DE2327760C3 - Vorrichtung zum gegenseitigen Ausrichten zweier Flansche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gegenseitigen ■ Ausrichten zweier Flansche zwecks Verschweißen derselben mit den beiden einander gegenüberliegenden Enden eines Rohres, das in an ihm außen angreifenden radial verschieblichen Halterungen gelagert ist, mit Halterungseinrichtungen, welche eine Zentrierung, eine axiale Verschiebung und eine Drehung der Flansche um die Achse ermöglichen.

Eine derartige Anordnung, bei der flanschartige Enddeckel ausgerichtet und mit einem rohrartigen Mittelbereich zur Bildung von Druckbehältern verschweißt werden, ist in der US-PS 27 53 826 beschrieben. Wenn jedoch an Rohren Flansche angeschweißt werden sollen, die Bolzenbohrungen aufweisen, die für ein Verbinden des Flansches mit einem anderen Flansch oder einer weiteren Ausrüstung dienen, kann es notwendig sein, die Bolzenbohrungen der Flansche an den gegenüberliegenden Enden des Rohres in normierten relativen Lagen anzuordnen. Dies ist jedoch mit der bekannten Anordnung nicht möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß mit ihr auch ein wirksames Ausrichten der Flansche bezüglich der Bolzenbohrungen möglich wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an jedem Ende des Rohres ein radial verschiebbares Stützteil angeordnet ist, das einen in Richtung des mit mindestens einer Bolzenbohrung versehenen Flansches unter Federspannung stehenden axial verschieblichen Stift aufweist, der in die Bolzenbohrung einführbar ist.

Mit dieser Anordnung gelingt es die Flansche unter Verdrehen über die Halterungseinrichtungen genau in die normierte Stellung zu bringen. Die radiaie Verschiebbarkeit des StUtzteils ermöglicht die notwendige Anpassung der Vorrichtung an Flansche, bei denen die Bolzenbohrungen unterschiedliche radiale Abstände aufweisen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen Schalter, der von dem Stift bei dessen Einrasten in die Bolzenbohrung betätigt wird und einen der Drehung der Halterungseinrichtung dienenden Motor abschaltet. Dies ermöglicht auf einfache Weise eine automatische Ausrichtung der Flansche auch hinsichtlich der Lage ihrer Bolzenbohrungen.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn die Halterungseinrichtung einen Zentrierdorn und einen Elektromagneten enthält, die gemeinsam drehbar und unabhängig voneinander in axialer Richtung verschiebbar sind.

Aus der US-PS 6 14 190 ist es zwar bekannt, zum Spannen flanschartiger Werkstücke Zentrierdorne zu verwenden, die mit einem Magnetspanner zusammenarbeiten. Die Verwendung eines Zentrierdorns und eines Elektromagneten, die unabhängig voneinander in axialer Richtung verschiebbar sind, erweist sich im Zusammenwirken mit dem den Stift tragenden Halterungsteil als besonders wirksam. Zum einen wird hierdurch eine Anpassung der Vorrichtung an Flansche mit unterschiedlichen Innendurchmessern möglich, zum weiteren gelingt es damit, den Flansch nach der Einstellung in die erwünschte Winkelorientierung mittels Hilfe des Stiftes von diesem unter Beibehaltung dieser Winkelorientierung zurückzuziehen, so daß das Stützteil wieder freigegeben und von dem Rohr wegbewegt werden kann. Wenn der Flansch dann unter abermaliger Beibehaltung seiner Winkelstellung durch axiale Verschiebung der Halterungseinrichtung an das Ende des Rohres zurückbewegt wird, gelingt ein einfaches Verschweißen über den gesamten Umfangsbereich des Flansches und des Rohres, ohne daß dabei das Stützteil im Wege steht.

Die Zeichnung beschreibt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel.

F i g. 1 zeigt eine Ansicht im Längsschnitt,

F i g. 2 eine Ansicht im Querschnitt.

Gemäß der Zeichnung ist ein Paar von jeweils drei radial angeordneten Klemmbacken 2,2a an gegenüberliegenden Seiten der Flanschschweißvorrichtung vorgesehen, um das Rohr 1 einzuspannen. Jeder Klemmbacken steht mit einer Vorschubschraube 4 eines jeweiligen Schrittmotors 3 in Eingriff, so daß er radial bewegt werden kann. An der Außenseite jedes unteren Klemmbackens 2a sind zwei Stifte 5 vorgesehen, auf denen ein Flansch gehalten werden kann. Zwischen den Klemmbacken ist ein Stützteil 8 vorgesehen, das durch eine Schraube 7, die mit einem Schrittmotor 6 verbunden ist, radial bewegt werden kann. Ein Stift 10, der mit der Bolzenbohrung des Flansches in Eingriff kommen kann, ist auf dem Stützteil 8 vorgesehen und wird durch eine Feder U nach außen gedrückt. Das hintere Ende des Stiftes 10 ist mit einem Endschalter 12 zur Betätigung des Schalters verbunden. Ein Paar von Zentrierdornen 13 ist koaxial mit dem Rohr 1 vorgesehen, und jeder Zentrierdorn kann axial in den Zylinder 16 durch die Kolbenstange 14a des Luftzylinders 14 bewegt werden. Da die im folgenden beschriebenen Einrichtungen auf den gegenüberliegenden Seiten den gleichen Aufbau aufweisen, ist in der Zeichnung die Einrichtung auf der rechten Seite fortgelassen worden. Der Luftzylinder 14 ist an dem Maschinengehäuse festgemacht und steht gleitend mit dem Zylinder 16 in Eingriff. Ein Elek-

tromagnet 15 ist an dem Ende des Zylinders 16 vorgesehen und nimmi den Zentrierdorn 13 so in Eingriff, daß er gleiten kann. Der Zylinder 16 weist eine Endplatten 17 und 18 eingeschlossene Kammer auf, die in zwei Kammern durch eine Scheibe 20 getrennt ist, die am Luftzylinder 14 befestigt ist. Eine auf dem Zylinder 16 vorgesehene Verzahnung 21 steht mit einem mit dem Schrittmotor 22 gekoppelten Ritzel 23 in Eingriff. Wenn daher der Schrittmotor 22 betrieben wird, dreht das Ritzel 23 die Verzahnung 21 und damit den Zylinder 16 und den Zentrierdorn 13.

Alle Klemmbacken 2 und 2a befinden sich zunächst in der zurückgezogenen Stellung, und die unteren Klemmbacken 2a werden durch die Schrittmotoren nach Maßgabe von Impulsen, die dem Durchmesser des zu schweißenden Flansches entsprechen, in eine Stellung vorbewegt, in der die Stifte 5 den Flansch halten können. Der obere Klemmbacken 2 wird in eine Stellung gebracht, in der die Seitenfläche des Backens in Berührung mit der Seitenfläche des Flansches kommen wird. Das Stützteil 8 wird durch den Schrittmotor 6 in eine Lage vorbewegt, in der der Stift 10 in eine Bolzenbohrung des Flansches eingeführt werden kann.

Danach wird ein Flansch 24 auf die Stifte 5 an den Klemmbacken entlang gelegt und auf den Stiften gehalten, wobei die Mitte des Flansches sich in einer Lage etwas unterhalb der Achse des Rohres befindet. Dann wird der Zentrierdorn 13 durch eine Bewegung der Kolbenstange 14a des Luftzylinders 14 nach rechts vorbewegt, so daß der Zentrierdorn in die miniere öffnung des Flansches eingeführt wird, wie es auf der rechten Seite von F i g. 1 dargestellt ist, um den Flansch gegen die Seitenfläche der Klemmbacken 2a zu drükken. Damit ist der Flansch genau mit der Achse des zu schweißenden Rohres ausgerichtet. Danach wird der Zylinder 16 durch den Schrittmotor 22 gedreht, und damit werden ebenfalls der Zentrierdorn 13 und der Flansch 24 gedreht. Wenn eine der Bolzenbohrungen 25 des Flansches mit dem Stift 10 zusammentrifft, wird der Stift in die Bolzenbohrung durch die Feder 11 eingeführt, so daß der Flansch durch den Stift angehalten wird. Damit sind die Flansche auf den gegenüberliegenden Seiten des Rohres 1 in durch die Stifte 10 bestimmten Stellungen angeordnet. Die Bewegung des Stiftes 10 bewirkt eine Betätigung des Endschalters 12, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das Anhalten des Flansches signalisiert, und der Schrittmotor 22 wird durch das Signal angehalten. Anschließend wird der Zylinder 16 durch Einleiten von Luft in die rechte Kammer des Zylinders nach rechts bewegt, wodurch der Elektromagnet 15 zum Anliegen an den Flansch kommt, so daß er ihn anzieht, woraufhin der Elektromagnet mil dem angezogenen Flansch zurückbewegt wird. Falls notwendig, wird der Schrittmotor 22 auf einer Seite um einen bestimmten Winkel durch Signale gedreht, um den Elektromagneten f5 und den Flansch zu drehen. Damit sind die Bolzenbohrungen des Flansches in eine relativ zu dem Flansch auf der anderen Seite bestimmten Stellung gebracht. Das Stützteil 8 wird zurückgezogen, und die unteren Klemmbacken 2a werden in eine zum Halten eines zu schweißenden Rohres geeignete Lage bewegt. Das Rohr 1 wird auf den Klemmbacken 2a gehalten, und der obere Klemmbacken 2 wird abgesenkt, um das Rohr einzuspannen. Danach werden der Zentrierdorn 13 und der Elektromagnet 15 vorbewegt, damit der Flansch an dem Ende des Rohres anliegt, und wird der Flansch durch eine nicht dargestellte Schweißvorrichtung an das Ende des Rohres angeschweißt. Wenn alle Klemmbacken geöffnet sind, wird das Rohr, mit dem Flansch fallengelassen und zu einem nächsten Arbeitsschritt befördert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum gegenseitigen Ausrichten zweier Flansche zwecks Verschweißen derselben mit den beiden einander gegenüberliegenden Enden eines Rohres, das in an ihm außen angreifenden radial verschieblichen Halterungen gelagert ist, mit Halterungseinrichtungen, welche eine Zentrierung, eine axiale Verschiebung und eine Drehung der Flansche um ihre Achse ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende des Rohres (1) ein radial verschiebbares Stützteil (8) angeordnet ist, das einen in Richtung des mit mindestens einer Bolzenbohrung (25) versehenen Flansches (24) unter Federspannung stehenden axial verschieblichen Stift (10) aufweist, der in die Bolzenbohrung (25) einführbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schalter (12), der von dem Stift (10) bei dessen Einrasten in die Bolzenbohrung betätigt wird und einen der Drehung der Halterungseinrichtung (13 bis 21) dienenden Motor (22) abschaltet.

3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungseinrichtung einen Zentrierdorn (13) und einen Elektromagneten (15) enthält, die gemeinsam drehbar und unabhängig voneinander in axialer Richtung verschiebbar sind.

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