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Vorrichtung zur Verstellung eines Glühinduktors
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insbesondere an Rohrnahtschweißanlagen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung zur Verstellung eines Glühinduktors zur Induktionsglhung der
Rohrschweißnaht von geschweißten Rohren, bestehend aus einem über einen Teil des
Rohrumfanges in Rohrumfangsrichtung verstellbaren Lagerkörper zur Lagerung des Induktors,
einer Führung zur Führung des Lagerkörpers in seiner Bewegungsrichtung und motorischen
Antriebsmitteln zur Verstellung des Lagerkörpers in seiner Führung. Im besonderen
befaßt sich die Erfindung mit einer Stellvorrichtung für die geregelte Verstellung
des Glühinduktors von Rohrnahtschweißanlagen, deren Rohre parallel zu einer in einer
Transport ebene gelegenen Mantellinie des Rohrmantelkörpers in Längsrichtung des
Rohrkörpers transportiert und dabei mit den stumpfen Rändern eines zum Rohr gebogenen
Bleches zum Rohr verschweißt und deren Nähte hinter der Schweißstelle der Naht einer
Induktion-Glühbehandlung unterworfen werden.
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An derartigen Rohrnahtschweißanlagen ist es bekannt, die Rohrnaht,
die ir: Regelfall als Längsnaht ausgebildet isc, nach dem Verschweißen an der Schweißstelle
in einem geeigneten Abstand hinter der Schweißstelle einer Glühbehandlung zu unterziehen.
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Die Glühbehandlung wird durch induktives Erhitzen der Schweißnaht
und ihrer engeren Umgebung mittels eines Glühinduktors induktiv in der Weise vorgenommen,
daß die Längsnaht des Rohres an einem passend ausgebildeten Linieninduktor entlanggeführt
wird. Über den Induktor werden im Rohrmantel an der unter dem Induktor gelegenen
Stelle im Rohr elektrische Wechselströ me induziert, die den Glühvorga bewirken.
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Dabei ist es erforderlich, den Glühinduktor verstellbar zu lagern,
um den Induktor etwaigen Verlagerungen der am Induktor
entlanglaufenden
Schweißnaht quer zur Längsrichtung der Naht ausgleichen zu können. Hierzu ist es
bekannt, den Induktor am laufenden Rohrkörper verstellbar zu lagern, um so seine
Lage der jeweiligen Lage der Schweißnaht anpassen zu können.
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Die Verstellung des Induktors erfolgt dabei entweder von Hand, durch
eine Steuervorrichtung unter Verwendung von Hilfsmotoren durch Handsteuerung oder
aber über zugehörige Regler, die den Induktor der jeweiligen Lage der Schweißnaht
selbsttätig nachführen.
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Die bekannten, diesem Zweck dienenden Vorrichtungen zur Verstellung
des Glühinduktors leiden unter dem Mangel eines relativ komplizierten Aufbaus. Der
Lagerkörper des Induktors wird entweder nach drei Koordinaten motorisch unabhängig
voneinander verstellbar gelagert oder aber es ist am Umfang des Rohrkörpers eine
kreisbogenförmige Führung vorgesehen, die den Lagerkörper des Induktors aufnimmt
und seine Verstellung entzwang der Oberfläche des Rohrkörpers auf seiner vorgesehenen
Bahn gestattet.
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Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, Vorrichtungen der eingangs
näher bezeichneten Art dahin zu verbessern, daß der Aufwand des den Rohrkörper entlang
eines Teils seines Umfanges umfassenden Führungskörpers für den Lagerkörper des
Induktors in drei aufeinander senkrecht stehenden Koordinatenrichtungen entfällt.
Dabei soll die Verstellvorrichtung für der Glühinduktor schne u ohne Beeinträchtigung
ihrer Funktion an ggf. wechselnde Durchmesser des die Schweißanlage passierenden
Rohrs angepaßt werden können.
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Erfindungsgemäß wird dazu eine Vorrichtung der eingangs näher bezeichneten
Art vorgeschlagen, die sich dadurch kennzeichnet, daß der Lagerkörper des Induktors
zwei im Abstand voneinander angeordnete, parallel zur Längsachse des Rohrkörpers
verlaiifende Schwenkachsen aufweist, über die zwei Stangen eines Parallelgelenks
an den Lagerkörper angelenkt sind, dessen zweites Stangenpaar um zwei im Abstand
angeordnete, parallel zu den Schwenkachsen verlaufende Drehachsen, die in einer
senkrecht zu einem
Durchmesser des Rohrkörpers verlaufenden Ebene
an einem zweiten Lagerkörper im Abstand voneinander neben dem Weg des Rohrkörpers
befestigt sind, schwenkbar gelagert ist, und daß der motorische Antrieb zum Antrieb
der Schwenkbewegung des zweiten Stangenpaars mit dem Parallelgelenk in Antriebsverbindung
steht.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dabei zweckmäßig und in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung zur besseren Anpassung der Induktorlagerung an ggf.
wechselnde Durchmesser des die Schweißanlage passierenden Rohrkörpers derart ausgebildet,
daß die Drehachse des zweiten Stangenpaares an einem gemeinsamen Lagerkörper höhenverstellbar
gelagert sind.
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Die anliegende Zeichnung erläutert ein bevorzugtes Ausführungs beispiel
einer Vorrichtung nach der Erfindung anhand einer schematischen Darstellung.
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In der Zeichnung bezeichnen 1 den im Schnitt dargestellten Körper
eines über eine Naht 2 verschweißten Stahlrohres, dessen Rohrkörper 1 entlang einer
Mantellinie 3 in einer Horizontalebene 4 transportiert ist. Die Horizontalebene
4 fällt mit der Oberfläche eines Tisches 5 zusammen, der eine aufrecht stehende
Lagerstange 6 trägt. Die Lagerstange 6 dient zur höhenverstellbaren Lagerung eines
Lagerkörpers 7, der zur Befestigung zweier Drehachsen 8 und 9 benutzt ist.
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Die e Drehachsen 8 und 9 verlaufen parallel zur Transportrichtung
des Rohres i, d.h. parallel zur Längsrichtung der Mantellinie 3> Der Lagerkörper
7 ist in einer Bohrung auf dem Außenmantel der Stange 6 geführt und mittels geeigneter
elektromotorischer Antriebsmittel in Längsrichtung der Stange 6 in jede gewünschte
Höhenlage verstellbar.
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An die Drehachsen 8 und 9 sind zwei hülsenförmige Stangen lo und 11
angelenkt, deren hohler Innenraum Stangenkörper 12 und 13 aufnimmt. Die Stangen
12 und 13 sind in Verlängerung der Seitenstangen 12' und 13' eines Parallelogrammgelenks
14 angeordnet, dessen zweite Gelenkstangen 15 und i6 mit den Stangen
12
bzw. 12' und 13 bzw. 13' über je ein Drehgelenk 17,18,19 und 20 miteinander verbunden
sind. Die Drehachsen der Gelenke 17,18,19 und 2o verlaufen parallel zur Drehrichtung
der Lagerstelle 8 und 9, und es ist die Anordnung derart getroffen, daß zwei in
Verlängerung der Stangen 15 und i6 angeordnete Stangen 15' und 16' mit Drehgelenken
34 und 35 verbunden sind, deren Drehachse parallel zur Nantellinie 3 bzw. parallel
zur Transportrichtung des Rohrkörpers 1 verlaufen. Die Gelenke 34 und 35 sind im
Abstand voneinander an einem Lagerkörper 36 befestigt, der einen Hilfslagerkörper
37 trägt. Der Hilfslagerkörper 37 dient seinerseits zur Aufnahme eines als Induktor
dienenden elektrischen Leiters 21. Der Induktor 21 ist mit seiner Längsrichtung,
die senkrecht zur Darstellungsebene verläuft, parallel zur Mantellinie 3 angeordnet,
und es ist die Anordnung derart getroffen, daß der Hilfslagerkörper 37 über zugehörige
Verstellvorrichtungen einstellbar in Richtung der Längsachse des Lagerkörpers 36
auf diesem Lagerkörper und in Richtung eines Durchmessers des Rohrkörpers 1 höhenverstellbar
gelagert ist.
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Die Stangen 12 und 13 sind innerhalb der Hülsen lo und 11 verschiebbar
gelagert und über nicht dargestellte Mitte in jeder Stellung ihres Verstellbereichs
im Innern der Hülsen lo und 11 mit den Hülsen starr verbindbar, so daß die Länge
der stangenartigen Verbindung zwischen den Drehlagern 8 und 9 und den Lagern 17
und 20, die in der Zeichnung mit b bezeichnet innerhalb eines durch die Konstruktion
vorgegebenen Verstellbereichs den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend verändert
werden kann.
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An den Außenmantel der Hülse 10 greift eine in Längsrichtung verstellbare
Spindel 25 an, die in ihrer Längsrichtung über ein Getriebe 26 mittels eines Elektromotors
27 verstellbar gelagert ist. Die Spindel 25 ist an der Hülse lo über ein Drehgelenk
28 befestigt, dessen Drehachse parallel zur Nantellinie 3 verläuft.
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Mit 30 ist eine mittels Farbe auf den Außenmantel des Rohrkörpers
1 aufgebrachte, parallel zur Längsrichtung der Schweißnaht
2 verlaufende
Markierung bezeichnet, deren Lage relativ mittels eines Fotozellendetektors 31,
der ortsfest neben dem Außenmantel des Rohres 1 angeordnet ist, ermittelt wird.
Abweichungen der Lage der Farbmaricrung 30 von einer Soll-Lage steuern über zugehörige
elektrische Signale, die über die Leitung 32 geführt werden, den Eingang eines Regelverstärkers
33, der seinerseits mit seinem Ausgangssignal. den Motor 27 derart betätigt, daß
der Lagerkörper 36,37 des Induktors 21 in Richtung des Winkels a' über einen gewissen
Umfang des Rohrkörpers 1 verstellbar ist.
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Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Die Farbmarkierung
3o des Rohrkörpers 1 ist - wie hier nicht näher erläutert wird - um 90° winklig
gegen die Schweißnaht 2 versetzt gegen die Schweißnaht auf dem äußeren Umfang des
Rohrkörpers in Richtung der Mantellinie 3 verlaufend aufgebracht.
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In dieser Lage steuert das Signal der Leitung 32 den Motor 27, der
mit dem Getriebe 26 um eine eigene Drehachse, die parallel zu den Schwenkachsen
8 und 9 und am Getriebe 26 gelegen ist, schwenkbar ist, derart, daß die Stangen
1o,12 und 11,13 um die Drehachsen 8 und 9 derart geschwenkt werden, daß der Induktor
21 ständig genau über der Schweißnaht angeordnet ist und das Material der Schweißnaht
und die engere Umgebung der Naht induktiv erhitzt. Läuft die Schweißnaht 2 aus dem
Wirkungsbereich des Glühinduktors 21 heraus, was sich durch einen entsprechenden
Verlauf der Farbmarkierung 30 am Eingang des Fühlers 31 erkennbar macht, so stUur*
das Signal der Leitung 32 den Noto: 27 über den Verstärker 33 derart, daß der Glühinduktor
21 dem Verlauf der Schweißnaht 2 ständig nachgeführt wird.
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Bei Veränderungen des Durchmessers des Rohrkörpers 1, dessen Schweißnaht
2 einer Glühbehandlung zu unterwerfen ist, wird der Lagerkörper 7 auf dem Außenmantel
der Stange 6 in seiner Höhe verstellt, wodurch die Lage des Induktors 21 den veränderten
Verhältnissen am Außenmantel des Rohrkörpers 1 angepaßt wird.
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Zur Höhenverstellung des Induktors 21 bei fester Höhenlage des Lagerkörpers
7 auf dem Stangenkörper 6 läßt sich die Baulänge der Stangen lo,12 und 11,13,die
in der Zeichnung mit b bezeichnet ist, über die erläuterten Verstellmittel verändern.
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Die Anordnung kann dazu zweckmäßig auch derart getroffen sein, daß
der Hilfslagerkörper 37 - wie oben erläutert - gegen den Lagerkörper 36 in Richtung
eines Durchmessers des Rohrlcörpers 1 verstellbar ist.
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Abweichend von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem sich
der Induktor infolge einer geeigneten Dimensionierung des Gelenks 14 auf einer angenäherten
Kreisbahn parallel zur Oberfläche des Rohres bewegt, kann die Anordnung auch derart
getroffen sein, daß die Bewegungsbahn alls teilweise angenähert geradlinig verlaufenden
Bahnstücken zusammengesetzt ist.
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1 Zeichnung 4 Ansprüche