DE1950913C3 - Maschine für ein rohrförmig gebogenes, mit einer Längsnaht zu einem Rohr zu verschwelendes Blech - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine für ein rohrförmig gebogenes, mit einer Längsnaht zu einem Rohr zu verschweißendes Blech, die ein langgestrecktes Grundgcstell umfaßt, in dem in Längsrichtung verteilt Hubeinrichtungen angeordnet sind, die Klemmittcl betätigen und Transportrollen enthalten sowie beiderseits des Grundgestells angeordnete Stütien und obere, das Rohr erfassende und über die Länge des Rohres verteilte Platten sowie zwischen den Platten angeordnete Schweißeinrichtungen.

Maschinen zum Schweißen der Nähte rohrförmig gebogener Bleche zu Röhren relativ großen Durchmessers und großer Wandstärke werden sehr kompliziert und teuer, wenn das geformte Blech direkt in die Nahtschweißmaschine eingespannt und dort fertig nahtgeschweißt wird. Aus diesem Grund ist bereits vorgeschlagen worden, die Längskanten des Rohres vor dem Nahtschweißvorgang von Hand heftzuschweißen. Es liegt jedoch auf der Hand, daß ein solches Heftschweißen nicht nur ungleichmäßig erfolgt, sondern auch zeitraubend und sehr lohnaufwendig ist. Außerdem wird ein gewisses Einspannen und eine gewisse Endausrichtung erforderlich sein, um ungenaue Rohre zu korrigieren, so daß auch bei Handheftschweißung irgendwelche Vorrichtungen erforderlich sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zu schaffen mit der zur Rationalisierung der Herstellung nahtgeschweißter, aus Blech gebogener

Rohre eine Vereinfachung des Fertigungsvorganges durch eine rationelle Vorfertigung durch Heftschweißung rohrförmig gebogener Bleche erzielt wird.

Erreicht wird das erfindungsgemäß dadurch, daß zur Verwendung als Heftschweißmaschine die Hubeinrichtungen auf ein langgestrecktes, rahmenartiges Gestell wirken, das aus längs verlaufender. Trägern und quer verlaufenden Bögen besteht, in denen die unteren Klemmplatten gehalten sind, während die oberen das zu verschweißende Rohr von oben erfassenden Kiemmplatten mil seitlichen Ansätzen in Ausnehmungen von federbelasteten, verschwenkbaren Stiften sitzen, die ihrerseits in seitlichen Platten gelagert sind, die sich über die Länge der HeitschweißmaEchine erstrecken, und daß innerhalb der Maschine eine Vielzahl von im Abstand zueinander angeordneten, jeweils zwischen den oberen Klemmplatten liegenden, untereinander verbundene Schweiüköpfe vorgesehen sind, die an in Längsrichtung des Rohres verfahrbaren Wagen gehalten sind, die ihrerseits an einem kasteniörmigen, quer zur Maschine verfahrbaren Werkzeugkopf gelagert sind, wobei der letzte Schweißkopf mit einer Abtasteinrichtung versehen ist, durch die dieser Schweißkopf auf das Rohrende einstellbar ist.

Weitere Erfindungsmerkmale der Maschine sind in den angefügten Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei der erfinuungsgemäßen Maschine wird das rohrförmig gebogene Blech fest :in Ort i.nd Stelle eingespannt, ausgerichtet und an den sich gegenüberliegenden Längskanten in bestimmten Intervallen über die Länge des Rohres mit Punktheftschweißungen ' ersehen, wobei die Zahl und die Länge der Heftschweißungen bestimmbar sind. Der gesamte Heftschweißvorgang erfordert eine oder zwei Bedienungspersonen an Steuerpulten, um die vorgeformten Rohre in die Maschine einzuführen, sie sowohl in Längsrichtung als auch in Umfangsrichtung auszurichten, das Rohr fest gegen Trennung der Kanten einzuspannen, erforderlichenfalls eine abschließende Ausrichtung der Rohrnaht auszuführen, die Schweißköpfe in bezug zu der Rohrnahtausrichtung und die Heftungen quer zu den Nahtkanten in der gewünschten Länge und mit den gewünschten Abständen entlang dem Rohr auszuführen. Das heftgeschweißte Rohr wird dann losgelassen und aus der Maschine herausbefördert, wonach ein neues Rohr in die Maschine eingespeist wird.

Ein vorgeformtes Rohr wird von einer »Fertig«-Stellung auf Transportrollen in die Maschine eingespeist und vorzugsweise in einer Anschlagstellung durch Anschlagen an einem gedämpften Anschlag eingehalten. Es wird dann gedreht, um die Naht in die höchste Lage zu bringen. Dann wird es in der Maschine zwischen Klemmplatten festgespannt, die ein Auseinanderspreizen der Kanten verhindern. Da die Länge des Rohres von Rohr zu Rohr sich ändern kann, ist die Lage des hinteren Schweißkopfes zweckmäßigerweise unabhängig einstellbar und mit einer automatischen Abtasteinrichtung versehen, die immer den hintersten Schweißkopf an das hintere Ende der Rolirnaht bringt.

Das heftgeschweißte Rohr wird aus der nach der Erfindung ausgebildeten Maschine ausgestoßen und zu einer Nahtschweißmaschine gebracht, die das Rohr vervollständigt.

Um einen großen Ausstoß der Heftschweißmaschine sicherzustellen, ist es zweckmäßig, daß viele Heftungen gleichzeitig durchgeführt werden, so daß der vollständige Heftschweißvorgang beschleunigt ist. Da außerdem das Rohr zwischen Klemmplatten eingespannt ist, ist jeweils ein Schweißkopf für jede Heftschweißung vorgesehen, wodurch die Ausgestaltung und Halterung der Schweißköpfe vereinfacht ist. Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform, die nur ein Ausführungsbeispiel ist, sind 39 Schweißköpfe für eine Standardrohrlänge von etwa 12 m vorgesehen, um maximal 40 Heftschweißungen im wesentlichen in Abständen von etwa 0,30 m entlang dem Rohr vorzusehen. Der 30. Schweißkopf befindet sich am

lu hinteren Ende der Maschine und ist unabhängig einstellbar, um eine Heftschweißung an dem hinteren Ende von Rohren unterschiedlicher Länge anzubringen, er bewegt sich dann nach vorn, um eine zweite Heftschweißung vorzunehmen Die Heftungen können

is in größeren Abschnitten erfolgen, indem ganz einfach einige der Schweißköpfe nicht mit Strom versorgt werden. Wird z. B. nur jeder zweite Schweißkopf gespeist, _So haben die Heftungen einen Abstand von etwa 0,60 m. Es sind Mittel vorgesehen, um die Längen der Heftschweißungen selbst einfach zu än'iern. indem die Länge der Längsbewegungsbahn der Schweißköpfe entlang der Rohrnaht eingestellt wird.

Eine andere Eigentümlichkeit der Heftschweißmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung besteht in der

i=, Unterteilung der Heftschweißungen in zwei Gruppen, die in getrennten Durchgängen in entgegengesetzten Richtungen in Längsrichtung des Rohres durchgeführt werden, am einfachsten in einer geraden Zahl von Durchgängen, so daß die Schweißköpfe ihre Arbeit in

}o der gleichen Startposition beenden. Es sind hier zwei oder vier Durchgänge besonders beschrieben, um 20 bis Ί0 Heftschweißungen in Gruppen von 10 zu erzielen.

Die Unterteilung der Heftschweißungen in Gruppen ist besonders vom Gesichtspunkt der Einrichtungsko-

.15 sten her zweckmäßig, sowohl in bezug auf die Maschine selbst, als auch auf die Speisekapazität, die zur Verfügung stehen muß. Würden 40 Schweißköpfe gespeist, so würde eine enorme Belastung für die Stromversorgung entstehen, was die Zurverfügungstellung einer großen Speisele tung bedeuten würde, die wesentlich die normaler Bedürfnisse übersteigt, ausgenommen während der Zeitspanne, in der die Heftschweißmaschine tatsächlich eine Schweißung durchführt. In gleicher Weise würde die Maschine eine Stromversorgungseinheit für jeden Schweißkopf erforderlich machen. Um diese Investition in Versorgungseinheiten und Speisekapaziiät zu vermeiden, sind die Schweißköpfe zweckmäßig in Standardgruppen von vier zusammengefaßt und mit einer von zehn Stromver-

.v sorgungseinheiten verbunden, die wiederum mit der Stromversorgung verbunden sind. Nur einer der Schweißköpfe, die mit jeder der Stromversorgungseinheiten verbunden sind, wird zu einer bestimmten Zeit gespeist, so daß die Belastung jeder Einheit die eines

S5 einzigen Schweißkopfes ist, und die Gesamtbelastung des Netzes ist die der Schweißleistung von zehn Schweißköpfen.

Die Heftschweißmaschine gemäß der Erfindung kann Aufweitungs- oder Glättungswerkzeuge aufweisen, die

fio in die Enden des Rohres eingeführt werden können, um irgendwelche Unregelmäßigkeiten in der Ausrichtung der Nahtkanten zu korrigieren, die auftreten können.

Die Erfindung wird nun an Ausführungsbeispielen nähereiläutert:

'·*· F i g. I ist eine geschnittene Seitenansicht einer Heftschweißmaschine gemäß der Erfindung;
Fig. 1 a ist eine Teilschnittansicht in F i g. 1;
Fig. Ib ist eine Teilschnittansicht \ b—\ b von

Fig. la;

Fig. 2 ist ein vertikaler Teilquerschnitt 2 — 2 durch F i g. 1;

F i g. 3 ist eine schematische Ansicht des Werkzeugkopfes und verdeutlicht das Verschieben und Verbiegen um die Schweißköpfe mit der Rohrnaht auszurichten;

Fig.4 ist ein vertikaler Teillängenschnitt durch das hintere Ende des Werkzeugkopfes und zeigt insbesondere den 39. Schweißkopf und den Taster für das hintere Ende des Rohres und

Fig. 5 ist ein Schnitt 5 — 5 durch eine Einzelheit von F ig. 4.

Zunächst sei auf die gesamte Ansicht in den Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Die Maschine ist auf sich in Längsrichtung erstreckenden, im Abstand zueinander angeordneten, schweren I-Trägcrn 25, 26 urfd 27 gelagert, die mittels Dübeln 28 im Boden verankert sind. Die I-Träger sind mittels Platten 31 mit Querträgern 29 verschraubt. An den !-Trägern 25 und 26 sind vertikale U-Träger 32 auf der in Fig. 1 dargestellten Seite und Träger 33 auf der gegenüberliegenden Seite angebracht. Die U-Träger 32 und 33 sind im Abstand zueinander in Längsrichtung der Maschine angeordnet und tragen mit ihren oberen Enden sich in Längsrichtung erstreckende Platten 34 und 35, auf denen die querliegenden, oberen Klemmplatten für die Rohre gehalten sind. Passende Verstärkungslaschen 36 an der Oberseite und 37 an der Unterseite versteifen die U-Träger 32 und 33 mit den Platten und den I-Trägern. Die Verbindungen können in passender Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Schweißen.

An dem in passendem Abstand zueinander angeordneten Querträger 39 sind Böcke 39 befestigt, die quer im Abstand zueinander angeordnet sind und neben ihren oberen Enden angetriebene Förderrollen 41 halten, und das Rohr in die Maschine und daraus heraus bewegen. Die Förderrollen 41 sind zu entsprechenden Einführungsrollen ausgerichtet, von denen das Rohr in »Fertigstellung auf die Förderrollen überführt wird.

Zwei Steuerpulte 43 und 44 sind an gegenüberliegenden Enden der Maschine angeordnet. Die Steuerpulte weisen elektrische Schalteinrichtungen auf, die von der Bedienungsperson oder den Bedienungspersonen bei Beirieb der Maschine betätigt werden, um die Heftschweißung durchzuführen.

Lagerplatten 47 zwischen den vertikalen U-Trägern 32, 33 tragen je eine hydraulische Hubvorrichtung 48, 48/4 gelagert, die herkömmliche Zylinder 49 und Kolben 51 aufweisen. An den oberen Enden der Kolben 51 sind fest Köpfe 52 angebracht, auf denen quer- und längsverlaufende Platten 53 befestigt sind.

An den gegenüberliegenden Kanten den Platten 53 sind sich in Längsrichtung erstreckende Böcke 54 angeschweißt, die in Längsrichtung im Abstand zueinander angeordnete Schlitze 55 zur Aufnahme und Halterung von unteren Klemmplatten 63 für das Rohr aufweisen Die Böcke 54 sind auf jeder Seite der Maschine fest durch U-Träger 56 verbunden, die daran angeschweißt oder mittels Schrauben 50 gemäß F i g. 2 angeschraubt sind. Symmetrisch und in Längsrichtung im Abstand sind auf den U-Trägern 56 Paare von Rollen 57 zur Drehung der Rohre angeordnet Die Rollen 57 ragen über die unteren Klemmplatten 53 bis zum endgültigen Klemmvorgang hinaus. Die Rollen 57 drehen das Rohr, um seine Naht genau in die oberste Stellung zu bringen. Die Rollen 57 sind pneumalisch durch Luftzylinder und Kolben 58 auf Querplatten gehalten, und Winkel 59 erstrecken sich quer zwischen

den U-Trägern 56. Auf den Winkeln 59 sind Gehäuse 61 gehalten, die die Kolben 58 kapseln und außerdem einen Antriebsmechanismus für die Rollen 57 in Form eines Elektromotors 62 enthalten.

Die unteren Klemmplatten 63 sind bei der vorliegenden Ausführungsform in Gruppen von drei in den Schlitzen 55 in den Böcken 54 oberhalb jeder hydraulischen Hubvorrichtung 48, 48-4 gehalten. Die Hubvorrichtungen sind in Längsrichtung der Maschine im Abstand zueinander angeordnet und bilden so einen Zwischenraum zwischen den Förderrollen 41 und den Rollen 57 zur Drehung des Rohres. Wird den hydraulischen Hubvorrichtungen 48, 484 Flüssigkeit zugeführt, so bewegen sich ihre Kolben 58 nach oben und bewegen dabei entsprechend die Köpfe 52, Platten 53, Blöcke 44, U-Träger 56, Rollen 57 und Klemmplatten 63 wie auch das Werkstück in Form eines Rohres selbst, das während des Hubvorganges von den Rollen 57 gehalten ist bis zur endgültigen Einspannung. Die Stellung dieser Teile in der Untenstellung des Kolbens 51 ergibt sich deutlicher aus F i g. 2. wobei ein Kreis 63 das das Werkstück bildende Rohr verdeutlicht, das auf den Förderrollen 41 aufruht.

Ein Begrenzungsschalter 164 auf den festen U-Trägern 32 steuert Elektromagnetventile für die hydraulischen Hubvorrichtungen 484. Der Begrenzungsschalter 164 wird von einem Betätigungsglied 165 ergriffen, das einstellbar auf der Kante einer Platte 166 gehalten ist. die an einem U-Träger 56 befestigt ist und sich damit bewegt (Fig. 1, la, Ib). Durch Einjustierung der Lage des Betätigungsgliedes 165 wird der Haltepunkt für den Schnellhub des Rohres vor seiner endgültigen Drehung bestimmt. Die Betätigung eines Schalters 167 durch das einstellbare Glied 168 zeigt an, daß sich die U-Träger 56 in der untersten Stellung befinden.

Auf den Platten 34 und 35 befinden sich in gleichmäßigem Abstand quer zueinander fluchtende Lagerlöcher 65, in denen Klinkenstifte 66 drehbar gelagert sind, die gegen axiale Bewegung durch Sicherungsplatten 67 gesichert sind. Die inneren Enden der Klinkenstifte 66 weisen halbzylindrische Nuten 68 auf, so daß haibzylindrische Klinkenstifte 69 der oberen Klemmplatten 71 Aufnahme finden. Querliegende, zueinander fluchtende Rillen 82 in den gegenüberliegenden Flächen der Platten 34 und 35 sind gegenüber der. Zentren der Lagerlöcher 65 versetzt, um von den Klinkenstiften 69 freigegeben zu werden, wenn ihre flachen Seiten vertikal liegen und die Seitenkanten der oberen Klemmplatten 71 in den Rillen 82 aufgenommen sind, um in Längsrichtung in der Maschine ausgerichtet zu werden. In den oberen Innenflächen der Platten 34 und 35 sind Sitze 72 in Rillen angeordnet, und die oberen Klemmplatten 71 sind mit gegenüberliegenden Nuten

73 versehen, in die die Klinkenspitzen gedreht werden, um die oberen Klemmplatten 71 zwischen den Sitzen 72 und den flachen Oberflächen der Klinkenspitzen 69 festzuziehen.

Jeder Klinkenstift 66 wird mittels einer Wendelfeder

74 in die Klemmstellung und aus der Klemmstellung heraus bewegt. Die Wendelfeder 74 ist um den äußeren Teil des Klinkenstiftes 66 gewickelt Ein Ende 75 der Wendelfeder wird von einem Loch in einer Platte 76 aufgenommen, die fest mit dem Ende des Klinkenstiftes 66 verbunden ist Das gegenüberliegende Ende jeder Wendelfeder 74 steckt in einer öffnung durch eine Betätigungsstange 78 und ist darin durch einen Dorn oder dergleichen gehalten. Es sind zwei Betätigungsstangen 78 vorgesehen, eine für jede seitliche Platte 34

und 35, und sic erstrecken sich bis zum hinteren Ende der Maschine, wo jede mit einem Ende eines Paares von Hebeln 79 verbunden ist, während die anderen Enden mit den Kolben hydraulischer Betätigungsglieder 81 verbunden sind. Die Kolben der Betätigungsglieder 81 drehen so die Hebel 79 und verschieben die Betätigungsstangen 78 und bewirken über die Wendelfedern 74 eine Drehung der Klinkenstifte 66.

Die Klinkenstifte 66 sind in F- ig. 2 in Klemmstellung dargestellt. Werden die Betätigungsstangen 78 nach links in F i g. I bewegt, so werden die Klinkenstifte 66 ausreichend gedreht, um die Rille 82 freizugeben, so daß die obere Klemmplatte 71 freikommt und sich nach unten bewegen kann. Die Betätigungsglieder 81 sind so eingestellt, daß sie in der in Fig. I dargestellten Lage eine Spannung auf alle Wendelfeder!! 74 in Richtung auf eine öffnung der Wendeln ausüben, so daß so die ebenen Flächen der Klinkenspitzen 69 gegen die oberen landen der Nuten 72 vorgespannt werden. Dadurch werden die Klemmplatten 71 fortwährend gegen die Sitze 72 gedrückt, und es ist sichergestellt, daß sie fest gegenüber Spiel und Schwingungen aufruhen, wenn kein Rohr eingespannt ist.

In Längsrichtung der Maschine verläuft ein Werkzeugkopf 83 in Form eines Kastenbalkens. Dieser Werkzeugkopf weist eine abnehmbare Abdeckung 84 auf und enthält elektrische Speiseeinheiten, Steuereinrichtungen u. dgl. Der Werkzeugkopf 83 ist von Rollen 86 und 87 auf Querträgern 85 gehalten und durch eine untere Rolle 88 gegen Kippen gesichert. Die Querträger 85 befinden sich wenigstens an den gegenüberliegenden Enden des Werkzeugkopfes 83 und wenigstens an einer Zwischenstelle zwischen den Enden. Der Werkzeugkopf 83 ist quer zur Maschine verschiebbar. Der den Werkzeugkopf 83 bildende Träger kann sich begrenzt biegen, so daß durch die Betätigung dazwischenliegender Betätigungsglieder ein Biegen des Werkzeugkopfes entsprechend irgendeiner Krümmung der Rohrnaht erfolgen kann.

Auf dem Werkzeugkopf 83 ist auf hochstehenden Böcken 91 ein Kasten 92, in welchen sich Spulen mit Schweißdraht 94 befinden. Von dem Kasten 92 führen flexible Rohre 95, durch die Schweißdrähte 96 laufen, zu jedem Schweißkopf. Bei der hier dargestellten Ausführungsform sind 39 Schweißköpfe vorgesehen und mit IW. 2 W, 3IV... 39 W bezeichnet.

F i g. 3 verdeutlicht schematisch die Verschiebung und Verbiegung des Werkzeugkopfes 83 einschließlich des Betätigungsgliedes 89 für das vordere Ende, das im einzelnen in Fig. 2 dargestellt ist, und ein entsprechendes Betätigungsglied 89' für das hintere Ende. Im mittleren Bereich befindet sich ein Betätigungsglied 89" zur Biegung des Werkzeugkopfes zum Zwecke der Anpassung an eine Krümmung einer Rohrnaht. Es sei bemerkt, daß die Betätigungsglieder 89, 89' und 89" doppelt wirken und ihre Angriffspunkte in entgegengesetzte Richtungen verschieben.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Schweißköpfe elektrisch in zehn Gruppen unterteilt, für die zehn Speiseeinheiten erforderlich sind, sowie vier Schweißdurchgänge, um die maximale Zahl von Heftschweißungen anzubringen. Sammelschienen 97 auf Isolatoren 98 speisen Ober Kabel 99 die Schweißköpfe. Bei dieser Anordnung speisen neun Stromversorgungseinheiten Strom in vier Schweißköpfe ein, einen zur Zeit in einem getrennten Schweißdurchgang, die zehnte Stromversorgungseinheit versorgt jeweils drei Schweißköpfe, Schweißkopf 39 W führt zwei Heftschweißungen in zwei Durchgängen aus.

Die Schweißköpfe 1 W bis 39 W sind von bekannter Bauart und weisen Zuführungsmittel für die Schweißdrähte 96 auf, die durch die Schweißköpfe hindurchtreten und an der Naht mit dem Rohr in Kontakt kommen. Die Schweißköpfe IW bis 39 W sind jeweils in Querrichtung durch Muttern 226 einstellbar, die an Anschlagelementen 227 anliegen, die begrenzt schwenkbar in Lagern 228 gehalten sind, die sich in

ίο Platten 229 befinden, die fest an dem Hängebock 102 angebracht sind. An den Enden mit Gewinde versehene Stangen 230 sind drehbar bei dem Punkt 231 mit den Armen 104 verbunden und erstrecken sich frei durch die Anschlagelemente 227, und auf sie sind die Muttern 226 aufgeschraubt. Eine Drehung einer Mutter 226 bewirkt so eine Querschwenkbewegung des zugehörigen Hängebockes 102 um seinen Drehpunkt 103, so daß die Spitze des Schweißkopfes quer zu der Rohrnaht bewegt wird.

Auf der Vorderseite der Arme 104 sind elektrische Kontrolleinheiten 232 befestigt. An einer festen Halterung 233 ist fest eine Leitung 234 für ein elektrisches Kabel angebracht, von dem Leitungs- und Steuerkabel 235 zu den Motoren zur Zuführung von Schweißdi _:ht führen, zu ihrer magnetischen Bremssteuerung 236 und zu den elektrischen Kontrolleinheiten 232.

Wie insbesondere aus den F i g. 2 und 4 ersichtlich ist, sind kastenförmige Wagen 105 durch Platten 106 verbunden. Neun dieser Wagen sind untereinander gleich und halten jeweils vier der Schweißköpfe. Ein zehnter Wagen 105' trägt die Schweißköpfe 37 W, 38 W und ein elfter Wagen 105" trägt den Schweißkopf 39 W für sich beweglich. Jeder der Wagen weist zwei quer verlaufende Achsen 107 mit Rädern 108 und mit einer Rille versehene Räder 101 auf. Von dem Werkzeugkopf 83 aus erstreckt sich ein Paar von L-förmigen Böcken 111 und 112, diese sind fest an dem Werkzeugkopf 83 auf gegenüberliegenden Seiten davon angebracht, wobei ihre horizontalen Füße eine Laufbahn für die Räder 108 und 109 bildet. Die Fahrbahn auf dem Bock 112 ist keilförmig, um die mit Rillen versehenen Räder 109 aufzunehmen, zu führen und genau auszurichten.

Die Wagen 105 und 105' sind durch Gewindestifte miteinander verbunden, die durch Löcher in den Endplatten 106 ragen und mit diesen durch abgerundete Muttern 114 fest verbunden sind, was eine begrenzte Biegung zum benachbarten Wagen gestattet. Die Muttern 114 sind durch Muttern 115 gekontert, und die Wagen 105 sind an ihren Enden mit passenden öffnungen versehen, um einen Zugang zu den innenliegenden Muttern 114 und 115 zu ermöglichen. Der vordere Wagen 105 ist durch eine gleiche Anordnung mit einem Gewindestift 116 verbunden, der in einer Kupplung 117 gehalten und mit einer Kolbenstange 118 eines doppelt wirkenden Kolbens 119 eines hydraulischen Betätigungsgliedes 120 verbunden ist, das dazu dient, die Wagen während der Schweißdurchgänge in entgegengesetzten Richtungen zu ver- schieben. Die Verbindung zwischen dem zehnten Wagen 105' und dem elften Wagen 105" wird nachfolgend näher erläutert.

Für das vorn liegende Ende eines in die Heftschweißmaschine auf den Rollen 41 eintretenden Rohres ist ein

f>5 Anschlag 121 vorgesehen. Der Anschlag 121 weist einen Kopf auf, der mit einem gehärteten Stopper versehen ist, der auswechselbar ist Der Anschlag liegt an dem Kopf einer Kolbenstange eines hydraulischen Stoß-

dämpfers herkömmlicher Konstruktion an, um die Energie des sich nach vorn bewegenden Rohres zu absorbieren. Ein Grenzschalter 139 wird von der Anschlagplatte 136 in der hintersten Stellung betätig·, wie sie in gestrichelten Linien angedeutet ist. Der Anschlag kann zwischen einer »Oben«-Stellung, in der ein Abstoppen eines Rohres erfolgt, und einer »Unten«-Stellung verschwenkt werden, so daß ein fertiggestelltes Rohr nach vorn aus der Maschine auftreten kann.

Zur lichten Glättung der Enden des Rohres sind Werkzeuge 148 vorgesehen, die einen Kopf 149 aufweisen, der eine Stirnplatte 151 aus nicht schweißbarem Material trägt und die zum Ende einer Kolbenstange 152 eines vertikal angeordneten Betätigungsgliedes 153 befestigt, das an einem Arm 154 gehalten ist. Der Arm 154 ist verschwenkbar in festen Böcken 156 gelagert, die auf einer kastenförmigen Säule 158 gehalten sind. An dem vertikalen Teil 155 ist außerdem fest ein Teil 156 angebracht, an das verschwenkbar eine Kolbenstange 161 eines hydraulischen Betätigungsgliedes 162 angelenkt ist, das auf dem Bock 156 gehalten ist.

Die Verwendung der Richtwerkzeuge 148 hängt von dem Zustand der Naht an den Enden des Rohres ab. Liegen die Kanten des rohrförmig gebogenen Bleches sich an einem Ende genau gegenüber, so braucht an diesem Ende nichts gerichtet zu werden. Ist andererseits die Kante des Bleches nach innen gebogen, so wird das Werkzeug durch ihre Betätigungsglieder 162 gedreht und in das Rohrende unterhalb der Naht geschwenkt. Dann wird das Betätigungsglied 153 eingeschaltet, so daß es den Kopf 159 nach oben bewegt und die Enden des Rohres ausrichtet, so daß sie genau fluchten.

In Fig.4 ist der Mechanismus zur Abtastung des hinteren Endes des Rohres und zur Positionierung des Schweißkopfes 39 W dargestellt. Die hintere Platte 106 auf dem Wagen 105' ist mit einem Stift 191 mittels abgerundeter Mutter 114 verbunden. Der Stift 191 ragt frei durch eine Öffnung 192 in der Platte 106 am vorderen Ende des Wagens 105" und endet innerhalb des Wagens in einem Sockel 193, in dem eine Führungsschraube 194 befestigt ist. Auf der Führungsschraube 194 ist eine Laufmutter 195 aufgeschraubt, die in einer Kammer innerhalb eines Gehäuses 1% gefangen ist, das fest auf einer Platte 197 auf dem Wagen 105" angebracht ist, so daß der Wagen, das Gehäuse 1% und die Laufmutter 195 sich als eine Einheit in Längsrichtung bewegen. Ein fest an dem Gehäuse 196 angebrachtes geschlossenes Rohr 198 umgibt das Ende der Führungsscnraube 194 als Schutzgehäuse. Die Laufmutter 195 ist außen mit Zähnen versehen, die mit einem antreibenden Schnekkenrad 199 kämmen. Das Schneckenrad 199 wird von einer Welle 201 in passenden Lagern in dem Gehäuse 196 gehalten und weist eine flexible Kupplung 202 zu einer Antriebswelle eines Elektromotors 203 auf.

Von dem Wagen 105'' erstreckt sich ein Paar von Halteteilen 204 und 205, die fest durch einen horizontalen Arm 206 miteinander verbunden sind. Der Elektromotor 203 ist fest auf dem Halteteil 204 gehalten. Eine Schalterplatte 207 ist mittels Schrauben und Schlitzen 208 auf dem horizontalen Arm 206 gehalten. Ein erster Grenzschalter 209 ist auf der Schalterplatte 207 gehalten, und ein zweiter Grenzschalter 211 ist einstellbar durch Schrauben und Schlitze 212 an der Schalterplatte 207 gehalten. Der Grenzschalter 209 kann in gleicher Weise einstellbar durch Schrauben und Schlitzverbindungen mit der Schalterplatte 207 verbunden sein, wenn die Einstellung der Lage des Grenzschalters 209 ohne Bewegung der Platte erwünscht ist. Die Grenzschalter 209 und 211 werden durch stationäre Betätigungsglieder 213 und 214, die auf festen Teilen des Maschinengestelles angebracht sind, betätigt. Der Grenzschalter 211 kann dazu dienen, die hinterste Stellung des Wagens 105" und des .Schweißkopfes )9VV zu begrenzen, während der Grenzsehalter 209 dazu dienen kann, den Schweißkopf 39 W für einen zweiten

ίο Schweißvorgang während des vierten Schweißdurchganges auszurichten. Der Schweißkopf 39 W bewirkt zwei Schweißvorgänge in den vier Schweißdurchgangen. Bei einer Arbeitsweise mit zwei Durchgängen und doppeltem Abstand führt der Schweißkopf 39 Wnur die Schweißung am Ende des Rohres aus.

Aiii Boden des ■ ialleteiles 205 ist fest ein horizontales Rohr 215 angebracht, in dem frei eine Stange 216 gleitet, die einen an das Rohrende angreifenden Kopf 217 besitzt und nach vorn durch eine Feder 218 vorgespannt ist, die sich auf der Kolbenstange zwischen dem Kopf 217 und einer Scheibe 219 befindet, die an dem vorderen Ende des Rohres 215 anliegt. Das hintere Ende der Stange 216 ist mit Gewinde 221 versehen, um ein Betäligungsglied 222 einstellbar zu halten, das in der einjustierten Stellung durch eine Kontermutter 223 festgelegt ist. Ein Grenzschalter 224, der von dem Betätigungsglied 222 zur Steuerung des Elektromotors 203 betätigt wird, ist fest mittels eines Bockes 225 an dem Halteteil 205 gehalten.

Der Schweißkopf 39VV richtet sich selbst zum hinteren Ende des Rohres aus, dessen Lage in der Maschine in Abhängigkeit von der Länge des Rohrrohlings variieren kann. Der Elektromotor 203 wird von Hand oder durch eine automatische Folgcsteuerung eingeschaltet. Schneckenrad 199 dreht sich und außerdem die Laufmutter 195 auf der Führungsschraube 194, wodurch der Wagen 105" nach vorn zu der Maschine und zu den anderen Wagen bewegt wird. Diese Vorwärtsbewegung des Wagens 105" bewirkt eine Bewegung des Kopfes 217 nach vorn, bis er an das Ende des Rohres anschlägt, und sie bewirkt eine Bewegung der Stange 216 nach hinten relativ zu dem Rohr 215 und ausreichend, damit das Betätigungsglied 222 den Grenzschalter 224 betätigen kann, wonach der Elektromotor 203 abgeschaltet wird, damit sich der Schweißkopf 39 W mit seinem Schweißdraht genau gegenüber dem hinteren Ende des Rohres befindet.

Der Elektromotor 203 kann auch zuerst eingeschaltet werden, um den Schweißkopf 39 W nach dem ersten Schweißdurchgang in die richtige Lage zu bringen. Der erste Durchgang ist jedoch zweckmäßiger zur Durchführung dieses Vorgangs, damit sich der Schweißkopf 39 W in einer Lage befindet, in der er eine Schweißung an dem Ende des ersten Schweißdurchganges ausführen kann, der Schweißkopf 39 Wbehält während des ersten Durchgangs seine eingestellte Lage bei. wie das nachfolgend näher erläutert wird.

Damit sind die Bewegungen und Einstellungen des Rohres abgeschlossen und jetzt werden die Schweißköpfe einjustiert, so daß sie mit ihren Schweißdrähten genau zu der Rohrnaht ausgerichtet sind. Eine anfängliche Einjustierung wird durch Verschieben der Enden der Werk?.eugköpfe 83 in die gewünschten Richtungen bewirkt, indem selektiv hydraulische Flüssigkeit in ihre doppelt wirkenden hydraulischen Betätigungsglieder 89 89' eingeleitet wird. Dadurch werden die Schweißköpfe 39 W an den Enden zu den Enden der Rohrnaht ausgerichtet. Folgt die Rohrnaht

einer geraden Linie, so werden dadurch auch die dazwischenliegenden Schweißköpfe /u der Rohrnaht ausgerichtet.

Manchmal kommt das Rohr in der Maschine mit einer gekrümmten Naht an, und zur entsprechenden Korrektur sind einige dazwischenliegende Betätigungsglieder 82" zur Biegung des Werkzeugkopfes versehen. Die Korrektur kann auch oder zusätzlich durch individuelle Einstellung der Schweißköpfe erfolgen, indem erforderlichenfalls die Muttern 226 eingestellt werden. In jedem Fall, entweder mittels der dazwischenliegenden Betätigungsglicder 89" zur Biegung des Werkzeugkopfträgers oder durch Einstellung einzelner Schweißköpfe oder durch beides, werden alle Schweißköpfe zu der Rohrnaht ausgerichtet. Jetzt werden die die Kanten des Rohrrohlings verbindenden Hcfischweißungcn durchgeführt.

Bei dem ersten Schweißdurchgang sind die Motoren 101 der Schweißköpfe 1 W, 5 W, 9VV, 371V eingeschaltet, so daß diese Schweißköpfe Heftschweißungen anbringen, während die Wagen 105 und 105' mit einer Geschwindigkeit nach hinten verschoben werden, die durch die gesteuerte Strömungsgeschwindigkeit der hydraulischen Flüssigkeit zu einem Kolben bestimmt ist.

Bei der ersten Rückwärtsbewegung der Wagen 105 und 105' beginnt sich der Wagen 105" damit nach hinten zu bewegen, jedoch schließt das Betätigungsglied 222 unmittelbar den Grenzschalter 224, so daß der Elektromotor 203 eingeschaltet wird, der die Laufmutter 195 dreht und so den Wagen 105" relativ zu dem Wagen 105' nach vorn bewegt, so daß der Schweißkopf 391V an dem Rohrende in Ruhe gehalten wird, unabhängig von der Rückwärtsbewegung des Wagens 105'. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Wagens 105" entlang der Führungsschraube 194 ist größer als die Geschwindigkeit der Rückwärtsverschiebung der Wagen 105, 105', so daß an dem Ende des ersten Schweißdurchgangs der Schweißkopf 39 W sich weiterhin genau am Ende des Rohres befindet.

Es werden nur solche Motoren 101 eingeschaltet, die den Schweißköpfen zugeordnet sind, die in einem speziellen Schweißdurchgang Heftschweißungen ausführen sollen, und bei dem ersten Schweißdurchgang sind das nur die Motoren JOI, die den Schweißköpfen 1 W, 5 VV,- · -37 W zugeordnet sind. Der Schweißstromkreis wird geschlossen und ein Schweißvorgang eingeleitet, wenn jeder Schweißdraht Kontakt mit dem Rohr macht. Die Schweißdrähte sind mit einem Bein des Schweißkreises verbunden, das dem mit dem Rohr verbundenen gegenüberliegt. Während des Schweißens werden auch nur die Magnetventile 230 eingeschaltet, die den in Betrieb befindlichen Schweißköpfen zugeordnet sind, um den Schweißlichtbcgen mit einer Schutzgasatmosphäre einzuhüllen.

Mit Beendigung des ersten Schweißdurchgangs wird der Elektromotor 203 durch den Grenzschalter 224 von Hand an der Steuerkonsole oder durch eine Folgesteuerung abgeschaltet

Beim zweiten Schweißdurchgang wird der Schweißkopf 39 Wdaher beim Schweißen nach vom bewegt, da sich der Wagen 105" zusammen mit dem Wagen 105' bewegt, die Laufmutter 105 bleibt in bezug zu der Führungsschraube 194 fest.

Für minimalen Abstand der Heftschweißungen wird ein dritter Schweißdurchgang entweder von Hand oder mittels eines Grenzschalters eingeleitet Der Arbeitsablauf stimmt mit dem vorherigen überein in bezug auf Einschaltung der Motoren 101 und der Magnetventile 239 für die Schweißköpfe 2 W, 6 W, 10 W 38 W.

Der vierte Schweißdurchgang wird nun durch Vorschiebung aller Wagen 105, 195' und 105" eingeleitet, der Elektromotor 203 bleibt dabei ausgeschaltet. Beim vierten Schwcißdurchgang führen die .Schweißköpfe 4IV, 8IV, 121V 39 W Heftschweißungen aus, wie das für die Heftschweißungen beim zweiten Schweißdurchgang beschrieben worden ist.

Der vierte Schweißdurchgang wird entweder von

ίο Hand oder durch Betätigung des Grenzschalters 176 beendet und es sind dann alle Heftschweißungen ausgeführt, soweit die Wagen 105, 105' und die Schweißköpfe IVV-38 W in ihre vordere Anfangsstcllungen zurückgeführt sind.

Bei Beendigung des vierten Schweißdurchgangs wird der Elektromotor 203 in entgegengesetzter Drehrich tung eingeschaltet, so daß er den Wagen 105" in seine hinterste Stellung bewegt. Der Elektromotor 203 wird abgeschaltet und der Wagen 105" hält an, wenn der Grenzschalter 211 an das stationäre Betätigungsgited 214 anschlägt. Wenn sich der Wagen 105" nach dem ersten Schwcißdurchgang nach vorn bewegt, bewegt sich das Rohr 215 auf der stationären Stange 216 in Richtung auf den Kopf 217, jedoch ohne Wirkung.

Befindet sich der Wagen 105" in seiner hintersten Stellung, werden die Stangen 216 und der Kopf 217 durch die Feder 218 relativ zu dem Rohr 215 nach vorn bewegt. Die Betätigung des Grenzschalters 211 kann außerdem dazu ausgenutzt werden, den Grenzschalter 224 wieder in den Stromkreis des Elektromotors 203 einzuschalten, damit er den Schweißkopf 391V in der zuvor beschriebenen Weise zum Ende eines neuen Rohres ausrichtet. Die Rückwärtsbewegung des Wagens 105" braucht nicht in diesem Augenblick zu erfolgen, sondern zu irgendeinem Zeitpunkt zwischen Beendigung der Schweißdurchgänge und dem Anheben des nächsten Rohres in die Schweißstellung.

Der Grenzschalter 139 wird normalerweise dazu benutzt, die vollständige Zurückbewegung des An-Schlags 121 zu signalisieren und anzuzeigen, das das vordere Ende des Rohres in die richtige Lage gebracht ist, oder um automatisch die Förderrollen 41 abzustoppen.
Sind Glättungswerkzeuge 148 verwendet, so sollte die Magnetspule, die den hydraulischen Druck zu dem Betätigungsglied 153 steuert, jetzt abgeschaltet und der Elektromagnet eingeschaltet werden, der das Betätigungsglied 162 steuert, so daß der Kolben darin in die zurückgezogene Lage bewegt wird, um den Arm 154 in seine Ruhestellung parallel zu de Achse der Maschine zurückzuschwenken.

Die den hydraulischen Druck zu den Hubvorrichtungen 48, 48,4 steuernden Elektromagneten weden jetzt abgeschaltet, und die Hubvorrichtungen ziehen sich zu den unteren U-Trägern 56 und die unteren Klemmplatten 63 in ihre unterste Stellung wie in den F i g. 1 und 2 zurück, wobei das heftgeschweißte Rohr auf den Förderrollen 41 der Maschine ruht. Sowohl die Förderrollen 41 wie auch die Speiserollen werden gedreht, um sowohl das heftgeschweißte Rohr aus der Maschine herauszufordern wie auch einen Rohling in die Maschine einzuführen. Passiert das hintere Ende des heftgeschweißten Rohres den Anschlag 121, das durch eine Fotozelle abgetastet wird, so wird der Anschlag 121 zurück in seine Arbeitsstellung gedreht, in der er an das vordere Ende des in die Maschine einlaufenden Rohres anschlagen kann. Der Arbeitsgang läuft dann in der zuvor beschriebenen Weise erneut ab.

Die Klemmplatten 63 und 71 innerhalb der Heftschweißmaschine sind sehr dick und groß, unabhängig von dem Durchmesser der zu schweißenden Rohre, und ihre Handhabung ist schwer und schwierig, so daß ihr individueller Einbau von Hand und ihr Ausbau undurchführbar ist. Die Maschine gemäß der Erfindung ermöglicht jedoch eine einzigartige und relativ einfache Durchführung des Austauschens der oberen und unteren Klemmplatten wenn auch verschiedene Größen von Rohren in der Maschine heftgeschweißt werden 14

sollen.

Auf gegenüberliegenden Seiten der t den sich innerhalb der vertikalen Trag 251, die auf Halterung 252 montiert sir steifen Lagerplatten 47 gehalten sind. Di erstrecken sich über eine ausreichend< vorn von der Maschine, so daß ein Pl. Gestell, das so lang wie der Kien Maschine sein muß, in eine vordere Stell aus der Maschine bewegt werden kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

19 50 S13 Patentansprüche:

1. Maschine für ein rohrförmig gebogenes, mit einer Längsnaht zu einem Rohr zu verschweißendes Blech, die ein langgestrecktes Grundgestell umfaßt, in dem in Längsrichtung verteilt Hubeinrichtungen angeordnet sind, die Kiemmittel betätigen und Transportrollen enthalten sowie beiderseits des Grundgestells angeordnete Stützen und obere das Rohr erfassende und über die Länge des Ronres verteilte Platten sowie zwischen den Platten angeordnete Schweißeinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung als Heftschweißmaschine die Hubeinrichtungen (48, 51, 52) auf ein langgestrecktes, rahmenartiges Gestell wirken, das aus längsverlaufenden Trägern (56) und querverlaufenden Bögen (54) besteht, in denen die unteren Klemmplatten (63) gehalten sind, während die oberen, das zu schweißende Rohr von oben erfassenden Klemmplatten (71) mit seitlichen Ansätzen in Ausnehmungen (68) von federbelasteten, verschwenkbaren Stiften (69) sitzen, die ihrerseits in seillichen Platten (34 + 35) gelagert sind, die sich über die Länge der Heftschweißmaschine erstrekken, und daß innerhalb der Maschine eine Vielzahl von im Abstand zueinander angeordneten, jeweils zwischen den oberen Klemmplatten (71) liegenden, untereinander verbundene Schweißköpfe (Wl ... VV39) vorgesehen sind, die an in Längsrichtung des Rohres verfahrbaren Wagen (105) gehalten sind, die ihrerseits an einem kastenförmigen, quer zur Maschine verfahrbaren Werkzeugkopf (83) gelagert sind, wobei der letzte Schweißkopf (W39) mit einer Abtasteinrichtung (215, 217) versehen ist, durch die dieser Schweißkopf auf das Rohrende einstellbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der oberen Klemmplatten (71) erfolgt über zwei Stangen (78) unter Zwischenschaltung einer Wendelfeder (74), wodurch die Stangen (78) mit Kiinkenstiften (66) verbunden sind, welche halbzylindrische Nuten (68) an ihren inneren Enden tragen, die mit halbzylindrischeii Stiften (69) der Klemmplatten zusammenwirkt und die Klemmplatte (71) fest gegen die darüberliegenden Sitze (72) spannt.

3. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch im Abstand quer zueinander angeordneter Rolienpaare (57), die sich mit den unteren Klemmplatten (63) bewegen und deren Drehachsen parallel zu der Rohrachse liegen und die in Längsrichtung der Maschine im Abstand zueinander angeordnet sind und sich die Rollen (57) über die Ränder der unteren Klemmplatien (63) hinaus erstrecken, so daß sie das Rohr (64) tragen, wenn sie und die unteren Klemmplatten (63) angehoben sind, um das Rohr (64) von den Förderrollen (41) anzuheben, sowie durch eine Antriebseinrichtung zur Drehung der Rollen (67), um die Rohrnaht in die höchste Stellung zu bringen, wobei die Klemmplatten und die Rollen sich relativ zueinander bewegen, wenn das Rohr fest zwischen den oberen (71) und unteren (63) Klemmplatten eingespannt ist.

4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkopf (83) an seinen Enden und in der Mitte Betätigungsglieder (89, 89', 89") aufweist, um ihn in seiner Krümmung der Krümmung der Rohrnaht anzupassen.

5. Maschine nach Anspruch 1 oder nach An

spruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der letzte Schweißkopf (39 W), unabhängig von anderen Schweißköpfen (1 VV-38 W), die im wesentlichen in gleichen Abständen entlang der Maschine angeordnet sind, beweglich ist. indem an seinem Wagen (105") eine durch einen Elektromotor (203) bewegbare Einrichtung (204—225) zur Abtastung des Endes eines in der Maschine eingespannten Rohres befestigt ist, durch die der Schweißkopf (39 W) immer auf das hintere Ende der Rohrnaht eingestellt ist.

6. Maschine nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der letzte Schweißkopf (39WJ unabhängig von der Abtasteinrichtung (204—225) nach vorn von dem hinteren Ende des Rohres aus zu einer zweiten Schweißstellung bewegbar ist.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung und Bewegung des letzten Schweißkopfes (39 W) und dessen Verschiebung mit den anderen Schweißköpfen durch eine Verbindung seines Wagens (105") mit der Bewegung der Wagen (105') der anderen Schweißköpfe erfolgt, so daß er zwei Heftschweißungcn ausführt.

8. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Werkzeuge (148) an den gegenüberliegenden Enden des Rohres (64) in dit Enden des Rohre·: unterhalb der Naht hinein- und herausschwingbar sind, die deformierte Kanten an den Enden der Rohrnaht in die zylindrische Form zurückdrücken.

9. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (121) im Bereich des vorderen Endes der Maschine für das vordere Ende des Rohres vorgesehen ist, der aus der Arbeitsstellung in eine Ruhestellung bewegbar ist.