DE1922827U - Maschine zur herstellung von grossformatigen blechen mit aufgeschweissten spanten. - Google Patents

Description

Dr. K. R. ElKcNBIrRG

Dspl.-Cham. W. ROCKER ι·, _Λ,,^_{ΛΛ A} * _Λ«

oik-ing, s. IB« R A. 11 fl 8 81 * - 3.3. Bb —»

PATENTANWÄLTE /

HANNOVER KOCKUMS MEKANISKA VERKSTADS AB,

Am Klagesmarkt 10/11 ^: *~ ~~

St. Varvsgatan 6, MALMÖ - C,

(Schweden).

ANLAGE ZUM SCHWEISSEN VON VERSTEIFUNGSEISEN AN BLECHEN

Die Neuerung betrifft eine Anlage zum Schweissen von Versteifungseisen an Blechen.

Auf mehreren Gebieten und besonders im Schiffbau liegt ein Bedarf an flachen, versteiften Blechkonstruktionen vor. Derartige Blechkonstruktionen sind als Schotte und als Decke sowie als Aussenhaut in vielen Schiffskörperbauarten, besonders für Tankschiffe, anwendbar. Früher wurden Schiffskörper gewöhnlich in der Weise gebaut, dass man an der Baustelle (Helling oder Baudock) Spanten in Lage aufrichtete, wonach man an den Spanten Bleche befestigte und sie am Platze, daran festschweisste. Im Schiffbau hat sich jedoch diese Arbeit allmählich dahin entwickelt, dass immer grössere Teile des Schiffskörpers für sich, mit Blechen, Spanten usw-. aneinander befestigt, fertiggestellt werden. Danach wird der ganze Schiffskörperteil an der Baustelle in Lage gebracht und dort mit den übrigen Teilen des Schiffskörpers verbunden. RB/IJ Es sind mehrere Versuche gemacht worden, urn die

Fertigung von derartigen Schiffskörperteilen zu rationalisieren, jedoch waren diese bisher nicht sehr erfolgreich, u.a. weil nur Bleche von sehr beschränkter Länge zustandegebracht werden konnten und weil man keine zweekmässige Einrichtung zum Anbringen von Versteifungseisen an den Blechen entwickeln konnte. Bei einer bekannten Einrichtung werden somit Versteifuügseisen am Blech angebracht und durch mehrere von Hand betätigbaren Sehrauben ausgerichtet, durch hydraulische Geräte gegen das Blech angepresst und durch Punktschweissen daran befestigt, wonach das Blech nach einer anderen Stelle zum Fertigsohweissen gebracht wird,, das auf einer kippbaren Unterlage stattfindet. Diese Arbeit ist äusserst zeitraubend und weiterhin wird das Blech auf Grund der Schrumpfspannungen in den Sehweiss-. nähten gegen Jedes Versteifungseisen hin gebogen, wodurch das Blech wellenförmig wird.

Die Neuerung bezweckt, die Nachteile der bekannten Einrichtungen dieser Art zu beseitigen und eine Anlage zu schaffen, in der Versteifungseisen in einer äusserst schnellen und somit wirtschaftlieh vorteilhaften Weise an einem Blechabschnitt beliebiger Länge festgeschweisst werden können, wobei das Blech seinen flachen Zustand beibehält.

Hierzu umfasst die Anlage einen Förderer zur Be-

förderung von Blechen aus einem Blechvorrat in zweekmässige Lage zum Verschwelssen, vorzugsweise einem Rollenförderer ndfe in der Längsrichtung des Förderers wirksamen* mit den Blechen verbindbaren Antrieben, und in der Querrichtung des Förderers sich erstreckende Schweissgestelle, längs welcher Schweissgeräte beweglich sind,, die zum Verschweissen von auf dem Förderer liegenden Blechen in Bleohabsehnitte gewünschter Länge vor deren Einführung in eine Sehweissstation dienen. Diese Anlage ist gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur BefSrdes^ig von Yersteifungseisen aus einem Vorrat nach der Sehweissstation und zum Ausrichten der Eisen auf dem Blech, eine Vorrichtung zum Vorspannen des Bleches an den Stellen, wo Versteifungseisen festgeschweisst werden sollen, Drueksiittel, z»B. hydraulische Geräte, zum Anpressen der Versteifungseisen gegen das Blech sowie die Versteifungseisen entlang bewegliehe Schweissgeräte.

Im folgenden ist die Neuerung anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine sehematische Draufsicht einer neuerungsgemässen Anlage,

Fig, 2 ein in üblicher Weise an einein Blech durch Sehweissen befestigtes Versteifungseisen, Fig. 3 ein vorgespanntes Blech mit daran befestigtem

Versteifungseisen,

Fig. 4 eine Sehwelssstaticai;, in der Versteifungseisen an Blechen festgesehweisst werden, und eine Bahn, auf der Versteifungseisen nach der Sehweissstation befördert werden, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V - V in Fig. 4,

Fig. 6 einen Teil eines auf der genannten Bahn bewegliehen Wagens zur Beförderung von Versteifmngseisen nach der Sehweissstation,,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie ¥11 - VII in Fig. ö,

Fig. 8 einen Teil der Sehweissstation,»

Fig. 9 in grösserem Massstabe ein Stück des in Fig. unteren Teils der Schweissstation, und Fig. 10 eine Vorrichtung zum Vorspannen eines Bleches.

In Fig. 1,der Zeichnung ist eine Anlage zur mechanisierten Fertigung von. grossen, spantenYersteiften Blechen für die Aussenhaut eines Schiffes dargestellt. Aus einem Blechvorrat 1 werden ebene, zum Versehweissen in einen grösseren Aussenhautabschnitt beabsichtigte Bleehe nach einer Stelle 2 auf einer Unterlage von Förderrolle«. 3 befördert. Auf jeder Seite der von den Förderrollen gebildeten Förderbahn läuft eine Förderkette 4. Die Ketten 4 sind mit Greifern versehen* die die Bleehe an jeder Seitenkante.5 erfassen. Die Bleehe haben rechteckige

Form mit der Längsrichtung rechtwinklig zur Vorschubrichtung der Förderbahn. Die Bleche werden zunächst in der Art angebracht, dass sich die aus zwei zusamraenstossenden Kanten gebildete Linie unter einem Schweissgestel! 6 in dessen Längsrichtung erstrecken wird. Dieses Sehweissgestell besteht aus einem BÄ|ken, welcher sieh quer über die Bleche erstreckt und ein oder mehrere in der Längsrichtung des Balkens bewegliehe Sehweissgeräte trägt. Nachdem die Bleche in der richtigen Lage zu den Sehweissgeräten angebracht worden sind, wird das Verschweissen derselben ausgeführt, indem die Schweissdüsen der Sehweissgeräte die Stossfuge der Bleche entlang geführt werden· Die Sehweissgeräte werden dabei den genannten Gestellbalken entlang bewegt, wobei die Bleche von ihrer Oberseite her verschweisst werden. Eine Anzahl Bleche werden in dieser Weise Yersehweisst, um einen zweckmässig bemessenen Abschnitt der Schiffsaussenhaut zu bilden. Dieser Abschnitt wird zu einer ttakehrstation befördert, wo der verschweisste Blechabsehnitt durch zweckmässige Mittel um l80° umgekehrt wird, so dass die Unterseite des Blechabschnittes nun nach oben zeigen wird. Bas Yersehweissen der Blechfugen an der Unterseite wird danach mittels eines Sehweissgestells 8 in derselben Weise wie mittels des Schweissgestells 6 ausgeführt. Das Schweissgestell 8 kann bei der Umkehrung des Blechabschnittes beiseitebewegt werden· Der somit fertiggesehweisste Blechabsehnitt wird darauf

in eine Sehweissstation 4j gebracht, in der Versteifungseisen oder Spanten, vorzugsweise in der Form von T-Profilen, rait der freien Stegkante des Profils gegen das Blech gekehrt

an diesem festgeschweisst wird. In der Schweissstation 4 5

f sind Mittel zum Vorspannen des Bleches vorgesehen, damit das

Blech längs der Linie, nach der das Spant festzusehweissen ist, die in Pig. 3 dargestellte Form erhält. Durch die Vorspannung werden zwei wesentliche Vorteile erzielt, und zwar einerseits, : dass etwaige Beulen im Blech ausgeglichen werden, was im Zusammenhang damit erfolgt, dass dem Blech einfachgekrümmte Form mit gerader Erzeugenden erteilt wird, und andererseits dass die Wirkung von Schrumpfspannungen beseitigt wird, die in den Schweissnähten 9 entstehen, mittels welcher das Spant an dem Blech befestigt wird, und die - falls keine Vorkehrungen ergriffen werden - dazu führen, dass sich das Blech in der in Fig, 2 gezeigten Weise gegen das Spant krümmt. Die Mittel zum Vorspannen des Bleches werden im folgenden näher beschrieben. Das T-Profilspant wird in die Sehweissstation Kj> aus einem Vorrat 10 mittels einer Vorrichtung befördert, die ebenfalls im folgenden besehrieben wird.

Die Schweissstation 4j besteht aus einem unteren festen Balken 12 und einem oberen festen Balken IJ. Das Blech wird zwischen diese Balken eingeführt und ruht auf einer Stützschiene 14 (Fig. 5 und 10) und einer Anzahl von auf

beiden Seiten der Stützsehiene vorgesehenen Magneten 15, wobei die Stützsehiene 14 und die Magneten 15 bei der Einführung des Bleches in die Schweissstation 43 herabgezogen sind, so dass sie die Bewegung des Bleches nicht behindern. Zum Erzielen der gewünschten Yorbiegung kann die Stützsehiene 14 in verschiedenen Höhenlagen angebracht werden, in denen sie mittels an ihrer Unterseite befestigter Stützanschläge 34 auf in verschiedener Höhe unter der Schiene vorgesehenen Anschlägen 35.» 36 ruht, auf denen die Stützsehiene vermittels Kolben- und ZyIIndereinheiten VJ angebracht werden kann. Die Schiene 14 mit einem dazugehörigen Stützbalken 37 kann entweder gegen einen Anschlag 38 i*¹ einer unteren Stellung oder gegen einen der beweglichen Anschläge 35 oder 36 zur Anlage gebracht werden. Die Anschläge 35 sind durch zwei Stangen 39 und die Anschläge 36 durch zwei Stangen 40 untereinander verbunden. Jeder Satz von Anschlägen kann sich somit unabhängig von dem anderen bewegen (Pig. 10), und die Bewegung wird durch eine Kolben- und Zylindereinheit 42 bewirkt. Zum Einstellen einer geringfügigen Vorbiegung werden die Anschläge 35 durch die Kolben- und Zylindereinheit 4l und die Verbindungsstangen 39 unter die Anschläge 34 eingeschoben, nachdem der Balken 14, 37 mittels der Kolben- und Zylindereinheiten 17 hinreichend angehoben worden ist. Alsdann wird der Balken gesenkt, bis die Anschläge 34 und 35

gegeneinander zur Anlage kommen. In entsprechender Weise wird die Vorbiegung mit Hilfe der Anschläge J4 und 36 sowie der Verbindungsstangen 40 und der Kolben- und Zylindereinheit 42 vergrössert. Zum Bewirken der genannten Herabziehung des Bleehes auf beiden Seiten der Stützsehiene 14, nachdem diese in zweckmässige Lage gebracht worden ist, sind die Magneten 15 auf Kolben- und ZyIIndereinheiten untergebracht, so dass sie, nachdem sie zum Anziehen des Bleches betätigt worden sind, in gewünschtem Grade nach unten bewegt werden können. Es leuchtet ein, dass die Pfeilhöhe des gebildeten Bogens vom Höhenunterschied zwischen der von den genannten Anschlägen festgelegten Höhenstellung der Schiene 14 und der untersten Stellung der Magneten abhängig ist. Hierdurch kann man die für jeden einzelnen Fall zweckmässige Vorbiegung zustandebringen.

Die Vorrichtung zur Beförderung von Spanten nach der Schweissstation 45 besteht aus einem Wagen 11, der vermittels auf dem Wagen vorgesehener Hollen 22 und 2j5 auf zwei Schienen 19 verschiebbar ist. Auf dem Wagen ist ein Hebelsystem mit einer Anzahl von Hebeln 24 und Verbindungsstangen 25 angeordnet. Auf diesen Verbindungsstangen sind Puffer 26 montiert, die aus Elektromagneten bestehen. Das Hebelsystem ist durch Kolben- und Zylindereinheiten 2J betätigbar. Bei Empfang eines Spants wird das Hebelsystem in der Meise eingestellt, dass die

Magnetpuffer in einem hinreichenden Abstand voneinander zu liegen kommen, wonach das Spant von oben beispielsweise mittels einer Laufwinde zwischen den Magnetpuffern herabgesenkt wird, so dass der Steg sich zwischen diesen befindet und auf Rollen 27 zwischen den Schienen ruht. Die Magnetpuffer werden alsdann vom Hebelsystera gegeneinander bewegt und klemmen den Steg zwischen sich fest, n#t>ei sie erregt werden. Zum Bewegen des Magens die Schienen 19 entlang ist ein mit den Schienen eingreifender Antrieb vorgesehen, welcher von irgendwelcher zweckmässigen Art sein kann und deshalb hier nicht näher beschrieben ist.

Zum Anbringen von Spanten in zweekmEssiger Lage auf dem Blech sind auf dem oberen festen Balken I3 in der Sehweissstation 43 Schienen 29 vorgesehen, die dasselbe Profil aufweisen wie die bereits erwIteB,^e|^0ehienen 19· Die Schienen 29 werden aus einer freien Stellung in eine Stellung gegenüber den bereits erwähnten Schienen 19 und mit ihnen fluchtend herabgesenkt. Zu diesem Zweck sind die Schienen 29 in senkrechten Führungen 30 geführt. Die senkrechte Bewegung der Schienen 29 wird durch ein Lenkergestänge j51, 32, 33 zustandegebracht.

Nachdem das Spant vermittels des Wagens 11 und der Schienen 19 und 29 in zweekmassige Lage auf dem Blech gebraejat worden ist, werden auf dem oberen Balken 13 in regelmässigen

Abständen vorgesehene Kolben- und Zylindereinheiten 16 betätigt, welche dabei das Spant gegen das Blech pressen und es somit in gewünschter Lage festhalten. Hierdurch kann der Wagen durch Aberregung und Auseinanderführung der Magnetpuffer freigegeben und in seine Äusgangslage zurückgeführt werden sowie die Schienen 29 wieder in ihre obere Preisteilung zurückgeführt werden. Durch Anpressen des Spants gegen das Blech wird sich die Kante des Spantprofils immer in Berührung mit dem Blech befinden, so dass das Spant in zweekraässige Lage zum Schweissen gebracht wird. Es kommt nimlieh oft vor, dass das Blech nicht ganz eben oder das Spantprofil nicht völlig gerade ist. Diese Abweichungen werden nun durch die genannte Änpressung ausgeglichen, so dass das Blech und das Profil gleichmässig gegen die Stützschiene 14 angepresst werden und eine völlig gerade Eckenlinie (eine Schnittlinie zwischen der Ebene des Bleches und der Stegbleehebene des Spantprofils) erhalten wird. Die seitliche Ausrichtung des Spants ist durch die Magnetpuffer 26 des Wagens zustandegebracht worden, so dass sich das Spant bei der Änpressung gegen das Blech in der gewünschten senkrechten Ebene befindet. Die Kolben- und ZyIIndereinheiten 16 sind vorzugsweise einzeln steuerbar, so dass sieh etwaige, punktweise vorkommenden Unglexchmässigkeiten durch eine festere Anpressung ausgleichen lassen.

Nach der JUipres sung des Spants gegen das Blech wird das Spant durch kontinuierliehes Pulverbogensehweissen festgeschweisst. Dies wird mitHilfe von den oberen Balken IJ entlang beweglichen Schweissgeräten 18 bewirkt und geht vorzugsweise so vor sich, dass zwei Sehweissgeräte 18, die je eine Schweissnaht auf jeder, Seite des Stegbleehes des Spants zustandebringen, in eine mittlere Lage auf dem Balken geführt und danach unter SeHweissen in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden. Wa.eh dem-Schweissen kehrt die Stützschiene 14 sowie die Magneten 15 und die Kolben- und Zy1Indereinheiten 1β in ihre bezüglichen Ausgangslagen zurück, worauf das Blech u» einen Schritt vorgeschoben wird, welcher dem Abstand zwischen zwei Versteifungsspanten entspricht. Danach wird ein neues Spantprofil eingeführt und die Arbeitsvorgänge wiederholt, bis die erforderliche Änzall von Spantprofilen auf dem Blech festgeschweisst worden sind.

Zusammenfassend wird das Festschweissen der Spanten auf dem Blech in folgender Weise ausgeführt. Bas Blech wird in der Schweissstation 4j in Lage gebracht. Das Spantprofil wird von einer Laufwinde erfasst und mit dem Flansch nach oben gekehrt im Wagen angebracht. Die Puffer des Magens werden zur Anlage gegen den Steg des Profils geführt. Die Schienen auf dem oberen festen Balken in der Sehweissstation h~3 werden in Arbeitsstellung geführt, die Stützschiene 14

wird in die gewünschte Lage angehoben und zur Anlage gegen die beabsichtigten Anschläge geführt. Die Magneten auf jeder Seite der Stützschiene ziehen das Blech zu der gewünschten Vorbiegung herab. Der Wagen bewegt das Spantprofil in Lage zum Schweissen, Das Spantprofil wird mittels Kolben- und ZyIIndereinheiten unter zweckraässigem Druck gegen das Blech angepresst, wobei vorkommendenfalls der Druck der Kolben- und Zylindereinheiten in gewissen Punkten zum Ausgleich von Beulen im Blech konzentriert wird. Der Wagen gibt das Spantprofil frei und kehrt in seine Ausgangslage zurück. Die Schienen auf dem oberen Balken werden in ihre freie Stellung zurückgeführt. Das Spantprofil wird durch die den oberen Balken entlang beweglichen Schweissgeräte mit doppelseitiger Kehlschweissnaht auf dem Blech festgeschweisst. Das Blech wird um einen Schritt vorgeschoben, der dem Abstand zwischen zwei Profilen gleich ist. Die Arbeitsvorgänge werden wiederholt.

Die Neuerung ist selbstverständlich nicfet auf die oben beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Äusführungsform beschränkt, sondern lässt im BahHien der nachstehenden Schutzansprüche mehrere Abänderungen zu.

Claims (9)

SCHUTZA MSP R f SH B

1. Anlage zum Schweissen von Versteifungseisen an Blechen, umfassend einen Förderer zur Beförderung von Blechen aus einem Blechvorrat in zweckaässige Lage zum Schweissen, vorzugsweise einen Hollenförderer mit in der Längsrichtung des Förderers wirksamen, mit den Blechen verbindbaren Antrieben, und in der Querrichtung des Förderers sich erstreckende Schweissgestelle (6, 8), längs welcher Schweissgeräte beweglich sind, die zum Verschweissen von auf dem Förderer liegenden Blechen in Bleehabschnitte gewünschter Länge vor deren Einführung in. eine Sciiweissstation (4j5) dienen, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Beförderung von Versteifungseisen aus eine» Vorrat nach der Schweissstation (4·5) und zum Ausrichten der Eisen auf dem Blech, eine Vorrichtung zum Vorspannen des Bleches anr-den Stellen, wo Versteifungseisen festgeschweisst werden sollen, Druckmittel (16), z.B. hydraulische Geräte, zum Anpressen der Versteifungseisen gegen das Blech sowie die Versteifungseisen entlang bewegliche Schweissgeräte (l8).

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Vorspannen des Bleches an den Stellen, wo Versteifungseisen festgesehweisst werden sollen, eine Stützschiene (14) auf einer unter dem Blech angeordneten

/IJ Stützvorrichtung (12) und auf beiden Seiten der Stützschiene

(14) angebrachte, in Eingriff mit dem Blech führbare Glieder zum Biegen, der längs der Stützschiene sich erstreckenden Partie des Bleches über die Stutzsehiene aufweist,

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in Eingriff mit dem Blech führbaren Glieder aus Magneten (15) oder Saugkörpern bestehen, die auf der unteren Stützvorrichtung (12) ange©rdnet sind und die-Kittels je einer Kolben- und Zylindereinheit senkrecht zum Blech verschiebbar sind.

4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützsehiene (14) in -verschiedenen Höhenlagen angebracht werden kann, um die Pfeilhöhe des Bogens, der bei« Biegen des Bleches über die Stützschiene gebildet wird, und somit die Vorspannung des Bleches zu vergrössern und zu vermindern.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anbringung der Stützschiene (14) in verschiedenen Höhenlagen unterhalb der Schiene in der Längsrichtung derselben mittels Kolben- und Zylindereinheiten verschiebbare Anschläge (35.» 36) in verschiedener' Höhe vorgesehen sind, gegen welche von der Schiene herabragende Stützglieder (34) ruhen sollen, wobei zur Anbringung der Stützglieder (34) auf den verschiedene!Anschlägen (35> 36} Kolben- und Zylindereinheiten (17) angeordnet sind, .durch die die Schiene in senkrecht^'

Richtung verschiebbar ist, und dass Kolben- und Zylindereinheiten (Hl bzw. 42) vorgesehen sind, um die Anschläge (35 > 36) in der Längsriehttmg der Schiene zu verschieben.

6. Anlage nach eine» der Ansprüche 1-5, dafurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Beförderung und Ausrichtung der Versteifungseisen aus einem zwischen Druckmittel (l6) und das Blech bzw. die untere Stützvorrichtung (12) exnführbaren, auf Schienen (19) verschiebbaren langgestreckten Wagen (11) besteht, welcher Puffer (26) besitzt, die durch Kolben- und Zylindereinheiten (27) in waagerechter Richtung aufeinander zu und voneinander weg verschiebbar sind und zwischen denen ein Versteifungseisen festklemmbar ist. ■ -

7* Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Puffer (26) aus Elektromagneten bestehen, die erregbar sind, wenn sie gegen das Versteifungseisen angepresst werden, und aberregbar, wenn sie von dem Eisen gelöst werden.

8» Anlage nach Anspruch 6 oder f> dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schienen senkrecht zu deren Längsrichtung sich erstreckende Sollen (20) vorgesehen sind, die zum senkrechten Abstützen eines zwischen den Püffern (26) festgeklemmten Versteifungseisens dienen.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lenken des Magens (11) zwischen

den Druckmitteln (l6) und der unteren Stützvorrichtung Schienen (29) auf einer die Druckmittel (16) tragenden, oberen Stützvorrichtung (Ij5) vorgesehen sind, wobei das Profil der Schienen dem der vorher erwähnten Schienen entspricht, und dass die Schienen (29) dureh ein Lenkergestänge (j51, 32, 33) aus einer freien Stellung in eine Stellung in einer Flucht mit den vorher erwähnten Schienen (19) verschiebbar sowie in die freie Stellung zurückführbar sind, nachdem das Versteifungseisen durch die Druckmittel (16) gegen das Blech angepresst und der Wagen (11) in seine Äusgangslage zurückgeführt worden ist.