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lWaschine zum Anschweißen der Flügel an Rohre. Die Priorität der Anmeldung
in den Vereinigten Staaten von Amerika vom a3. Juli 1925 ist in Anspruch genommen.
Nach der neuesten Entwicklung der Feuerräume für Kohlenstaubfeuerung u:. dgl. ist
es üblich, die Innenseite der Feuerraumwände mit wasserdurchflossenen Rohren auszukleiden,
derart, daß die Rohre in ihrer Gesamtheit einen vornehmlich durch Strahlwärme beheizten
Kessel bilden. Diese Auskleiderohre sind mit seitlich vorspringenden und für die
Wärmeaufnahme besonders geeigneten Flügeln versehen, welche sich im wesentlichen
über die ganze Länge der Rohre erstrecken und an dieselben angeschweißt werden.
Infolge der beträchtlichen Länge der Rohre, welche oft 8 m und mehr messen, treten
Schwierigkeiten hinsichtlich der Anschweißung der Flügel an die Rohre auf, und besondere
Schwierigkeiten sind hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit der Schweißnähte gegen
die starke Einwirkung der Flammenhitze zu erwarten.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Maschine zum Anschweißen der Flügel
an Rohr- -mittels Lichtbogenschweißung, die die vorgenannten Schwierigkeiten _ behebt
und die Ausführung der Schweißung der Flügel an die Rohre in einfacher, schneller
und zuverlässiger Weise gewährleistet, und zwar besteht sie erfindungsgemäß aus
einem Maschinenbett mit Vorrichtungen zum Einspannen des Rohres und der Flügel und
zur Führung der Schweißvorrichtung über die zu schweißenden Nähte, wobei die Nähte
gleichzeitig geschweißt werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung betreffen die Ausbildung und Betätigung
des Werkstückhalters, welcher das Rohr und die Flügel während des ganzen Schweißvorganges
in geeigneter Weise zusammenhält, sowie die mechanische Führung der Schweißwerkzeuge.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in beispielsweiser
Ausführungsform dargestellt. Es zeigt: Abb. i eine Stirnansicht der Schweißmaschine,
Abb. a einen Teil eines Flügelrohres in perspektivischer Ansicht, Abb.3 eine Draufsicht
auf die Maschine in teilweisem Schnitt, Abb. q. einen Schnitt nach Linie .q.-q.
der Abb. 3 in vergrößertem Maßstabe, Abb.5 einen Schnitt nach LinieS-5 der Abb.
3.
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Die Schweißmaschine ist mit zwei Schweißköpfen 6 versehen, welche
von dem Support 8 getragen werden, welcher mit Hilfe mechanischer Mittel längs der
Rohre und der Flügel bewegt werden kann, derart, daß beide Flügel gleichzeitig an
das Rohr angeschweißt werden. Das Rohr und die Flügel werden hierbei auf dem Werktisch
io fest aufeinandergehalten, wie später näher ausgeführt werden wird. Die Schweißköpfe
können von he-
liebiger, bekannter Bauart sein; sie besitzen
eine Düse 12 und Vorrichtungen zum Vorbringen des Schweißlots 14 durch die Düsenöffnung
auf die Schweißnaht. Das Schweißlot ist auf Haspeln 16 aufgewickelt, welche auf
dem Support 8 befestigt sind.
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Die Schweißköpfe sind auf vorspringenden Armen 18 eines Supports 2o
angeordnet, welcher mit seinem rückwärtigen Ende zwischen verhältnismäßig weit vorspringenden
Augen 22 einer horizontal liegenden Muffe 24 eingreift und mit diesen Augen durch
einen senkrechten Zapfen 26 befestigt ist. Eine Führungsrolle 28 ist an dem Support
2o etwas hinter den Schweißköpfen gelagert. Beim Betrieb läuft diese Führungsrolle
auf dem auf dem Werktisch liegenden Rohr 4 und ist so ausgebildet, daß sie sich
dem Rohr eng anschließt. Die Muffe 24 ist frei drehbar auf einem horizontalen Zapfen
30 angeordnet, welcher quer über den Werktisch ragt und in einem Nocken 32
gelagert ist, welcher von dem Rahmen 34 des Supports vorspringt. Die Muffe 24 wird
an einer Längsbewegung auf dem Zapfen 3o durch Scheiben 36 behindert, welche auf
dem Zapfen befestigt sind und die Muffe 24 zwischen sich einschlidßen. Durch diese
Art der Befestigung der Muffe 24 auf dem Zapfen 3o ist es möglich, den Support 20
mehr oder weniger zu kippen, derart, daß die Schweißdüsen 12 auf das Werkstück zu
oder von demselben weg bewegt werden können.
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Der Support 8 ist mit Spurrädern 38 versehen, welche auf U-Eisen 40
laufen, die auf dem Maschinenrahmen 42 befestigt sind und seitlich des Werktisches
io liegen, der ebenfalls- von :dem Maschinenrahmen getragen wird. Der Support 8
kann vorwärts und rückwärts auf den Schienen mit Hilfe eines Elektromotors 44 verfahren
werden, dessen Welle durch ein Zahnradvorgelege 46 mit der Achse des hinten liegenden
Räderpaares verbunden ist. Der Motor 44 wird durch Schleifkontakte 48, welche an
dem Support 8 angeordnet sind, von der Schleifleitung 5o aus mit Strom gespeist,
welche an dem Maschinenrahmen. befestigt ist.
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Der Elektromotor 44 des Supports, die Austragvorrichtungen für das
Schweißlot und die Zuführung von Strom zu den Schweißköpfen werden von (nicht dargestellten)
Vorrichtungen aus bedient, welche zweckmäßigerweise an dem Support angebracht sind,
so daß der Maschinenführer ohne jede Schwierigkeit den `Gang der gesamten Maschine
beobachten kann.
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Zur Herstellung der Schweißnähte zwischen den fest aneinander gehaltenen
Flügeln und dem Rohr wird der Support vorwärts über die Schiene verfahren, so- daß
die Schweißköpfe in der Längsrichtung der Flügel und des Rohres geführt werden und
die Schweißdüsen das Schweißlot in die Nähte einführen. Dadurch, daß der die Schweißköpfe
tragende Support 2o um den senkrechten Zapfen frei drehbar angeordnet ist, wird
derselbe durch die Führungsrolle 28, die auf dem Rohr abläuft, gegenüber dem Rohr
dauernd in der Mittellage gehalten, so daß die Mündungen der Schweißdüsen dauernd
gleichen Abstand von den Schweißdüsen haben. Bei der Zapfenbefestigung der horizontal
liegenden Stützmuffe 24 können die Schweißköpfe und die Schweißdüsen angehoben und
gesenkt werden.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind Mittel vorgesehen,
um das Rohr und die Flügel während des Schweißens fest aneinander zu halten und
diese Verbindung-zu sichern. Zu diesem Zweck ist in dem Werktisch io ein nach oben
offenes, sich in der Längsrichtung erstreckendes trogartiges Bett 52 vorgesehen,
welches von Platten 54 begrenzt ist, die ihrerseits durch Schrauben 56 an dem Tisch
befestigt sind. Auf dem Werktisch sind längs verlaufende Platten 58 angebracht,
deren innenliegefide Begrenzungsfläche mit dem Bett 52 abschließen. Die Tiefe des
Bettes 52 ist so gewählt, daß die Mitte des Rohres etwas über den Platten 58 liegt.
Die Breite des Bettes 52 und die Anordnung der Auflageplatte 54 ist derart, daß
das Rohr auf allen drei Platten aufliegt und so in seiner Lage gesichert ist.
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Nachdem das Rohr in das Bett eingelegt ist, werden die Flügel 2 auf
die Platten 58 gebracht und seitlich an das Rohr angedrückt, wobei die Oberfläche
der Platten 54 so eingestellt ist, daß die Flügel sich gegenüberliegen und radial
zum Rohr stehen. Auf den Platten 58 sind auf der Innenseite abgeschrägte Führungsleisten
6o befestigt, die derart angeordnet sind, daß die abgeschrägten Ecken gleichmäßig
die Flügel auf der ganzen Länge leicht an das Rohr anpressen.
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Nachdem das Rohr und die Flügel in diese Lage gebracht sind, werden
die Flüg--l durch besondere Haltevorrichtungen auf dem Tisch befestigt. Wie die
Zeichnung zeigt, besteht jedes dieser Halteorgane aus zwei Hebeln 62, die die eigentliche
Unterlage des Werkstückes beiderseits umfassen. Die oberen Enden dieser Hebel greifen
durch Schlitze 6.1 in der Platte des Werktisches hindurch und endigen in abwärts
und einwärts umgebogene Klauen 65, welche auf den Flügeln aufliegen. Ein Paar paralleler
Stützhebe166 sind außen durch Stifte 67 mit dem zugehörigen Hebel 62 verbunden,
während ihre inneren Enden an Augenstücken 69 angezapft sind, welche
an
dem unteren Ende des herabhängenden, durch Bolzen 7 i am Werktisch befestigten Arms
7 o vorgesehen sind. Die Stützarme 66 haben das Bestreben, unter der Wirkung der
Federn 72 um die Zapfen 68 nach oben zu schwingen. Die Federn sind einerseits mit
den Stützarmen 66 verbunden und anderseits durch Stifte 7 4. seitlich an dem herabhängenden
Arm 7 o befestigt. Die Arme 62 sind oberhalb ihrer Verbindung mit den Stützarmen
66 nach einwärts gebogen, während der untere Teil der Arme 62 nach unten
einwärts gebogen ist. Unten sind die Arme 62 mit Hilfe von Schwinghebeln
7 6 mit einem Hebel 78 verbunden, welcher um einen horizontal liegenden Bolzen 8o
schwingen kann, der durch den Kopf der Kolbenstange 82 hindurchgeführt ist. Diese
Kolbenstange ist senkrecht angeordnet und ist in ein Gleitlager 8.1 des abwärts
hängenden Arms 70 geführt. Jede Kolbenstange 82 trägt an ihrem oberen
Ende einen durch Gewinde befestigten Druckkolben 86. Die Kolbenstange wird durch
die Feder 88, welche gegen das Kopfstück und gegen die Innenseite des herabhängenden
Arms 70 anliegt, nach oben gedrückt. Infolge dieser Hebelanordnung wird bei
Abwärtsbewegung der Kolbenstange diese durch den- Ausgleichhebel 7 8 und die Schwingh--bel
t, die arme der Hebel 6a nach unten ziehen, und gleichzeitig werden die Stützhebel
66 die Hebel 6= ini unteren Teil auseinanderdrücken, und zwar gegen die Wirkung
der Federn 72. Auf diese Weise werden die Hebel 62
gleichmäßig auf
die Flügel gedrückt, so daß diese letzteren fest auf dem Tisch eingespannt sind.
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Die Einspannvorrichtungen sind in gleichmäßigen Abständen über die
ganze Länge des Arbeitstisches verteilt und werden, wie die dargestellte Ausführungsform
zeigt, gleichzeitig betätigt. Wie die Zeichnung zeigt, erfolgt diese gleichmäßige
Betätigung mit Hilfe eines dehnbaren Rohres 9o, welches in einem Kana19a unterhalb
des Stütztisches angeordnet ist. Das Rohr liegt zwischen der Unterseite des Stütztisches
und der Oberfläche der verschiedenen Druckkolben 86. Das Rohr 9o ist beiderseits
geschlossen, und das vordere Ende ist an eine Druckluftleitung 9.1 angeschlossen,
welche mit einem Ventil96 versehen ist. Die Oberfläche des Druckkolbens 86 ist mit
einer Isolierplatte 97 aus Asbest o. dgl. abgedeckt, und ebenfalls liegt das dehnbare
Rohr 9o gegen eine obere Isolierschicht 98 an, so dafS kein erheblicher Wärmeaustausch
stattfinden kann. Die Kolbenstange trägt an ihrem unteren Ende einen Anschlagring
ioo, der die Aufwärtsbewegung der Kolbenstange und damit die Öffnungen der Spannhebel
beschränkt.
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Wie aus der Zeichnung ohne weiteres hervorgeht, werden die Hebel
62 bei Zuführung von Preßluft in das dehnbare Rohr 9o gleichzeitig und gleichmäßig
betätigt, so daß die Flügel 2 auf den Platten 58 fest eingespannt werden.
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Nachdem die Schweißnähte zwischen den Flügeln und dem Rohr an der
einen Seite fertiggestellt sind, werden die Spannvorrichtungen geöffnet, das Werkstück
umgedreht und auf der anderen Seite geschweißt.
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Der Gegenstand der Erfindung läßt sich in verschiedener Weise baulich
ausbilden, ohne jedoch von dem Erfindungsgedanken abzuweichen.