DE2429103A1 - Laufkatze und deren fuehrung um rohre und aehnliche werkstuecke verschiedenen durchmessers - Google Patents

Description

DR. KARL TH. HEGElL · DIPL.-ING. KLAUS DICKEL

PA T ENT ANWÄLTE OA7QI

Γ "1 20OO Hamburg 50

Große Bergstraße 223 Postfach SO 08 62 Telefon: (O4O) 3Θ62ΘΒ Telegramm-Adresse: Doellnerpatent

Ihr Zeichen: Unser Zeichen: Datum

H 2313 24. Mai 1974 Di/Er

CEG-Crose IfTTERHATIONAL, Inc.

7825 Katy Eo ad

Houston, Texas.77001, 7.St.A.

-Laufkatze und deren Führung um Rohre und ähnliche Werkstücke verschiedenen Durchmessers.

In dem amerikanischen Patent 3 6o4 612 ist eine Laufkatzen- und Schienenanordnung beschrieben, die im besonderen vorgesehen ist, um die Enden von Rohren großen Durchmessers, die für Pipelines verwendet werden, durch Lichtbogenschweißen in einer Ebene miteinander zu verbinden. Hierbei wird ein flexibles flaches Stahlband, das als Führungsschiene mit einer zylinderischen Fläche dient, fest um das Eohr herumgespannt, wobei Füße oder Stifte, die auf dem Rohr aufsitzen, für einen radialen Abstand sorgen. Der Laufkatzenmechanismus wird um das Werkstück durch mit Euten oder Flanschen

• - _ 2 —

409883/0938

Postscheckkonto: Hamburg 2912 20-205 . Bank: Dresdner Bank AQ, Kto.-Nr. 3813897

versehene Hollen geführt, die mit den Kanten der ringförmigen Schiene oder des Bandes zum Eingriff kommen. Die antreibende Kraft für die Laufkatze wird über eine Reibungsantriebsrolle, die motorgetrieben ist, übertragen, die mit einer Seitenkante der Führungsschiene zum Eingriff gebracht wird.

Das beschriebene System ist dazu bestimmt, ein Schweißgerät um das Arbeitsstück in der Schweißebene herumzuführen, um somit eine Eräzisionsumfangsschweißung zu gewährleisten. Dem Schweißgerät wird elektrischer Strom und ein inertes Gas zugeführt, um die SchweißungjvoiJÖxydation zu schützen. Somit führt die Laufkatze den SchweiBkopf in einer exakten umlaufenden Bahn, die in der Ebene der herzustellenden Verbindung liegt.

Die Laufkatze und die Kihrungsanordnung nach dem genannten Patent und die soeben erwähnte Schweißvorrichtung sind sehr erfolgisLch für die Schweißung von langen handelsüblichen Rohrleitungen eingesetzt worden. Es werden feste Fmfangssehweißungen ohne Blasen und mit stark verminderten Kosten erzeugt, verglichen mit anderen herkömmlichen !/"erfahren. Die Laufkatzenanordnung der beschriebenen Art besitzt jedoch den Nachteil, daß hier ein stabiler Rahmen vorgesehen ist, der nur auf einen Rohrdurchmesser paßt. Zur Schweißung eines Rohres mit einem anderen Durchmesser muß eine andere Laufkatzenanordnung eingesetzt werden. Hierdurch werden die Schweißkosten beträchtlich erhöht. Es ist demnach Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Laufkatzenanordnug der erwähnten Art so auszubilden, daß sie Rohren mit stark unterschiedlichem Durchmesser angepaßt und für diese verwendet werden kann. So soll es beispielsweise nach der Erfindung möglich sein, eine einzige Laufkatze zur Schweißung von Rohrleitungen mit einem Durchmesser vonreniger als 2o bis 25 cm und größer als 112 cm einzusetzen. In

_ 3 _ 40988 3/0938

manchen Fällen soll die Laufkatzenanordnung auch in der Lage sein, Schweißvorgänge entlang einer geraden Linie oder innerhalb einer Vertiefung durchzuführen.

Die baulichen Merkmale liegen in einem stabilen Haupt- oder Teilrahmen, der einen oder mehrere Schwenkbolzen oder Achsen trägt, sowie außerdem einstellbaren Teilen, die im Bezug aufeinander oder in Bezug auf das Werkstück um den Bolzen oder die Achse geschwenkt werden können. Diese Teile, die auf eine solche Weise schwenkbar miteinander verbunden sind, können jedoch sehr fest mit den. Hauptrahmenteilen verbunden werden. Bei der Herstellung einer schmalen Umfangsschweißnaht für Rohrleitungen mit einem Durchmesser bis zu 112 cm oder mehr, handelt es sich um das Aufbringen von geschmolzenem Metall in einer Schweißfuge, die nicht breiter ist als 1,6 mm. Dementsprechend muß der Mechanismus, der den Schweißkopf um den "umgang herum führt und dabei den Schweißbogen in der Mitte einer derart engen S¹Uge hält, mit höchster Präzision arbeiten. Eine Verstellmöglichkeit zur Einstellung- des Laufkatzenrahmens auf verschiedene Durchmesser darf diese hohe Präzision nicht beänflussen. Eine:hohe Genauigkeit der Vorschubgeschwindigkeit ist außerdem wichtig zur Herstellung einer guten/Schweißnaht. Demt ent sprechend liegt eine weitere Aufgabe darin, eine Laufkatze zusammen mit der'Antriebsvorrichtung so auszubilden, daß kein Genauigkeitsverlust bei der Geschwindigkeitskontrolle und den damit in Zusammenhang stehenden Funktionen eintreten kann. - " _ä

Die umlaufende !Fortbewegung um ein nach .außen konvexes zylindrisches Werkstück, wie z. B. um ein kreisförmig konvexes Profil, ist sicherlich der wichtigste Betriebsvorgang, der hier betrachtet wird, wobei jedoch Betriebsweisen bei konkaven

40988370938

Profilen oder entlang einer geraden Linie (die auch als Kurvenlinie mit einem unendlich großen Radius angesehen werden kann) in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen.

Bei zylindrischen Werkstücken, wie bei Abschnitten großer Rohre, werden die Enden des Führungsbandes, das in der vorliegenden Anmeldung nicht als neu beansprucht wird, miteinander verbunden, wodurch eine endlose Führungsschiene gebildet wird. Es kann eine besondere Anordnung vorgesehen sein, um den Spalt zwischen den freien Enden des Bandes zu überbrücken, um ein Verklemmen oder eine Bahn^abweichung der Laufkatze zu vermeiden, während diese den Spalt überläuft. Die Laufkatze ist mit einem Paar Führungsrollen versehen, die einen Flansch oder eine Nut aufweisen und in einem verhältnismäßig großem Abstand voneinander auf der Umlaufbahn auf einer Seite der Schiene angeordnet sind, während mindestens ein-e weitere, ebenfalls mit einem Flansch oder einer Nut versehene Rolle mit der gegenüberliegenden Kante der Schiene zum Eingriff kommt. Drei derartige Rollen sind vorzugsweise Leerlaufrollen, das heißt, sie werden normalerweise nicht angetrieben. Eine vierte angetriebene Rolle dienst als Treibelement, wobei die Kraft normalerweise über eine Reibfläche übertragen wird, während die Rolle üblicherweise keinen Flansch aufweist. Sie ist motorgetrieben und kann fest mit einer Kante der Schiene zum Eingriff gebracht werden, wobei durch die Reibkraft die Laufkatze entlang der Schiene auf ihrem vorbestimmten Weg geführt wird. Torzugsweise befinden sich zwei Leerlaufrollen auf der Torderseite, wobei deren Rotationsachsen an der Laufkatze befestigt sind, während eine Leerlaufführungsrolle und die Antriebs- oder Reibungsrolle sich im rückwärtigen Bereich befinden und unabhängig voneinander angeordnet sind, so daß die Rotationsachse einer jeden Rolle seitlich geschwenkt werden kann und somit auf die Seitenkante der Führungsrolle zu-und von dieser weg^geschwenkt werden kann.

409883/0938 - 5 -

Durch, diese Anordnung kann die Antriebsrolle außer Eingriff gebracht werden, während sieb, die dritte, das heißt, die Leerlauf führungsrolle, nach wie vor im Eingriff befindet. Die Laufkatze würde von der lünrungsschiene abfallen, wenn beide Rollen gleichzeitig gelöst wurden. Dies wird in einem JTaIl dadurch erreicht, daß man die Achsen oder Wellen der beiden schwenkbaren Teile in drehbaren exzentrischen Halterungen anordnet. Durch die Drehung einer oder der beiden derartigen Halterungen kann das wahlweise Lösen erreicht werden.

Wenn schwenkbare IFührungsroIlen usw., wie sie oben beschrieben sind, mit einer solchen Laufkatze in Verbindung gebracht werden sollen, deren Bewegungsradius und deren eigener Krümmungsradius veränderlich oder einstellbar ist, so daß er verschiedenen Werkstüokdurchmessern angepaßt werden kann, treten Schwierigkeiten auf« Die Achsen der ITührungsrollen müssen radial im Hinblick auf den Laufkatzenweg ausgerichtet werden, ebenso wie auf', die !führungsschiene,mit welcher sie zum Eingriff kommen. Sie müssen gleichzeitig so angeordnet werden, daß die Hüten oder Flansche genau mit der Schienenkante zum Eingriff kommen, unabhängig vom Grad der Krümmung.

Demtentspreehend ist eine Aufgabe der Erfindung darin zu sehen, eine einfache und genaue arbeitende Bollenpositionsanordnung zu schaffen, wobei die lührungs·»- oder Halterungsanordnungen und das Antriebselement in einem Abstand auf dem Umfang der. Schiene oder der Bewegung sbahn angeordnet werden könnea, daß sie alle gleichmäßig radial und tangential zur Bahn liegen, unabhängig von ihrer Anzahl oder Reihenfolge. Demtentspreehend kann eine Antriebsrolle durch eine Leerlaufrolle an diesem oder

- 6 409883/0938

jenem Platz ersetzt werden oder auch, umgekehrt. Drei Puhrungsrollen oder mehr können auf einer oder beiden Seiten statt einer oder zwei Verwendung finden, während auch, eine mit einem I¹IaQSCh. versehene "Führungs-" Rolle als Antriebsrolle eingesetzt werden kann. Es können auch, zwei Antriebsrollen statt einer auf einer oder beiden Seiten der Schiene eingesetzt werden , um eine bessere Kraftübertragung zu gewährleisten* was beispielsweise dann der Fall ist, wenn die mittels der Laufkatze zu befördernde Vorrichtung ungewöhnlich, schwer ist oder die Art der Schiene und die Zugelemente dieses erforderlich, machen.

Um die Ausrüstungskosten möglichst gering zu halten, werden bevorzugt standardisierte Mormteile, wie zum Beispiel abgedich-tete Kugellager und andere Standard oder leicht beschaffbare !eile, soweit dies möglich, ist, verwendet. Der Aufbau der einstellbaren Laufkatze nach, der - Erfindung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß einige der Bestandteile der Maschine, wie sie eingangs beschrieben wurde, dort, wo es vertretbar ist, eingesetzt werden. Für die Arbeiter, die an die Bedienung der eingangs erwähnten Laufkatze gewöhnt sind, wird der allgemeine Aufbau und die Hauptmerkmale dieser Laufkatze beibehalten, soweit dies praktisch ist.

Gewisse Vorteile können erreicht werden, wenn man von den speziellen Anordnungen der oben erwähnten Laufkatze abweicht, wobei es sich um im Rahmen der Erfindung liegende Abänderungen handelt. Allein für die Festigkeit ist, ebenso wie bei der patentierten Laufkatze, eine normierte vordere Platte vorgesehen,, an welcher die erforderliehen Einstellungen durchgeführt werden können. Die Anordnung, bei welcher zwei vordere

- 7 409883/0938

-⁷ - 2423103

Führungen in der Form von mit Nuten versehenen Rollen vorgesehen sind, die einen großen Abstand voneinander besitzen, kann vorteilhaft beibehalten werden, während die Anordnungen zur Halterung einer oder mehrerer Sollen auf der gegenüberliegenden Seite der Führungsschiene verändert werden können, um gewisse weitere Vorteile zu erreichen. Ein stabiler Aufbau und die Austauschbarkeit der Teile werden beibehalten, während bei der Konstruktion wesentliche Veränderungen vorgenommen wurden, um andere Vorteile zu erreichen und besondere Notwendigkeiten zu erfüllen. So wird auch der Vorteil des einfachen Antriebs dort beibehalten, wo eine größere Antriebskraft nicht zu übertragen ist.

Die Erfindung soll im folgenden anhand verschiedener Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt, bzw. zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer besonderen

Anordnung der Führungsrollen zur Anpassung an --¹.." verschiedene Krümmungen,

Fig. 1 A u. 2 schematische und geometrische Darstellungen,

Fig. 3 die Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4- eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 3, wobei einige Teile weggelassen sind,

Fig. 5 ein Teilschnitt in vertikaler Sichtung durch die Vorrichtung gemäß den Figuren 3 "und 4, wobei einige Teile weggelassen sind, im wesentlichen entlang der Schnittlinie 5-5 der Figur 3»

Fig. 6 ein weiterer Teilschnitt entlang der Schnittlinie 6-6 der Figur 3_}

- 8 4098 83/09 3 8

2423103

Fig. 7 eine Detaildarstellung, teilweise im Schnitt einer mit einer Nut versehenen angetriebenen Zugrolle und deren Halterung,

Fig. 8 ein weiterer Teilschnitt, im wesentlichen entlang der Schnittlinie 8-8 der Figur 3₅ wobei Teile ausgelassen sind,

Fig. 9 eine der Figur 3 vergleichbaren Darstellung einer anderen Ausführungsform,

Fig. 1o ein vertikaler Teilschnitt der Anordnung gemäß

Figur 9j im wesentlichen entlang der Schnittlinie 10-10 der Figur 9,

Fig. 11 ein weiterer Teilschnitt entlang der Schnittlinie 11-11 der Figur 9,

Fig. 12 die Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform,

Fig. 13 ein vertikaler Teilschnitt entlang der Schnittlinie 13-13 der Figur 12,

Fig. 14- ein weiterer Teilschnitt entlang der Schnittlinie 14-14 der Figur 12, wobei Teile weggelassen sind,

Fig. 15 die Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform,

Fig. 16 eine ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführung s form,

Fig. 17 die Draufsicht auf wieder eine andere Ausführungsform,

Fig. 18 die Darstellung einer anderen Ausbildung der Antriebsvorrichtung,

Fig. 19 einen Teilschnitt entlang der Schnittlinie 19-19 der Figur 18.

- 9 -409883/0938

Bevor eine eingehende Beschreibung der Vorrichtung gegeben wird, sollen zunächst grundsätzliche geometrische Betrachtungen kurz angestellt werden. In den Figuren 1, 1 A und 2 sind verschiedene Vegstrecken dargestellt, denen das !Führungselement der Laufkatze folgt. Dabei ist gemäß Figur 1 die Wegstrecke P gerade (unendlich großer Radius), gemäß Figur 1 A bei P^. eine scharfe Erümmung (kleiner Radius).und gemäß Figur 2 bei Pp eine weniger scharfe Krümmung (größerer Radius). Es soll nun angenommen werden, daß der Punkt _e in jeder der drei Figuren der Eontaktpunkt zwischen dem Führungselement für die laufkatze, das hier als Leerlaufrolie 2 dargestellt ist, und der Schiene P, P_x. oder P~ nach den Figuren 1, 1 A oder 2 ist. In ähnlicher Weise ist der Punkt e/ der Eontaktpunkt für die Rolle 2¹. Die Achse der Führungsrolle 2 durchläuft die Mittelachse der Bahn, die gleichzeitig die Achse des zylindrischen- Werkstückes, wie z.B. des Rohres und auch die Mittelachse der Führungsschiene ist. Es soll weiter angenommen werden, daß der Punkt e_ oder e/ auf einem Winkelhebel 4-'',6' in einem radialen Abstand von dem Hebel 6' aus in Richtung auf die Achse des Werkstückes um den Weg d. und seitlich in einem Abstand X von einer Rahmenschwenkachse Q angeordnet ist. Das heißt, die Abstandslinie von dem Hebel 6¹ liegt parallel zu einer Tangente des Weges P, P^, wobei der Abstand von der nächsten Achse Q mit X bezeichnet ist. Wenn nun die Laufkatze ein fixierter starrer Körper wäre, und zwar für die gekrümmte Bahn Pl (Figur 1 A), wobei die breiten Hebel an einem festen Punkt (an der nicht dargestellten Laufkatze) ange-

2 bracht sind, liegen der Punkt e, der Führungsrolle und der Punkt e¹ der Führungsrolle 2' beide auf Radiallinien ae und ae¹ (Figur 2) in einem Abstand r/ von der Achse a¹ und der

- 1o -

4 098 83/0938

Winkel zwischen den Achsen (die Kadien schneiden sich, in der Achse a.¹) ist doppelt so groß wie der Winkel, dessen tangens X dividiert durch (r_'+d). Eine Idnie Tom Punkt Q oder Q¹ durch die Achse ji¹ teilt offensichtlich diesen Winkel in zwei gleiche Teile. Die Entfernung el ist natürlich gleich dem Abstand, um welchen der !rager für e· oder e^f radial von dem Weg oder der Spur P versetzt ist.

Wenn nun ein mechanischer Schwenkpunkt im Punkte Q (Figur 1 A) eingerichtet würde, so daß die Achse ae und ae¹ in ihrer !Richtung so geändert werden können, daß sie in einem größeren Abstand r¹ von den Punkten e_ oder je¹ schneiden, so treffen die gleichen Beziehungen nach wie vor zu« Das heißt, der Winkel zwischen den Linien a*e und a'e' (Figur 2), ist nach wie vor doppelt so groß wie der Winkel, dessen Tangens gleich X dividiert durch (r_^r+d) ist. In Figur 1 verlaufen die Linien durch e und e^r parallel .(für eine gerade Bahn). Hierbei werden die Eadien unendlich lang, während sich jedoch die Abstände oder Längen der Hebel 4',6¹ und 8¹Io¹ nicht verändern. Eine Linie durch den Punkt Q¹, die senkrecht durch die Fortbewegungsbahn P verläuft, liegt mitten zwischen den Achsen 4-' und 8^f und parallel zu diesen- In Figur 2 fallen die Linien durch die Mitte oder die Achse &^f und die Punkte e. und e/ mit den Achsen der Schienenführungselemente 2 und 2¹ zusammen. Diese Teile laufen genau tangential entlang der Spur P_x. oder P^.

Wenn jedoch der Abstand d geändert wird, z.B. in ^. (Figur 2), ohne daß man X ändert, schneidet die Linie fg, die senkrecht zu fQ' verläuft und die Spur bei _ej[ kreuzt, nicht die

- 11 -

409883/0938

Achse _aV und die !Führungsro 11 en bewegen sich nicht tangential zur Spur P£. Es läge dann kein genauer Abrollkontakt zwischen den Punkten e oder e¹ und der Schiene vor, das heißt, daß ein Gleiten oder eine Reibung zwischen der Führungsrolle und der Schienenkante auftritt. Ein ähnlicher Fall liegt vor, wenn df gleichbleibt, jedoch für X ein neuer Wert x¹ eingesetzt wird, wobei eine Linie jh, die senkrecht auf h£' steht und die Achse des Elementes e4 schneidet, nicht durch die Achse _a laufen würde. Offensichtlich können dann die Teile 2 oder 2' nicht genau auf der Schiene abrollen und die gewünschte Führung würde nicht erreicht. In anderen Worten muß ein Schwenkpunkt zur Änderung der Bahnkrümmung einer Laufkatze für eine Spur größeren oder kleineren Durchmessers genau auf der Halbierungslinie des Winkels zwischen den Achsen der Rollelemente liegen, das heißt, genau dazwischen. Diese Achsen laufen beide durch die Mitte der Spurkrümmung oder Werkstückachse a. oder aV . Oder um es anders auszudrücken, wenn die Laufkatze 2 (oder mehr) zu Schwenkaehsen besetzt, müssen, um den Winkel Einstellungskomponenten das Einschwenken in verschiedene Radialwinkel zu ermöglichen, damit die Arbeit am Werkstücken verschiedenen Durchmessers durchgeführt werden kann, die Achsen der Abrollelemente jeweils zwischen den beiden benachbarten Schwenkaehsen liegen. Außerdem muß der radiale Abstand d für alle Führungsrollen der' gleiche sein. Diese grundsätzlichen Betrachtungen müssen bei der weiteren Beschreibung im Auge gehalten werden.

Die Ausführungsform, die im Zusammenhang mit den Figuren 3 bis 8 einschließlich beschrieben wird, verwendet drei gleichmäßig voneinander entfernte Schwenkpunkte oder Achsen zur Winkeleinstellung, wobei die Rollen, die mit der ,Führungsschiene im Eingriff stehen, im Bezug auf diese Achsen entsprechend der obigen Erläuterungen angeordnet sind. Ia jedem

A0 9883/0938 -12-

Pall liegt der Eontaktpunkt zwischen der Laufkatze und der Führungsschiene zwischen den Schwenk- oder Gelenkpunkten oder um eine gleiche Strecke außerhalb. Die Leerlauf- oder Führungsrollen, die mit den Seitenkanten der Führungsschiene zum Eingriff kommen, sind tangential genau auf die Führungsschiene ausgerichtet, wobei ihre Achse genau senkrecht hierzu verlaufen. Es werden im wesentlichen die gleichen Leerlaufrollen, Antriebsrolle, Lager- und Einstellungsanordnungen verwendet, die bei der bereits eingangs erwähnten Ausführungsform nach Miller und Helso eingesetzt werden. Eine stabile Vorderplatte 4-0 dienst sowohl als Bezugsfläche als auch als Stütze für den Schweißkopf oder andere Arbeitsvorrichtungen. Sie ist mit Bohrungen und Schlitzen versehen, wie dies in Figur 4- dargestellt ist, so daß die entsprechend einstellbaren Achsen oder Wellen und die damit in Zusammenhang stehenden Teile genau, eingestellt und sicher befestigt werden können, ungeachtet des Eohrdurchmessers oder der Spur, auf welcher die Laufkatze einzustellen ist.

Die Laufkatze besitzt zwei vordere Leerlaufführungsrollen 27 und 28, die außen im Abstand voneinander, das heißt, mit einer verhältnismäßig großen Entfernung entlang der Spur angeordnet sind, um eine hervorragende Stabilität auf der Spur zu gewährleisten, während die Eäder 85 und 29 am hinteren Ende dichter zusammenliegen und wahlweise und unabhängig voneinander mit der Schienenkante zum Eingriff bringbar sind. Das Ausrücken des Antriebsrades 85 gestattet bei eingerücktem Führungsrad 29 ein manuelles Führen der Laufkatze entlang der Schiene. Außerdem ist durch ein unabhängiges Einrücken des Antriebrades 85 ein normaler automatischer Betrieb möglich. Sowohl die Leerlaufrolle als auch die Antriebsrolle können ausgerückt werden wenn die Laufkatze vollständig von der Führungsschiene abgenommen werden soll.

- 13 409883/0938

Die hintere Führungsrolle 29 und die Antriebsrolle 85 sind exzentrisch in einem drehbaren Gehäuse oder einer drehbaren Halterung befestigt und durch den Einsatz von "0" Eingen 1oo (!Figur 5) abgedichtet. Es können auch entsprechend andere staub- und wasserdichte Abdichtungen oder abgedichtete Kugellager eingesetzt werden« Die vorderen Leerlaufrollen 27 und 28 werden vorzugsweise ebenfalls über abgedichtete staubdichte Lager herkömmlichen Typs gehalten. Die Laufkatze,gemäß den Figuren 3 und 4, kann so eingestellt werden, daß sie um Rohre bis zu einem Durchmesser von zwangzig Zentimetern ebenso umlaufen kann," wie entlang einer geraden Linie (unendlich großer Werkstückdurchmesser). · ■

Die "Figur 3 z,eigt einen Teil eines Werkstückes 2o, wie beispielsweise eines großen Rohres, um welches die Führungsschiene oder das flexible Band 21 befestigt ist, wobei die vordere Kante sorgfältig parallel zur und im Abstand von der Endebene des Rohres, an welcher eine Schweißverbindung anzubringen ist, angeordnet ist. Das Führungsband wird von dem Rohr 2o durch Füߣe 22 in einem radialen Abstand gehalten (Figuren 5 und 6), die sich auf der Außenfläche des Werkstückes abstützen. Nicht dargestellte Spannungselemente halten das Band fest an seinem Platz. Ein Überbrückungselement 23 (Figur 6) ist vorgesehen, um die Laufkatze über die Verbindungsstelle des Bandes hinwegzuführen. Dieses wird im einzelnen in dem amerikanischen Patent 3 6o4 612 von Miller und Nelson beschrieben. Die Laufkatze 24 ist so ausgebildet, daß sie entlang der Schiene 21 zu laufen vermag, wobei sie durch den großen Abstand der Führungsrollen 27 und 28 mit . höchster Genauigkeit gesteuert wird.

409883/0938

Die !Fiiiirungs- oder Leerlaufrolle 29 greift auf der Hinterkante des. Bandes 21 an, wobei seine Achse exzentrisch, in einer drehbaren Halterung Jo, ebenso wie in dem vorerwähnten Patent, gelagert ist. Ein radial vorspringender Hebel 31 an dem Exzenter Jo ist schwenkbar an einem Verbindungsglied J2 befestigt,.dessen Vorderende mit einem Gelenkstück 33 in. Verbindung steht, daß schwenkbar mit einem verschiebbaren Eiegelbolzen 34- in Verbindung stent, der gegen den Druck einer !feder 35 in eine Bohrung 36 innerhalb eines Vorsprunges 38 eingeschoben werden kann. Ein Schraubpfropfen kann in jeder Richtung gedreht werden, um die Jeder 35 am Eiegelbolzen 34- unter die gewünscnte Vorspannung zu setzen und somit die Kraft zu kontrollieren, mit welcher die exzentrische Halterung 3o die Eolle 29 in den Eingriff mit der Kante der Schiene 21 . drückt.

Die stabile i'rontplatte ist stark genug, um sicherzustellen, daß kein Verbiegen oder Ablenken der Laufkatze während ihres Betriebes eintritt. Sie besitzt die in Flgur 4 gezeigte Form, wobei die Enden 41 nach unten etwas zusammenlaufen. Die Platte 4o besitzt eine ebene Vorderbacke, an welcher. Arbeitsvorrichtungen,' wie beispielsweise ein-Schweißkopf o.a. befestigt werden kann, wofür Gewindebohrungen 4-3 vorgesehen sind. Eine ebene Oberkante 44 der Platte 4o trägt die Vorderkante der Steuerdose 46. Die letztere bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung.

In der Mitte des Hauptrahmenteils 4o ist ein stabiler Gelenkstift oder eine Achse 5o auf der Vorderseite fest

- 15 AO9883/0938

mittels einer Schraube oder einem Bolzen 51 angebracht. Auf den rechten und linken rückwärtigen Teilen des Rahmens 4-o ist jeweils ein Paar '"C'-förmiger Klammern 54- und 55 vorgesehen. Diese Klammern sind mittels Bolzen 56 an der Platte 4-0 "befestigt, die durch einen vorderen Riegel 57 ¹UJi(I einen rückwärtigen Eiegel 58 einer geweiligen "G" Klammer 54- oder 55 hindurchgreifen. Jede der Schrauben 56 durchgreift außerdem und "bildet einen Gelenkpunkt für eine Nabe 59 cLer Teilrahmen 6o oder 61. Jede Schraube 56 stellt somit ein Gelenkbolzen oder eine Achse zur ¥inkeleinstellung einer "C" Klammer 54- oder 55- dar. Ösen an den Laschen 62 und 63 der Teilrahmen 6o und 61 werden schwenkbar von dem Gelenkstift 5o gehalten, wodurch sich die Winkeleinstellung der Teile zueinander "bewerkstelligen läßt. Jede Schraube 56 kann gelöst werden, so daß die Teilrahmen 6o oder 61 um einen vorbestimmten Winkel um die Achse oder den Stift 5o geschwenkt werden können. Hach der Einstellung werden die Teile 6o, 61 durch Anziehen der Schrauben 56 in ihrer Position arretiert. Die Schraubenköpfe 67 und 68 werden in eine bogenförmige Aussparung 69 innerhalb der Platte 4-o versenkt. Zur weiteren Absicherung gegen ein Lösen oder Bewegen der "C" Klammern 54- oder 55 um die Schraubenbolzen 56, wenn diese angezogen we.rden, ist ein Ohr oder ein Zapfen 7o je- " weils fest mit der Eückflache der Platte 4-0 mit Hilfe einer Schraube 71 (S¹XgUr 3) verspannt. Die Schrauben 71 befinden sich in der gewünschten Position in ohrenförmigen Schlitzen 72.

Die "C-f örmigen Klammern 54- und 55 tragen die Lager, in welchen die vorderen Führungsrollen 28 und 27 gehalten werden.

- 16 -

4098 83/0938

Wie am deutlichsten aus Figur 5 hervorgeht, wird die Rolle 27 von einer Welle 75 gehalten, die in ein abgedichtetes Lager 99 in einer entsprechenden Öffnung 78 der "C" Klammer 55 eingebettet ist. Ein vergrößerter Flansch 79 oberhalb der Mut der Bolle 27 besitzt eine abgeschrägte untere Fläche 80, die beim Aufsetzen der Laufkatze auf die Schiene die Führung unterstützt. Um sicher zu gehen, daß die mit einer Hut oder einem Flansch versehene Rolle 27 sich in der richtigen Höhe innerhalb der Halterung zum. entsprechenden Lauf entlang der Spur befindet, kann die bearbeitete Oberfläche

82 in der Öffnung 81 des Teiles ^ (Figur 7) genau auf das gewünscÜE Niveau zugeschnitten sein, wanrend auch andere Halterungs- und Lagerelemente genau bearbeitete Oberflächen

83 besitzen. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Rolle 27 sich genau auf dem richtigen Niveau befindet, gemessen von der Achse a. der Spur und dem Werkstück. In diesem Zusammenhang wird auf Figur 2 hingewiesen. Die Rolle 28 auf der rechten Seite ist in ähnlicher Weise befestigt. Jede der Rollen besitzt vorzugsweise zwei Nuten und/ oder drei Flansche. Die obere Nut kommt mit der Kante der Schiene 21 zum Eingriff, während die untere Nut in der Überbrückungselement 23 (Figur 6) eingreift (wie im einzelnen in dem amerikanischen Patent von Miller und Nelson beschrieben worden ist), um die Laufkatze ohne Abweichung über den Spalt in der Führungsschiene hinüberzutragen.

Wie am deutlichsten aus den Figuren 6 und 8 zu entnehmen ist, trägt der Teilrahmen 60, der am innersen Ende an einer Gelenkwelle 5o und am äußeren Ende (über eine Buchse 7^) an dem Bolzen 56 schwenkbar gehalten wird, außerdem einen nach oben gerichteten Vorsprung 38, der mit demjenigen, der

409883/0938

auf der linken Seite der !Figur 3 "beschrieben wurde, ähnlich ist. Dementsprechend werden, wenn die Teilrahmen 60 und 61 um den Gelenkstift 5o in einen anderen Winkel zueinander gebracht werden, die Druckfeder 35 ₅ der Riegelbolzen 34· sowie die Teile innerhalb des Vorsprunges 38 gleichzeitig in Position gebracht. Das Gelenkstück 33 und die Verbindungshebel auf der' rechten Seite (Figur 3) sind mit denjenigen auf der linken Seite identisch -und brauche nicht im einzelnen beschrieben zu werden. In manchen Stellen kann anstelle der Befestigung der Leerlaufrolle 29 innerhalb der exzentrischen Halterung 3© eine Antriebsrolle 85 mit einem Heibungsflansch erforderlichenfalls so angeordnet werden, daß sie in treibendem Eingriff mit der rückwärtigen Kante der Schiene (wie sich aus Figur3ergibt)"steht, wenn der Gelenkhebel 33 sich in der aufrechten,durch eine ausgezogene Linie dargestellten oder der arretierten Position befindet. Die Rolle 29.befindet sich außer Eingriff mit der Schienenkante, wenn der Hebel 33 ä-ie rechte durch eine strichpunktierte Linie angedeutete Position einnimmt. Da die Schwenkmechanismen für die Rollen 29 und 85 gleich und austauschbar sind, kann auch entweder eine Führungsrolle des Leerlaufrollentyps 29 oder eine Antriebsrolle ohne Flansch und mit einer geriffelten Oberfläche zusammen mit dem Antriebsmotor 87 und dem Untersetzungsgetriebe 88 in einer oder beiden der drehbaren Gehäuse oder Halterungen 30 angeordnet sein. Wenn ein besonders schweres Instrument von der Laufkatze 24 zu.transportieren ist, kann es vorteilhaft sein, .in beiden Gehäusen-Antriebsrollen vorzusehen. Normalerweise bevorzugt man jedoch eine mit einem Flansch versehene Leerlaufrolle und eine mit keinem Flansch oder keiner Nut versehene Antriebsrolle im rückwärtigen Teil.

- 18 -

40 9883/0938

Eine Klammer 9o wird von dem festen rückwärtigen Ende des Hauptgelenkstiftes 5o getragen und deren flache obere Fläche bildet eine Stütze für die Rückseite des Steuerdosengehäuses 46. Die Gehäuse 3o A für die Exzenter Jo sind vorzugsweise einstückig mit den entsprechenden Teilrahmen 6o und 61 ausgebildet. Die wesentliche Rahmenanordnung besteht somit aus der stabilen Ixontplatte 4o, dem Hauptgelenkstift 5o, der starr mit der Platte 4o verbunden ist, den soeben erwähnten Teilrahmen 6o und 61 mit den exzentrischen G-ehäusen und den "C'-KLammern 54 und 55 j is- welchen die vorderen Le erlauf führung sro 11 en gehalten werden. In der Weise, in der die gesamte Laufkatze verspannt und verschraubt ist, ist sie stabil genug, die Arbeitsausrüstung zu tragen, ohne daß hierbei eine Bahnabweichung eintreten kann, die durch die Vorderkante der Führungsschiene 21 bestimmt wird. Diese Vorderkante verbleibt stets gerade und eben, auch wenn die rückwärtige Kante sich durch die Reibungsübertragung der Antriebsrolle 85 etwas abnutzen kann.

Wie auch in Figur 3 dargestellt ist, liegen die Achsen der rückwärtigen Hollen 29 und 85 Jeweils rechts und links in einem Abstand von X von dem Hauptgelenkstift 5o. Die Gesamtentfernung 2 X zwischen diesen beiden Hollen entspricht der Entfernung L, wenn die Laufkatze auf Geradeausfahrt eingestellt ist. Wie bereits oben erwähnt, ist dieser Abstand X der Hollen im Hinblick auf die Schwenkachsen wichtig, um sicherzustellen, daß die Hollen genau auf der Schiene abrollen, wie auch immer die Schienenkrümmung sein mag. In ähnlicher Weise sind die vorderen Führungsrollen 2? und 28 in einstellbaren Schwenkhebeln oder "C"-Klammern 55 und 54 gelagert, wobei die gleiche Entfernung X oder L/2 außerhalb der Sekundärschwenkachsen oder

- 19 409883/0938

-Bolzen 56 vorliegt. Die letzteren sind "wiederum in einem Abstand von X oder L/2 jeweils auf der linken oder rechten Seite von den hinteren Rollen 85 und 29 angeordnet. Dieses sind Entfernungen entlang senkrechten linien auf den jeweiligen Radien, die durch die Einstellachse oder -achsen verlaufen und nicht die Projektion der Abstände auf eine Ebene, wenn die zu verfolgende Bahn gekrümmt, ist.

Um die genaue Einstellung der Schraubenbolzen 56 in Schlitzen 65 oder 66 (Figur 4) zu erleichtern und die "C"-Klammern 54 und 55 für die Anpassung an die gewünschte Krümmung oder den Werkstückdurchmesser entsprechend anzusetzen, sind Skalen oder Feineinstellungsmarkierungen auf der rückwärtigen Fläche der Vorderplatte 4ο aufgebracht, wie dies bei 91 dargestellt ist. Die in Figur 4 in ausgezogenen Linien dargestellte Laufkatze ist für ein Rohr oder ein Werkstück von großem Durchmesser eingestellt, während die gestrichelten Linien die Einstellung für ein Werkstück kleineren Durchmessers zeigen. Die Fortbewegung der Laufkatze auf der Führungsschiene 21 vollzieht sich in der gleichen Weise wie bei der eingangs, erwähnten Vorrichtung von Miller und Uelson, wobei auch die einzelnen Teile, wie Rollen, Lager und andere Bestandteile, austauschbar sind. Durch die vorliegende Erfindung kann die Laufkatze für Präzisionsarbeiten an Werkstücken verschiedenen Durchmessers oder unterschiedlicher Größe eingesetzt werden.

Die Figuren 9» 1o und 11 zeigen eine zweite Ausführungsform, bei welcher nach wie vor viele Vorteile der oben beschriebenen Anordnung beibehalten werden. Diese Laufkatze besitzt zwei

- 2o 409883/0938

Hauptsch.wenkach.sen 152 und 153» die parallel zueinander verlaufen und senkrecht zur Arbeitebene stehen. Durch deren Einstellung kann die Laufkatze an verschiedene Werkstückdurchmesser angepaßt werden. Dabei liegt jeweils eine Schwenkachse auf einer Seite von. der Mitte der Laufkatze. Zwei vordere Leerlaufrollen 159 liegen außerhalb, während eine einzelne hintere Leerlaufrolle 139 dazwischen eingeschlossen ist. Auch hier müssen, die Abstände zwischen den Leerlaufführungsrollen und den benachbarten Schwenkachsen untereinander gleich und halb so lang wie der Abstand der Achsen sein, um die tangentiale Ausrichtung der Leerlaufrollen auf die Spur zu gewährleisten, wenn die Laufkatze auf verschiedene Rohrdicken eingestellt wird. Die vorderen. Leer lauf rollen und deren Befestigungsanordnungen unterscheiden sich nicht voneinander. Die hintere Leerlaufrolle kann atm lieh sein, wobei jedoch die Halteanordnung so ausgebildet ist, daß man die Rolle von der Kante der IHihrungsschiene 142 abschwenken kann, um die Katze von der Schiene zu lösen oder an diese zu befestigen. Bei der Anordnung gemäß Figur 9 bilden, die beiden vorderen Leerlaufrollen, und die mittig angeordnete hintere Leerlaufrolle 139 die Spitzen eines gleichseitigen. Dreiecks. Eine einzige Antriebsrolle kann einer der vorderen !"ührungsrollen genau gegenüber oder tangential auf das Werkstück ausgerichtet angeordnet sein. Es kann, falls dies erforderlich ,scheint, auch ein zweifacher Antrieb eingesetzt werden, das heißt, eine treibende Reibrolle kann gegenüber jeder der vorderen !Führungsrollen oder hinter diesen angeordnet sein.

Die beiden Haupt- oder Schwenkachsen 152 und 153 sind mit ihren vorderen und hinteren Enden jeweils an dem Vorderblech

- 21 409883/0938

143 bzw. dem Hint erb lech 151 befestigt und bilden damit einen stabilen Bahmen. Die einstellbaren Gelenkachsen oder Wellen 154· und 155 sind fest und unbeweglich an den vorderen Platten über bogenförmige Aussparungen 156 und 157 (Figur 1o) in etwa der gleichen Weise wie in Figur 3 verbunden. Die Vorderplatte dient somit.als Bezugsfläche mittels welcher die anderen feile eingestellt und zur stabilen und genauen Ausrichtung b e f e stigt wer den können.

Wie bei der ersten Ausführungsform ist eine Steuerdose 135 (!Figur 1o) mit ihrer Rückseite vorn an der oberen Kante der Vorderplatte über die beiden Hauptschwenkachsen 152 und 153 befestigt, die mit den vorderen und rückwärtigen Bahmenplatten in /Verbindung stehen. In der erläuterten Ausführungsform ist die Laufkatze leicht so einzustellen,-daß sie Bohrleitungen bis zu einem Durchmesser von 2o cm ebenso bearbeiten kann wie auch durch eine Umstellung eine gerade Linie, das heißt, ein Werkstück mit unendlich großem Eadius. Durch ein Verändern oder Ersetzen der vorderen und rückwärtigen Platten können sogar noch weitere Bereiche in Frage kommen.

Die Figur 9 zeigt die Laufkatze 13o, wobei die beiden vorderen Führungsrollen 139 links und rechts von der Laufkatzen— mitte in einem Abstand von 2 X angeordnet sind, wobei die Hauptschwenkachsen 152 und 153 auf dem halben Wege zwischen der Mittellinie und diesen Hollen angeordnet sind. Die Führungsschiene 142 ist an dem Werkstück 141 gemäß Figur 3 be- . festigt. Zwei Leerlauffuhrungsrollen 139 und 165 besitzen eine Nut, die mit der Kante der Führungsschine 142 zum Eingriff kommt, wobei eine hinten in der Mitte und die andere direkt hinter der linken Vorderrolle 139 angeordnet ist. Für einen

- 22 409883/0938

rückwärtigen mittigen Eeibantrieb ist nur einer der Eckleerlaufrollen erforderlich. Die Enden der Gelenkachsen 154 und 155, <üe die Bleche 14-3 und 151 mit einander verbinden, werden durch. Schrauben 158 und 159 in "bogenförmigen Aussparungen 156 und 157 (Figur 1o) gehalten. Ein Lösen dieser Schrauben ermöglicht ein Schwenken in den Aussparungen zur Einstellung auf die Führungsschienen und Werkstücke von verschiedenem Krümmungsradius. Die Mittelpunkte der bogenförmigen Aussparungen liegen in den Hauptschwenkachsen 152 und 153« Drei gleiche Gehäuseteile 16o, die im wesentlichen die Form eines ¹¹H" besitzen, sind an den Schwenkachsen 152 und 153 sowie an den Gelenkachsen 154· und 155 befestigt. Für jede der drei Leerlaufführungsrollen 139 mit deren Halterungen ist ein solches Gehäuseteil vorgesehen. Jedes Gehäuseteil 16o besitzt vier Arme 167. Jeder Arm trägt eine im Ereßsitz eingebrachte Buchse 131 (siehe linke Seite der Figur 9)» die sich frei auf der Welle, die sie umgreift, zu drehen oder auf dieseiizu gleiten vermag. Stellringe 161 sind auf "den Wellen 154-, 152, 153 und Λ55 befestigt, um zu verhindern, daß die Gehäuseteile I60 unter dem Einfluß der nachfolgend noch zu erwähnenden Federspannung nach hinten gleiten. Der hintere mittlere Gehäuseteil I60 kann jedoch in einem gewissen Ausmaß nach vorne gleiten, ebenso wie ein Gehäuse 17o hinten rechts.

Das Gehäuse 17o, das, grob gesprochen, die Form eines "T" besitzt, kann ebenso gleitbar auf den oben erwähnten Achsen angeordnet sein, um EoILen zu tragen, die dem Antrieb und/oder der Führung der Laufkatze entlang der Hinterkante der Führungsschine 14-2 dienen. Ein ähnliches Gehäuse 166 hinten links kann überflüssig sein und dementsprechend in manchen Fällen entfallen. Oder es braucht keine Solle zu tragen. In der Darstellung trägt es eine zusätzliche Leerlaufrolle 165 mit entsprechenden Lagern, wobei die Anordnung den Bollen 139 und

- 23 4098 83/0938

deren Lagern ähnlich ist. Falls dies wünschenswert erscheint, kann diese linke hintere Leerlaufrolle 165 durch ein Antriebsteil-.172 .ersetzt werden, wie es in Figur 11 auf der rechten Seite dargestellt ist. Das Gehäuse 166 besitzt eine Lasche 168, die sich nach rechts zwischen die Arme 167 des mittleren hinteren Gehäuses 16o erstreckt, wobei die Lasche, ebenso wie die Arme, die Hauptschwenkachse 153 umgreifen.

Auf der rückwärtigen rechten Seite ist das Gehäuse 17o dem Gehäuse 166 sehr ähnlich. Es trägt jedoch einen Motor 173 (Figur 11) und ein ühtersetzungsgetriebegehäuse 174·» an welchem die Antriebsrolle 172 befestigt ist. Eine Lasche 184 erstreckt sich von dem Gehäuse 17o nach links zwischen die Arme 167, die sich von dem rückwärtigen Gehäuse 16o nach rechts erstrecken und umgreift die Schwenkachse 152. Zwischen den Teilen entlang der Achse 152 ist ein gewisser Zwischenraum vorgesehen, so daß das Gehäuse 17ο um eine bestimmte Entfernung vor- und zurückgleiten kann, ohne daß das Gehäuse 16o mitgleiten muß.

Ein Nockenhebel 177(Figur 9) ist schwenkbar an einem Siegel 178 angelenkt, der an den Schwenkachsen 152 und 154- befestigt ist. Der Hebel besitzt die Nockenflächen 179 * 18o vm-ä- 181, die jeweils einen verminderten Abstand zum Drehpunkt besitzen. Jede dieser abgeflachten Teile des Hebels stoßen gegen eine glatte Fläche auf der Vorderseite des Gehäuses 17o an, um das Gehäuse 17o in verschiedenen Lagen gegen die Kraft einer starken Feder 12o zu halten, die zwischen dem Gehäuse 17o und dem vorderen rechten Gehäuse 16o angeordnet ist. Wenn die Fläche 181 an dem Gehäuse anliegt, wie dies in ausgezogenen Linien in Figur 9 dargestellt ist, zieht die Feder 182 das Gehäuse

409883/0938 - 24 -

nach vorne, so daß die Antriebsrolle 172 mit der rückwärtigen Kante der Schjaie 142 zum Eingriff kommt. Wenn der Motor dann eingeschaltet wird, bewegt sich die Katze an der Laufschiene entlang. Wenn der Nockenhebel 177 in die Zwischenposition gebracht wird, wie dies in gestrichelten Linien dargestellt ist, kommt die Nockenfläche 18o mit dem Gehäuse 17o zum Eingriff und rückt das Antriebsteil 172 von dem Eingriff mit der Führungsschiene aus. Die Leerlaufrolle 139 liegt jedoch nach wie vor mit der Schiene im Eingriff und die Laufkatze verbleibt für eine freie Bewegung von Hand entlang der Schiene, falls dieses gewünscht wird, ohne daß sie herunterfällt. Wenn der Nockenhebel 177 noch weiter gedreht wird, so daß er in die äußerej durch eine gestrichelte Linie angedeutete Position kommt, liegt die !Fläche 179 nun an dem Gehäuse 17o an, so daß dieses nun entgegen der Spannung der Feder 182 noch weiter nach hinten gerückt wird. Wenn dieses eintritt, kommt die Lasche 184 des Gehäuses 17o mit dem hinteren Arm 176 des Gehäuses 16o zum Eingriff und schiebt dieses Gehäuse, daß die mittlere hintere Leerlaufführungsrolle 139 trägt, nach hinten. Hierdurch kommt die Eolle 139 mit der Schiene außer Eingriff, so daß die gesamte Laufkatze· nun von der Schiene abnehmbar ist. Für den Fall, daß ein linkes hinteres Gehäuse 166 vorgesehen ist, kann dieses ebenfalls gleitend nach hinten bewegt werden, und zwar durch eine Anordnung, die der Nockenhebelanordnung 177 ähnlich ist. Das Gehäuse 166 ist in Figur 9 in gestrichelten Linien angedeutet.

Eine Feder 188, die erheblich schwächer ist als die Feder 182, hält die mittlere hintere Leerlaufrolle 139 im Eingriff mit der Hinterkante der Schiene 142, bis die Rolle durch die Drehung des Nockenhebels 177 abgedrückt wird. Da die Feder 182

409883/0938 _₂₅_

sehr stark ist, kann eintreten, daß die Teile 16o und 17o zusammenhängen, während sie auf den Achsen 154-, 152 und 153 gleiten. Um dieses zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein, den Nockenhebel 177 so zu verändern, daß er gabelförmig ausgebildet ist* Eine derartige Anordnung ist in Figur 1o rechts dargestellt, wobei der obere und der untere Schenkel 191 bzw. 192 des Nockenhebels jeweils gegen eine obere und untere Fläche des Gehäuses 17o drücken, so daß die Kraft symmetrisch oberhalb und unterhalb der Feder 182 übertragen wird.

Die Anordnung nach den Figuren 9 bis 11 ist insofern universell, als nur eine rückwärtige Führungsrolle 139 und eine Antriebsrolle 172eingesetzt zu werden braucht, falls dieses so gewünscht wird, ober auch eine zusätzliche Führungsrolle 165 in das Gehäuse 166 eingesetzt werden kann, wobei sich der Antrieb in der -Mitte, und die Leer lauf ro Ilen hinten außen befinden. Falls dieses wünschenswert erscheint, kann eine Antriebsrolle, die der Rolle 172 ähnlich, ist, in das linke Gehäuse 166, wie oben vorgeschlagen, eingesetzt werden, um einen doppelten Antrieb vorzusehen. Wenn zwei Antriebsrollen eingesetzt werden, kann eine dieser Bollen mit einem Flansch versehen sein, obwohl eine Rolle, deren Oberfläche als Eeibfläche ausgebildet ist, ohne Flansch im allgemeinen bevorzugt für den Eingriff mit der Schienenkante Verwendung findet. Der Abstand zwischen den Rollen und den Schwenkachsen ist so bemessen, wie bereits oben beschrieben wurde. Die Rollen, die mit den Kanten der Führungsschiene zum Eingriff kommen, liegen auf der Mitte zwischen den benachbarten Gelenken oder Schwenkachsen, das heißt, die Entfernung beträgt X oder L/2. Diese Beziehung ist in Figur 11 dargestellt. Die Figur 1o zeigt den Abstand der Teile,

4 09883/0938 -26-

wenn die Vorrichtung für eine geradlinige Bahn eingestellt ist, während die !figur 11 diese bei der Einstellung für eine Bahn mit kleinem Krümmungsradius zeigt.

Die !figuren 12 bis 14 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei welcher lediglich eine einzige Schwenkachse 2o1 Verwendung findet, um die Laufkatze auf Werkstücke verschiedenen Durchmessers einzustellen. Ih diesem !Fall besteht der stabile Eahmen lediglieh aus der Achse 2o1, während die Teile hieran angeschlossen sind. Die Stabilität hängt demnach nur von dieser Welle ab, die außerdem die Achse für die Winkeleinstellung bildet. Zwei Teilrahmen, nämlich der rechte Teilrahmen 2o3 und der linke Teilrahmen 2o5, sind auf der Achse 2o1 befestigt, wobei der rechte 3?eilrahmen bei 2o6 und 2o7 durch die Laschen 2o8 und 2o9 mit der Achse verstiftet ist. Der linke Rahmen 2o5 besitzt vorne und hinten Laschen 211 und 212, die so ausgebildet sind, daß sie mit Schlitzen versehene, ausdehnbare Buchsen 213 und 214 aufzunehmen vermögen. In der Achse 2o1, die aus elastischem Stahl besteht, sind sich verjüngende Bohrungen vorgesehen- Diese sind mit einem Innengewinde versehen, während die umgebende Wandung auf dem vorderen Ende einen Spalt 215 und an dem hinteren Ende einen Spalt 216 aufweist (siehe !figur 13)- Der Grund für den Spalt, in den die sich verjüngenden Bohrungen umgebenden Wandungen (siehe 218 in Eigur 13) liegt darin, daß eine Ausdehnung ermöglicht werden soll, wenn die Eege!schrauben 219 und 22o fest in die entsprechenden Bohrungen eingeschraubt werden. Jede der Sehrauben besitzt einen Einstecksockel 222 für ein entsprechendes Werkstück, wie beispielsweise eines Vierkantsteckschlüssel. Wenn die Schrauben in die konischen Bohrungen 215 und 216 eingedreht werden, drücken sich die aufgespaltenen Enden der Achse auseinander, wodurch die ebenfalls mit einem Spalt

409883/0938 - 27 -

versehenen Buchsen 213 und 214 auch ausgedehnt werden, womit die Schwenkachse 2o1 fest gegenüber einer relativen Bewegung auf der Innenseite der Laschen 211, 212 arretiert wird. Durch diese Anordnung wird eine Abnutzung in den Laschen vermieden. Die Buchsen können leicht ausgetauscht werden, wenn dieses erforderlich wird. Eine derartige Arretierung, nachdem die Teilrahmen auf den gewünschten Winkel zueinander eingestellt sind, hält die Laufkatze in einer starren Lage, so daß sie mit der erforderlichen Genauigkeit sich fortzubewegen und die entsprechenden Funktionen auszuführen vermag. Eine Führungsschiene 242 ist an dem Rohr oder dem Werkstück 241 (Figur 14) befestigt.

Wie in dem Fall der vorher beschriebenen Beispiele, sind die vorderen Führungsrollen 228, 23o Leerlaufrollen, die jeweils in entsprechenden Lagern 232, 234 vom linken Rahmen 2o5 bzw. vom rechten Eahmen 2o3 aufgenommen werden. Eine rechte hintere Führungsrolle 235 wird von einem Gehäuse 259 gehalten, das im Drehpunkt 261 schwenkbar an dem Rahmen 2o3 befestigt ist. Diese Leerlaufrolle liegt genau hinter der vorderen Führungsrolle 23-O. Eine Antriebsrolle 237 mit einem entsprechenden Motor und Getriebe 238 ist in einer ähnlichen Weise"im hinteren linken Gehäuse 239 angeordnet. Das letztere ist auf seiner letzten Seite schwenkbar an einer Klammer oder Lasche 24o befestigt, die fest an dem linken Halbrahmen 2o5 befestigt ist oder mit diesem aus einem Stück besteht. Ein Schwenkbolzen 243, der in den Figuren 12 und 13 (in welcher die Anordnung für einen unendlich großen Radius oder eine gerade Bahn dargestellt ist) als senkrecht verlaufend und in der Figur als nach links geneigt gezeigt ist, wenn die Einstellung für ein Werkstück mit kleinem Krümmungsradius vorliegt, ist über

409883/0938 - 28 -

einen Stift 245 mit der Lasche 24o verbunden, um eine relative Drehung des Bolzens innerhalb der Lasche zu verhindern. Abgedichtete Kugellager 246 und 247 sind jeweils an dem oberen und unteren Ende des Schwenkbolzens 243 in dem Gehäuse 239 > und zwar an den oberen und unteren "Verlängerungen 248 und 249 angeordnet.

In das untere Ende des Schwenkbolzens 243 (Figur^13) ist unter einem kleinen Winkel gegenüber der Achse des Bolzens eine Stummelwelle 25o eingepaßt, die ein abgedichtetes Kugellager 251 trägt, dessen äußerer Hand 252 als in die Schiene eingreifende Laufkatzenhalterolle dient. Der Hand besitzt eine glatte Oberfläche und rollt auf der rückwärtigen Kante der Schiene 242 mit einer minimalen Reibung, während sich die Laufkatze fortbewegt. Der Winkel zwischen den Achsen des Bolzens 243 und der Stummelwelle 25o ist so bestimmt, daß er etwa die Mitte zwischen den beiden Extremstellungen einnimmt, so daß nahezu ein rollender Kontakt zwischen der Rolle 252 und der Kante der Führungsschiene 242 unter allen Betriebsbedingungen vorliegt. Wenn die Laufkatze für größere oder kleinere Durchmesser als der durchschnittliche oder mittlere eingestellt wird, tritt zwingenderweise eine Abweichung von dem nur rollenden Kontakt auf, wobei jedoch der Gleitkontakt so gering ist, daß keine störsenden Abnutzungsprobleme auftreten.

Der Zweck der Halterolle 252 liegt darin, die Laufkatze genau auf der Schiene und auf diese ausgerichtet zu halten, wenn die Antriebsrolle 237 nicht, jedoch die Leerlaufrolle 235 im Eingriff steht. Diese Anordnung ermöglicht es, daß die Laufkatze von Hand um die Schiene herum geführt werden kann,

- 29 -

409883/0938

ohne daß eine Fehlsteuerung oder ein Abweichen von der Spur eintritt. Da die Bolle 252 keine Hüten oder Flansche aufweist, ist es nicht erforderlich, daß sie zunächst von der Kante der Schiene abgeschwenkt werden muß, um die Laufkatze zu lösen. Solange die !laufkatze irgendwie an der Schiene gehalten wird, z. B. durch die Leerlaufrolle 235 rechts hinten und die vorderen Rollen 228 und 23o, kann sie nicht abgenommen werden und die Rolle 252 hält sie lediglich ausgerichtet.

Das Gehäuse 259 ist dem Gehäuse 239 ähnlich - allerdings seitenvertauscht. Das Gehäuse 239 wird schwenkbar an dem Bolzen 243 gehalten, wie weiter oben bereits erklärt wurde, während das Gehäuse 259 schwenkbar an dem Halbrahmen 2o3 über einen Vertikalbolzen 261 mit abgedichteten Lagern 262 gehalten wird. Beide Gehäuse 239 und 259 sind so ausgebildet, daß sie um ihre Schwenkpunkte mittels einer Hebelanordnung gedreht werden können, die es gestattet, sie jeweils in Betriebs- oder ■ Ruhelage zu arretieren. Das Gehäuse 259 steht über einen Hebel 264- mit einem Bügel 263 in Verbindung, dessen vorderes Ende schwenkbar im Drehpunkt 266 an einem drehbaren Hebel 265 befestigt ist. Das andere oder linke Ende (Figur 12) des Hebels 265 ist im Drehpunkt 267 an einem Gleitstössel 268 befestigt, der gegen den Druck einer Feder 269 anzudrücken vermag, die in einer im Drehpunkt 272 an dem Halbrahmen 2o3 schwenkbar gehaltenen Buchse 27o angeordnet ist. Die Halteflächen an dem Hebel 265 (nicht dargestellt) begrenzen die Drehung dieses Armes für eine innere Haltelage und eine äußere ausgerückte Lage. Erstere ist für entsprechende Teile auf der linken Seite der Figur 12 dargestellt. Wenn der Hebel 2^65 auf der rechten Seite im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird der

- 3o 4098 83/093 8

Gleitstössel 258 unter Zusammendrücken der Feder 269 in die Buchse 27o nine ingedrückt. ¥enn. die Drehverbindung 266 an dem Bügel 265 über die Mitte hinausgeht, werden die Teile unter einer kniehebelartigen Wirkung arretiert, wobei die !führungsrolle 255 die Laufkatze auf der Schiene 242 hält.

Die Anordnung für die Antriebsrolle 257 ^ΊΊΊΊ^ deren Antriebsanordnung auf der linken Seite ist ähnlich. Ein Bügel 275 ist im Punkt 276 an dem Teil 259 befestigt. Das gegenüberliegende oder vordere EndeNjLst im Punkt 277 an dem Hebel 278 befestigt. Der letztere steht im Punkt 279 schwenkbar mit dem Gleitstössel 28o in Verbindung. Der Stössel drückt eine Feder 28i in eine Buchse 282, die schwenkbar im Punkte 285 an einem Teil des Eahmens 2o5 gehalten wird. Die Teile sind in arretierter Lage in Figur 12 dargestellt. Eine Drehung des Hebels 278 im Uhrzeigersinn gibt die Antriebsrolle 257 vom Eingriff mit der rückwärtigen Kante der Sehiaie 242 frei. Hierdurch wird jedoch die Halterolle 252 überhaupt nicht bewegt, da diese auf dem Bolzen 245, um welchen sich das Gehäuse 259 dreht, befestigt ist (siehe Figur 15)·

Eine Steuerdose 29oist an dem rechten Halbrahmen 2o5 befestigt. Die Yorderfläche dieses Eahmens ist mit Gewindebohrungen 292 versehen, um das Werkzeug, wie beispielsweise einen Schweiß-' kopf oder ein anderes durch die Laufkatze zu transportierendes Gerät befestigen zu können. Wie in Figur 14 dargestellt, sind die Hollen, die einen Druck auf die Kanten der Schiene ausüben, wie beispielsweise die vordere mit einem Flansch versehene Leerlauf führungsrolle 25o und die Antriebsreibrolle 257 hinten wie auch die Leerlaufrollen 228 und 225 (die in dieser Figur nicht dargestellt sind) alle in einem gleichen Abstand von der Schwenkachse 2o1 angeordnet. Diese Entfernungen entsprechend oder L/2 in den vorangehenden Figuren.

409883/0938 _ _3Λ _

Das System nach den -Figuren 12 bis 14 "besitzt den Yorteil des einfachen Aufbaues insofern, als es liier lediglich um das Schwenken zweier Halbrahmen um eine einzige Schwenkachse ankommt · Soweit. es jedoch auf große Belastungen ankommt, ist diese Ausführungsform nicht so stabil wie die vorangehend beschriebenen. Auch können die vorderen Führungsrollen 23o und 228 nicht einfach soweit auseinander angeordnet werden, wie diejenigen gemäß Figur 3. Die Anordnung zur Erzeugung der Federspannung, um die hinteren EoIlen anzudrücken an die Schiene, im Zusammenhang mit der Hebelanordnung und der Art der Befestigung der Gehäuse 239 "und 259, besitzen einige Torteile gegenüber den Federn gemäß Figur 9· Andererseits kann der durch die Spiralfedern erzeugte Druck zu groß werden, wenn die Federn 35 gemäß Figur 3 zu Boden gedrückt werden, indem die Schraubpfropfen 37 fest angezogen werden. Im allgemeinen ist der erforderliche Druck^um den Antriebskontakt zwischen dem Treibelement und der Schienenkante aufrecht zu erhalten, wesentlich größer als derjenige, der für eine Leerlaufrolle zur Führung und Halterung benötigt wird.

Die Figur Ϊ5 zeigt eine weitere Ausf ührungsform, bei welcher gewisse Merkmale der Figuren 3 und 9 miteinander verbunden worden sind. Wie in Figur 3 sorgt eine stabile Frontplatte

351 für die Festigkeit der Laufkatze,während jedoch drei Schwenkachsen vorgesehen sind und eine rückwärtige Platte

352 an den hinteren Enden der Schwenkbolzen 353) 354 und 355 befestigt ist. Der mittlere Bolzen 354 ist fest mit beiden Platten verbunden, während die anderen beiden Bolzen mit ihren vorderen und hinteren Enden in schlitzförmigen Ausnehmungen befestigt sind, die hier zwar nicht dargestellt sind, jedoch ebenso wie in der oben beschriebenen Figur 4. Die Gehäuse 356 und 357 sind für die hintere Führungsrolle

409883/0938 __$2_

und für den Antriebsmechanismus 371 vorgesehen, wobei diese etwa den gleichen Aufbau haben wie die Gehäuse 16o bzw. 17o der Figur 9· "O^-formige Klammern 358 und 359 dienen als Gehäuse jeweils für die vorderen Leerlaufführungsrollen 361 und 362. Diese ^MC^tf-förmigen Klammern stehen mit dem vorderen Rahmen 351 in der gleichen Weise in Verbindung wie die Teile und 55 in Figur 3· Die Gehäuse 356 und 357 werden gleitend von den Bolzen 35²S 355 und 35⁷S 353 jeweils in der gleichen Veise wie die Gehäuse in Figur 9 getragen. Eine starke Spiralfeder 363 zieht das Gehäuse 357 nach vorne, wobei die Antriebsrolle 371 in festen Kontakt mit der rückwärtigen Kante der Schiene 34-2 gebracht wird. Eine schwächere leder 358 a zieht das Gehäuse 356 nach vorn, wobei die I¹UhTmIgSrOlIe die Laufkatze im Eingriff mit der rückwärtigen Kante der Schiene 34-2 hält, wenn dieses nicht durch einen Stössel 376 des "3?^H-förmigen Gehäuses 357 verhindert wird, das den Bolzen 354· umfaßt und auf diesem zwischen den beiden Laschen 377 und 378 des Gehäuses 356 hin- und hergleitet. Ein Nockenhebel, der schwenkbar an dem Eahmen oder der Platte 37o, die die Bolzen 353 und 354· überbrückt, befestigt ist, besitzt drei voneinander getrennte Halterflächen wie diejenigen des Nockenhebels 177 der !figur 9. Bei der in Figur 15 dargestellten Position befindet sich die Antriebsrolle 371 im Eingriff mit der Schiene 34-2. In der mittleren Lage wird das Gehäuse 357 weit genug nach hinten gedruckt, um die Antriebsrolle von der Schiene abzudrücken, jedoch nicht soweit, daß die Leerlauf- oder Führungsrolle 36o ebenfalb abgedrückt wird. Das Spiel zwischen den Elementen 376, 377 und 378 macht diese Bewegung möglich. Wenn der Nockenhebel : im Uhrzeigersinn bis in dieäußerste Lage gebracht wird, wird das Gehäuse 357 noch weiter nach hinten geschoben, was nunmehr auch mit dem Gehäuse 356 geschieht. Hierdurch wird die Führungs- und Halterolle

409883/0938

gebracht
56o außer Eingriff und die Laufkatze kann von der ScMene $4-2 abgenommen werden. Stellringe 367 und 368 verhindern oder begrenzen die Verschiebung der .Gehäuseteile auf den Bolzen 353, 354- und 355 in der gleichen Weise wie im Zusammenhang mit Figur 9 erläutert wurde. Die Art und Weise, in welcher die Bolzen 353 und 355 an den vorderen und hinteren Platten über bogenförmige Aussparungen, deren Exümmungsmittelpunkt in der Hauptschwenkachse 354- liegt, befestigt sind und die zusätzlichen Schrauben, die weiter gewährleisten, daß die Bolzen 353 oder 355 und die Klammern 358 und 359» die mit den Bolzen 353 und 355 um den mittleren Schwenkbolzen 354· schwingen, sich nach der Einstellung nicht mehr bewegen, sind der Anordnung ähnlicher Teile 71» 72, 73 und so weiter der Figur 4- ähnlich und brauchen nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Die Spiralfedern 358 a und 363 werden natürlich mit den Teilen 371 und 37o geschwenkt, mit welchen sie verbunden sind.

Das System, gemäß Figur 15 verbindet somit die Vorteile desjenigen der Figur 3 einschließlich des weiten Abstandes zwischen den vorderen Führung sr ädern und der dementsprechend hohen Stabilität der Laufkatzenführung mit der einfachen und wirkungsvollen Spannungssteuerung der Antriebs- und Führungsrollen auf der rückwärtigen Seite gemäß Figur 9· Es leuchtet ein, daß andere Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen in ähnlicher Weise miteinander kombiniert wer-' den können, falls dieses wünschenswert erscheint.

In Figur 16 ist ein weiteres System dargestellt, wobei die Merkmale des geteilten Eahmens gemäß Figur 12 die "C-Klammer-

- 34- 409883/0938

Befestigungen für die vorderen Führungsräder mit der äußeren Anordnung für die vorderen Führungsrollen gemäß !Figur 3 und der Spiralfederhebelanordnung gemäß Figur 3 einschließlich der schwenkbaren Befestigungen für die rückwärtigen Führungs- und Antriebsrollen gemäß Figur 12 miteinander verbunden werden. Bei' der Anordnung gemäß Figur 16 sind jedoch die Gehäuse für die hinteren Hollen um Zwischenpunkte schwenkbar, wobei die Hollen auf den Seiten angeordnet sind, die den Verbindungen gegenüberliegen, an welcher die -^raft aufgebracht wird, die die Rollen gegen die Führungsschiene drückt. Die hinteren Spurkontaktteile liegen auf der Innenseite der vorderen Führungselemente 398 und 399» so daß ein besonderes Halteglied auf der Rückseite nicht erforderlich ist.

Im einzelnen sind hier zwei Teilrahmen 4oo und 4o1 zur relativen Winkeleinstellung zueinander um eine gemeinsame Achse oder einen Hauptschwenkbolzen 4o6 miteinander in der gleichen Weise befestigtj wie die Teilrahmen in Figur 12, wobei der rechte Rahmen an den Schwenkbolzen 4o6 angenietet ist. "C"-förmige Klammern 4o2 und 4o3» die als Gehäuse für die vorderen Leerlaufführungsrollen 398 und 399 dienen, besitzen Yorderflächen 4o4 und 4o5j an welchen sich die Arbeitsgeräte, wie beispielsweise ein Schweißkopf, ein Schneidbrenner, eine Wärmebehandlungsvorrichtung, ein Schleifgerät oder ähnliches, die nicht· dargestellt sind und keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden, befestigen lassen. Yorsprünge 4o8 der entsprechenden Teile 4o3 und 4o2 sind an Stummelwellen 41o und 4-11 befestigt, die die Teile 4o2 und 4o3 schwenkbar an den Teilrahmen 4oo und 4o1 halten. Die Gehäuse 4-12 und 413 tragen die rückwärtigen Leerlauf- und Antriebs anordnung en mit ihren Lagern 414 bzw. 415.

- 35 -

409883/0938

Sie sind um die Bolzen 419 und 42o auf den entsprechenden Bailment eilen 4oo und 4o1 befestigt. Ein Hebel 4-16 - ähnlich, der Anordnung gemäß Figur 3 - stellt über den Bügel 417 eine Verbindung zu dem Vorsprung 418 des schwenkbaren Gehäuses 412 her, das um einen Drehbolzen 419 geschwenkt werden kann, der zwischen dem Vorsprung 418 und der Leerlaufrolle 414 liegt. Das vordere Ende des Hebels 416 steht mit einem Stössel 421 in Verbindung, der eine Jeder 422 innerhalb einer Buchse 423 des Rahmens 4oo zusammenzudrücken vermag.

Die beschriebene Anordnung gleicht sehr derjenigen gemäß figur 3 und der Hebel 416 mit den damit in Verbindung stehenden Teilen wirkt als Kniehebel in der gleichen Weise, um den erforderlichen Druck für den Eeibantrieb zwischen der Antriebsrolle 415 und der Hinterkante der Führungsschiene 442 zu übertragen. Die Kniehebelanordnung gemäß Figur 12 kann, falls dieses wünschenswert erscheint, ersetzt werden, um einen mechanischen Vorteil zu erreichen Die Teile werden in den eingestellten Lagen arretiert, indem die Kegelschrauben 428 und 429 in aufgespaltene Bolzenenden eingeschraubt werden, wie im Zusammenhang mit Figur 12 beschrieben wurde..Wie in den oben beschriebenen Anordnungen handeln es sich bei den Lagendichtungen und vielen anderen Teilen um "!formteile", die leicht beschaffbar sind und um solche Bestandteile, die im allgemeinen zwischen der eingangs erwähnten Vorrichtung von Miller und Uelson und den meisten Ausführungsformen, die hier beschrieben werden, ausgetauscht werden können. Hiermit wird für die Verwendung ein erstrebenswerter wirtschaftlicher VorteSL erreicht.

Die Figur 17 zeigt eine weitere Anordnung, bei welcher lediglich eine einzige Schwenkachse, wie in Figur 12, eingesetzt wird,

409883/0938 - 36 -

und zwar unter einer exzentrischen Befestigung für die Hollen wie in Figur 3> jedoch unter Einsatz einer getrennten Halte- oder führungsrolle ohne flansch, wie die Rolle 252 der Figur 13, die. hier unabhängig in dem Antriebsgehäuse befestigt ist.

Der Hauptschwenkbolzen 5o1 hält den rechten und linken Halbrahmen 5o2 bzw. 5o3 in praktisch der gleichen Weise zusammen wie die Rahmen gemäß Figur 12, wobei jeder Halbrahmen eine vordere Führungsrolle 5o5 bzw. 5o6 und ein eingebautes hinteres Gehäuse trägt. Das Gehäuse 5o8 auf dem rechten Eahmen hält eine rückwärtige Leerlaufrolle 51o und dessen Halterungen. Es handelt sich hierbei um eine exzentrische Anordnung gemäß Figur 3· Die Arretierung und das Loslösen der Hebelanordnung mit dem Stössel ist wie bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 3 und 16 ausgebildet und braucht nicht mehr beschrieben zu werden. Auf dem linken Rahmen trägt das Gehäuse 515 den Antriebsmotor und das Getriebe für die Antriebsrolle 516, die nicht im einzelnen dargestellt sind. Die rückwärtigen Rollen 516 und 51o befinden sich jeweils in einer Linie mit den vorderen Führungsrollen 5o5 bzw. 5o6 und sind in einem gleichen Abstand von der Zentralachse 5o1 angeordnet. Dieser Zentralbolzen 5o1 kann fest mit den Rahmenteilen 5o2 und 5o3 in der gleichen Weise wie in den Figuren 12 oder 16 verbunden werden, um eine stabile Laufkatzeneinstellung zu gewährleisten.

Die Halterolle 52o besitzt eine glatte Oberfläche und keine Flansche. Sie wird von einem Vorsprung 521 des linken Rahmens 5o3 seitlich zwischen den vorderen Rollen 5o5 und 5o6 gehalten, jedoch nicht genug an der Antriebsrolle 516, die nicht in einem

- 37 -409883/0938 .

zu großen Abstand von der tangentialen Position gebracht wird, in Bezug auf die rückwärtige Kante der Führungsschiene 54-2, unabhängig-davon, wie die Halbrahmen 5o2 und 5o3 eingestellt sind, für verschiedene Krümmungen oder Eadien des Werkstückes. Die Kontaktfläche ist lang genug in axialer Richtung, um die rückwärtige Kante der Schiene zu berühren, auch wenn die Winkeleinstellung zwischen den Halbrahmen keine rechte tangentiale Lage mehr gewährleistet. Dementsprechend hält bei jeder Einstellung die Halterolle 12o die linke Seite der Laufkatze davon ab, nach vorn.zu schwingen und von der Bahn abzuweichen, wenn die Antriebsrolle 516 aus der Antriebslage heraus abgeschwenkt wird. Die Laufkatze kann nicht von der Schiene abgenommen werden oder auf diese aufgesetzt werden, ohne daß man die Leerlaufrolle 51o abschwenkt. Die Rolle_52o andererseits kann in Bezug auf die Führungsschiene angehoben oder abgesenkt werden,' ebenso wie die Rolle 252 gemäß Figuren 12 bis 14, ohne daß damit das Abnehmen oder Wiederaufsetzen der Laufkatze auf der Schiene verhindert wird, wenn die Rolle 51ο abgeschwenkt wird. Ein Abweichen von der Bahn wird jedoch verhindert, wenn die Antriebsrolle 516 ausgeschwenkt ist. Die Rollen 5oo, 5o6 und 51o sind alle mit Flanschen versehen.

In allen Ausführungsformen, die oben beschrieben worden sind, wurde darauf hingewiesen, daß die Antriebsrolle, die normalerweise mit einer aufgerauhten oder geriffelten Oberfläche versehen ist, um die übertragbare Reibkraft mit einer Kante der Führungsschiene zu erhöhen, an der hinteren Kante der ' Führungsschiene angebracht sein sollte. Dies ist in der Tat eine praktische Anordnung, die normalerweise bevorzugt wird. Die Anwesenheit von Arbeitsgerätschaften, wie beispielsweise ein Schweißkopf oder ein- anderes Werkstück auf der Vorderseite der Katze führt dazu, daß der Antriebsmechanismus vorn

V · - 38 -

409883/0938

nicht so gut zugänglich, ist wie aif der Rückseite der Laufkatze. Es leuchtet ein, daß, wenn dieses wünschenswert erscheint, der Antrieb auch auf der Torderseite statt auf der Rückseite angeordnet werden kann, indem man die Halterungsund Spannungserzeugungsanordnung umkehrt. Außerdem kann auch eine, mit einem Flansch versehene Antriebsrolle in Verbindung mit oder statt ,der normalerweise aufgerauhten flanschlosen Antriebsrolle Verwendung finden. Dies ist beispielsweise möglich, wenn die zu befördernde Last schwer ist oder die Reibkraft nicht ausreicht. Dies kann dadurch erreicht werden, indem man die hintere Leerlaufeinheit durch eine andere motorgetriebene Einheit ersetzt, wobei jedoch die Antriebsrolle einen Flansch aufweist. Derartige Veränderungen fallen mit in den Rahmen der vorliegenden Erfindung.

Die Figur 18 zeigt die Draufsicht und die Figur 19 einen Teilschnitt einer Antriebsanordnung bei welcher die Antriebsrolle mit einer "breiteren Fläche zum Eingriff kommt, wie beispielsweise die Oberfläche oder die äußere Umfangsfläche der Führungsschiene. Um die Reibung zu erhöhen und somit eine positiveren Antrieb zu erreichen, kann die normalerweise aus Federstahl hergestellte Schiene mit einer Reibfläche aus Gummi oder einem anderen Material versehen sein. Dabei ist ein Streifen 6o1 auf die .Schienenoberfläche 642 vulkanisiert oder in einer anderen Weise sicher befestigt. Das ausgewählte Material sollte gute Reibungseigenschaften und hochtemperaturbeständig sein, da die Hitze des Schweißvorganges oder der Wärmebehandlung die Laufkatzentemperatur steigen lassen kann, obwohl normalerweise eine Abschirmung vorgesehen ist. Die Antriebsrolle 6o5 ist auf einer Achse befestigt, die parallel zur Irümmungsachse (Zentralachse des Werkstückes) verläuft und wird durch einen Motor angetrieben, der irgendwie auf der Laufkatze

- 39 409883/0938

- 59 -

befestigt ist, und zwar so, daß die Beziehung der Antriebsrolle und der Reibfläche entsprechend aufrecht erhalten wird. Die Antrieb anordnung wird vorzugsweise durch einen nachgiebigen Druck gegen die Schiene gepreßt, so daß kein Kutschen auftritt, wenn geringe Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche des Streifens 6o1 vorliegen. Der Antriebsmechanismus ist in der Weise befestigt, daß er von dem Eingriff mit der Seitenkante der Schiene ausgeschwenkt werden kann, wenn dies gewünscht ist, um zu ermöglichen, daß die Laufkatze von Hand in die Startposition geschoben werden kann.

Alle verschiedenen Ausführungsformen, die oben beschrieben worden sind, haben gemeinsam, daß die laufkatze durch Einstellung relativ zueinander bewegbarer Bestandteile an konvexe über flache bis konkave Bahnen angepaßt werden kann, wobei der einmal eingestellte Aufbau hinreichend stabil ist, daß keine Verschiebung auftritt, wenn die Einstellung einmal durchgeführt ist. Diejenigen IHihrungsschienenbestandteile, die in einer oder mehreren parallelen Ebenen zum Werkstück angeordnet sind, müssen den gleichen Abstand von der querverlaufenden Achse oder den Achsen haben, um welche die Laufkatze mit ihren Komponenten so eingestellt wird, um sie verschiedenen Werkstücken und Spurprofilen anzupassen. Unabdingbar ist außerdem das Merkmal, daß die Laufkatze in Ausrichtung auf der Schiene gehalten werden muß, wobei mindestens zwei IPührungs- oder Spurkontaktelemente vorgesehen sind, die mit einer Seite der Schiene zum Eingriff kommen (da zwei Punkte eine Gerade bestimmen) und daß mindestens ein zusätzliches Spurkontaktelement vorgesehen ist, das einen anderen Teil, wie z.B. die gegenüberliegende Kante der Schiene berührt. Dieses letztere Element muß außerdem in SOrtbewegungsrichtung

409883/0938

der Laufkatze zwischen den ersten beiden liegen, das heißt, auch keinem Element gegenüber, um eine Drehung oder ein Abweichen von der Bahn der Laufkatze zu verhindern, wenn die Antriebsrolle ausgerückt wird. Die Antriebsanordnung hilft im eingerückten Zustand natürlich die Laufkatze in ausgerichteter Lage zu halten.

Es wird außerdem bevorzugt, daß die Antriebsanordnung, bei welcher es sich normalerweise um eine Reibrolle handelt, die mit der Schiene zum Eingriff kommt, ausrückbar ist, während die Laufkatze nach wie vor auf der Schiene gehalten wird. Bei allen Äusführungeformen muß die Laufkatze stabil genug sein, so daß keine merkliche Deformation unter normalen Belastungen auftritt. Sie muß sich mit einem präzisen Vorschub bewegen, unabhängig von der Einstellung ihrer Teile und dabei einen exakten Rollkontakt mit den verschiedenen Kurvenpunkten haben, unabhängig von dem Schwenken der Teile bei der Einstellung auf derartige Unterschiede. Der stabile Rahmen kann verschiedene Formen besitzen, wobei jedoch stets mindestens ein fester Schwenkbolzen vorgesehen ist, der sich entlang des Werkstückes erstreckt und die Haupteinstellungsachse bildet, die senkrecht zur jÄrbeitsebene liegt.

Bei der Einstellung der Laufkatze auf einen neuen Radius bei der Bearbeitung eines Werkstückes anderen Durchmessers, beispielsweise eines Rohres mit anderem Rohrdurchmesser, wird zunächst die elastische Schiene um das Werkstück gelegt und verspannt. !Die einstellbaren Teil-e der Laufkatze werden gelöst und die Katze wird manuell auf die Schiene aufgesetzt, wobei die Teilrahmenelemente geschwenkt werden bis die Führungsrollen, im besonderen die Leerlauf rollen, frei und ohne Reibung laufen, wenn die Laufkatze manuell verschoben wird.

- 41 409883/0938

Diese Teile werden fest angezogen. Damit ist eine gute Anpassung sichergestellt. Skalen- oder Einstellmarkierungen können gewünschtenfalls vorgesehen sein, um sicherzugehen, daß die Einstellung verschiedener Teile in Ordnung ist. Die Laufkatze stellt sich gewissermaßen selbst auf der Schiene ein. ■ ' ·

Die Mehrfachanordnung von Führungs- und Antriebsrollen gemäß Figur 11 erleichtert die Umstellung von einem einfachen Antrieb zum Doppelantrieb, da die Lageranordnungen für die Leerlaufrolle 1£5 und die Antriebsrolle 172 identisch sind und somit leicht ausgetauscht werden können. Dies ist dort vorteilhaft, wo das zutragende Werkzeug ungewöhnlich schwer ist oder wo die Reibungsbedihgungen schwierig sind. Die gleichen Vorteile können Jedoch normalerweise erreicht werden, indem man eine mit- einem Flansch versehene Antriebsrolle statt einer oder mehrerer der Leerlaufrollen,wie beispielsweise 27 ' und 28 in Figur 3 einsetzt oder indem eine oder beide Leerlaufrollen 139 entlang der Vorderkante der Schkie in Figur durch Antriebsräder erforderlichenfalls, ersetzt werden können.

409883/0938

Claims (18)

Patentansprüche

1. Einstellbare Laufkatze zum Transport eines Arbeitsgerätes um ein zylindrisches Werkstück beliebigen Durchmessers, bei welchem die Arbeitsebene senkrecht zur Längsachse des Werkstückes liegt und die Laufkatze entlang einer zylindrischen Schiene, die an dem Werkstück befestigt mst und deren Achse im wesentlichen mit der Achse des Werkstückes zusammenfällt, führbar ist, wobei die Schiene eine Führungskante aufweist, die parallel zur Arbeitsebene liegt, gekennzeichnet durch

a) mindestens zwei Teilrahmen (60, 61), die relativ zueinander um einen Schwenkbolzen (5o, 2oi),der senkrecht zur Arbeitsebene ausgerichtet ist, einstellbar sind;

b) eine, ein Arbeitsgerät tragende Torderplatte (4o), die von einem Teilrahmen getragen wird;

c).mit der Schiene (21, 142, 242) in Eingriff stehende Führungsrollen (27, 28, 139), die an jedem der Teilrahmen (60, 61) befestigt sind;

d) eine Antriebsrolle (85, 237)* die mit der Führungsschiene (21-, 142) in Eingriff steht und an einem Teilrahmen (60, ,61) befestigt ist;

e) eine Anordnung (213, 214, 219, 22o) zur Arretierung der Teilrahmen (60, 61) in Bezug auf ihre Stellung zueinander und zur Führungsschiene (21, 142);

f) eine Anordnung der Führungsrollen (27, 28, 139) sowie der Antriebsrolle (85), bei welcher diese an den geweiligen Teilrahmen (60, 61) auf einer- Linie angeordnet

- 43 409883/0938

sind, die radial zur zentralen Hauptachse liegt, wobei der Abstand von einer Senkrechten zu dieser Linie durch die Einstellachse (Q) d beträgt, während die senkrechte seitliche Entfernung von dieser Stellachse (Q) Σ ausmacht.

2. Laufkatze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallel verlaufende Einstellachsen(Q, Q¹) vorgesehen sind, wobei der Abstand zwischen jeweils einem Achsenpaar 2Σ beträgt.

3· Laufkatze nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

a) eine stabile 3?rontplatte (4o) mit einer Anordnung (43) zur Halterung von Arbeitsgeräten, die innerhalb der Arbeitsebene fuhrbar sind,

b) mindestens einen Schwenkbolzen (5o), der mit der Vorderplatte (4-0) in Verbindung steht und dessen Achse senkrecht zur Arbeitsebene steht, , .

c) ein Paar Teilrahmen (6o, 61), die zur Winkeleinstellung untereinander um den Gelenkbolzen (5o) mit diesem in Verbindung stehen,

d) eine Anordnung (213» 214-, 219, 22o) zur Arretierung der Teilrahmen (2o3» 2o5) in einer vorbestimmten Winkel-Iftge zueinander,

409883/0938

e) Führungsrollen (27, 28, 139) an mindestens zwei Teilrahmen (6o,61, 2o3, 2o5)j die zur Führung der Laufkatze mit der Führungsschiene (21, 142) in Eingriff stehen,

f) eine Antriebsrolle (85» 172) an mindestens einem der Teilrahmen (6o, 61, 2o3» 2o5)_} die zum Vortrieb der Laufkatze mit der Führungsschiene (£1, 14-2) zum Eingriff bringbar ist.

4-. Laufkatze nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Teilrahmen (6o, 61, 2o3_? 2o5) eine besondere Vorderplatte (4o, 351) trägt.

5. Laufkatze nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderplatte (14-3) mit bogenförmigen Aussparungen (156, 157) versehen ist, in welchen weitere Gelenkachsen (154-, 155) arretierbar sind, wobei die zusätzlichen Gelenkachsen in gleichem Abstand und parallel zu der zentralen Schwenkachse (2o1) angeordnet sind.

6. Laufkatze nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß an den zusätzlichen Gelenkachsen (154-, 155) Gehäuseteile (16o, 166, 17o) befestigt sind.

7. Laufkatze nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (16o, 166, 17o) über Arme oder Vorsprünge (131? 167) an den Gelenkachsen (154-, 155) befestigt sind, während zu deren Arretierung in der eingestellten Lage Befestigungsschrauben (158, 159) vorgesehen sind.

- 4-5 409883/093 8

_ 45 -

8,-Laufkatze nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Arretierung Kegelschrauben (219r 22o) vorgesehen sind, die in mit Seitenschlitzen versehene Bohrungen an den Enden der Schwenkachse (2o1) unter Erweiterung des Achsendurchmessers einschraubtar sind.

9. Laufkatze nach, einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,- daß drei zueinander parallel verlaufende Schwenkbolzen (553» 354·» 355) und vier Gehäuseteile (356,'357) vorgesehen sind.

10. Laufkatze nach den Ansprüchen 1 Ms 3» dadurch gekennzeichnet, daß drei parallel zueinander verlaufende Sehwenkbolzen (353» 354-, 355) vorgesehen sind, wobei

. sich der zentrale Sehwenkbolzen (354-) zwischen zwei Gehäuseteilen (356, 357) befindet, während an den äußeren Sehwenkbolzen (353» 355) Rahmenteile (358 und 359) befestigt sind, die Führungsrollen (361, 362) tragen, wahrend an einem der inneren Rahmenteile (357) eine Antriebsrolle (371) zum Torschub der Laufkatze um das Werkstück angeordnet ist und die Abstände zwischen jeweils einem Paar der Sehwenkbolzen (353» 35²N 355) gleich ist. . - .

11. Laufkatze nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (172J) als flanschlose Reibrolle ausgebildet ist, während eine, mit einem Flansch versehene und mit der Führungsschiene (142) in Eingriff bringbare Antriebsrolle zur Übertragung zusätzlicher Traktion vorgesehen ist.

- 46 409883/0938

12. Laufkatze nach, den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch, gekennzeichnet, daß ss vier parallele, in gleichem Abstand voneinander angeordnete Schwenkbolzen (152, 153» 154-, 155) vorgesehen sind, wobei ein mittleres Gehäuseteil (16o) und zwei äußere Gehäuseteile (16o) jeweils von nebeneinanderliegenden Paaren der Schwenkbolzen (152, 153» 154·» 155) gehalten werden und an jedem der äußeren Gehäuseteile (16o) fführungsroIlen (139) sowie an einem weiteren Gehäuseteil (1?o) ein Antriebsteil (172) vorgesehen ist.

13. Laufkatze nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Schwenkbolzen (152, 153» 154, 155) in axialer Eiehtung verschiebbaren Gehäuseteile (I60) vordere Hihrungsrollen (169) tragen, während ein verschiebbar angeordnetes Gehäuseteil (I7o) auf der Eückseite der Laufkatze eine Antriebsanordnung (172) trägt, die durch die Wirkung einer Feder (182) mit der führungsschiene (142) in Eingriff haltbar ist.

14. Laufkatze nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß ein verschiebbar auf den Schwenkbolzen (-152, 153) angeordnetes Gehäuseteil (I60) durch ein zweites Gehäuseteil (17o), das auf den Schwenkbolzen (152, 154) verschiebbar angeordnet ist, in axialer Eichtung vorrückbar ist, nachdem das Gehäuseteil (17o) um eine vorgegebene kurze Entfernung in gleicher Eichtung verschoben worden ist.

- 47 409883/0938

15. Laufkatze nach, den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch, gekennzeichnet, daß die Führungselemente (139) und das Antriebselement (172) auf die Führungsschiene (142) ausgerichtet sind, während außerdem eine Leerlaufführungsrolle (165) ohne Flansch, und Nut mit der Führungsschiene (14-2) zum Eingriff bringbar ist.

16. Laufkatze nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch, gekennzeichnet, daß die Antriebsanordnung (238) schwenkbar befestigt ist und wahlweise mit der Kante der Führungsschiene (242) zum Eingriff bringbar oder lösbar ist.

17. Laufkatze nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß dreiparallel zueinander verlaufende Schwenkbolzen (353» 354-, 355) vorgesehen sind, wobei die beiden äußeren Schwenkbolzen (353» 355) den gleichen Abstand von dem mittleren Schwenkbolzen (354-) aufweisen. Zwei innere Gehäuseteile (356, 357) mit dem mittleren Schwenkbolzen (354-) zur Winkeleinstellung schwenkbar verbunden sind, während an den äußeren Schwenkbolzen (353» 355) Hahmenteile (358, 359) angelenkt sind, die jeweils eine Führungsrolle (361, 362) tragen und eine Vorderplatte (351) vorgesehen ist, an welcher die Schwenkbolzen (353» 354-» 355) sowie die Eahmenteile (358» 359) in einer vorbestimmten Winkelstellung arretierbar sind und,, welche die Werkzeuge trägt.

18. Laufkatze nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine motorgetriebene Antriebsrolle (6o5) vorgesehen ist, die zum "Vorschub der Laufkatze mit

409883/0938 - 48 -

einer zylindrischen Oberfläche (642) zum Eingriff bringbar ist.

409883/0938

Le e rs ei te