DE3610313A1 - Automatische schweissvorrichtung mit einer vorrichtung zur verhinderung eines antriebsspiels des schweissbrennerwagens - Google Patents

Automatische schweissvorrichtung mit einer vorrichtung zur verhinderung eines antriebsspiels des schweissbrennerwagens

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DE3610313A1 DE19863610313 DE3610313A DE3610313A1 DE 3610313 A1 DE3610313 A1 DE 3610313A1 DE 19863610313 DE19863610313 DE 19863610313 DE 3610313 A DE3610313 A DE 3610313A DE 3610313 A1 DE3610313 A1 DE 3610313A1
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    • B24B33/10—Accessories

Description

MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA, TOKYO / JAPAN
Automatische Schweissvorrichtung mit einer Vorrichtung zur Verhinderung eines Antriebsspiels des Schwei ssbrennerwagens
Die Erfindung betrifft automatische Schweissvorrichtungen und insbesondere automatische Schweissvorrichtungen, welche einen Schweissbrenner aufweisen, der an einem Schweissbrenner-Transportwagen befestigt ist.
Es sind bereits automatische Schweissvorrichtungen zum Schweissen flacher Platten und automatische Schweissvorrichtungen zum Schweissen von Rohren bekannt.
Bei jeder dieser automatischen Schweissvorrichtungen ist ein Schweissbrenner an einem Schweissbrenner-Transportwagen befestigt. Der Transportwagen ist an einer Schiene mittels zumindest eines Paares sich gegenüberliegender Räder befestigt, die an den gegenüberliegenden Seiten
der Schiene festgekLemmt sind. Ein Antrieb, wie beispielsweise ein Elektromotor, ist mit einer Achse eines der Räder verbunden, um den Transportwagen über das Antriebsrad Längs der Schiene zu bewegen. Ein RitzeL kann an der treibenden Achse befestigt sein, um Leistung vom Antrieb aufzunehmen. Das RitzeL arbeitet mit einer Zahnstange zusammen, die an der Schiene zur Er Leichte rung der Bewegung des Transportwagens vorgesehen ist.
Eine bekannte automatische Schweissvorrichtung und insbesondere eine automatische Schweissvorrichtung zum Schweissen flacher PLatten ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht einer derartigen Schweissvorrichtung, während Fig. 2 eine Draufsicht der Schweissvorrichtung nach Fig. 1 ist. Fig. 3 ist eine vergrösserte QuerschnittsdarsteL Lung des Antriebsteils zum Antrieb des Transportwagens mittels Leistung aus einer Antriebsquelle.
Insbesondere weist die automatische Schweissvorrichtung gemäss den Fig. 1 bis 3 eine Schiene (1) mit einer Zahnstange ( 2) auf, die sich Längs der LängsmittelLinie der Schiene erstreckt. Ein Schweissbrenner-Transportwagen (3) kann auf der Schiene (1) mittels eines ersten Paares Führungs räder (4a) und eines zweiten Paares Führungsräder (4b) laufen. Jedes Paar der Führungsräder ist auf einer zugehörigen Achse (5a bzw. 5b) befestigt. Somit Laufen, wie aus Fig. 2 ersichtLich ist, die Räder längs der Oberseiten der Schiene (1), wobei ihre jeweiligen Achsen die Schiene (2) überbrücken. Ein
Ritzet (6) ist auf einer der Achsen (5a) im Eingriff mit der Zahnstange (2) befestigt. Ein am Transportwagen (3) mittels einer SchweissbrennerhaL te rung (8) befestigter Schweissbrenner (7) wird durch den Transportwagen zur gewünschten SchweisssteLLe befördert Der Transportwagen (3) weist ferner einen Klemmrahmen (9) mit Rädern (10a, 10b) auf, die auf der Unterseite der Schiene (1) abrollen. Der Klemmrahmen (8) ist mit dem Transportwagen (3) mit Hilfe von Gewindebolzen (11) verbunden, die sich durch öffnungen (12) in Flanschabschnitten im vorderen und hinteren Bereich des Oberteils des Transportwagens (3) erstrecken und mit dem vorderen und hinteren Bereich des Klemmrahmens (9) verbunden sind. Mit Gewinde versehene Klemmdruck-Einstellelemente (13) sind auf die Gewindebolzen (11) aufgeschraubt, nachdem diese durch die öffnungen (12) eingeführt wurden. Der Transportwagen wird an der Schiene mit einer gewünschten Kraft festgeklemmt, indem die Anzugsposition der Klemmdruck-Einste 11 e lemente eingestellt wird.
Gemäss Fig. 2 wird Leistung von der treibenden Achse (5a) zur getriebenen Achse (5b) über ein Kettenrad und eine Kettenanordnung übertragen, die aus dem Kettenrad (20) auf der Achse <5a), dem Kettenrad (22) auf der Achse (5b) und der Kette (21) besteht.
Die treibende Achse (5a) empfängt Leistung von einem entsprechenden Antrieb, wie beispielsweise einem Elektromotor (14) über Zahnräder (16, 17), die in einem Getriebegehäuse (15) liegen. Wird der Motor
gestartet, so Laufen die Zahnräder (15, 16) um und veranlassen die Achse (5a) und ihr Ritzel. (6), sich zu drehen. Da das Ritzel (6) in Eingriff mit der Zahnstange (2) der Schiene (1) steht, läuft der Sch weissbrenner-Transportwagen (3) Längs der Schiene. Auf diese Weise wird der Schweissbrenner (7) in verschiedene Stellungen bewegt, die den zu schweissenden Teilengegenüberliegen.
Eine Schwierigkeit bei derartigen bekannten automatischen Schweissvorrichtungen liegt darin, dass ein unvermeidliches Antriebsspiel im Antriebssystem vorhanden ist, so dass,nachdem der Transportwagen eine gewisse Strecke in einer ersten oder Vorwärtsrichtung mittels der durch den Antrieb gelieferten Leistung bewegt wurde und anschliessend die Leistung des Antriebs abgeschaltet wird, der Schweissbrenner-Transportwagen die Neigung hat, sich rückwärts in einer Richtung zu bewegen, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist. Dies führt zu einer ungenauen Einstellung des Schweissbrenner-T ran Sportwagens für den SchweissVorgang . Sollte die Schiene nicht genau waagerecht verlaufen, so kann zusätzlich der Schweissbrenner-Transportwagen von seiner Stellung wegrollen, wenn die Antriebsleistung abgeschaltet ist, wodurch erneut der Schweissbrenner für den beabsichtigten Schweissvorgang falsch positioniert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die unerwünschte Bewegung des Schweissb renner-Transportwagens zu beseitigen, die sich aus dem Antriebsspiel des
Antriebssystems oder aus einer nicht-waagerechten Lage der Schiene ergibt.
Erfindungsgemäss wird die vorausgehend erwähnte Aufgabe bei einer automatischen Schweissvorrichtung, einschLiess Lich solchen zum Schweissen flacher Platten und solchen zum Schweissen von Rohren dadurch gelöst, dass mindestens eines der Führungs räder aus elastischem Werkstoff, beispielsweise Gummi oder Kunstharz, besteht, das einen grossen Reibungskoeffizienten aufweist. Da das Führungsrad aus elastischem Werkstoff unter Druck verformbar ist, kann die Reibung zwischen dem Rad und der Schiene leicht erhöht werden, indem die Anzugsposition des Klemmdruck-Einstellelementes verändert wird, das auf Gewindebolzen aufgeschraubt ist, die an einem Klemmrahmenbereich des Schweissb renner-Transportwagens befestigt sind.
Gemass einem weiteren erfindungsgemässen Merkmal wird die Reibungsanlage des elastischen Führungsrades an der Schiene durch die Verwendung eines Ansch lag ringes aus nicht-elastischem Werkstoff beschränkt, der koaxial zum ela stise hen Führungs rad liegt. Aufgrund der hohen Reibungskraft, die zwischen der Schiene und dem elastischen Führungsrad oder den Führungsrädern erfindungsgemäss entsteht, wird die unerwünschte Bewegung des Schweissbrenner-Transportwagens infolge eines Antriebsspiels oder anderen Gründen verhindert, wodurch die genaue Positionierung des Schweissbrenner-Transportwagens mit dem Schweissbrenner relativ zu den zu schweissenden Teilen gewährleistet wird und somit
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hochwertige Schweissnähte sichergesteLLt sind.
Die Erfindung wird anschLiessend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer bekannten
automatisehen Schwei ssvorrichtung zum Schweissen flacher Platten,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die bekannte
automatische Schweissvorrichtung gemäss Fig. 1, ..
Fig. 3 eine vergrösserte Schnittansicht
der automatischen Schweissvorrichtung gemäss den Fig. 1 und 2, gesehen Längs der Linie CIII-III),.
Fig. 4 eine Vorderansicht mit vertikal
geschnittenen Teilen eines elastischen Führungsrades gemäss der Erfindung,
Fig. 5 eine vergrösserte Schnittdarstellung,
die das Antriebssystem zum Antrieb des Schweissb renner-Transpo rtwagens einer erfindungsgemäss aufgebauten automatischen Schweissvorrichtung darstellt,
Fig. 6 die Verformung des erfindungsgemässen
elastischen Führungsrades unter einer auf das Rad ausgeübten Druckkraft,
Fig. 7 eine Vorderansicht mit vertikal
geschnittenen Bereichen eines erfindungsgemässen elastisch en Führungsrades mit einem Anschlagring zur Begrenzung des Zusammendrückens des elastischen Führungsrades,
Fig. 8 eine Vorderansicht einer
erfindungsgemässen automati sehen Schweissvorrichtung zur Verwendung beim Schweissen von Rohren,
Fig. 9 eine Seitenansicht der
Schweissvorrichtung nach Fig. 8 und
Fig. 10 eine vergrösserte Schnittdarstellung
des Antriebssystems der automatischen Schweissvorrichtung zum Schweissen von Rohren gemäss Fig. 8.
Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nunmehr in Verbindung mit den anliegenden Fig. 4 bis beschrieben. Es wird zunächst auf die Fig. 4 Bezug genommen, gemäss welcher mindestens eines der Führungs räder (4a) aus einem Aussenring (19) aus
elastischem Werkstoff besteht, der einen inneren ringförmigen Metallkern (18) umgibt. Die Achse (5a) erstreckt sich durch eine öffnung in den ringförmigen Metallkern (18). Der elastische Werkstoff zur Ausbildung des Aussen rings (19) ist vorzugsweise Gummi oder Kunstharz. Jedoch ist die Erfindung nicht auf einen elastischen Ring aus Gummi oder Kunstharz beschränkt und jeder elastische Werkstoff, der in einen auf einem Metallkern befestigten Ring geformt werden kann und der einen Schweissbrenner-Transportwagen einer automatischen Schweissma sch ine tragen kann, lässt sich verwenden.
Um die gewünschte Reibungskraft zwischen dem elastischen Führungsrad (5a) und der Schiene zu erzeugen, wird der Anzug der die Druckkraft erzeugenden Klemmdruck-Einstellelemente (13) eingestellt, wodurch die elastisehen-Führungsräder (13) ausreichend gegen die Schient gepresst werden, um eine Bewegung des Schweissbrenner-Transportwagens bei Zuführung der durch den Antrieb gelieferten Leistung zu erlauben, während eine Bewegung als Folge eines Getriebespiels oder einer nicht-waagerechten Stellung der Schiene verhindert wird.
Somit ist erfindungsgemäss mindestens eines der Führungsräder, und gegebenenfalls alle beide, des Schweissbrenner-TranSportwagens (3) in ein Rad aus elastischem Werkstoff abgeändert. Durch diese "Änderung wird eine unerwünschte Bewegung des Schweissbrenner-Transportwagens infolge eines Spiels in dem
Leistungszuführenden Antrieb und auch eine unerwünschte durch andere Faktoren erzeugte Bewegung, beispielsweise infolge der nicht-waagerechten Lage der Schiene, durch die Reibungskraft verhindert, die zwischen der Schiene und den elastischen Führungsrädern vorhanden ist. Somit wird durch eine verhäItnismässig einfache und kostengünstige Abänderung eine unerwünschte Bewegung des Schweissbrenner-Transportwagens, die die Schweissqua Ii tat beeinträchtigen würde, sicher verhindert.
Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird die Druckkraft am elastischen Führungsrad durch Einstellung der Anzugsposition der K lemmdruck-ΕinsteI Le Iemente (13) eingestellt. Durch diese Anordnung kann die Druckkraft kalibriert werden, indem die Entfernung (A) gemäss Fig. 1 zwischen dem Schweissbrenner-Transportwagen (3) und Klemmrahmen (9) überwacht wi rd.
Gemäss einem weiteren erfindungsgemässen Merkmal wird die gelieferte Klemmkraft und somit die an den elastischen Führungsrädern erzeugte Druckkraft automatisch durch die Verwendung eines Anschlagrvngs oder von Anschlagringen begrenzt, die koaxial zu den elastischen Führungsrädern auf der Achse angeordnet sind, die die elastischen Führungsräder trägt. Auf diese Weise werden von der Bedienungsperson verursachte Fehler, die sich aus einer visuellen Kalibrierung der Entfernung (A) ergeben, beseitigt.
Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung, die einen Anschlagring einsetzt und die in Fig. 5 dargestellt ist, ist der Anschlagring (23) entfernt von den elastischen Führungs rädern angeordnet und legt sich gegen die Schiene an, um das Zusammendrücken der elastischen Führungsräder unter der Klemmkraft zu begrenzen, die durch die Klemmdruck-Einstellelemente (13) erzeugt wird.
Insbesondere ist unter Bezugnahme auf Fig. 5 die automatische Schweissvorrichtung, die elastische Führungsräder (4a) auf einer Achse (5a) aufweist, mit einem Anschlagring (23) versehen, der mit einem zusätzlichen Schienenabschnitt (24) zusammenwirkt, der in der Schiene (1) derart eingebettet ist, dass er parallel zur Zahnstange (2) und bündig mit der Oberseite der Schiene (1) verläuft. Die Bauelemente der Fig. 5, die vorausgehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben wurden, haben die gleichen Bezugszeichen und ihre Beschreibung wird bezüglich Fig. 5 nicht wiederholt.
Es ist somit ersichtlich, dass das Ausmass der Verformung ^£ der elastischen Führungsräder (4a) gemäss Fig. 6 durch den Anschlagring (23) und der damit zusammenwirkenden zusätzlichen Schiene (24) begrenzt wird. Das heisst, sobald der Anschlagring
(23) sich gegen die zusätzliche Schiene (24) legt, ist es nicht Langer möglich, die elastischen Räder
(24) in Anlage an der Schiene (1) weiter zu verformen, Auf diese Weise kann der Raddruck der elastischen
Führungsräder (4a) gegen die Schiene (1) und der Eingriff des Ritzels C6) mit der Zahnstange (2) konstant gehalten werden.
Fig. 7 zeigt eine alternative Ausführungsform des Anschlagrings. Gemäss der Ausführungsform nach Fig. 7 ist der Anschlagring (231) direkt auf dem elastischen Führungsrad (4a) befestigt. Eine Befestigungsanordnung verwendet eine Schraube (25), die in eine Gewindebohrung des ringförmigen Metallkerns (18) eingeschraubt ist. Geeignete andere Befestigungseinrichtungen können ebenfalls verwendet werden. Die Erfindung ist nicht auf irgendeine besondere Befestigungseinrichtung zur Befestigung des AnschLag rings (231) am elastischen Führungsrad (4a) beschränkt.
Die Fig. 8, 9 und 10 zeigen die Anwendung der Erfindung bei einer automatischen Schweissvorrichtung zum Schweissen von Rohren. Die in den Fig. 8 bis 10 aufgeführten Bauelemente, die vorausgehend in Verbindung mit den Fig. 1 bis 7 beschrieben wurden, weisen das gleiche Bezugszeichen auf, das vorausgehend zur Bezeichnung dieser Bauteile verwendet wurde und werden in Verbindung mit den Fig. 8 bis 10 nicht weiter erläutert.
Gemäss den Fig. 8 bis 10 ist eine Schiene (11) an einem Rohr (26a) mittels einer Schraube (27) festgeklemmt. Ein Schweissbrenner-Transportwagen (3) ist an der Schiene (11) mit Führungsrädern (4a, 4b) festgeklemmt, die jeweils auf den Achsen (5a, 5b) befestigt sind. Wie
bei der erfindungsgemässen Ausführungsform, die zum Gebrauch mit einer automatischen Schweissvorrichtung zum Schweissen flacher Platten bestimmt ist, ist der Sch weissbrenner-Transportwagen (3) mit einem Klemmrahmen (9) versehen, der für einen Klemmvorgang bestimmte Führungsräder (10a, 10b) aufweist, die längs der Unterseite der Schiene (11) laufen. Mindestens eines der Führungsräder (4a, 4b) ist ein elastisches Führungsrad aus Gummi oder Kunstharz. Die Führungs räder (4a, 4b) und die für den Klemmvorgang bestimmten Führungsräder (10a, 10b) arbeiten zusammen, um es dem Schweissbrenner-Transportwagen (3) zu ermöglichen, am Umfang der Schiene (11) abzurollen und dadurch den Schweissbrenner (7), der mittels aer SchweissbrennerhaIterung (8) am Schweissbrenner-Transportwagen (3) befestigt ist, an bestimmten Stellen (2S) am Umfang des Rohres (26a) zu positionieren, an denen Schweissvorgänge stattfinden sollen. Obgleich es in den Fig. 8, 9 und 10 nicht besonders eingetragen ist, versteht es sich, dass, wie bei der Ausführungsform der Erfindung, die bei einer automatischen Schweissvorrichtung zum Schweissen flacher Platten eingesetzt wird, die Ausführungsform der Erfindung für Schweissmaschinen zum Schweissen von Rohren ebenfalls Ansch lag ringe der in Fig. 5 oder Fig. 7 dargestellten Bauart aufweisen kann.
Aus der vorausgehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass die Schwierigkeit einer unerwünschten Bewegung des Schweissbrenner-Transportwagens, die durch ein Speil im Antriebssystem oder aus anderen Gründen
verursacht ist und beim Wegfall der Antriebsleistung vom Transportwagen auftritt, erfindungsgemäss beseitigt wird, indem mindestens eines der Führungsräder des Schweissbrenner-Transportwagens, die an der dem Transportwagen zugeordneten Schiene abrollen, derart abgeändert ist, dass sie aus elastischem Werkstoff, wie beispielsweise Gummi oder Kunstharz bestehen, also aus einem Werkstoff, der einen hohen Reibungskoeffizienten gegenüber der Schiene aufweist. Die elastischen Führungsräder werden gegen die Schiene gedrückt, um die dort vorhandene Reibung zu erhöhen, und zwar mittels der Verwendung von KLemmdruck-Einstellelementen, die mit Gewindebolzen an einem Klemmrahmen des Schweissb renner-Transportwagens zusammenwirken. Der Klemmdruck kann visuell von der Bedienungsperson kalibriert werden. Um jedoch eine zu grosse Verformungskraft zwischen den elastischen Führungsrädern und der Schiene zu verhindern und somit eine zu grosse Verformung [\q , können Führungsringe vorgesehen werden, die mit den elastischen Führungsrädern koaxial auf einer gemeinsamen Achse sitzen- Die Führungsringe können entweder getrennt von den elastischen Führungs rädern oder auf diesen angeordnet sein und haben einen Durchmesser, der so gross wie der gewünschte Durchmesser des elastischen Führungsrades ist, nachdem sie die maximale gewünschte Druckkraft aufgenommen haben.
Während die Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt und Abänderungen werden im Rahmen der anliegenden Ansprüche von der Erfindung mit umfasst.
-/ft-
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Claims (11)

  1. 43 595 /wa
    MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA, TOKYO / JAPAN
    Automatische Schweissvorrichtung mit einer Vorrichtung zur Verhinderung eines AntriebsspieLs des Schweissbrennerwagens
    PATENTANSPRÜCHE *
    Automatische Schweissvorrichtung mit einem Schweissbrenner und einem Antrieb, der auf einem auf einer Schiene beweglichen Schweissbrenner-Transportwagen vorgesehen ist, mit mindestens \ einem Paar Rädern (4a, 4b)> die den Transportwagen auf der Schiene festklemmen können, einer treibenden Achse (5a), die Leistung vom Antrieb (14) erhalt und eine mit der treibenden Achse und der Schiene verbundene Vorrichtung (6) zum Antrieb des Transportwagens, wenn die treibende Achse Leistung aus dem Antrieb empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Räder (4a, 4b) des Räderpaares ein
    elastisches Rad mit einem grossen Reibungskoeffizienten ist.
  2. 2. Automatische Schweissvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens einen Anschlagring (23), der koaxial mit dem zumindest einem elastischen Rad (4a, 4b) befestigt ist und einen Durchmesser aufweist, um das Zusammendrücken des elastischen Rads an der Schiene (1) zu besch ranken.
  3. 3. Automatische Schweissvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elastische Rad ein Gummirad ist.
  4. 4. Automatische Schweissvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, dass das mindestens eine elastische Rad ein Rad aus Kunstharz ist.
  5. 5. Automatische Schweissvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Schweissvorrichtung eine automatische Schweissvorrichtung zum Schweissen flacher Platten ist.
  6. 6- Automatische Schweissvorrichtung nach Anspruch 2r dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Schweissvorrichtung eine automatische Schweissvorrichtung zum Schweissen von Rohren ist.
  7. 7. Automatische Schweissvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der AnschLagring (23) auf der treibenden Achse (5a) befestigtist.
  8. 8. Automatische Schweissvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der AnschLagring (23) an der Seitenwand des elastischen Rads befestigt ist.
  9. 9. Automatische Schweissvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Antriebsachse verbundene Einrichtung ein Ritzel (6) umfasst, das an der treibenden Achse (5a) befestigt ist, dass die treibende Achse mit dem Schweissbrenner-Transportwagen verbunden ist, und dass eine im Eingriff mit dem Ritzel (6) stehende Zahnstange (2) an der Schiene (1) befestigt ist.
  10. 10. Automatische Schweissvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die treibende Achse (5a) auch das elastische Rad (4a) trägt.
  11. 11. Automatische Schweissvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweissbrenner-Transportwagen (3) ein den Schweissbrenner aufnehmendes Oberteil aufweist, einen Klemmrahmen (9), mindestens einen am Oberteil und am Klemmrahmen befestigten Gewindebolzen (11), ein am Gewindebolzen befestigtes Klemmdruck-Einstellelement (13), und dass das andere Rad des
    mindestens einen Radpaares am KLemmrahmen (9) befestigt ist, so dass die EinsteL Lungen des KLemmdruck-EinsteLLeLements den KLemmdruck des mindestens einen Radpaares an der Schiene (1) ve rste L L en .
DE19863610313 1985-03-29 1986-03-26 Automatische schweissvorrichtung mit einer vorrichtung zur verhinderung eines antriebsspiels des schweissbrennerwagens Granted DE3610313A1 (de)

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