Spannarmes und

Fig. 6 einen Schnitt durch die Gleitführung der Fig. 5 entlang der Linie A - A.

In der Fig. 1 ist der aus den Segmenten 1, 2 und 3 bestehende Innenspannring in zusammengefahrenem Zustand dargestellt} wie es für das Einbringen in Behälterschüsse, bspw. den Behälterschuß 4, erforderlich ist. Das große Segment 1 ist vermittelst von Speichen 5 und 6 mit der labe 7 verbunden. Segment 2, das zweite der großen Segmente, ist an Segment 1 mittels des Bolzens 8 angelenkt. Das kleine Segment 3 ist

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mit dem aus Hebeln 9 und 10 bestehenden Knickhebel verbunden oder kann im Falle eines variierten Ausführungsbeispieles ein Hebel dieses Knickhebels sein. Der Knickhebel 9, 10 ist mit einem linde des Hydraulikzylinder 11 verbunden, dessen anderes Ende sich über das Basissegment 12 gegen das Segment 2 abstützt. Durch Rollen 13 und 14 ist ein Zuführrollgang angedeutet, auf dem zu verschweißende Kesselschüsse der Verbindungsstelle zugeführt werden, während die Rollen 15 und 16 einen zweiten Rollgang andeuten, der während der Schweißung wirksam wird und auf dem, durch das Schweißhilfsgerät angetrieben oder durch Antrieb der Rollen 15 bzw. 16, das Werkstück 4 während des Schweißvorganges gedreht wird»

Im abgebrochen dargestellten Schnitt ist der Ring mit dem ihn aufnehmenden Tragarm in Fig. 2 dargestellt. Im Ausführungsbeispiel soll der Behälterschuß 4 mit einem Behälterboden 17 verschweißt werden. Der Ring ist, wie das geschnitten dargestellte Ringsegment 2 zeigt, in gleichen Abständen mit gezahnten Stufenscheiben 18 bzw. 19 ausgestattet, deren erste mit dem Ringsegment 2 fest verbunden ist, während die zweite mittels des Hydraulikzylinders 20 gegen den Ring verspannbar ist. Die Stufenscheiben 18 bzw. 19 weisen Zahnungen auf, welche beim Spannen des Ringes eine in gewissem Umfange formschlüssige Yerbindung mit dem gegriffenen Kesselboden bzw. Behälterschufi aufzunehmen. Während der Durchmesser der Scheibe 18 nach der vom Spannring 2 abgewandten Seite abnimmt, um auch das Spannen von Behälterböden zu ermöglichen, ist die Stufenscheibe 19 durchweg mit gleichen Durchmessern ausgestattet. In den Umfang des Spannringes sind als Schweißunterlage Ringe wärmeleitenden Materiales eingelegt, in der Darstellung des Spannringsegmentes 2 der Fig. 2 das Kupfersegment 21. Die der spannbaren Stufenscheibe 19 zugewandte Seite des Spannringes ist schwach konisch ausgebildet.

Die Spannvorrichtung wird von einem in der Figur abgebrochen dargestellten Tragarm 22 gehalten, der in eine Trägerplatte 23 zur Aufnahme des Kopfes ausläuft. Der Kopf weist auf einer Achse konische Spannflächen aufweisende, hydraulisch betätig-

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bare Spannplatten 24 und 25 auf, die mit den konischen Endflächen der labe 7 zusammenzuwirken vermögen. Der Kopf ist weiterhin mit einer mehrteiligen Drehversehraubung 26 ausgestattet, in der, durch Dichtungen 28 gegeneinander getrennt, Kanäle 27 in jeder Stellung der Drehverschraubung die Verbindung zwischen Druckmittel führenden Leitungen des Armes 22 mit das Druckmittel den Verbrauchern zuführenden Leitungen 29 vermitteln'. Die Verbindung zwischen dem Aussenkörper der Drehverschraubung 26" und den Leitungen 29 ist vermittelst Stecker 30 schnell austauschbar gestaltet.

Zur Vorbereitung einer Schweißung wird bei angezogenen Klemmplatten 24 und 25 und damit zentriert gespannter labe 7, ausgefahrenen Hydraulikzylindern 20 und eingefahrenem Spannzylinder 11 mittels des Tragarmes 22 die Spannvorrichtung in die zu verbindenden Schüsse bzw. Böden eingefahren.

Zweckmäßig ist hierzu der Arm mit einem Fahrgestell verbunden, das, in Schmen geführt, zwangsläufig in Richtung auf den Arbeitsrollgang verfahrbar ist. - Bei einem abgeänderten Ausführungsbeispiel kann der Tragarm mindestens vorübergehend stationär ausgebildet sein, und die zu verbindenden Blechschüsse werden über die Spannvorrichtung und deren Tragarm mittels eines entsprechenden Rollganges verfahren. Sind die Werkstücke, bspw. Schuß 4 und Boden 17, in die gewünschte Stellung gebracht, so wird in einem ersten Arbeitsgang der Arbeitszylinder 11 mit Druckmittel beaufschlagt und mit mäßiger Kraft gespreizt, so daß die Segmente 1 und 2 durchgehend mit einer derartigen Kraft zur Anlage gelangen, daß die Auasenflachen der Stufenscheiben 18 bzw. 19 die -Behälterwände fest erfassen, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist. Durch Beaufschlagung der Zylinderräume 31 der Hydraulikzylinder 20 werden nunmehr die Greifelemente 19 mitsamt den ergriffenen Bandpartien der BehälterSchüsse auf den Spannring zu geschoben. Unterstützt wird der GleitVorgang .durch die nach außen konisch abfallende Randpartie 32 des Spannringes 2. Gegenüber den bekannten zweiteiligen Spannringen wird ein bedeutend wirksameres axiales Verschieben erzielt,

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da nicht im wesentlichen die Ebenen zweier Ringe gegeneinander verspannt werden, sondern, nachdem der eine Behälterteil vom Ring erfaßt ist, der andere an gleichmäßig über den Umfang verteilten Stellen gleich starken achsparallelen Kräften ausgesetzt wird, so daß mit relativ geringen Kräften ein vollkommener Abschluß der Stirnkräfte erzielt wird. Erst nach voller Beaufschlagung der Spannzylinder 20 und nach vollkommenem Anschluß der Stirnwände der Behälterteile 4 und 17 erfolgt eine nochmalige Beaufschlagung des Arbeitszylinders 11, diesmal mit vollem Arbeitsdruck, so daß die Kniehebel 9 und 10 der Fig. 1 in die gestreckte Lage bzw. bis gegen einen Anschlag kurz hinter der gestreckten Lage vorgeschoben werden. Durch die Anordnung der Kniehebel arbeitet der Arbeitszylinder 11 mit veränderlicher Übersetzung: Beim Ausfahren aus der in Fig. 1 dargestellten Ausgangslage ist die Untersetzung zunächst gering, d.h., das Spreizen der Segmente 1 und 2 beginnt mit relativ großer Geschwindigkeit und geringer Kraft. Je mehr aber der Kniehebel 9, 10 sich seiner gestreckten Lage nähert, umso größer wird die Untersetzung und umso geringer wird die pro Hub des Hydraulikzylinders bewirkte Spreizung, desto größer werden aber die während des Spreizens ausgeübten Kräfte. Dies geht so weit, daß mit üblichen Mitteln sich Spannungen von bspw. 60 Tonnen erzielen lassen und durch Ausweiten des engeren Teiles über die Streckgrenze auch die unvermeidlichen, bisher stark störenden Umfangs- bzw. Durchmessertoleranzen der zu verschweißenden Werkstücke ausgeglichen werden und die Schweißstelle ein saubereres 'Bild bietet als die mit bisher üblichen Spannvorrichtungen hergestellten. Insbesondere aber wird der Innenring zum Schweißen selbst stets zwangsläufig in eine definierte Ausgangslage geführt, in der die eingelegten Kupferschienen 21 mit ihren Stirnflächen einander berühren und so eine durchlaufende, keine Unterbrechungen aufweisende Schweißunterlage darstellen.

Die Spannplatten 24 und 25 wurden zwischenzeitlich, frühestens beim ersten Spreizen mittels des Arbeitszylinders. 11, auseinandergefahren, so daß die Spannvorrichtung nunmehr nicht mehr vom Kopf des Tragarmes geführt ist, sondern dessen Achse frei umgibt und damit Ungenauigkeiten während des folgenden Drehens beim Schweißvorgang auszugleichen vermag. Ein Ausfahren des Armes oder Abnehmen der Spannvorrichtung vom Tragarm 22, 23 ist nicht erforderlich, und selbst die Verbindungsleitungen 29

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brauchen nicht entfernt zu werden;. es braucht auch keine besondere Rücksicht auf diese Verbindungsleitungen genommen zu werden wie bei Einrichtungen mit jeweils mitgeführten, sich auf- bzw. abwickelnden: Die Drehversehraubung 26 ist nach lösen der Klemmplatten 24 und 25 zwar nicht mehr direkt mit der labe 7 verbunden, nimmt aber an deren Drehung bspw. während des Schweißvorganges durch eine nachgiebige, aus einer Gabel und einem Mitnehmerstift 34 bestehende Kupplung teil, Da die Verbindungsleitungen 29 damit nur geringer mechanischer Beanspruchung unterworfen sind, ist ein starker Verschleiß derselben unterbunden. Mittels den Hydraulikzylindern vorgeordneter, vorgesteuerter Rückschlagventile wird weiterhin erreicht, daß nach Beendigung des Spannvorganges das letzte in den Hydraulikzylindern herbeigeführte Potential aufrechterhalten wird, ohne daß die vor den Rückschlagventilen liegenden Leitungsabschnitte, also auch die Drehversehraubung 26, druckbeaufschlagt bleiben. Durch diese Druckentlastung während der Bewegung wird auch der Verschleiß der Drehverschraubung sowie deren Dichtungen in zuträglichen Grenzen gehalten und ein sicheres, zuverlässiges Bauelement erzielt. Ggf. läßt sich diese Entlastung auch ohne Anwendung vorgesteuerter Rückschlagventile erzielen; Der über den Totpunkt durchgebogene Kniehebel 9, 10 läßt ggf. eine Entlastung des Arbeitszylinders 11 zu, und die übergroße Spreizwirkung erlaubt eine Entlastung der Spannzylinder 20, ohne daß die Kesselschüsse die Möglichkeit haben, auf dem Ring 2 zu rutschen" und ihre vorgegebene Lage zu verlassen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Greifelemente 19 'der Fig. 2 und 3 ist in der Aufsicht in Fig. 4 dargestellt.

Exzentrisch zum die Greifzahnungen aufweisenden Umfang ist die Innenbohrung 41 angeordnet, welche die Paßfläche 43 des Hydraulikzylinders 20 der Fig. 3 umfaßt. Der die zum Fixieren der jeweiligen Lage vorgesehenen Bohrungen 42 aufweisende Teilkreis liegt zentrisch zur"Innenbohrung #1, so daß das Greifelement 19 durch Fixierung in einer durch die Bohrungen 42 vorgegebenen Lage auch in Abhängigkeit von dieser Lage

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mit seiner exzentrischen Außenfläche mehr oder weniger über den Hydraulikzylinder 20 vorsteht und mehr bzw. weniger fest in den zu greifenden Kesselschuß eingreift. Darüber hinaus empfiehlt es sich, wenn durch Wahl des ¥orstehena der Zahnungen nicht die Greifelemente an unterschiedliche Blechstärken anzupassen sind, eine ähnliche Anordnung zu wählen, bei der Umfang, Teilkreis und Bohrung 41 zentrisch sind; durch Drehen des Greifelementes gelangen hierbei neue, schaffe Greifzähne in die Arbeitsstellung, und ein Ausbau des Greifelementes ist erst erforderlich, wenn es entlang seines ganzen Umfanges abgenutzt ist.

In Fig. 1 ist die Druckmittelversorgung sowohl des Arbeitszylinders 11 als auch der Spannzylinder 20 schematisch dargestellt; Die von der Drehverschraubung 26 der Fig. 2 kommenden, flexiblen Schläuche 29 führen zu vorgesteuerten Rückschlagventilen 39 bzw. 40, die ihrerseits die Beaufschlagung der Zylinderräume bewirken. Bei der im Ausführungsbeispiel gewählten Aufteilung können die am Segment 1 vorgesehenen Spannzylinder vom vorgesteuerten Ruckschiagventil 39 über Bohre 35 und 36 gespeist werden, die über Schlauchleitungen zu ebensolchen Rohren des Segmentes 2 führen. Die Versorgung des Arbeitszylinders 11 vom vorgesteuerten Rückschlagventil 40 aus erfolgt über flexible leitungen 37 und 38.

Sin variiertes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 und 6 dargestellt; aus den Fig. 1 bis 4 bekannte Teile sind hierbei unter gleicher Bezeichnung übernommen. Der vermittelst von Blechen, bspw. Blechen 44 und 45, verstärkte Tragarm 22 endet in einer Kopfträgerplatte 23, die mit Bolzen 46 einer vertikal wirksamen Gradführung verbunden ist. Auf den Bolzen (vergl. auch Fig. 6) sind Führungsstücke gehalten, die mit der Achse 48 verbunden sind. Auf der Achse 48 ist, über Wälzlager 49 verbunden, die labe 50 vorgesehen, die mit dem Spannring 1, 2 lösbar verbunden ist. Mit der Achse 48 sowie der Nabe 50 sind weiterhin die beiden gegeneinander ver-

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drehbaren Teilä der vierteiligen Drehverschraubung 26 verbunden. Durch diese Anordnung wird eine feste, sichere Lagerung der Innenspannvorrichtung erreicht, ohne daß die Möglichkeit der Anpassung an die zu spannenden Werkstücke in horizontaler Richtung außer acht gelassen wurde: Zum Einfahren der Innenspannvorrichtung wird der Tragarm 22 so weit angehoben, daß bei auf den unteren Haltestücken 51 der Bolzen 46 aufliegenden Führungsstücken 47 die Innenspannvorrichtungdie zur Einführung günstige Höhenlage einnimmt. Nach Einbringen bzw. während des Spannvorganges wird der Tragarm 22 etwa um den halben Gleitweg der Führung 47 abgesenkt, so daß während des späteren Schweißvorganges die Möglichkeit besteht, Ungenauigkeiten durch Gleiten entlang der Führung auszugleichen.

Der Tragarm 22 ist mit einer Führung 58 verbunden, in der ein eine Stützfläche 60 aufweisender Stab 59 längsverschiebbar vorgesehen ist. in den Stab 59 ist ein Knickhebelgetriebe 61, 62 angelenkt, an das ein doppel wirkender Hydraulikzylinder 65 angreift. Hiermit läßt sich der jeweilige Behälterschuß während des Einfahrens bzw. während des Spannvorganges derart abstützen, daß auch größere, dünnwandige Behälterschüsse in ihrer normalen Lage gehalten werden und nicht unter Einwirkung des eigenen Gewichtes ellipsenartig verformt werden. Es ist möglich, mittels des Hydraulikzylinders die Gleitfläche 60 jeweils auf durch die .Abmessungen der Schüsse gegebenen Höhen auszufahren; bewährt hat es sich aber, jeweils beim Einfahren die Gleitfläche 60 abzusenken und die Behälterwandung mit dieser zu unterfahren. Das Ausfahren und Abstützen kann vor bzw. während der ersten Phase des Spannvorganges vorgenommen γ/erden. Die Gleitfläche 60 läßt sich auch durchHollen ersetzen, die während des Einlaufens in den Schuß bzw. während des Schweißvorganges, d. h. des Umlaufens des Schusses, auf dessen Innenfläche abrollen. Bei schwenkbar gelagerten Rollen oder eingelassenen Kugeln können beide Vorgänge miteinander verbunden werden, jedoch ist das Abstützen des .. Schusses insbesondere vor Beginn des Spannens bzw. während der ersten Spannphase vonnöten; bei üblichen Abmessungen der Behälterschüsse erfolgt das endgültige Spannen derart fest,

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daß eine unter Einwirkung der auf die Wandungen der Schüsse einwirkende Schwerkraft eine die Verbindungsstelle beeinflussende Verformung nicht herbeizuführen vermag. Zur Erleichterung des Einfahrens kann die Stange 59 bzw. die Gleitfläche 60 mit einer gegen die Spannvorrichtung hin abfallenden Führungsleiste bzw. -nase ausgestattet sein, welche beim Einschieben mit Gleitflächen bzw. -rollen die Vorderkante des Schusses aufnimmt und auf die Gleitfläche zuleitet.

Das Ausführungsbeispiel der Figur 5 weist,noch eine wesentliehe Variante gegenüber dem"der Figuren 1 bis 3 auf. Mit dem Tragarm 22 ist ein kraftgetriebenes, stufenlos regelbares Getriebe 54 verbunden, das über eine Gelenkspindel 55 das am verschiebbaren Kopf vorgesehene Ritzel 56 antreibt. Dieses Eitzel kämmt in einen mit der labe verbundenen Zahnkranz 57, so daß zur Durchführung der Drehbewegung der Schüsse während des Schweißens kein angetriebener !Rollengang mehr erforderlich ist. Der Zahnkranz 57 bzw. seine Grundplatte dient gleichzeitig der Herstellung einer Verbindung zum Spannring, der leicht austauschbar gehalten ist: Über die Nabe 50 erheben sich, konisch ansteigend, Flächen 52, auf die mittels einer entsprechend konisch ausgebildeten Nabe 53 der Spannring 1 bis 3 aufgesetzt ist. Ein fester Sitz wird durch Verspannen der labe 53 gegen den Träger des Zahnkranzes 57 bewirkt, Die Zuführung des Druckmittels - vom Tragarm 22 erfolgt über flexible Schläuche zu den Zuführungen 64 der Drehversehraubung 26. Die Verbindung zum Spannring erfolgt auch hier über lösbare Stecker 30 aufweisende flexible Leitungen 29', so daß der Spannring als Ganzes leicht austauschbar ist und die gleiche Grundvorrichtung zum Schweißen von Behälterschüssen unterschiedlicher Durchmesser verwendet werden kann: Da die Achse 48, die Nabe 50/52 sowie die Drehverschraubung 26 am Tragarm 22 verbleiben, ist. ausschließlich das Auswechseln des Spannringes 1 bis 3 selbst erforderlich.

Die neuerungsgemäß ausgebildete Innenspannvorrichtung gestattet nicht nur in Folge der kurzen Spannzeiten eine schnelle Arbeitsweise, durch die Art des Spannvorganges werden auch

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ohne große Vorbereitungen die zu verbindenden Blechränder so weit aneinander gezogen, daß eine Schweißung ohne große Vorbereitung^ arbeiten möglich wird. Die Vorbereit-ungszeiten bzw. die Bearbeitungszeiten der zu verschweißenden Stellen werden dadurch weiter gekürzt, daß der Spreizvorgang beim Spannen in Folge des verwendeten Knickhebels derart intensiv verläuft, daß die Durchmesser der miteinander zu verbindenden Blechschüsse bzw. -boden auf das gleiche vorgegebene Maß gebracht werden und die Blechränder damit zwangsläufig in einer gleichen Ebene, der Mantelfläche der Spannvorrichtung, liegen. Der in an sich bekannter Weise eingelegte Kupferring läßt sich hier so ausbilden, daß seine (fen einzelnen Segmenten zugeordneten Teile bei voll ausgefahrenem Spannring einander berühren. Da die vorgeschlagene Antri-ebsvorrichtung in jedem Falle unter Verformung der Bndbereiche der Schüsse das volle Ausfahren der Spannvorrichtung erlaubt, wird damit abweichend von bekannten Spannvorrichtungen ein ohne Unterbrechung oder Zwischenraum die Schweißnaht - durchgehend unterfangender Eing gebildet, so daß ohne Aufsuchen bestimmter Anfangs- oder Endstellen bzw. Heftstellen der Schweißvorgang als einfaches Durchschweißen von außen her mit üblichen Schweißautomaten bzw. Schweißeinrichtungen durchführbar ist. Der das völlige Ausfahren der Innenspannvorrichtung bewirkende Antriebsmechanismus wird gemäß der !feuerung noch dadurch unterstützt, daß das zwischen zwei große, zu spreizende Sektoren einzufügende Stück als kurzer Sektor»ausgebildet ist, so daß die beim Ausfahren dieses Sektors gegen die zwischen den offenen Enden der beiden anderen Sektoren sehnenartig gespannte Behälterwand nur mäßige lormalkräfte aufzubringen sind.

Claims (1)

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   Äsdorfer Eisenwerk GmbH, Freudenberg, Kr. Siegen Schutzansprüche

   1. Hydraulisch betätigbare Spannvorrichtung zum Festlegen sowie axialen Verspannen von Behälterschüssen "bzw.--boden vermittelst von in Bandstreifen festlegbaren, mit einer Schweißunterlage ausgestatteten Spannringen, dadurch gekennzeichnet, daß ein mindestens drei kraftbetätigt gegeneinander in den umschriebenen Kreis verschwenkbare "Segmente (1 bis 3) aufweisender Spannring mittels eines Tragarmes (22) in die zu" verbindenden Schüsse .einbringbar ist.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,. daß die als Schweißunterlagen den Segmenten (1, 2, 3) zugeordneten Schienen (21) hoher Wärmeleitfähigkeit im der Kreisform entsprechenden, ausgefahrenen Zustande der Segmente lückenlos aneinander?chließen, und daß.die zugeordnete Antriebsvorrichtung (11) bei Betätigung die Segmente unter Verformung der Itendpartien der Schüsse (4, 17) voll auszufahren vermag. -

   3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines der schwenkbaren Segmente,(3) wesentlich kurzer ausgebildet ist als die. anderen (1, 2) und mit einem die freien Enden der anderen Segmente abstützenden, durch einen diese spreizenden Hydraulikzylinder (11) betätigbaren Knickhebel (9, 10) verbunden ist.

   4. Torrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (1 bis 3) an einer seiner Stirnflächen mit fest angeordneten (18) und an seiner anderen mit hydraulisch in Richtung auf die Stirnfläche spannbaren- Greifelementen (19) ausgestattet ist.

   PATENTINGENIEUREF. W. HEMMERICH. GERDMDLLER. D. GROSSE _ 2 -/§

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
   dadurch gekennzeichnet, daß einander gegenüberliegende Greifelemente (18, 19) durch einen das spannbare Greifelement (19) führenden Hydraulikzylinder (20) verbunden sind.

   6. Vorrichtung nach Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffsflächen der Greifelemente (18, 19) geriffelt bzw. gezahnt ausgeführt sind.

   7. Vorrichtung nach Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffsflächen der Greifelemente (18, 19) gehärtet sind.

   8. Vorrichtung nach Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Greifelemente (18, 19) als in ihrer Mantelfläche umlaufende Zahnleisten aufweisende Rotationskörper vorgesehen sind.

   9. Greifelemente nach Anspruch 8,
   dadurch gekennzeichnet, daß die den Stützkörper (43) des Rotationskörpers (18, 19) fassende Bohrung (41) exzentrisch angeordnet ist. .

   10. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des Spannringes (1 bis 3) nach der die anstellbaren Greifelemente (19) aufweisenden Seite zu sich konisch verjüngt und der die Schweißunterlage darstellende Kupferring (21) aus der Mitte der Mantelfläche des Spannringes in Richtung auf die fest angeordneten Greifelemente (18) hin versetzt vorgesehen ist.

   PATENTINGENIEURE F. W. HEMMERI CH- GERD MÖLLER- D. GROSSE - 3 ~

   11. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzylinder (20) einander parallelgeschaltet sind und ihnen ein vorgesteuertes Rückschlagventil (39) vorgeordnet ist.

   12. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (1 bis 3) eine um eine Achse (48) des Tragarmes (22) verschwenkbare, mit einem der Segmente (1) verbundene Nabe (7, 50) aufweist.

   13. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Arbeitszylinder (11) ein vorge'steuertes Rückschlagventil (40) vorgeordnet ist.

   14. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (7,50) des Spannringes (1 - 3) mit einer mehrteiligen, die Zufuhr des die Hydraulikzylinder (11,20) betreibenden Druckmediums bewirkenden Drehversehraubung (26) verbunden ist.

   15. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung der Nabe (7, 50) mindestens in vertikaler Richtung um einen Ausgleichsbetrag freigebbar ist.

   16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
   dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (7) auf der Achse des Tragarmes (22) mittels axial verschiebbarer Konen (24, 25) spannbar ist.

   17· Vorrichtung nach Anspruch 16,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (48)_ mit dem Tragarm (22) über eine einen Ausgleich ermöglichende vertikale Führung (46,47) verbunden ist.

   18. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 17, d a du r c h g e k e η η ζ e L_: e h η e t , daß der Tragarm (22) höhenverstellbar ausgeführt ist.

   PATENTINGENIEURE F. W. HEMMERICH . GERD MDLLER · D. GROSSE

   19. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß dem Tragarm das freie Ende von Blechschüssen (4) abfangende Stützmittel zugeordnet sind(58 bis 62).

   20. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß dem Tragarm (22) eine drehzahlregelbare(54), auf den Spannring (1 bis 3) wirkende Antriebsvorrichtung (55 bis 57) zugeordnet sind.

   21. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb über eine Verschiebungen der Nabe (7) und/oder Achse (48) ausgleichende, zwischengeschaltete Gelenkspindel (55) bewirkt wird.

   22. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (22) auf einem in auf einen Rollgang für zu schweißende Behälter führende Schienen laufendem Fahrwerk angeordnet ist.

   23. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 22, dadurch ge.kennzeichnet, daß der Spannring (1 bis 3) austauschbar mit der labe (7) bzw. Achse (48,50,52)-des Tragarmes■(22) verbunden ist und die zu den Hydraulikaggregaten (11,20,39,4,0) führenden Leitungen (29) lösbar (30) mit der Drehverschraubung (26) verbunden sind«