DE3135472A1 - CLAMPING AND TURNING DEVICE FOR ROUND WORKPIECES, IN PARTICULAR WELDING AID DEVICE - Google Patents
CLAMPING AND TURNING DEVICE FOR ROUND WORKPIECES, IN PARTICULAR WELDING AID DEVICEInfo
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Description
ä ο β ä ο β
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspannen von Werkstücken mit Kreisquerschnitt, bestehend aus. mindestens drei gegebenenfalls antreibbaren parallelachsigen Rollen, von denen mindestens eine mittels einer Spannvorrichtung quer zur Verbindungslinie der Mittelpunkte zweier anderer verstellbar ist, wobei die Rollen das Werkstück zwischen sich einspannen und eine Drehlagerung des Werkstücks bezüglich der Vorrichtung ■- oder umgekehrt - bilden. Derartige Vorrichtungen dienen vielfach als Schweißhilfsvorrichtungen im Rohrleitungsbau, wobei vorzugsweise eine Rolle motorisch antreibbar ist. Beispielsweise kann einem Rohrstück, mit dem ein angehefteter Krümmer verschweißt werden soll, eine kontinuierliche Drehbewegung erteilt werden, wodurch das Herstellen einer sauberen Schweißnaht ermöglicht wird. Dabei ist die Umfangsgeschwindigkeit infolge des Reibantriebs vorteilhafterweise vom Rohrdurchmesser unabhängig.The invention relates to a device for clamping workpieces with a circular cross-section, consisting of. at least three optionally drivable parallel-axis rollers, at least one of which by means of one Clamping device is adjustable transversely to the line connecting the centers of two other, with the rollers clamp the workpiece between them and a rotary bearing of the workpiece with respect to the device ■ - or vice versa - form. Such devices are often used as auxiliary welding devices in pipeline construction, wherein preferably a roller can be driven by a motor. For example, a piece of pipe with which an attached Elbow is to be welded, given a continuous rotary motion, thereby making the manufacture a clean weld is made possible. The peripheral speed is advantageous as a result of the friction drive independent of the pipe diameter.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art haben die RoI-len eine Umfangsnut von rechteckigem Querschnitt. Sie dient dazu, einen Rohrflansch einspannen und mit einem angehefteten Krümmer in Drehung versetzen zu können. Allerdings erhält das Werkstück nur dann eine genaue Führung, wenn der Flansch so dick ist wie die Nut breit. Ist er dünner oder dicker^ so taumelt das Werkstück bzw. es läßt sich überhaupt nicht einspannen«In a known device of this type, the rollers have a circumferential groove of rectangular cross-section. It is used to clamp a pipe flange and attach one to it To be able to put the elbow in rotation. However, the workpiece is only given precise guidance when the flange is as thick as the groove is wide. If it is thinner or thicker, the workpiece wobbles or leaves not clamp at all "
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einwandfreie Spannung und Führung von Rohrflanschen aller gebräuchlichen Dickenabmessungen zugewährleisten. Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rollen an ihrer Mantelfläche wenigstens eine ringsum gehende Spannrille aufweisen, die querschnittlich V-förmig ausgebildet ist. Die Spannrille oder wenigstens der Rillengrund hat demnach eine doppelkegelige Form, wobei die Kegel sich aufeinander zu verjüngen. Das bewirkt, daß scheibenförmige Flanschringe jeglicher Dicke eingespannt und einwandfrei axial geführt werden können, weil sie sich selbsttätig auf Rillenmitte einstellen. Selbstverständlich erfolgt die Montage der Rollen in dem Vorrichtungätaställ bö, öäß eifie MäiälsfeSnS die femöineSfiiä Symmetrieebene der V-förmigen Spannrillen bildet. Die Spannrillen können außerdem ebene oder gewölbt auslaufende Seitenflächen haben.The invention is based on the problem of proper tensioning and guidance of pipe flanges of all common ones Ensure thickness dimensions. In the case of a device, this task is referred to in the introduction Art solved according to the invention in that the rollers have at least one all around on their outer surface Have extending tensioning groove which is V-shaped in cross-section. The clamping groove or at least the The bottom of the groove therefore has a double-conical shape, the cones tapering towards one another. That causes disc-shaped flange rings of any thickness can be clamped and properly guided axially because they automatically adjust to the middle of the groove. Of course, the rollers are installed in the device bö, öäß eifie MäiälsfeSnS the femöineSfiiä plane of symmetry which forms V-shaped clamping grooves. The clamping grooves can also be flat or curved Have side faces.
Eine weitere Schwierigkeit beim Arbeiten mit solchen Vorrichtungen besteht darin, daß eingespannte Werkstücke mit zylindrischer Außenfläche sich beim Drehen axial verschie-. ben können Dies muß beispielsweise beim automatischen Schweißen oder beim autogenen Trennen oder Absägen eines Rohres unbedingt vermieden werden. Bei axialer Belastung, wie sie beispielsweise beim Anfräsen einer Fase am Stirnende des Rohres, vorkommt, ist die Gefahr einer axialenAnother difficulty in working with such devices consists in the fact that clamped workpieces with a cylindrical outer surface move axially when turning. ben can This must, for example, with automatic welding or with oxy-fuel cutting or sawing off a Pipe must be avoided at all costs. In the event of an axial load, such as when milling a chamfer at the front end of the pipe, there is a risk of an axial
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Verschiebung noch größer»Shift even bigger »
In Weiterbildung der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, daß auf die Werkstücke aufzuspannende Schellen vorgesehen sindp welche in je eine Führungsrille der Rollen eingreifen und das Werkstück axial führen, indem sie sich mit Ihren Seitenflächen an die Seitenflächen der Führungsrillen anlegen« Für die gängigen Rohrdurchmesser kann ein Satz entsprechender Schellen bereitgehalten werden. Diese Führungsrillen in den Rollen sind so tief, daß die Pratzen/ an denen die Schellen mit Spannschrauben zusammengehalten werden, in voller radialer Höhe von den Führungsrillen aufgenommen werden könnenο Die Nut- und/oder Schellenseitenflächen können eben, leicht kegelig oder ballig geformt sein. Die Schelle sollte auf die betreffende Führungsrille aber insoweit abgestimmt sein, daß sie kein axiales Spiel hat.In a further development of the invention it is therefore proposed that there are provided on the workpieces aufzuspannende clamps p which in each engage a guide groove of the rollers and guide the workpiece axially by can lie with their side surfaces against the side surfaces of the guide grooves "for the standard pipe diameters a Set of appropriate clamps to be kept ready. These guide grooves in the rollers are so deep that the claws / on which the clamps are held together with clamping screws can be accommodated in the full radial height of the guide grooves o The groove and / or clamp side surfaces can be flat, slightly conical or spherical. However, the clamp should be matched to the relevant guide groove in such a way that it has no axial play.
Die erwähnte Führungsrille bietet auch die vorteilhafte Möglichkeit, beim Zusammenschweißen zweie'r Rohrstücke die über die zylindrische Rohraußenfläche vorstehende Schweißraupe aufzunehmen. Vielfach müssen nämlich aus Gewichtsgründen die zusammengehefteten Rohrstücke so eingespannt werden, daß die Rollen beide Werkstücke erfassen. Die Führungsrille sollte daher möglichst in Längsmitte der Rollen angeordnet sein. Andererseits ist es zweckmäßig, wenn die vorerwähnte V-förmige Spannrille sich möglichst weit amThe mentioned guide groove also offers the advantageous one Possibility of using the welding bead protruding over the cylindrical outer surface of the pipe when welding two pipe sections together to record. In many cases, the stapled pipe sections have to be clamped in this way for weight reasons that the rollers grip both workpieces. The guide groove should therefore be in the longitudinal center of the rollers if possible be arranged. On the other hand, it is useful if the aforementioned V-shaped clamping groove extends as far as possible
Ende der Rollen befindet, um beim Anschweißen eines engen Krümmers möglichst unbehindert zu sein. Es wird deshalb vorgeschlagen, jede Rolle mit zwei getrennten Rillen zu versehen, nämlich eine Führungsrille etwa in Längsmitte und eine querschnittlich V-förmige Spannrille in der Nähe eines Endes jeder Rolle anzuordnen.The end of the rollers is located in order to be as unhindered as possible when welding a narrow bend. It will therefore proposed to provide each roller with two separate grooves, namely a guide groove approximately in To arrange the longitudinal center and a cross-sectional V-shaped tensioning groove near one end of each roller.
Gelegentlich sind die einzuspannenden Werkstücke nicht genau kreisrund. Um hierbei stets einen gleichbleibend guten Reibschluß mit den Rollen zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, daß wenigstens eine Rolle, vorzugsweise die mittels der Spannvorrichtung verstellbare, in Spannrichtung unter Federkraft steht. Beispielsweise eignen sich Tellerfedern sehr gut für diesen Zweck. Die Rollenlagerung kann dann unter Spannen der Federn dem örtlich größeren Werkstückdurchmesser nachgeben bzw. bei Abflachungen des Werkstücks nachdrücken.Occasionally the workpieces to be clamped are not exactly circular. In order to always keep one constant To ensure good frictional engagement with the rollers, it is proposed that at least one roller, preferably which is adjustable by means of the tensioning device and is under spring force in the tensioning direction. Suitable for example Disc springs are very suitable for this purpose. The roller bearing can then locally under tensioning the springs Give in to larger workpiece diameters or press down if the workpiece is flattened.
Bei sehr großen und schweren Werkstücken mag es angebracht sein, die Vorrichtung um das stillstehende Werkstück
zu drehen. Hierbei wird mittels der um das Werkstück gelegten Schelle die Vorrichtung, an der beliebige
Bearbeitungswerkzeuge oder -maschinen angebracht sein können, axial geführt.
25In the case of very large and heavy workpieces, it may be appropriate to rotate the device around the stationary workpiece. In this case, the device, to which any machining tools or machines can be attached, is axially guided by means of the clamp placed around the workpiece.
25th
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend für verschiedene Einsatzfälle anhand der Zeichnung be-An embodiment of the invention is described below for different applications based on the drawing
213 5 4 72213 5 4 72
schrieben. Im einzelnen zeigtwrote. In detail shows
Fig. 1 eine Rolle im Längsschnitt, Fig. 2 eine Spann- und Drehvorrichtung in schematischer Darstellung in Achsrichtung gesehen,1 shows a roller in longitudinal section, FIG. 2 shows a clamping and rotating device in schematic form Representation seen in the axial direction,
Fig» 3 die Vorrichtung nach Fig. 2 im Längsschnitt A-A, " Fig, 4 die Vorrichtung in entsprechendem Längsschnitt3 shows the device according to FIG. 2 in longitudinal section A-A, "Fig. 4 shows the device in a corresponding longitudinal section
mit eingespanntem Rohrflansch in größerem Maßstab, Fig» 5 die Vorrichtung mit eingespanntem Rohr sowie daran befestigter Führungsschelle und Fig„ 6 einen Teilquerschnitt B-B aus Fig. 5.'with clamped pipe flange on a larger scale, FIG. 5 the device with clamped pipe and on it attached guide clamp and Fig "6 shows a partial cross-section B-B from Fig. 5."
Die in Fig. 1 dargestellte Rolle 1 hat etwa in der Mitte eine Führungsrille 2 von rechteckigem Querschnitt sowie in der Nähe des rechten Endes eine Spannrille 3, die nach kurzen Übergangsflächen symmetrisch V-förmig ausgehoben ist ο Die Rilleninnenfläche besteht also aus zwei sich gegeneinander verjüngenden Kegelflächen 4a und 4b.The roller 1 shown in Fig. 1 has approximately in the middle a guide groove 2 of rectangular cross-section and in the vicinity of the right end a clamping groove 3, the after short transition areas, it is excavated symmetrically in a V-shape ο The inner groove surface therefore consists of two conical surfaces 4a and 4b tapering towards one another.
Wie Fig» 2 zeigt, sind zwei Rollen 5 und 6 in einem Gestell in gleicher Höhe parallel zueinander gelagert. Die dritte Rolle 1 ist mit ebenfalls paralleler Achse darüber gelagert, wobei die Stirnflächen aller drei Rollen 1, 5 und 6 in jeweils gemeinsamen Ebenen liegen. Die dritte Rolle 1 kann mit Hilfe einer nur schematisch durch einen Doppelpfeil dargestellten Spannvorrichtung in der Symmetrieebene der beiden anderen Rollen 5 und 6 auf undAs FIG. 2 shows, two rollers 5 and 6 are mounted parallel to one another in a frame at the same height. the third roller 1 is also mounted above it with a parallel axis, the end faces of all three rollers 1, 5 and 6 are in common planes. The third roller 1 can only be shown schematically with the help of a a double arrow shown clamping device in the plane of symmetry of the other two rollers 5 and 6 on and
ab bewegt werden. Für Rohre kleineren Durchmesser können die als Auflager dienenden Rollen 5 und 6 enger zusammengelegt oder für Rohre besonders großen Durchmessers weiter nach außen gelegt werden. Durch das Nieder- . drücken der oberen Rolle 1 wird im Beispiel ein Rohr 7 zwischen die drei Rollen eingespannt, sodaß es drehbar gelagert ist. Wenigstens eine der Rollen kann angetrieben sein, was jedoch nicht dargestellt ist. Um die Antriebskraft trotz großer Unwucht der eingespannten Werkstücke schlupffrei aufbringen zu können, ist die Mantelfläche der Antriebsrolle vorzugsweise gehärtet und gerändelt. Die Spannvorrichtung der Rolle 1 enthält ein Paket Tellerfedern.to be moved. For pipes with a smaller diameter, the rollers 5 and 6 used as supports can be narrower folded or placed further outwards for pipes with particularly large diameters. Through the low. pressing the upper roller 1, a pipe 7 is clamped between the three rollers in the example, so that it can be rotated is stored. At least one of the rollers can be driven, but this is not shown. To the driving force To be able to apply the clamped workpieces without slippage despite the large imbalance is the outer surface the drive roller is preferably hardened and knurled. The tensioning device of the roll 1 contains a package Disc springs.
Als Anwendungsbeispiel zeigt Fig. 3 eine mehrfach gekrümmte Rohrleitung. Die Einspannung ist hier so vorgenommen, daß die herzustellende Schweißnaht 8 sich im Bereich der Führungsrille 2 befindet, wobei die überstehende Schweißraupe von der Rille aufgenommen wird.As an example of use, FIG. 3 shows a pipeline curved several times. The restraint is made here that the weld 8 to be produced is located in the region of the guide groove 2, the protruding weld bead is picked up by the groove.
Fig. 4 zeigt einen eingespannten Flansch 9, an den ein Krümmer 10 angeschweißt werden soll. Der Flansch stellt sich symmetrisch zur Spannrolle 3 ein, sodaß auch dieses Werkstück ohne zu taumeln gleichförmig um die Flanschach*- se gedreht werden kann.Fig. 4 shows a clamped flange 9 to which an elbow 10 is to be welded. The flange represents symmetrically to the tensioning pulley 3, so that this workpiece also without wobbling uniformly around the flange * - se can be rotated.
Nach Fig. 5 wird am Stirnende eines Rohres T1 mit einerAccording to Fig. 5 is at the end of a tube T1 with a
ο ι ό ο 4 7 2ο ι ό ο 4 7 2
freistehenden oder am Vorrichtungsgestell befestigten speziellen Fräseinrichtung 12 eine Fase angefräst. Um das Rohr gegen die hierbei auftretende axiale Belastung während der Drehbewegung abzustützen, ist eine Führungsschelle 13 aufgeklemmt, die sich seitlich an die Seitenwände der Führungsrille 2 anlegt» Für die verschiedenen gängigen Rohrdurchmesser werden entsprechende Schellen bereitgehalten. Die Führungsrille 2 ist, wie Fig. 6 zeigt, so tief, daß sie die Spannlappen 14 der Schelle 13 aufnehmen kann.free-standing or attached to the fixture frame special milling device 12 milled a chamfer. To the pipe against the axial load occurring here To support during the rotary movement, a guide clip 13 is clamped, which is laterally on the side walls the guide groove 2 creates »Appropriate clamps are required for the various common pipe diameters kept ready. As FIG. 6 shows, the guide groove 2 is so deep that it receives the clamping tabs 14 of the clamp 13 can.
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Claims (4)
DIPL-ING. EBERHARD E>3ELE DR.-.NG. HERBERT OTTENP ATF. N TA N WA LT E
DIPL-ING. EBERHARD E> 3ELE DR.-.NG. HERBERT OTTEN
führend sich mit ihren Seitenflächen an die Seitenflächen der Führungsrillen anlegen.(13) are provided which each engage in a guide groove (2) of the rollers (1, 5, 6) and the workpiece axially
leading to place their side surfaces on the side surfaces of the guide grooves.
eine querschnittlich V-förmige Spannrille (3) in der Nähe eines Endes jeder Rolle (1, 5, 6) angeordnet ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a guide groove (2) approximately in the longitudinal center and
a cross-sectionally V-shaped tensioning groove (3) is arranged near one end of each roller (1, 5, 6).
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