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Die Erfindung betrifft Großschweißvorrichtungen.
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Positioniervorrichtungen für Schweißvorrichtungen sind bekannt.
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Die Druckschrift
DE 101 34 852 A1 beinhaltet eine Halteeinrichtung zum Halten von großformatigen Bauteilen. Diese besitzt mehrere Spanneinheiten, die auf einem Schienensystem verfahrbar sind. Das Schienensystem besteht dabei aus mehreren parallel zueinander angeordneten Schienen. Die Spanneinheiten sind entlang der Bauteilseiten angeordnet und besitzen schwenkbare und bereichsweise bogenförmig ausgebildete Spannarme. Die Spanneinheiten und die Spannarme bilden zum Halten des Bauteils einen Tunnel für das Bauteil. Halteelemente werden dabei auf den bogenförmig verlaufenden Spannarmen geführt.
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Durch die Druckschrift
DE 102 34 321 B3 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Spannen von Werkstücken bekannt. Das erfolgt mittels eines Spannfeldes zur Aufnahme des Werkstücks, wobei das Spannfeld aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Spannbrücken ausgebildet wird. Jede Spannbrücke besitzt einen Schlitten mit einem höhenbeweglichen und kippbeweglichen Kopf. Am Kopf ist ein Tisch als Auflager für das Werkstück vorgesehen. Darüber hinaus sind Spannpratzen vorhanden, die auf den Tisch absenkbar und gegen den Tisch pressbar geführt sind. Der Zugang ist durch die Spannbrücken eingeschränkt.
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Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, große zu schweißende Baugruppen sicher so zu spannen, dass diese einfach schweißbar sind.
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Diese Aufgabe wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
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Die Großschweißvorrichtungen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass große zu schweißende Baugruppen sicher spannbar und einfach schweißbar sind.
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Dazu weist die Großschweißvorrichtung eine modulare Positioniervorrichtung für eine Großschweißbaugruppe und mindestens ein Hand- oder Maschinenschweißgerät oder jeweils wenigstens ein Hand- und Maschinenschweißgerät auf. Die modulare Positioniervorrichtung besitzt
- – einen Träger mit wenigstens einer Geradführung für Querträger,
- – Querträger mit wenigstens einer Geradführung für Spannsäulen, so dass die Querträger eine Tragebene für die Großschweißbaugruppe sind,
- – Spannsäulen mit wenigstens einer Geradführung oder als Geradführung für Spannarme,
- – Spannarme sowohl als Anschlag als auch mit Spannklauen als Halteeinrichtung, wobei der Spannarm gegenüber der Spannsäule sowie jeweils eine Spannklaue gegenüber einer feststehenden Spannklaue verfahrbar sind.
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Großschweißvorrichtung bedeutet hierbei eine Schweißvorrichtung für große zu schweißende Baugruppen, deren Bauteile miteinander zur Großschweißbaugruppe mittels Schweißen verbunden werden.
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Der Träger, die Querträger, die Spannsäulen und die Spannarme mit den Spannklauen sind Module der Positioniervorrichtung und damit Module der Großschweißbaugruppe. Mit diesen wenigen Modulen können einfach große und aus mehreren Bauteilen bestehende Großschweißbaugruppen so positioniert werden, dass die zu schweißenden Stellen und Bereiche leicht zugänglich sind. Durch eine freie Verfahrbarkeit der Querträger, Spannsäulen, Spannarme und Spannklauen können frei wählbare Punkte im Raum der Positioniervorrichtung angefahren werden, so dass die unterschiedlichst gestalteten Großschweißbaugruppen einfach im Raum der Positioniervorrichtung platziert werden können. Die Großschweißbaugruppe wird an diesen Punkte gehalten, so dass diese dabei leicht von allen Seiten zugänglich ist. Die Spannarme dienen vorteilhafterweise als Anschläge und die Spannklauen als Halter für die Großschweißbaugruppe. Die freie Verfahrbarkeit der Querträger, Spannsäulen, Spannarme und Spannklauen gewährleisten darüber hinaus eine einfache und verklemmungsfreie Entnahme der geschweißten Großschweißbaugruppe. Die Bewegbarkeit des Spannarmes gegenüber der Spannsäule kann dazu vorteilhafterweise mittels einem Kreuzverbinder sichergestellt werden. Kreuzverbinder sind dabei weitere Module der Positioniervorrichtung.
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Die Querträger, die Spannsäulen und die Spannarme mit den Spannklauen sind mit dem Träger gekoppelt, so dass eine kompakte und autarke Positioniervorrichtung vorhanden ist.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass mittels Kombinationen der Module Großschweißbaugruppen bestehend aus Bauteilen unterschiedlichster Geometrie einfach in der Positioniervorrichtung fixierbar sind. Die Bauteile können dabei beispielsweise Bleche, Profile, Rohre oder Flansche jeweils einzeln oder in Kombinationen sein.
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Die modulare Positioniervorrichtung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass nur geradlinige Bewegungen zum Halten und damit Positionieren der Bauteile der Großschweißbaugruppe notwendig sind. Eine maßgenaue Positionierung vereinfacht sich wesentlich.
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Hand- und Maschinenschweißgeräte sind bekannt. Dabei wird insbesondere das Gasschmelzschweißen, das Lichtbogenhandschweißen, das Schutzgasschweißen und das Widerstandsschweißen angewandt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 10 angegeben.
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Die Spannsäule ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 2 über ein feststellbares Drehgelenk mit dem geführten Bestandteil der Spannsäule verbunden, so dass die Spannsäule vorteilhafterweise in ihrer Symmetrieachse verdreh- und in verschiedenen Positionen feststellbar ist.
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Nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 3 ist ein Auflagebock mit Rollen ein weiteres Modul der Positioniervorrichtung, wobei der Auflagebock zwei beabstandet zueinander angeordnete Rollen aufweist. Diese sichern eine genaue Positionierung eines Rohres oder eines Bauteils mit einer gewölbten oder gerundeten Oberfläche. Die Rollen können dazu auch an eine Höhenverstelleinrichtung als Bestandteil des Auflagebocks gekoppelt sein.
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Der Träger ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 4 dreh- und feststellbar an Gestellen gelagert. Das erhöht die Zugänglichkeit der Großschweißbaugruppe in der Positioniervorrichtung. Darüber hinaus kann auch beispielsweise eine Bahn mit einem Maschinenschweißgerät korrespondierend zum Träger angeordnet werden, so dass die positionierten Bauteile der Großschweißbaugruppe leicht miteinander geschweißt werden können.
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In Fortführung weist das Gestell darüber hinaus nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 5 eine Vorrichtung zur Höhenverstellung des Träger auf. Die Zugänglichkeit der Großschweißbaugruppe in der Positioniervorrichtung ist weiter verbessert.
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Die Querträger, die Spannsäulen und die Spannarme weisen nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 6 jeweils ein Positionsmesssystem auf, wobei das Positionsmesssystem ein die Entfernung zwischen Querträgern und/oder Spannsäulen und/oder Spannarmen und/oder Spannarm und Querträger bestimmendes Positionsmesssystem ist. Die Module können damit leicht wiederholt positioniert werden. Gleiche Großschweißbaugruppen sind auch mit Unterbrechungen in der Fertigungsfolge leicht wiederholt herstellbar.
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Wenigstens eine Spannklaue weist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 7 ein Positionsmesssystem auf, wobei das Positionsmesssystem ein die Entfernung der Spannklauen eines Spannarmes und/oder der Spannklaue und der Spannsäule bestimmendes Positionsmesssystem ist. Wiederholte Positionierungen gleicher Großschweißbaugruppen sind leicht durchführbar.
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Die Positionsmesssysteme sind nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 8 mit einer Steuereinrichtung verbunden. Weiterhin ist die Steuereinrichtung mit einem die Positioniervorrichtung und die entsprechend einer Großschweißbaugruppe markierten Positionen der Querträger, der Spannsäulen, der Spannarme und/oder der Spannklauen darstellenden Bildschirm verbunden.
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Vorgegebene und vorgebbare Positionen der einzelnen Module sind leicht entsprechend der zu bearbeitenden Großschweißbaugruppe platzierbar. Das kann sowohl per Hand als auch motorisch erfolgen, wobei die Querträger, die Spannsäulen, die Spannarme und die Spannklauen an Motoren gekoppelt sind. Letztere sind insbesondere bekannte Elektromotore.
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Die Querträger, die Spannsäulen, die Spannarme oder die Spannklauen oder eine Kombination davon sind nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 9 mit Antrieben gekoppelt. Die Positionsmesssysteme und die Antriebe sind darüber hinaus mit der Steuereinrichtung so verbunden, dass die Steuereinrichtung bei gleichen Großschweißbaugruppen eine die Querträger, die Spannsäulen, die Spannarme und die Spannklauen wiederholt automatisch positionierende Steuereinrichtung ist. Die Antriebe können dazu bekannte Elektromotore sein.
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Die Querträger, die Spannsäulen, die Spannarme oder die Spannklauen oder eine Kombination davon sind nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 10 mit Antrieben gekoppelt. Die Positionsmesssysteme und die Antriebe sind weiterhin mit der Steuereinrichtung so verbunden, dass die Steuereinrichtung eine die Querträger, die Spannsäulen, die Spannarme und die Spannklauen entsprechend einer durch CAD-Daten repräsentierten Großschweißbaugruppe automatisch positionierende Steuereinrichtung ist. Die Antriebe können dazu bekannte Elektromotore sein.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine modulare Positioniervorrichtung einer Großschweißvorrichtung,
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2 eine Spannsäule mit einem Spannarm,
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3 ein Spannarm mit Spannklauen,
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4 ein Auflagebock,
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5 eine modulare Positioniervorrichtung mit einer Kastenbaugruppe als Großschweißbaugruppe und
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6 eine modulare Positioniervorrichtung mit einem Maschinenschweißgerät.
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Eine Großschweißvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer modularen Positioniervorrichtung und mindestens einem Hand- oder Maschinenschweißgerät oder jeweils wenigstens einem Hand- und Maschinenschweißgerät.
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Hand- und Maschinenschweißgeräte sind bekannt, wobei insbesondere das Gasschmelzschweißen, das Lichtbogenhandschweißen, das Schutzgasschweißen und das Widerstandsschweißen angewandt wird.
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Die modulare Positioniervorrichtung für eine Großschweißbaugruppe besteht im Wesentlichen aus einem Träger 1, Querträgern 2, Spannsäulen 3 und Spannarmen 4 mit Spannklauen 5.
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Die 1 zeigt eine modulare Positioniervorrichtung einer Großschweißvorrichtung in einer prinzipiellen Darstellung.
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Der Träger 1, die Querträger 2, die Spannsäulen 3 und die Spannarme 4 mit den Spannklauen 5 sind Module der modularen Positioniervorrichtung für die Großschweißbaugruppe. Der Träger 1 besitzt eine Geradführung für Querträger 2, die damit auf dem Träger 1 und gegeneinander verfahrbar sind. Der Querträger 2 besitzt eine Geradführung für mindestens eine Spannsäule 3. Die Geradführungen des Trägers 1 und der Querträger 2 sind bekannte Flach-, Schwalbenschwanz- oder Prismenführungen ausgebildet. Erstere sind insbesondere Flachführungen mit entweder Umgriffleisten oder Schwalbenschwanz-Gegenführungen. Die Querträger 2 sind eine Tragebene für die Großschweißbaugruppe.
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Die Spannsäule 3 ist der führende Bestandteil einer Geradführung für mindestens einen Spannarm 4, der damit in seiner Höhe gegenüber dem Träger 1 und damit den Querträgern 2 höhenverstellbar ist.
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Die 2 zeigt eine Spannsäule 3 mit einem Spannarm 4 in einer prinzipiellen Darstellung.
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Der Spannarm 4 ist in einem führenden Bestandteil des geführten Bestandteils der Spannsäule 3 angeordnet. Die Bewegungsrichtung des geführten Bestandteils der Spannsäule 3 und die des Spannarms 4 sind rechtwinklig zueinander angeordnet. Das erfolgt als ein Kreuzverbinder 6.
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Die geführten Bestandteile der Geradführungen sind in verschiedenen Positionen zueinander feststellbar. Das erfolgt bekannterweise mittels lösbaren Klemmvorrichtungen.
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Der Spannarm 4 ist sowohl ein Anschlag für ein Bauteil der Großschweißbaugruppe als auch mit Spannklauen 5 als Halteeinrichtung versehen, wobei jeweils eine Spannklaue 5a gegenüber einer feststehenden Spannklaue 5b verfahrbar ist.
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Die 3 zeigt einen Spannarm 4 mit Spannklauen 5 in einer prinzipiellen Schnittdarstellung.
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Ein Bereich der gegenüber der feststehenden Spannklaue 5b beweglichen Spannklaue 5a ist im Spannarm geführt und an eine Gewindespindel 7 gekoppelt. Zur Verstellung besitzt der Bereich eine Innengewinde, so dass der Bereich ähnlich einer Bewegungsmutter verfahrbar ist. Das erfolgt mittels eines Handrades 8, welches mit der Gewindespindel 7 verbunden ist.
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Die 4 zeigt einen Auflagebock 9 in einer prinzipiellen Darstellung.
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Ein Auflagebock 9 mit Rollen 10 kann ein weiteres Modul der modularen Positioniervorrichtung sein, wobei der Auflagebock 9 wenigstens zwei beabstandet zueinander angeordnete Rollen 10 aufweist. Der Auflagebock 9 kann dazu kammartige Strukturen aufweisen, wobei in die Vertiefungen Achsen 11 mit Rollen 10 lose platzierbar sind. Mittels der mit den Achsen 11 versehenen Rollen 10 und der kammartigen Strukturen kann leicht eine Anpassung an die Gestalt und die Abmessung des Bauteils der Großschweißbaugruppe erfolgen.
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Die 5 zeigt eine modulare Positioniervorrichtung mit einer Kastenbaugruppe 12 als Großschweißbaugruppe 12 in einer prinzipiellen Darstellung.
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Der Träger 1 ist in einer Ausführungsform vorteilhafterweise dreh- und feststellbar in Gestellen 14 gelagert. Gleichzeitig kann das Gestell 14 eine Vorrichtung zur Höhenverstellung des Trägers 1 aufweisen.
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Die 6 zeigt dazu eine modulare Positioniervorrichtung mit einem Maschinenschweißgerät 15 in einer prinzipiellen Darstellung.
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Das Maschinenschweißgerät 15 weist dazu insbesondere mehrere gelenkig miteinander verbundene Arme auf, die auch über ein Kugelgelenk oder ein kardanisches Gelenk mit einem Schlitten verbunden sein können. Das Maschinenschweißgerät 15 ist auf einer Bahn 16 für den Schlitten korrespondierend und beabstandet zur modularen Positioniervorrichtung geführt. Die Bahn 16 ist mit den Gestellen 14 verbunden.
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Die Spannsäule 3 ist in einer weiteren Ausführungsform über ein feststellbares Drehgelenk 17 mit dem geführten Bestandteil der Spannsäule 3 verbunden, so dass die Spannsäule 3 in ihrer Symmetrieachse verdreh- und in verschiedenen Positionen feststellbar ist. Die Feststellung basiert auf Lochrastern in Platten (Darstellung in der 2), wobei zur Feststellung ein Bolzen oder eine Schraube in korrespondierend zueinander angeordneten Löchern der Platten platziert ist.
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In weiteren Ausführungsformen weisen die Querträger 2, die Spannsäulen 3 und die Spannarme 4 jeweils ein Positionsmesssystem auf, wobei das Positionsmesssystem ein die Entfernung zwischen Querträgern 2 und/oder Spannsäulen 3 und/oder Spannarmen 4 und/oder Spannarm 4 und Querträger 2 bestimmendes Positionsmesssystem ist.
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In Fortführung dazu kann auch wenigstens eine Spannklaue 5 ein Positionsmesssystem aufweisen, wobei das Positionsmesssystem ein die Entfernung der Spannklauen 5 eines Spannarmes 4 und/oder der Spannklaue 5 und der Spannsäule 3 bestimmendes Positionsmesssystem ist.
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Diese Positionsmesssysteme können weiterhin mit einer Steuereinrichtung und diese mit einem die Positioniervorrichtung und die entsprechend einer Großschweißbaugruppe markierten Positionen der Querträger 2, der Spannsäulen 3, der Spannarme 4 und/oder der Spannklauen 5 darstellenden Bildschirm verbunden sein.
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Die Querträger 2, die Spannsäulen 3, die Spannarme 4 oder die Spannklauen 5 oder eine Kombination davon sind in weiteren Ausführungsformen mit Antrieben gekoppelt. Weiterhin sind die Positionsmesssysteme und die Antriebe mit der Steuereinrichtung verbunden, so dass die Steuereinrichtung bei gleichen Großschweißbaugruppen eine die Querträger 2, die Spannsäulen 3, die Spannarme 4 und die Spannklauen 5 wiederholt automatisch positionierende Steuereinrichtung ist.
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Die Querträger 2, die Spannsäulen 3, die Spannarme 4 oder die Spannklauen 5 oder eine Kombination davon sind in weiteren Ausführungsformen mit Antrieben gekoppelt. Darüber hinaus sind die Positionsmesssysteme und die Antriebe mit der Steuereinrichtung verbunden, so dass die Steuereinrichtung eine die Querträger 2, die Spannsäulen 3, die Spannarme 4 und die Spannklauen 5 entsprechend einer durch CAD-Daten repräsentierten Großschweißbaugruppe automatisch positionierende Steuereinrichtung ist. CAD steht dabei für computer-aided design – rechnerunterstütztes Konstruieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10134852 A1 [0003]
- DE 10234321 B3 [0004]
