DE2628295C2 - Einrichtung zum Abtrennen des bei der elektrischen Widerstandsschweißung von Rohrstößen entstehenden Innengrats - Google Patents
Einrichtung zum Abtrennen des bei der elektrischen Widerstandsschweißung von Rohrstößen entstehenden InnengratsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abtrennen des bei der elektrischen Widerstandsschweißung von Rohrstößen entstehenden Innengrats
mit einem fliegend an einer Stange befestigten Werkzeugkopf, dessen drehantreibbares Gehäuse wenigstens zwei unter der Wirkung von Federn radial nach
außen beaufschlagte Halter mit je einem Schneidwerkzeug sowie mit beidseits desselben angeordneten, mit
der Innenfläche des Rohres zusammenwirkenden Führungselementen trägt.
Eine Einrichtung dieser Bauart ist aus der DE-OS 643 bekannt, wobei es nicht speziell um eine
Einrichtung zum Abscheren des inneren Schweißgrats von elektrisch auf Stoß zusammengeschweißten Rohren
geht, sondern um eine Nachbohrvorrichtung für Hohlkörper, insbesondere für gegossene Hohlkörper.
Bei dieser bekannten Ausbildung wirken der radialen Beaufschlagung der Werkzeughalter nach außen durch
die Federn nur die hier als Führungsstifte ausgebildeten Führungselemente entgegen, die auf der Rohrinnenfläche gleiten.
Bei dieser bekannten Ausbildung ist jedoch keinerlei Vorsorge oder Maßnahme getroffen, die Ausfahrbewegung der Werkzeughalter und damit die Spandicke zu
steuern. Dieses Problem stellt sich bei der bekannten Ausbildung auch nicht, weil hier die Federn die
Werkzeughalter bis zum Anschlag der Führungsstifte, also maximal weit ausfahren und die radiale Abmessung
des abgehobenen Spans dadurch von vornherein maximal ist Der Schnittvorschub geschieht dann in
s Axialrichtung durch Längsbewegung der Stange mit dem an ihr fliegend befestigten Werkzeugkopf und die
Zerspanungsleistung wird durch die Vorschubgeschwindigkeit gesteuert Nachteilig ist dabei die von der
jeweiligen Grathöhe abhängige ynd mithin erheblich
ίο schwankende Zerspanungsleistung und die mit ihr
verbundenen wechselnden Schnittkräfte.
Besonders schwerwiegend werden diese Probleme, wenn der abzuscherende Grat nicht genau in Umfangsrichtung verläuft, also streng in einer rechtwinklig zur
Rohrachse stehenden Ebene liegt Dann kann es zu stoßartigen Beanspruchungen kommen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Abtrennen des bei der
elektrischen Widerstandsschweißung von Rohrstößen
entstehenden Innengrats zu schaffen, mit der ein
gleichmäßiges Gratabtrennen auch bei Abweichung des Verlaufs des Grats von der Umfangsrichtung und bei
schwankender geometrischer Form des Grates möglich wird
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Ausbildung der eingangs genannten
Art die Radialverstellung der Halter durch einen im Gehäuse des Werkzeugkopfes untergebrachten Hydraulikzylinder gesteuert ist, an dessen Stange der
Halter starr befestigt ist, wobei die Druckbeaufschlagung des Hydraulikzylinders über einen Steuerschieber
erfolgt, dessen Stange mit der profilierten Oberfläche einer vom Gehäuseende der Stange drehfest gehaltenen
Steuerkurve zusammenwirkt, wobei die Führungsele
mente jedes Halters in Form von Rollen ausgebildet
sind.
Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung geschieht also von vornherein das Entfernen des Schweißgrats in
der Weise, daß der Werkzeugkopf in Höhe des
Rohrstoßes mit dem abzuspanenden Schweißgrat
positioniert wird und die Vorschubbewegung in Radialrichtung erfolgt Dabei wird während eines
Bearbeitungsganges eine gleichmäßige Zerspanungsleistung dadurch erzielt, daß ein entsprechend veränderli-
eher Radiälvorschub pro Umdrehung des Schneidwerkzeugs sichergestellt wird. Dabei wird je nach der
Gratform während des Schnitts die Spandicke proportional der wachsenden Breite des Gratquerschnitts
verringert, wodurch die Schnittkraft praktisch konstant
erhalten wird.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung hat die Einrichtung eine am Gehäuseende der Stange
angeordnete Zentriervorrichtung mit radial gerichteten Stößeln und an diesen befestigten Gleitschuhen, die mit
Hilfe von Hydraulikzylindern zur Abstützung gegen die Rohrinnenfläche ausfahrbar sind.
Die Verwendung einer solchen Zentriervorrichtung erlaubt es, den Hub der Schneidwerkzeuge auf ein
Minimum zu beschränken und wegen der maximalen
Annäherung der Schneidwerkzeuge an den abzuscherenden Grat kann die freie Kraglänge der den
Werkzeugkopf tragenden Stange kurz sein, wodurch die Steifigkeit der Gesamtkonstruktion erhöht wird.
Zweckmäßig ist auch die Anordnung einer Vorrich
tung zum Abfangen der Späne in Form wenigstens einer
elektromagnetischen Spule mit Stahlkern am unteren Teil des Gehäuseendes der Stange. Eine solche
Vorrichtung soll eine in Höhenrichtung gleichmäßige
Verstärkung der Schweißnaht erlauben, da der abgetrennte Grat abgeführt wird, indem er im unteren Teil
der zusammengeschweißten Rohre unter den auf der Innenfläche der zu verbindenden Rohre abrollenden
Führungsrollen herausfällt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispie! der
Erfindung durch die Beschreibung an Hand der Zeichnung erläutert Es zeigt
F i g. 1 die Gesamtansicht einer Einrichtung zum Abtrennen des bei der elektrischen Widerstandsschweißung
von Rohrstößen entstehenden Innengrats;
F i g. 2 den Querschnitt nach Linie 1I-II in F i g. 1;
F i g. 3 den Längsschnitt der Einrichtung;
F i g. 4 die hydraulische Schaltung des Radialverstellungswerks
des Werkzeughalters.
Die Einrichtung zum Abtrennen des bei der elektrischen Widerstandsschweißung von Rohrstößen
entstehenden Innengrats hat einen Werkzeugkopf 1 mit einem Gehäuse 2, auf dem Halter 3 angeordnet sind. In
den Haltern 3 sind Schneidwerkzeuge, z. B. Schneidstäh-Ie
4, eingespannt Zur Führung derselben längs der Innenfläche der zusammengeschweißten Rohre 5 sind
Rollen 6 vorgesehen.
Die Einrichtung enthält außerdem ein Radialverstellungswerk der Halter 3 in Form von Hydraulikzylindern
7, auf deren Stange 8 die Halter 3 starr befestigt sind. Die Hydraulikzylinder 7 werden gesteuert von einem
Steuerschieber 10, der am Gehäuse 9 des Radialverstellungswerks befestigt ist Zwischen dem Gehäuse 9 und
den Haltern 3 sind Druckfedern 11 eingesetzt, die die
Halter 3 radial nach außen beaufschlagen.
Das Gehäuse 9 ist mit einer Welle 12 starr verbunden, welche in Wälzlagern 13 gelagert ist und von einem
Antrieb 14 gedreht wird. Der Antrieb 14 kann hydraulisch, pneumatisch bzw. elektrisch ausgeführt
sein; er ist mit der Welle 12 durch eine Kupplung 15 verbunden.
Am Gehäuse 2 des Werkzeugkopfs ist eine Steuerkurve 16 starr befestigt, die beim Drehen der
Halter 3 mit der Stange 17 des Schiebers 10 zusammenwirkt. Die Länge und das Profil der
Steuerkurve 16 wird nach dem Radialvorschub des Halters mit dem Schneidwerkzeug 4 bei einer
Umdrehung ausgeführt.
Am unteren Teil des Gehäuses 2 des Werkzeugkopfs 1 ist eine Vorrichtung zum Abfangen der Späne aus der
Schnittebene vorgesehen. Diese besteht aus einem Elektromagneten 18 mit einem Kern 19 und auf ihn
aufgesetzter Spule 20. Es können mehrere solcher Elektromagnete vorhanden sein.
Auf der Welle 12 des Antriebs 44 ist ein Abstreifer 21 und am Gehäuse 2 ist ein Flansch 22 befestigt. Im
Flansch 22 ist ein Dichtmittel 23 angeordnet. Dieses ist durch eine Druckleitung 24 mit dem stangrnseitigen
Raum der Hydraulikzylinder 7 verbunden. Der kolbenseitige Raum der Hydraulikzylinder 7 ist durch eine
Abflußleitung 25 mit dem Ablauf verbunden.
Am Werkzeugkopf 1 ist noch eine in sein Gehäuse 2 eingebaute Zentriervorrichtung 26 vorgesehen. Diese
besteht aus radial gerichteten Stößeln 27 mit an ihnen befestigten Gleitschuhen 28. Die Stößel 27 mit den
Gleitschuhen 28 werden durch Hydraulikzylinder 29 in Radialrichtung aus- und eingefahren.
Der Werkzeugkopf 1 ist fliegend an der Stange 30 befestigt, die mit einem Fahrwerk 31 zum Heranführen
des Werkzeugkopfs 1 in die Zone der Gratabtrennung versehen ist
Um einen Stillstand des Radialverstellungswerks in
der Position vorzubeugen, wenn die Stange 17 des Schiebers 10 sich unter der Einwirkung der Steuerkurve
16 in der versenkten Lage befindet, ist ein am Flansch des Werkzeugkopfs 1 angeordneter Endschalter 32
sowie eine am Gehäuse 9 des Radialverstellungswerks befestigte Druckleiste 33 vorgesehen. Der Endschalter
32 betätigt den Schieber 34 (F i g. 4), der zum Steuern der Bewegung des Halters 3 mit dem Schneidwerkzeug
4 bestimmt ist
Der Betrieb der beschriebenen Einrichtung verläuft wie folgt:
Nachdem die Rohre 5 zusammengeschweißt sind, werden die Schneidstähle 4 mit Hilfe des Fahrwerks 31
in die Zone der Gratabtrennung bewegt bis die Längsachse des Schneidstahls 4 mit dem Schweißstoß
übereinstimmt Dann werden die Hydraulikzylinder 29 mit Druck beaufschlagt und das Rohr 5 festgespannt
In die kolbenstangenseitigen Hohlräume der Hydraulikzylinder
7 gelangt die Arbeitsflüssigkeit durch den Schieber 34. Nun wird der Drehantrieb 14 der Halter 3
mit den Schneidstählen 4 eingeschaltet Bei jeder Umdrehung drückt die Steuerkurve 16 mit ihrer
Profilfläche auf die Stange 17 des Schiebers 10 und verbindet dadurch die kolbenstangenseitigen Hohlräume
der Hydraulikzylinder 7 mit der Abflußleitung 25. Unter der Wirkung der Spannkräfte der Federn 11
verstellen sich dabei die Halter 3 mit den Schneidstählen 4 radial um eine Größe, die durch das Volumen der
Flüssigkeit bestimmt wird, welche aus den kolbenstangenseitigen Hohlräumen der Hydraulikzylinder 7 in die
Abflußleitung 25 überströmt
Sobald die Schneidstähle den Grat erreichen, beginnt der Schnittvorgang.
Je weiter sich die Halter 3 mit den Schncidstählen 4
radial nach außen verstellen, desto geringer wird die Spannkraft der Federn 11. Dadurch verringert sich das
Maß der Radia'.verstellung jedes Schneidstahls 4 pro Umdrehung bei unveränderter Länge der Steuerkurve
16 und der Drehgeschwindigkeit während des Schneidvorgangs. Auf diese Weise kommt es zu einer
Vorschubverminderung je Umdrehung der Halter 3 mit den Schneidstählen 4 bei deren Annäherung an die
Innenfläche der Rohre 5 und, da die Gratbreite in der Vorschubrichtung radial nach außen entsprechend
ansteigt, bleibt die Schnittkraft praktisch unverändert.
Um ein Einschneiden in den Rohrkörper 5 zu verhindern und die gewünschte Höhe der Schweißnahtverstärkung
zu gewährleisten, liegen die Berührungsumfangslinien der Führungsrollen 6 radial etwas weiter
außen als die Schneidkanten der Stähle 4.
Eine Nichtübereinstimmung der Drehachse der Halter 3 mit der Achse der Rohre 5 sowie eine
Abweichung der Form der letzteren vom Kreis wird während des Schnitts durch die Federn 11 kompensiert
Gleichzeitig mit dem Einschalten des Antriebs 14 wird den Spulen 20 der Elektromagnete 18 Spannung
zugeführt, so daß deren Kerne 19 die anfallenden Späne anziehen. Diese Entfernung der Späne aus der
Schnittzone gewährleistet normale Betriebsbedingungen des Schneidwerkzeugs 4.
Nach vollständiger Abtrennung des Grats wird der Antrieb 14 abgeschaltet. Dabei werden die kolbenstangenseitigen
Hohlräume der Hydraulikzylinder 7 mit Hilie des Schiebers 34 mit der Druckleitung 24
verbunden. Infolgedessen verstellen sich die Halter 3 mit den Schneidstählen 4 radial nach innen in ihre
Ausgangslage. Danach wird auch die Zentriervorrichtung 26 gelöst und die Einrichtung kann zur nächsten
Stoßverbindung der zusammengeschweißten Rohre verschoben werden. Der Abstreifer 21 bewegt sich
dabei innerhalb der Rohre mit und schiebt die Späne zusammen, die nach dem Abschalten der elektromagnetischen
Spulen 17 im Rohr heruntergefallen waren.
Claims (3)
1. Einrichtung zum Abtrennen des bei der elektrischen · Widerstandsschweißung von Rohrstößen entstehenden Innengrats mit einem fliegend an
einer Stange befestigten Werkzeugkopf, dessen drehantreibbares Gehäuses wenigstens zwei unter
der Wirkung von Federn radial nach außen beaufschlagte Halter mit je einem Schneidwerkzeug
sowie mit beidseits desselben angeordneten, mit der Innenfläche des Rohres zusammenwirkenden Führungselementen trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialverstellung der Halter
(3) durch einen im Gehäuse (9) des Werkzeugkopfes (t) untergebrachten Hydraulikzylinder (7) gesteuert
ist, an dessen Stange (8) der Halter (3) starr befestigt ist, wobei die Druckbeaufschhgung des Hydraulikzylinders (7) über einen Steuerschieber (10) erfolgt,
dessen Stange (17) mit der profilierten Oberfläche einer vom Gehäuseende (2) der Stange (30) drehfest
gehaltenen Steuerkurve (16) zusammenwirkt, wobei die Führungselemente jedes Halters (3) in Form von
Rollen (6) ausgebildet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine am Gehäuseende (2) der Stange (30)
angeordnete Zentriervorrichtung (26) mit radial gerichteten Stößeln (27) und an diesen befestigten
Gleitschuhen (28), die mit Hilfe von Hydraulikzylindern (29) zur Abstützung gegen die Rohrinnenfläche
ausfahrbar sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (18) zum Abfangen der
Späne in Form wenigstens einer elektromagnetischen Spule (20) mit Stahlkern (19) am unteren Teil
des Gehäuseendes (2) der Stange (30).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762628295 DE2628295C2 (de) | 1976-06-24 | 1976-06-24 | Einrichtung zum Abtrennen des bei der elektrischen Widerstandsschweißung von Rohrstößen entstehenden Innengrats |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19762628295 DE2628295C2 (de) | 1976-06-24 | 1976-06-24 | Einrichtung zum Abtrennen des bei der elektrischen Widerstandsschweißung von Rohrstößen entstehenden Innengrats |
Publications (2)
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DE2628295A1 DE2628295A1 (de) | 1977-12-29 |
DE2628295C2 true DE2628295C2 (de) | 1982-08-12 |
Family
ID=5981311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19762628295 Expired DE2628295C2 (de) | 1976-06-24 | 1976-06-24 | Einrichtung zum Abtrennen des bei der elektrischen Widerstandsschweißung von Rohrstößen entstehenden Innengrats |
Country Status (1)
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DE1939863C3 (de) * | 1968-09-21 | 1974-02-14 | Innocenti Soc. Generale Per L'industria Metallurgica E Meccanica, Mailand (Italien) | Vorrichtung zum Dämpfen von an der Arbeitsspindel entstehenden Schwingungen an Werkzeugmaschinen zum Bearbeiten von Bohrungen |
DE2012643A1 (de) * | 1970-03-12 | 1971-10-28 | Mannesmann Roehren Werke Ag | Nachbohrvorrichtung |
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1976
- 1976-06-24 DE DE19762628295 patent/DE2628295C2/de not_active Expired
Also Published As
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