NO900781L

NO900781L - DEVICE FOR PRESS WELDING OF WORKS HEATED WITH ARCH MOVING IN A MAGNETIC FIELD.

Info

Publication number: NO900781L
Application number: NO90900781A
Authority: NO
Inventors: Sergei Ivanovi Kuchuk-Yatsenko; Valery Georgievich Krivenko; Petr Vasilievich Kuznetsov; Vladimir Jurievich Bogatyrev; Sergei Iosipovich Golovchenko; Vadim Jurievich Ignatenko
Original assignee: Inst Elektroswarki Patona
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1990-02-19
Publication date: 1990-04-10
Also published as: NO900781D0

Abstract

Innretning omfattende to klemmeanordnlnger (2, 3), en statisk en plassert på en rammeanordning (1) og en bevegelig en plassert på stag (7) som er tilkoblet til oppsettende hydrauliske sylindere (6) med deres ender for å muliggjøre vekselvis frem- og tilbakevirkning. Hver klemmeanordning (2, 3) omfatter et fundament (5) og en nedholdende plate (8) som er hengslet til fundamentet og forskjøvet ved hjelp av en hydraulisk i sylinder, et legeme (25) av hvilket er hengslet til fundamentet (5) og et stempelstag (26), av hvilket er hengslet til den nedholdende plate (8) samvirkende med en nedholdende rulle (14) ved klemming av arbeidsstykkene (4). Innretningen er tilveiebragt med en festeanordning (15) i formen av en omvendt L-formet stang, en anordning (35) for å innstille opprettingen av arbeidsstykkene for sveising og en anordning (19) for å oppsette et gap mellom arbeidsstykkene fremstilt som et kolbestempel (20) og en innstillbar stopp-anordnlng (21) installert koaksialt.Device comprising two clamping devices (2, 3), a static one placed on a frame device (1) and a movable one placed on struts (7) which are connected to mounting hydraulic cylinders (6) with their ends to enable alternating advancement and retroactive effect. Each clamping device (2, 3) comprises a foundation (5) and a retaining plate (8) which is hinged to the foundation and displaced by means of a hydraulic in cylinder, a body (25) of which is hinged to the foundation (5) and a piston rod (26), of which is hinged to the retaining plate (8) cooperating with a retaining roller (14) when squeezing the workpieces (4). The device is provided with a fastening device (15) in the form of an inverted L-shaped rod, a device (35) for adjusting the alignment of the workpieces for welding and a device (19) for setting up a gap between the workpieces made as a piston piston ( 20) and an adjustable stop device (21) installed coaxially.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører trykksveising og har spesifikk referanse til en maskin for trykksveising av arbeidsstykker med en lysbue bevegende i et magnetisk felt. The present invention relates to pressure welding and has specific reference to a machine for pressure welding of workpieces with an arc moving in a magnetic field.

En ufravikelig høy kvalitet av den sveisede skjøt kombinert med en høy prosessproduktivitet er et spesifikt problem påtruffet ved sammenføyning av rør med liten diameter, som ikke kan bli overveid under sveiseoperasjonen når dette er tilfelle ved rørlegging. Idag blir rør med små diametere sammenføyd mer eller mindre ved hjelp av manuell sveising, ved å benytte belagte elektroder eller gassbeskyttelse. Kvaliteten av sveisede skjøter avhenger for en stor del i dette tilfelle av sveiserens ferdighet, materialkvaliteten og sveisevilkårene. An invariably high quality of the welded joint combined with a high process productivity is a specific problem encountered in the joining of small diameter pipes, which cannot be considered during the welding operation when this is the case in pipe laying. Today, pipes with small diameters are joined more or less by means of manual welding, using coated electrodes or gas shielding. The quality of welded joints depends to a large extent in this case on the skill of the welder, the quality of the material and the welding conditions.

For å eliminere ulempene ved manuell buesveising, benyttes noen ganger mikroprosessorkontrollerte kretsende sveiser. Disse fremstiller raskt kvalitetssveiser, men tilføyer ekstra kostnader til utstyret, behovet for erfarne operatører og har begrensninger ved milJøvilkårene (temperatur, fuktighet og støvinnhold av atmosfæren). To eliminate the disadvantages of manual arc welding, microprocessor-controlled circulating welders are sometimes used. These quickly produce quality welds, but add extra costs to the equipment, the need for experienced operators and are limited by environmental conditions (temperature, humidity and dust content of the atmosphere).

Rør med små diametere og arbeidsstykker av intrikat form og liten størrelse, er sammenføyd ved sveisemaskiner som benytter en lysbue forflyttende i et magnetisk felt. Sveisekvaliteten er i dette tilfellet høy, men maskinen i seg selv er stor og kan kun bli benyttet i verkstedet. Pipes with small diameters and workpieces of intricate shape and small size are joined by welding machines that use an arc moving in a magnetic field. The welding quality is high in this case, but the machine itself is large and can only be used in the workshop.

Vidt kjent er en trykklysbuesveiseanordning, av hvilken buen dreier i et magnetisk felt (Magnet schweissen process advertised by KUKA Co., West Germany). Sveiseinnretningen er konstruert for operasjon i verkstedet. Denne har en sengeramme med klemmeanordninger av chucktypen som er plassert på føringer og påvirket ved oppsettende hydrauliske sylindere. Sengerammen gir støtte til hydrauliske pumper, reguleringsorganer, posisjoneringsanordninger for automatisk på- og avsetting av arbeidsstykkene og annet utstyr. Widely known is a pressure light arc welding device, the arc of which rotates in a magnetic field (Magnet schweissen process advertised by KUKA Co., West Germany). The welding device is designed for operation in the workshop. This has a bed frame with chuck-type clamping devices which are placed on guides and actuated by erecting hydraulic cylinders. The bed frame provides support for hydraulic pumps, regulating devices, positioning devices for automatic loading and unloading of the workpieces and other equipment.

Denne maskinen er konstruert for spesifikt bruk slik som, for eksempel fremstilling av kardangaksler, klemmer og andre deler av intrikat form. This machine is designed for specific use such as, for example, the production of cardan shafts, clamps and other intricately shaped parts.

Også kjent er en trykksveiseanordning med en lysbue dreiende i et magnetisk felt (MBL-Schweisetechnik Gerate, Vorrich-tungen. Anwendungsbeispiele, N. 126, S.7) som har to klemmeanordninger, en statisk og en mobil en forskyvende i aksiell retning, støttet på en sengeramme ved hjelp av føringer. Hver klemmeanordning er i formen av to berørings-klør, en av hvilke kan forskyves radielt for på- og avsetting av arbeidsstykkene. Also known is a pressure welding device with an arc rotating in a magnetic field (MBL-Schweisetechnik Gerate, Vorrich-tungen. Anwendungsbeispiel, N. 126, S.7) which has two clamping devices, one static and one mobile one displacing in the axial direction, supported on a bed frame using guides. Each clamping device is in the form of two contact claws, one of which can be displaced radially for attaching and removing the workpieces.

Når denne maskinen er installert i verkstedet, kan den sveise både lange og små stykker. Men dets dimensjoner forhindrer feltbruk. When this machine is installed in the workshop, it can weld both long and small pieces. But its dimensions prevent field use.

Egnet for feltbruk er en kjent trykksveiseanordning, der lysbuen for oppvarming av arbeidsstykkene forskyves i et magnetisk felt (SU; A; 1.207.684). Sveiseanordningen omfatter to klemmeanordninger for å holde fast arbeidsstykkene som hver har en nedholdende plate hengslet til et fundament og anbragt med en anordning for forskyvning relativt dertil og en klemmende hydraulisk sylinder, av hvilken et legeme er anbragt på fundamentet og et stempelstag som er hengslet til parallellestag festet til hvilke er en nedholdende rulle plassert på en side av den nedholdende plate motsatt til hvor den hengslede skjøt mellom den nedholdende plate og fundamentet forefinnes, for dermed å samvirke med den nedholdende plate i klemming av arbeidsstykkene før sveising, to oppsettende hydrauliske sylindere festet til et fundament av den statiske første klemmeanordningen, mens den andre klemmeanordningen er plassert med dets fundament på stag festet til de oppsettende hydrauliske sylindere ved deres ender med mulighet for vekselvirkning tilbake og frem, og to anordninger for å sette et gap mellom endeflatene av arbeidsstykket som er bevegelig lenket til de oppsettende hydrauliske sylindere. Suitable for field use is a known pressure welding device, where the arc for heating the workpieces is displaced in a magnetic field (SU; A; 1,207,684). The welding device comprises two clamping devices for holding the workpieces, each of which has a retaining plate hinged to a foundation and arranged with a device for displacement relative thereto and a clamping hydraulic cylinder, of which a body is placed on the foundation and a piston rod hinged to parallel bars attached to which is a restraining roller located on one side of the restraining plate opposite to where the hinged joint between the restraining plate and the foundation is located, so as to cooperate with the restraining plate in clamping the workpieces before welding, two erecting hydraulic cylinders attached to a foundation of the static first clamping device, while the second clamping device is placed with its foundation on struts attached to the erecting hydraulic cylinders at their ends with the possibility of reciprocating back and forth, and two devices for setting a gap between the end faces of the workpiece which is movably linked to the erecting hydraulic cylinders.

Den andre klemmeanordningen som er plassert på stag, er utliggere som unndrar strukturen nødvendig stivhet. Betydelige strekkrefter som spiller en rolle ved sveising av lange stykker, gir uriktig innlinjing av arbeidsstykkene fastholdt i klemmeanordningen. Den sveisede skjøt kan derfor ikke møte de nødvendige krav. The other clamping device placed on struts are cantilevers which provide the structure with the necessary rigidity. Significant tensile forces that play a role when welding long pieces result in incorrect alignment of the workpieces held in the clamping device. The welded joint therefore cannot meet the necessary requirements.

I den kjente maskinen består hver anordning for å forskyve den nedholdende plate relativt til fundamentet av en hendel, festet til den nedholdende rulle, og en første rulle knyttet ved en kabel til en andre rulle som er festet til den nedholdende plate og den hengslede skjøt derav med fundamentet. Den nedholdende plate heves og senkes av operatøren som setter den nedholdende rulle i bevegelse integrert med parallellstag ved å operere hendelen slik at den første rulle dreier, vikler eller utvikler kabelen. In the known machine, each device for displacing the restraining plate relative to the foundation consists of a lever, attached to the restraining roller, and a first roller connected by a cable to a second roller attached to the restraining plate and the hinged joint thereof with the foundation. The restraining plate is raised and lowered by the operator who sets the restraining roller in motion integrated with parallel bars by operating the lever so that the first roller turns, wraps or develops the cable.

Dette er en kjedsommelig og inneffektiv jobb, spesielt da kabelen sammenkoblende de to rullene ofte blir ødelagt, slik at maskinen må kobles ned for reparasjon. This is a tedious and inefficient job, especially as the cable connecting the two rollers often breaks, requiring the machine to be shut down for repair.

Hver anordning for å oppsette et gap mellom endeflatene av arbeidsstykket blir sveiset i maskinen i vesentlig en innstlllbar stoppanordning og en fjærbelastet hylse som er operativt forbundet med stempelstaget av den hydrauliske sylinderen og sammenvirker med legemet. For å oppsette et gap mellom endene av arbeidsstykket som blir skjøtet ved hjelp av sveising, føres fluid under et lavt trykk inn i stempelstagenden av den oppsettende sylinder, slik at stempelet forskyves inntil den fjærbelastede hylsen kommer i buttende kontakt mot det sylindriske legemet. Deretter tilføres fluid i den samme sylinderenden under et høyt trykk, som forårsaker stemplet til å bli forskjøvet ytterligere for å komprimere fjæren og endre den andre klemmeanordningen i en hensiktsmessig stilling, i hvilken stempelstaget kommer i buttende kontakt mot den innstillede stoppanordning regule-rende gapet mellom arbeidsstykkene. Each device for setting up a gap between the end faces of the workpiece is welded into the machine essentially an adjustable stop device and a spring-loaded sleeve operatively connected to the piston rod of the hydraulic cylinder and cooperating with the body. To set up a gap between the ends of the workpiece to be joined by means of welding, fluid is fed under a low pressure into the piston rod end of the set-up cylinder, so that the piston is displaced until the spring-loaded sleeve comes into butting contact with the cylindrical body. Then, fluid is supplied to the same cylinder end under a high pressure, which causes the piston to be displaced further to compress the spring and change the second clamping device into an appropriate position, in which the piston rod comes into butting contact with the set stop device regulating the gap between the workpieces.

Dette arrangementet kan allikevel ikke opprettholde et nøyaktig gap mellom endeflatene av arbeidsstykket, da trykket i stempelet er utsatt for avvik i fluidtrykk og dette kan variere i operasjon. En endring av gapet kan føre til en kortslutning eller kan slukke buen bevegende deri. Dette har en forverrende effekt på sveisekvaliteten. This arrangement, however, cannot maintain an exact gap between the end surfaces of the workpiece, as the pressure in the piston is subject to deviations in fluid pressure and this can vary in operation. A change of the gap may cause a short circuit or may extinguish the arc moving therein. This has a worsening effect on the welding quality.

Det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en innretning for trykksveising av arbeidsstykker oppvarmet ved hjelp av en bue bevegende i et magnetisk felt, som har et slikt strukturelt arrangement av en anordning for å forskyve den nedholdende plate relativt til fundamentet og en anordning for å sette et gap mellom endeflatene av arbeidsstykket som blir sveiset, såvel som stiv struktur og ytterligere mekanismer innbefattet deri, som vil sikre at sveisede skjøter har høy kvalitet, økning i ytelse av maskinen og reduksjon av arbeidskraft nødvendig for å betjene innretningen. Denne hensikt realiseres ved en innretning beskrevet for trykksveising av arbeidsstykker oppvarmet med en bue bevegende i et magnetisk felt, innbe-fattende to klemmeanordninger holdende fast arbeidsstykkene som skal bli sveiset, og som hver har en nedholdende plate, som er hengslet til et fundament og anbragt med en anordning for å bli forskjøvet relativt til fundamentet, og en klemmende hydraulisk sylinder, et legeme av hvilken er plassert på fundamentet og et stempelstag som er hengslet til parallellstag festet hvortil det er en nedholdende rulle som samvirker med den nedholdende plate ved klemming av arbeidsstykket, som er plassert på en side av den nedholdende plate motsatt til det hvor dets hengslede skjøt med fundamentet forefinnes, to oppsettende hydrauliske sylindere festet til fundamentet av den første klemmende anordning som er plassert ubevegelig, mens den andre klemmende anordning er plassert med dets fundament på stag festet med deres ender til de oppsettende hydrauliske sylindere med mulighet for vekselvis bak- og fremovervirkning, og to anordninger for å oppsette et gap mellom endeflatene av arbeidsstykkene, som er bevegelig lenket til de oppsettende hydrauliske sylindere, som også samvirker i henhold til oppfinnelsen med en sengeramme ved en ende, hvor fundamentet av den første klemmeanordningen er plassert og ved den motstående ende hvor de andre endene av stagene er plassert, to festeanordninger hver i formen av en omvendt L-formet stang hengslet til fundamentet av enten den første eller den andre klemmeanordningen ved siden motsatt til den hvor den hengslede skjøt med den nedholdende plate forefinnes, for å samvirke med den nedholdende rulle med en av dets ender og med den nedholdende plate med den andre enden, hvorved hver anordning for å forskyve den nedholdende plate relativt til fundamentet er tilveiebragt i formen av en hydraulisk sylinder, et legeme av hvilken er hengslet til fundamentet og et stempelstag av hvilke er hengslet til den nedholdende plate ved siden av den hengslede skjøt derav med fundamentet og hver anordning for å oppsette et gap mellom endeflatene av arbeidsstykket, er tilveiebragt i formen av et kolbestempel, festet til sengerammen ved sidene hvor de andre ender av stag er plassert, og en innstillbar stoppanordning festet til fundamentet av den andre klemmeanordningen i linje med kolbestemplet. It is an object of the present invention to provide a device for pressure welding of workpieces heated by means of an arc moving in a magnetic field, which has such a structural arrangement of a device for displacing the restraining plate relative to the foundation and a device for to leave a gap between the end surfaces of the workpiece being welded, as well as rigid structure and additional mechanisms included therein, which will ensure that welded joints are of high quality, increase the performance of the machine and reduce the labor required to operate the device. This purpose is realized by a device described for pressure welding of workpieces heated with an arc moving in a magnetic field, including two clamping devices holding the workpieces to be welded, and each of which has a retaining plate, which is hinged to a foundation and placed with a device for being displaced relative to the foundation, and a clamping hydraulic cylinder, a body of which is placed on the foundation and a piston rod hinged to parallel rods attached to which is a restraining roller which cooperates with the restraining plate in clamping the workpiece , which is located on one side of the restraining plate opposite to where its hinged joint with the foundation is located, two erecting hydraulic cylinders attached to the foundation by the first clamping device which is placed immovably, while the second clamping device is located with its foundation on struts attached with their ends to the erecting hydraulic s cylinders with the possibility of alternating backward and forward action, and two devices for setting up a gap between the end surfaces of the workpieces, which are movably linked to the erecting hydraulic cylinders, which also cooperate according to the invention with a bed frame at one end, where the foundation of the first clamping device is located and at the opposite end where the other ends of the rods are located, two fastening devices each in the form of an inverted L-shaped bar hinged to the foundation of either the first or the second clamping device on the side opposite to that where it is hinged joint with the restraining plate is provided, to cooperate with the restraining roller at one end thereof and with the restraining plate at the other end, whereby each means for displacing the restraining plate relative to the foundation is provided in the form of a hydraulic cylinder, a body of which is hinged to the foundation and a piston rod of which is hinged to the downhole dending plate adjacent to the hinged joint thereof with the foundation and each device for setting up a gap between the end faces of the workpiece is provided in the form of a piston piston, attached to the bed frame at the sides where the other ends of the struts are located, and an adjustable stop device secured to the foundation by the second clamping device in line with the piston piston.

Det er hensiktsmessig at innretningen omfatter en anordning for å innstille arbeidsstykket for oppretting som er plassert på fundamentet av den andre klemmeanordningen. It is appropriate that the device comprises a device for setting the workpiece for straightening which is placed on the foundation of the second clamping device.

Det er også hensiktsmessig at stag plassert i fundamentet ved siden derav som er motstående til det hvor den hengslede skjøt med den nedholdende plate forefinnes, passer i fundamentet med en klaring og en boring er tilveiebragt i staget og at anordningen for å innstille arbeidsstykket for oppretting består av et parallellstag forbundet med funda mentet igjennom en gjenget skjøt ved en ende og passende inn i boringen av staget med den andre enden, og er fastholdt dertil. It is also appropriate that struts placed in the foundation on the side thereof which is opposite to where the hinged joint with the restraining plate is located fit into the foundation with a clearance and a bore is provided in the strut and that the device for setting the workpiece for alignment consists of a parallel strut connected to the foundation through a threaded joint at one end and fitting into the bore of the strut at the other end, and is secured thereto.

Den beskrevne innretning for trykksveising av arbeidsstykker oppvarmet med en bue bevegende i et magnetisk felt, har en stiv struktur som forhindrer dårlig flukting av arbeidsstykkene og sikrer høykvalitetssveiser. Dersom arbeidsstykkene er av ulike tverrgående dimensjoner, kan di bli innstilt for oppretting slik at en sveis av samme høye kvalitet oppnås og praktisk eliminerer vrak. The described device for pressure welding of workpieces heated with an arc moving in a magnetic field has a rigid structure that prevents poor alignment of the workpieces and ensures high-quality welds. If the workpieces are of different transverse dimensions, they can be set for straightening so that a weld of the same high quality is achieved and virtually eliminates scrap.

Innretningen opprettholder et konstant gap mellom arbeidsstykkene som blir sveiset, noe som er en faktor som bidrar til høy sveisekvalitet. The device maintains a constant gap between the workpieces being welded, which is a factor that contributes to high welding quality.

Innretningen kan bli benyttet både i verksteder og til feltbruk. Betjeningen av klemmingen av arbeidsstykkene automatiseres, og det harde fysiske strev utelates av prosessen slik at dets produktivitet forbedres. The device can be used both in workshops and for field use. The operation of the clamping of the workpieces is automated, and the hard physical effort is omitted from the process so that its productivity is improved.

En foretrukket utforming av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet ved hjelp av et eksempel med referanse til de vedlagte tegninger, hvor A preferred design of the invention will now be described by means of an example with reference to the attached drawings, where

figur 1 viser et generelt riss av en innretning for å trykksveise arbeidsstykker oppvarmet med en bue bevegende i et magnetisk felt i henhold til oppfinnelsen, figure 1 shows a general outline of a device for pressure welding workpieces heated with an arc moving in a magnetic field according to the invention,

figur 2 viser et grunnriss av en innretning i henhold til oppfinnelsen vist i figur 1, med en oppsettende hydraulisk sylinder og sengerammen ved nærheten av stagendene og et kolbestempel vist delvis snittet, og figure 2 shows a plan view of a device according to the invention shown in figure 1, with an erecting hydraulic cylinder and the bed frame near the rod ends and a piston piston shown in partial section, and

figur 3 viser et snitt langsetter linje III-III i fig. 1. figure 3 shows a section along line III-III in fig. 1.

Med referanse til fig. 1, omfatter innretningen for å trykksveise arbeidsstykker oppvarmet med en lysbue bevegende i et magnetisk felt en rammeanordning 1, to klemmende anordninger 2, 3 for å fastholde arbeidsstykkene 4 som skal bli sveiset på et fundament 5 av den første klemmende anordning som er festet til rammeanordningen. With reference to fig. 1, the device for pressure welding workpieces heated with an arc moving in a magnetic field comprises a frame device 1, two clamping devices 2, 3 to hold the workpieces 4 to be welded on a foundation 5 of the first clamping device which is attached to the frame device .

Fundamentet 5 bærer to oppsettende hydraulluske sylindere 6 festet hvortil, hver med en ende, hvorpå det på to stag 7 er plassert et fundament 5 av den andre klemmeanordningen 3. De andre ender stagene 7 er festet i fordypninger av rammeanordningen 1 ved den motstående enden derav. Disse trekk ved konstruksjonen, ved å integrere klemmeanordningene 2, 3 og stagene 7 med rammeanordningen 1, stivgjør innretningen slik at arbeidsstykkene 4 alltid holdes i stilling, selv om de er meget lange. The foundation 5 carries two upright hydraulic cylinders 6 attached to each, each with one end, on which a foundation 5 of the second clamping device 3 is placed on two struts 7. The other ends of the struts 7 are fixed in recesses of the frame device 1 at the opposite end thereof . These features of the construction, by integrating the clamping devices 2, 3 and the rods 7 with the frame device 1, stiffen the device so that the workpieces 4 are always held in position, even if they are very long.

Hver av klemmeanordningene 2, 3 har en nedholdende plate 8 hengslet til fundamentet 5, og en klemmende hydraulisk sylinder 9 er festet inn i fundamentet 5. Et stempelstag 10 av den hydrauliske sylinderen 9 bærer et stag 11 som er lenket til parallellstag 13 via et hengsel 12, og parallellstagene 13 er forbundet til en nedholdende rulle 14. En festeanordning 15 i formen av en omvendt L-formet stang er festet til hvert fundament 5, og parallellestag 13 er lenket til fundamentet 5 ved hjelp av fjærene 16. Magneter 17 (permanentmagneter eller elektromagneter) er festet til klemmeanordningene 2, 3 i nærheten av endeflatene av arbeidsstykkene 4. Each of the clamping devices 2, 3 has a retaining plate 8 hinged to the foundation 5, and a clamping hydraulic cylinder 9 is fixed into the foundation 5. A piston rod 10 of the hydraulic cylinder 9 carries a rod 11 which is linked to the parallel rod 13 via a hinge 12, and the parallel bars 13 are connected to a restraining roller 14. A fastening device 15 in the form of an inverted L-shaped rod is attached to each foundation 5, and the parallel bars 13 are linked to the foundation 5 by means of the springs 16. Magnets 17 (permanent magnets or electromagnets) are attached to the clamping devices 2, 3 near the end surfaces of the workpieces 4.

Beskyttelsesanordningene 18 er festet til fundamentene 5 av klemmeanordningene 2, 3 ved deres endeflater av arbeidsstykkene 4 for å beskytte stagene 7 mot gnister dannet under sveisingen. The protective devices 18 are attached to the foundations 5 of the clamping devices 2, 3 at their end surfaces of the workpieces 4 to protect the rods 7 against sparks generated during welding.

Maskinen omfatter også to anordninger 19 for å innsette et gap mellom endeflatene av arbeidsstykkene, som er bevegelig lenket til de oppsettende hydrauliske sylindere 6. The machine also comprises two devices 19 for inserting a gap between the end surfaces of the workpieces, which are movably linked to the erecting hydraulic cylinders 6.

Innretningen er illustrert i en stilling innledende til sveiseprosessen. The device is illustrated in a position preliminary to the welding process.

Med referanse til fig. 2, består hver anordning 19 for å oppsette et gap mellom arbeidsstykkene 4 avet kolbestempel 20, passende i en boring av rammeanordningen 1 ved sidene derav, hvor de andre endene av stagene forefinnes, og en innstillbar stoppanordning 21 i formen av en skrue med et sfærisk hode som samvirker med kolbestemplet 20, og plassert i linje dermed. Den gjengede delen av skruen er skrudd inn 1 fundamentet 5 av klemmeanorndingen 3. Innretning 19 for å oppsette et gap mellom arbeidsstykkene 4 er forbundet med et stempel 22 av den oppsettende hydrauliske sylinder 6 ved hjelp av et stag 7 som virker som stempelstag. With reference to fig. 2, each device 19 for setting up a gap between the workpieces 4 consists of piston piston 20, fitting in a bore of the frame device 1 at the sides thereof, where the other ends of the rods are present, and an adjustable stop device 21 in the form of a screw with a spherical head which interacts with the piston piston 20, and positioned in line therewith. The threaded part of the screw is screwed into 1 the foundation 5 of the clamping device 3. Device 19 for setting up a gap between the workpieces 4 is connected to a piston 22 of the erecting hydraulic cylinder 6 by means of a rod 7 which acts as a piston rod.

Hver oppsettende hydraulisk sylinder 6 har en endeplate 23 ved stempelstagenden. Each upright hydraulic cylinder 6 has an end plate 23 at the piston rod end.

Med referanse til fig. 3, har hver klemmeanordning 2, 3 en anordning 24 for å forskyve den nedholdende plate relativt til fundamentet som er en hydraulisk sylinder, av hvilke et legeme 25 er hengslet til fundamentet 5 og en stempelstang 26, av hvilke er lenket til den nedholdende plate 8, ved sidene derav hvor den hengslede skjøt med fundamentet 5 forefinnes, via et hengsel 27 der aksene av denne er i linje med den av en av stagene 7. With reference to fig. 3, each clamping device 2, 3 has a device 24 for displacing the retaining plate relative to the foundation which is a hydraulic cylinder, of which a body 25 is hinged to the foundation 5 and a piston rod 26, of which is linked to the retaining plate 8 , at the sides thereof where the hinged joint with the foundation 5 is found, via a hinge 27 where the axes of this are in line with that of one of the stays 7.

Et par av erstattllge berøringsklør 28 som er i direkte kontakt med arbeidsstykkene 4, er tilveiebragt i den nedholdende plate 8 og fundamentet 5 tilstøtende til hverandre. De kan bli erstattet ved et annet egnet par som tilsvarer den ytre diameteren av arbeidsstykkene 4. A pair of replacement contact claws 28 which are in direct contact with the workpieces 4 are provided in the retaining plate 8 and the foundation 5 adjacent to each other. They can be replaced by another suitable pair corresponding to the outer diameter of the workpieces 4.

I den foretrukne utforming av oppfinnelsen, er de klemmende hydrauliske sylindrene 9 av kolbestempeltypen, et legeme 29 av hvilke passer inn i fundamentet 5 av hver av de klemmende anordninger 2, 3. en endeplate 30, en lamellfjær 31 og et stempelstag 10 er installert i legemet 29. In the preferred embodiment of the invention, the clamping hydraulic cylinders 9 are of the piston type, a body 29 of which fits into the foundation 5 of each of the clamping devices 2, 3. an end plate 30, a leaf spring 31 and a piston rod 10 are installed in the body 29.

Hvert fundament 5 av de klemmende anordninger 2, 3 er tilveiebragt med en festeanordning 15 i formen av en omvendt L-formet stang som er tilkoblet ved hjelp av et hengsel 32 ved siden som er motsatt til den hvor den hengslede skjøt av fundamentet 5 med den holdende plate 8 forefinnes. Ved en ende av hver omvendt L-formet stang, er der tilveiebragt en rull 33 som er satt i kontakt med en projeksjon av den nedholdende plate 8 når denne blir senket. Den andre enden av stangen samvirker med den nedholdende rulle 14. Feste-anordningen 15 utløsesved heving og senking av den nedholdende plate 8, og blir satt slik for å buttemot en stoppanordning 34 i fundamentet 5 som vist ved hjelp av stiplede linjer i figur 3. Each foundation 5 of the clamping devices 2, 3 is provided with a fastening device 15 in the form of an inverted L-shaped rod which is connected by means of a hinge 32 on the side opposite to that where the hinged joint of the foundation 5 with the holding plate 8 is provided. At one end of each inverted L-shaped rod, a roller 33 is provided which is brought into contact with a projection of the retaining plate 8 when this is lowered. The other end of the rod interacts with the restraining roller 14. The fastening device 15 is released by raising and lowering the restraining plate 8, and is set so as to butt against a stop device 34 in the foundation 5 as shown by dotted lines in Figure 3.

Innretningen er tilveiebragt med en anordning 35 for å innstille opprettingen av arbeidsstykkene 4 for sveising, som består av et parallellstag 36 som går igjennom en boring i stag 7, gående igjennom fundamentet 5 ved siden motsatt til den hvor den hengslede skjøt av den nedholdende plate 8 med fundamentet 5 forefinnes, og er festet til fundamentet med gjenger 37 ved en ende. Den andre enden av parallellstaget 36 med et redusert tverrsnittsareal fastholdes til det samme stag 7 med en mutter 38. Staget 7 er tilveiebragt med en boring som er festet til et parallellstag 36. The device is provided with a device 35 for adjusting the alignment of the workpieces 4 for welding, which consists of a parallel rod 36 which passes through a bore in the rod 7, passing through the foundation 5 on the side opposite to that where the hinged joint of the restraining plate 8 with the foundation 5 is present, and is attached to the foundation with threads 37 at one end. The other end of the parallel strut 36 with a reduced cross-sectional area is secured to the same strut 7 with a nut 38. The strut 7 is provided with a bore which is attached to a parallel strut 36.

En klaring bestående mellom staget 7 og fundamentet 5 muliggjør fundamentet 5 til å bli forskjøvet med hensyn til det motstående stag 7. A clearance existing between the strut 7 and the foundation 5 enables the foundation 5 to be displaced with respect to the opposite strut 7.

En sveisestrømskilde, en hydraulisk pumpe og et regulerings- system kan bli plassert utenpå innretningen og er ikke vist i tegningene. A welding power source, a hydraulic pump and a control system can be placed outside the device and are not shown in the drawings.

Innretningen for å trykksveise arbeidsstykker oppvarmet med en bue bevegende i et magnetisk felt opererer som følger. The device for pressure welding workpieces heated with an arc moving in a magnetic field operates as follows.

En startstilling før sveiseprosessen er en i hvilke den korresponderende oppsettende hydrauliske sylinder 6 setter klemmeanordningen 3, som er plassert på stagene 7, slik at den innstillbare stoppanordning 21 tilveiebragt på fundamentet 5 av den klemmende anordning 3 kommer buttende mot kolbestemplene 20. Den nedholdende rulle 14 av hvilke klemmende anordninger 2, 3 nedpresser den nedholdende plate 8 mellom hvilke og fundamentet 5 det er plassert de kontakt-gjørende klør 28 klemmende arbeidsstykkene 4. A starting position before the welding process is one in which the corresponding erecting hydraulic cylinder 6 sets the clamping device 3, which is placed on the rods 7, so that the adjustable stop device 21 provided on the foundation 5 of the clamping device 3 comes butting against the piston pistons 20. The restraining roller 14 of which clamping devices 2, 3 press down the retaining plate 8 between which and the foundation 5 the contacting claws 28 clamping workpieces 4 are placed.

For å sette innretningen i den initielle stilling, tilføres fluid under et trykk inn i begge ender (stempelstang og hode) av de oppsettende hydrauliske sylindere 6. Stemplet 22 av hver hydraulisk sylinder 6 forskyves mot endeplaten 23 slik at stagene 7 forskyves integrert med den klemmende anordning 3 festet dertil inntil de innstillbare stoppanordninger 21 av fundamentet 5 av klemmeanordningene 3 kommer i buttende kontakt mot kolbestemplene 20. To set the device in the initial position, fluid is supplied under pressure into both ends (piston rod and head) of the erecting hydraulic cylinders 6. The piston 22 of each hydraulic cylinder 6 is displaced towards the end plate 23 so that the rods 7 are displaced integrally with the clamping device 3 attached thereto until the adjustable stop devices 21 of the foundation 5 of the clamping devices 3 come into butting contact with the piston pistons 20.

Under operasjon er kolbestemplene 20 konstant under et fluidtrykk. Kraften fremstilt ved hjelp av den oppsettende hydrauliske sylinder 6 på grunn av en trykkforskjell i stempelstangenden og i hodeenden er mindre enn kraften oppsatt av kolbestemplet 20. En klaring mellom hver endeplate 23 og stemplet 22 av den korresponderende hydrauliske sylinder 6 kan bli endret ved å oppta eller utbakke den innstillbare stoppanordning 21. During operation, the pistons 20 are constantly under a fluid pressure. The force produced by the erecting hydraulic cylinder 6 due to a pressure difference at the piston rod end and at the head end is less than the force produced by the piston piston 20. A clearance between each end plate 23 and the piston 22 of the corresponding hydraulic cylinder 6 can be changed by accommodating or back out the adjustable stop device 21.

Arbeidsstykkene 4 er plassert mellom de kontaktgjørende klør 28, ved bruk av en anordning for påsetting (ikke vist), slik at de er i linje med hverandre og deres endeflater berører hverandre mellom magnetene 17. Når fluid tilføres inn i hodeenden av den hydrauliske sylinderen av anordningene 24 av den forskyvende nedholdende plate relativt til fundamentet, senker stempelstaget 26 lenket til den nedholdende plate 8 via hengsel 27 den nedholdende plate inntil de erstattbare kontaktklør 28 klemmer arbeidsstykkene 24. Den nedholdende plate 8 presser rull 33 sammen med en ende av den omvendte L-formede stang som er plassert i en ekstrem stilling på grunn av kontakt med stoppanordningen 34, dreier omkring hengslet 31, slik at den motstående enden av stangen setter den nedholdende rulle 14 i en stilling før klemmingen av arbeidsstykkene 4 (vist med heltrukne linjer). The workpieces 4 are placed between the contacting claws 28, using a fitting device (not shown), so that they are in line with each other and their end surfaces touch each other between the magnets 17. When fluid is fed into the head end of the hydraulic cylinder of the devices 24 of the displacing retaining plate relative to the foundation, the piston rod 26 linked to the retaining plate 8 via hinge 27 lowers the retaining plate until the replaceable contact claws 28 clamp the workpieces 24. The retaining plate 8 presses roll 33 together with one end of the inverted L -shaped rod which is placed in an extreme position due to contact with the stop device 34, rotates about the hinge 31, so that the opposite end of the rod puts the holding roller 14 in a position before the clamping of the workpieces 4 (shown by solid lines).

Hevingen og senkingen av den nedholdende plate 8 ved hjelp av anordning 24 tilveiebragt i formen av den hydrauliske sylinder og også settingen av den nedholdende rulle 14 inn i stilling før klemmingen av arbeidsstykkene såvel som reversering av denne stilling, som er funksjoner av den omvendte L-formede stang, er alle automatiske operasjoner som utføres på grunn av tilførsel av fluid inn i stempelstagenden og hodeenden av den hydrauliske sylinderen. Dette eliminerer de kjedelige manuelle strev og øker ytelsen av innretningen. The raising and lowering of the holding plate 8 by means of device 24 provided in the form of the hydraulic cylinder and also the setting of the holding roller 14 into position before the clamping of the workpieces as well as the reversal of this position, which are functions of the inverted L- shaped rod, are all automatic operations that are performed due to the supply of fluid into the piston rod end and head end of the hydraulic cylinder. This eliminates the tedious manual effort and increases the performance of the device.

Når fluid tilføres inn i den klemmende hydrauliske sylinder 9, forskyver dets stempelstag 10, omfattende fjær 31 og settende den nedholdende rulle 14 i kontakt med den nedholdende plate 8 ved hjelp av parallellestag 13 og stang 14 dreiende omkring hengslet 12. When fluid is supplied into the clamping hydraulic cylinder 9, its piston rod 10, comprising spring 31, displaces the retaining roller 14 in contact with the retaining plate 8 by means of parallel bars 13 and rod 14 rotating around the hinge 12.

Ved dette stadiet, er arbeidsstykkene 4 som skal sveises opprettet og klemt i klemmende anordninger 2, 3 og innretningen starter sveisingen, en spenning tilføres til den enden til den klemmende anordning 2, 3 fra en sveisestrømskilde. Stagendene av de oppsettende hydrauliske sylindere 6 utløses av trykket. Som et resultat, overskrider kraften utøvet ved hjelp av de oppsettende hydrauliske sylindere 6 kraften oppsatt av kolbestemplene 20, slik at stemplene 22 av de oppsettende hydrauliske sylindere 6 forskyves og kommer i buttende kontakt mot endeplatene 23, og opptar den eksi-sterende klaring. Denne klaring settes en gang for arbeidsstykkene 4 av samme størrelse. Dermed forskyver stagene 7 såvel integrert med de klemmende anordnigner 3 som holder fast en av arbeidsstykkene 4. De kontaktende arbeidsstykker 4 settes fra hverandre og et gap dannes mellom dem hvor en elektrisk lysbue blir påsatt. At this stage, the workpieces 4 to be welded are created and clamped in clamping devices 2, 3 and the device starts welding, a voltage is supplied to the end of the clamping device 2, 3 from a welding current source. The rod ends of the erecting hydraulic cylinders 6 are released by the pressure. As a result, the force exerted by the erecting hydraulic cylinders 6 exceeds the force exerted by the pistons 20, so that the pistons 22 of the erecting hydraulic cylinders 6 are displaced and come into butting contact against the end plates 23, occupying the existing clearance. This clearance is set once for the workpieces 4 of the same size. Thus, the rods 7 move as well as integrated with the clamping devices 3 which hold one of the workpieces 4. The contacting workpieces 4 are separated and a gap is formed between them where an electric arc is applied.

Konstruksjonstrekk av anordningen 19 garanterer at et stabilt gap settes opp mellom endeflatene av arbeidsstykkene 4. Samtidig induserer magnetene 17 et magnetisk felt som samvirker med strømmen og forårsaker lysbuen til å bli beveget rundt perimeteren av endeflatene av arbeidsstykkene 4, inntil de oppvarmes til den plastiske deformasjonstempe-raturen . Design features of the device 19 guarantee that a stable gap is set up between the end surfaces of the workpieces 4. At the same time, the magnets 17 induce a magnetic field which interacts with the current and causes the arc to be moved around the perimeter of the end surfaces of the workpieces 4, until they are heated to the plastic deformation temperature -rature .

Etter noen tidsintervall, frembringer en strømpuls av øket styrke smeltingen av endeflatene av arbeidsstykkene 4. After some time interval, a current pulse of increased strength produces the melting of the end surfaces of the workpieces 4.

For den oppsettende operasjon, tilføres fluid inn i stem-pelstagendene av de oppsettende hydrauliske sylindere 6, mens trykket i hodeendene av disse sylindrene tas vekk. som et resultat, forskyver stempel stagene 7 integrert med klemmeanordningen 3 og en av arbeidsstykkene 4 igjennom en avstand økende gapet mellom arbeidsstykkene. Dette gir nok rom for at arbeidsstykkene samvirker med hverandre og plastisk deformerer slik at de former en sveiset skjøt. For the setting-up operation, fluid is supplied into the piston rod ends of the setting-up hydraulic cylinders 6, while the pressure in the head ends of these cylinders is removed. as a result, the piston displaces the rods 7 integrated with the clamping device 3 and one of the workpieces 4 through a distance increasing the gap between the workpieces. This gives enough room for the workpieces to interact with each other and plastically deform so that they form a welded joint.

Arbeidsstykkene 4 holdes i denne stillingen i en viss tidsperiode, under hvilken sveisestrømkilden skrus av, før den blir utløst. The workpieces 4 are held in this position for a certain period of time, during which the welding current source is switched off, before it is triggered.

For å oppnå dette, utløses trykket i den klemmende hydrauliske sylinder 9. Fjæren 31 ekspanderer og forårsaker stempelstag 10 av den hydrauliske sylinder 9 til å komme buttende mot legemet 29. Den nedholdende rulle 14 returneres inn i stillingen, som kommer foran klemmeoperasjonen, på grunn av virkningen av parallellstagene 13 og armen 11. To achieve this, the pressure in the clamping hydraulic cylinder 9 is released. The spring 31 expands and causes the piston rod 10 of the hydraulic cylinder 9 to butt against the body 29. The holding roller 14 is returned to the position, which precedes the clamping operation, due to of the effect of the parallel struts 13 and the arm 11.

Når fluid tilføres inn i stempelstagenden av den hydrauliske sylinderen ved hjelp av anordning 25 for å forskyve den nedholdende plate, løfter stempelstag 26 den nedholdende plate 8 som blir hengslet dertil. En ende av den omvendte L-formede stang utløses, mens den andre enden samvirker med den nedholdende rulle 14. Som et resultat berører den omvendte L-formede stang stoppanordningen 34, som begrenser dets bevegelse, når parallellstagene 13 forbundet med fjærene 16 til fundamentet 5 av klemanoirdningene 2, 3 setter den nedholdende rulle 14 i en hensiktsmessig stilling. When fluid is supplied into the piston rod end of the hydraulic cylinder by means of device 25 to displace the retaining plate, piston rod 26 lifts the retaining plate 8 which is hinged thereto. One end of the inverted L-shaped rod is released, while the other end cooperates with the restraining roller 14. As a result, the inverted L-shaped rod touches the stop device 34, which limits its movement, when the parallel bars 13 connected with the springs 16 of the foundation 5 of the clamping devices 2, 3 sets the restraining roller 14 in an appropriate position.

De sammensveisede arbeidsstykker 4 tas av de klemmende anordninger 2, 3 og innretningen er klar for den neste sveisesyklusen. The welded together workpieces 4 are taken by the clamping devices 2, 3 and the device is ready for the next welding cycle.

Dårlig fluktende arbeidsstykker 4 når disse er festet i klemmeanordningen 2, 3 før sveising, som kan resultere i variasjoner i form eller toleranser på dimensjonene, kan bli eliminert ved hjelp av anordningen 35. Poorly aligned workpieces 4 when these are fixed in the clamping device 2, 3 before welding, which may result in variations in shape or tolerances on the dimensions, can be eliminated by means of the device 35.

Når parallellstag 36 av anordningen 35 for å innstille arbeidsstykkene 4 for oppretting blir dreid, blir fundamentet 5 av klemmeanordningen 3 forskjøvet med hensyn til staget 7, i hvilket er festet parallellstag 36, og klaringen mellom fundamentet 5 og staget 7 tas opp. Det hensiktsmessige arbeidsstykket 4 forskyves også integrert med fundamentet 5 av klemmeanordningen 3 relativt til det andre stag 7 over en sirkelbue. Siden denne sirkels radius er større, kan denne forskyvning bli ansett som en lineær korrigering av opprettingen av arbeidsstykkene 4 som gir en forbedring av sveisekvaliteten av skjøten mellom arbeidsstykkene 4 av ulike tverrsnittsareal. When the parallel strut 36 of the device 35 for setting the workpieces 4 for straightening is turned, the foundation 5 of the clamping device 3 is displaced with respect to the strut 7, in which the parallel strut 36 is fixed, and the clearance between the foundation 5 and the strut 7 is taken up. The appropriate workpiece 4 is also displaced integrally with the foundation 5 of the clamping device 3 relative to the second strut 7 over a circular arc. Since the radius of this circle is larger, this displacement can be considered as a linear correction of the alignment of the workpieces 4 which provides an improvement in the welding quality of the joint between the workpieces 4 of different cross-sectional area.

Ved betjening på denne måten, fremstiller den beskrevne innretning sveiser med høy kvalitet, har en høy ytelse og kan bli benyttet både i verkstedet og på feltet for sveising av ulike arbeidsstykker, lange arbeidsstykker inkludert. When operated in this way, the described device produces welds of high quality, has a high performance and can be used both in the workshop and in the field for welding various workpieces, including long workpieces.

Den foreliggende oppfinnelse kan bli benyttet i ulike bransjer av mekanisk industri for sammenskjøting av deler med hult emne av kontinuerlig kontur. Den kan også bli benyttet på feltet for legging av rørledninger og fabrikasjon av strukturelle enheter. Det er hensiktsmessig å benytte den foreliggende oppfinnelse i automatisert industri for å fremstille kardangakslinger, momentstag, buffelrør og ved fremstilling av dampledninger i kokere. The present invention can be used in various branches of the mechanical industry for joining parts with hollow blanks of continuous contour. It can also be used in the field for laying pipelines and fabricating structural units. It is appropriate to use the present invention in automated industry to manufacture cardan shafts, torque rods, buffalo pipes and in the manufacture of steam lines in boilers.

Claims

1. Device for pressure welding of workpieces heated with an electric arc moving in a magnetic field comprising two clamping devices (2, 3) holding the workpieces (4) and each of which has a retaining plate (8), which is hinged to a foundation (5) and arranged with a device (24) to be displaced relative to the foundation, and a clamping hydraulic cylinder (9), a body of which is placed on the foundation (5) and a piston rod (10) of which is hinged to the parallel rod (12 ), attached to which is a restraining roller (14) which cooperates with the restraining plate by clamping the workpieces (4), and is placed on one side of the restraining plate (8) opposite to where its hinged joint with the foundation is found, two erecting hydraulic cylinders (6) attached to the foundation (5) of the first clamping device (2), which is placed immovably, while the second clamping device is placed with its foundation (5) on struts (7) attached with their end to the upset erecting hydraulic cylinders (6) with the possibility of reciprocal backward and forward movement, and two devices (19) for setting up a gap between the end surfaces of the workpieces, which are movably linked to the erecting hydraulic cylinders (6), characterized in that the device also comprises a frame device (1) at one end of which the foundation (5) of the first clamping device (2) is placed and at the opposite end where 1 other end of the strut (7) is placed, two fastening devices (15) each 1 the shape of an inverted L-shaped bar hinged to the foundation (5) of either the first or the second clamping device (2, 3) at the sides opposite to where the hinged joint with the restraining plate (8) is provided, to cooperate with the retaining roller (14) with one of its ends and with the retaining plate (8) with the other end, whereby each device (24) for displacing the retaining plate relative to the foundation is provided in the form of a hydraulic cylinder, a body (25) of which is hinged to the foundation (5) and a piston rod (26) hinged to the retaining plate (8) next to the hinged joint thereof with the foundation 5 and each device (19) for setting up a gap between the end surfaces of the workpiece are provided in the form of a piston piston (20), placed on the frame device (1) next to where the other ends of the rods (7) are placed, and an adjustable stop device (21) placed to the foundation (5) of the other clamping device (3) in alignment with piston piston (20).

2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises a device (35) for adjusting the alignment of the workpieces for welding, which device is placed in the foundation (5) of the second clamping device (3).

3. Device according to claim 2, characterized in that the strut (7) placed in the foundation (5) on a side opposite to where the hinged joint with the restraining plate (8) is located, fits in the foundation (5) with a clearance and has a bore , whereby the device (35) for adjusting the alignment of the workpieces for welding consists of a parallel rod (36) with a first end with threads serving to connect the piston rod to the foundation (5) and a second end suitable in the bore 1 rod (7) where the parallel bar is fixed.