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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entfernen des äusseren Ringwulstes von im elektrischen Widerstands-Stumpfschweissverfahren hergestellten Rohrstössen mittels Drehstählen, bestehend aus einem Gehäuse mit einem in diesem gelagerten hohlen Läufer mit einer Planscheibe, an der Supporte für die Drehstähle verschiebbar geführt sind, zu deren Radialverstellung ein auf der Aussenseite des Läufers drehbar gelagerter Steuerring dient, sowie aus einem Antrieb für den Läufer und den Steuerring.
Die bekannten Vorrichtungen zum Entfernen des äusseren Ringwulstes von Rohrstössen haben den Nachteil, dass sie diesen Wulst nicht vollständig entfernen, wenn die Rohrstösse im Querschnitt von der Kreisform abweichen, z. B. oval sind.
Ziel der Erfindung ist nun eine Vorrichtung der eingangs angeführten Art, durch die das Entfernen des äusseren Ringwulstes auch bei Abweichungen der Querschnitte der zu verschweissenden Rohre und der Querschnittsform des Ringwulstes von der Kreisform unter Beibehaltung einer konstanten Schnittkraft erfolgt, was nur dann möglich ist, wenn der Bewegungsverlauf der Messer der Mantelfläche des im Querschnitt nicht kreisförmigen Rohres folgt.
Durch die US-PS Nr. 3, 892, 151 ist zwar bereits eine Vorrichtung zum Bearbeiten der Aussenseite von Rohren bekannt, bei welcher der das umlaufende Messer tragende Schlitten mittels einer Rolle auf der Mantelfläche des zu bearbeitenden Rohres geführt wird. Zum Bearbeiten eines nicht kreiszylindrischen Rohres ist diese bekannte Vorrichtung jedoch nicht geeignet, da die Rolle mit dem Messer fest verbunden ist.
Durch die US-PS Nr. 2, 648, 173 ist weiters eine spanabhebende Vorrichtung bekannt, bei welcher der Werkzeugschlitten mit einer Rolle versehen ist, die auf der Schablone abrollt und bei welcher der Anpressdruck des Werkzeuges durch eine den Schlitten in Vorschubrichtung beaufschlagende Feder herbeigeführt wird. Diese Vorrichtung dient jedoch lediglich zur Bearbeitung einzelner Details, nicht jedoch zur Entfernung eines Ringwulstes an Rohren.
Eine weitere spanabhebende Vorrichtung ist durch die DE-AS 1038378 bekanntgeworden, die einen mit zwei Antriebswellen ausgestatteten Plandrehkopf aufweist, von denen die eine den Plandrehkopf antreibt und die andere die Zustellung der Messer herbeiführt. Der Rotationsantrieb der Messer um die Achse wird dabei durch einen eigenen Wellenantrieb ermöglicht. Die radiale Zustellung der Messer erfolgt durch die Rotation eines Schraubenpaares, und diese erfolgt wieder durch das Schneckenpaar eines Differentialgetriebes. Diese Vorrichtung weist demnach einen äusserst komplizierten Antriebsmechanismus auf.
Zur Erfüllung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist nun die Vorrichtung der eingangs angeführten Art erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass jeder Support, wie an sich bekannt, mit einer Rolle versehen ist, die an der Mantelfläche des zu bearbeitenden Rohres abrollt, und dass am Steuerring Gelenklaschen angelenkt sind, die mit dem andern Ende in einem Kolben gelenkig gelagert sind, der in einer radial verlaufenden Bohrung des Supports verschiebbar geführt ist und unter dem Einfluss einer Druckfeder steht, deren zweites Ende sich am Grund der Bohrung des Supports abstützt, wobei der Antrieb für den Läufer und für den Steuerring zwei Antriebswellen aufweist, von denen die eine mit dem Läufer und die andere mit dem Steuerring kinematisch verbunden ist,
und wobei dem Antrieb eine Steuereinrichtung zum Herbeiführen einer Drehzahldifferenz zwischen den beiden Wellen und damit zum Verstellen des Steuerringes gegenüber dem Läufer zugeordnet ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Steuereinrichtung ein Differentialgetriebe auf, dessen Käfig einen Aussen- und einen Innenzahnkranz trägt und um die eine Welle frei drehbar ist, wobei der Aussenzahnkranz mit einem auf der andern Welle sitzenden Zahnrad kämmt und der Innenzahnkranz über Planetenräder mit einem Sonnenrad in Eingriff steht, welches auf der ersten Welle befestigt ist, und wobei der Steg der Planetenräder als um die Welle frei drehbares Zahnrad ausgeführt ist, welches mit einer Zahnstange kämmt, die mit dem Kolben eines Hydraulikzylinders starr verbunden ist.
Durch den Erfindungsgegenstand wird so eine einzige technische Aufgabe gelöst, nämlich das mechanische Entfernen des äusseren Ringwulstes unter Beibehaltung einer konstanten Schnittkraft.
Erreicht wird dies durch eine Rolle, die an jedem einzelnen Support befestigt und mit dem Mechanismus zur radialen Lageänderung durch eine Feder verbunden ist, welche auf die Rückkraft eingestellt ist.
Dabei muss zur Beibehaltung der Rückkraft eine starre und zeitlich veränderliche Verbindung zwischen dem Läufer und dem Mechanismus der radialen Lageänderung der Supporte vorhanden sein, was beim Erfindungsgegenstand durch die Gelenklaschen erreicht wird, die mit den Kolben verbunden sind.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles, welches in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist, näher erläutert. In diesen zeigen Fig. l einen Längsschnitt durch die Vorrichtung, Fig. 2 einen Schnitt durch einen Support, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 2, Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Antrieb des Läufers und den Radialverstellmechanismus der Supporte und Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie B-B in Fig. 1.
Die Vorrichtung zum Entfernen des äusseren Ringwulstes von im elektrischen Widerstands-Stumpfschweissverfahren hergestellten Rohrstössen besteht aus einem Gehäuse --1-- (Fig. l, 2), in dessen Lagern - -2-- ein Läufer --3-- mit einer Planscheibe --4-- montiert ist. In Nuten der Planscheibe--4--sind Supporte --5-- geführt (Fig.1 zeigt vier davon). In jedem Support --5-- ist ein Drehstahl --6-eingespannt. Jeder der Supporte --5-- ist mit einer Rolle --8-- versehen, die an der Mantelfläche des zu bearbeitenden Rohres --7-- abrollt. Der Radialverstellmechanismus der Supporte --5-- besteht aus Gelenklaschen --9--, die mit dem einen Ende an einem Steuerring --10-- gelenkig befestigt und mit dem andern mit einem Kolben --11-- verbunden sind.
Jeder Kolben --11-- ist in einer Ausnehmung des jeweiligen Supports --5-- in Radialrichtung verschiebbar. Zwischen dem Grund der Ausnehmung des Supports --5-- und der Stirnfläche des Kolbens --11-- ist eine auf Schnittkraft eingestellte Druckfeder --12-- untergebracht. Der Steuerring --10-- ist auf dem Läufer --3-- frei drehbar. Der Antrieb des
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auf den Läufer --3-- aufgesetzt und starr mit ihm verbunden. Der Antrieb des Steuerringes --10-erfolgt von einer Welle --16-- über ein Zahnradpaar --17 und 18--. Das Zahnrad --18-- ist auf den Steuerring --10-- aufgesetzt und starr mit ihm verbunden.
Der Antrieb des Läufers --3-- und des Verstellmechanismus der Supporte --5-- weist zwei Abtriebswellen --20 bzw. 21-- auf, die mit Hilfe von Kupplungen mit den Wellen --13 und 16-- verbunden sind. Der Antrieb, dem eine Steuereinrichtung - zugeordnet ist, ist mit einem elektrischen oder hydraulischen Motor --22-- versehen, der über eine Kupplung mit einer Welle --23-- der Steuereinrichtung --19-- in Verbindung steht.
Die Steuereinrichtung --19-- (s. die Fig. 4 und 5) besteht aus einem Gehäuse, in dem ein Zahnradpaar --24 und 25-- Platz findet. Das Zahnrad --24-- ist auf die Welle --23-- aufgesetzt, wogegen das Zahnrad --25-- mit der Welle --20-- fest verbunden ist. Ebenfalls fest sitzt auf der Welle --20-- ein Zahnrad --26--, das mit dem Aussenzahnkranz des Käfigs --27-- eines Differentialgetriebes der Steuereinrichtung --19-- in Eingriff ist. Der Käfig --27-- trägt einen um die Welle --21-- frei drehbaren Zahnring mit Aussen- und Innenverzahnung. Auf die Welle --21-- ist ein Zahnrad --28-- starr aufgesetzt, das das Sonnenrad des Differentialgetriebes ist. Der Steg-29- (Fig. 5) des Differentialgetriebes ist ein um die Welle --21-- frei drehbares Zahnrad.
Auf Bolzen --30-- des Steges --29-- sind Planetenräder - gelagert, die gleichzeitig mit der Innenverzahnung des Käfigs --27-- und dem Sonnenrad --28-kämmen. Im Gehäuse der Steuereinrichtung --19-- ist eine Zahnstange --32-- längsbeweglich angeordnet, die mit der Aussenverzahnung des Steges --29-- im Eingriff steht. Die Zahnstange --32-- ist mit dem Kolben --33-- eines Hydraulikzylinders --34-- starr verbunden, der die Bewegung der Supporte --5-steuert.
Beim Betrieb der Vorrichtung wird der Rohrstoss unter die Drehstähle --6-- gebracht. Die Rohre werden mittels einer nicht dargestellten Spannvorrichtung gegen Drehen gesichert. Danach wird der Motor
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--24Umdrehung versetzt. Das Übersetzungsverhältnis des Differentialgetriebes ist derart gewählt, dass die Welle --21-- bei festgehaltenem Steg --29-- die gleiche Drehzahl wie die Welle --20-- aufweist. Über die Kupplung treibt die Welle --21-- die Welle --16-- an, die über das Zahnradpaar --17 und 18-- den Steuerring --10-- in Drehung versetzt. Das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder --17 und 18- ist dem
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--14- gleich ist, ist auch die Drehzahl des Läufers --3-- und der Planscheibe --4-- gleich.
Um die Drehstähle gegen das Werkstück zuzustellen, wird dem Hydraulikzylinder --34-- Druckflüssigkeit zugeführt. Dadurch bewegt sich der Kolben --33-- und verschiebt die Zahnstange --32--, die den Steg --29-- um die Welle --21-- dreht. Bei Drehung des Steges --29-- wird eine zusätzliche Verschwenkung auf das Sonnenrad --28-- übertragen. Aus diesem Grunde beginnt der Steuerring-10-
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um einen gewissen Winkel dem Läufer --3-- vorzueilen. Als Ergebnis davon bewegen die Gelenklaschen - -9-- die Kolben --11--, die über die Federn --12-- die Supporte --5-- mit den Drehstählen --6-- gegen den abzuarbeitenden Ringwulst zustellen. Je nach der Druckölzufuhr in den Zylinder --34-- schneiden die Drehstähle --6-- in den Ringwulst ein.
Das Einschneiden dauert so lange, bis die Rollen --8-- auf der Mantelfläche des Rohres abzurollen beginnen. Im Fall eines im Querschnitt ovalen Rohres wird die Feder - sich (beim Übergang vom kleinen zum grossen Halbmesser) wegen der Zunahme der Rückkraft über die eingestellte Grösse hinaus zusammendrücken, wobei sie den Support --5-- in bezug auf den Kolben - anhebt und der Support somit der Mantelfläche des Rohres folgt. Beim Unterbrechen der Druckölzufuhr in den Hydraulikzylinder-34-hört die Zustellung der Drehstähle --6-- auf. Durch Drosselung der Druckölzufuhr kann die Zustellgeschwindigkeit der Drehstähle verringert werden.
Zur Rückstellung der Drehstähle --6-- wird Öl aus dem Hydraulikzylinder --34-- abgelassen, und der Kolben - bewegt sich in die Ausgangsstellung zurück, wobei er den Steg --29-- der Planetenräder --31-- dreht. Dann wird der Motor --22-- abgeschaltet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Entfernen des äusseren Ringwulstes von im elektrischen Widerstands-Stumpfschweissverfahren hergestellten Rohrstössen mittels Drehstählen, bestehend aus einem Gehäuse mit einem in diesem gelagerten hohlen Läufer mit einer Planscheibe, an der Supporte für die Drehstähle verschiebbar geführt sind, zu deren Radialverstellung ein auf der Aussenseite des Läufers drehbar gelagerter Steuerring dient, sowie aus einem Antrieb für den Läufer und den Steuerring, dadurch ge- k e n n z e i c h n e t , dass jeder Support (5), wie an sich bekannt, mit einer Rolle (8) versehen ist, die an der Mantelfläche des zu bearbeitenden Rohres (7) abrollt, und dass am Steuerring (10) Gelenklaschen (9) angelenkt sind, die mit dem andern Ende in einem Kolben (11) gelenkig gelagert sind,
der in einer radial verlaufenden Bohrung des Supports (5) verschiebbar geführt ist und unter dem Einfluss einer Druckfeder (12) steht, deren zweites Ende sich am Grund der Bohrung des Supports abstützt, wobei der Antrieb (22) für den Läufer (3) und für den Steuerring (10) zwei Abtriebswellen (20,21) aufweist, von denen die eine (20) mit dem Läufer und die andere (21) mit dem Steuerring kinematisch verbunden ist, und wobei dem Antrieb eine Steuereinrichtung (19) zum Herbeiführen einer Drehzahldifferenz zwischen den beiden Wellen und damit zum Verstellen des Steuerringes gegenüber dem Läufer zugeordnet ist.