DE3136436C2 - Vorrichtung zur Montage und /oder Bearbeitung hohler Werkstücke - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Montage und/oder Bearbeitung hohler Werkstücke gemäß dem Oberbegriff des Patentanspru­ ches 1.

Es ist aus der US-Patentschrift 37 32 391 eine Vorrichtung zum Rundschweißen von Rohren mit einer in die beiden zu verschweißenden Rohrteile einführbaren Ausricht- und Halteeinrichtung aus Zylinder und Kolben bekannt geworden, bei der der Zylinder und die Kolbenstange jeweils eine Vielzahl von radialsymmetrisch angeordneten Backen tragen, die hydraulisch nach außen gegen die Innenwand der Rohre gepreßt werden. Durch diese radialsymmetrisch wirkenden Spannelemente können die Rohre fixiert und zentriert, durch die teleskopartig wirkende Ausricht- und Halteeinrichtung die Rohrstirnseiten zur Verschweißung zusammengeführt und -gehalten werden. Diese Vorrichtung ist speziell für die Bearbeitung von Rundrohren vorgesehen und mit ihren radial von innen angreifenden Spannbacken bzw. -hebeln auch ausschließlich hierzu geeignet.

Das gleiche gilt für die aus der DE-OS 27 08 040 bekannte Rundschweißvorrichtung, bei der der Arm als Tragrohr zur Durchführung einer ringförmigen Laserschweißung der feststehenden Rohrteile drehbar ist, wobei die Spannelemente als Spannschiene und Gegenlagerschiene mit vorgegebener Orientierung und der drehbare Arm als Teleskoparm ausgebildet sind, dessen Gestell- und Teleskoprohr jeweils Konsolen für die Spannelemente aufweist, so daß diese und die beiden eingespannten Werkstücke an der Drehbewegung des Arms teilnehmen.

Es ist weiterhin aus der DD-Patentschrift 82 627 eine Rundschweiß­ einrichtung mit einem in die zu verschweißenden Rohrteile einführbaren drehbaren Arm bekannt, der beidseits der Schweißfuge zwei Gruppen von Spannelementen trägt, wobei jeder Spannhebel durch je einen Hydraulik­ zylinder gegen die Rohrinnenwand verstellbar ist, wobei die beiden Spannhebelgruppen auf den starr ausgebildeten Arm in vorgegebenem Axialabstand montiert sind. Auch diese Einrichtung dient ausschließlich der Bearbeitung von runden Rohren.

In der US-PS 2 188 433 ist weiterhin eine Vorrichtung zur Bearbei­ tung von Werkstücken wie Autotüren, Kotflügeln, Motorhauben oder der­ gleichen mit zwei horizontalen Armen beschrieben, die mit einem Ende in einem Doppel-T-Träger gelagert und über eine Schraubspindel abstands­ veränderlich sind und zwischen denen das Werkstück - gegebenenfalls mittels zusätzlicher Haltemittel - befestigt wird. Der Doppel-T-Träger ist seinerseits um eine längs seiner Mittelsenkrechten angeordnete horizontale Achse drehbar. Bei dieser Vorrichtung wird das Werkstück von an seiner Außenfläche anliegenden, mechanisch betätigten Armen bzw. Schienen gehalten, mit denen jedoch weder hohle noch mehrteilige Werkstücke eingespannt werden können.

Es ist schließlich aus der DE-OS 26 13 029 eine Vorrichtung zum Handhaben von Rohren bekannt geworden, die zwei Sätze von auf radialen Achsen angeordneten, hydraulisch betätigbaren Druckstücken sowie jeweils einen Satz von Antriebs- und Führungsrädern aufweist, auf denen sie im Inneren eines Rohres bewegt werden kann zum Zwecke der Er­ fassung und Anstellung von Rohrstücken für die abschnittweise Ver­ schweißung von Rohren. Die Vorrichtung ist ausschließlich zur Verlegung von Rohren bestimmt und geeignet.

Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung einer Vorrichtung zugrunde, die eine Montage und/oder Bearbeitung hohler Werkstücke einer in weiten Grenzen variierbaren Größe im automatischen Betrieb ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmalen gelöst, mit deren Hilfe hohle Werkstücke praktisch beliebiger Größe und Gestaltung unbehindert in Position an ein maschinelles Bearbeitungswerkzeug gebracht werden können. Das hohle Werkstück wird von innen her durch Aufspannen gehalten und ist daher von außen von allen Seiten ungehindert zugänglich, wobei durch Drehung des Dreharmes in Verbindung mit der üblichen Verstellbarkeit der Bear­ beitungsmaschinen jeder Flächenteil des Werkstückes, gegebenenfalls programmgesteuert, an dem Werkstück angestellt werden kann.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung, in der die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise erläutert ist. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß Erfindung in Seitenansicht

Fig. 2 eine Sicht von oben auf Fig. 1

Fig. 3 eine Detailsicht nach III-III in Fig. 2 auf eine Aus­ führungsform der am Teleskoprohr angeordneten Konsole

Fig. 4 einen Schnitt nach IV-IV durch Fig. 1 mit Detailsicht auf eine Ausführungsform der am Gestellrohr geführten Konsole.

Die in der Zeichnung wiedergegebene Vorrichtung zur Montage und/oder Bearbeitung hohler Werkstücke, beispielsweise zur Montage und zur Verschweißung von Kesseln, besteht aus dem Maschinengestell 1 und einem Hubschlitten 2, der mittels eines Motors 3 in der durch den großen Pfeil in Fig. 1 angedeuteten Weise gehoben und gesenkt werden kann. An dem Hubschlitten 2 ist ein horizontaler, in das Werkstück ein­ führbarer Arm angeordnet, der mit axial verschiebbaren Spanneinrich­ tungen versehen ist, die von hydraulisch betätigbaren radial wirkenden Spannelementen gebildet sind.

Der Arm ist von einem um seine Längsachse drehbaren Teleskoparm aus Gestellrohr 4 und Teleskoprohr 6 gebildet. Es sind weiterhin die radial wirkenden Spannelemente von einer jeweils auf einer Konsole 7, 8 des Gestell- bzw. Teleskoprohres 4, 6 angeordneten, mittels Hydraulik- oder Pneumatikzylinder 16, 23 betätigten, senkrecht zur Achsebene des Tele­ skoparmes verstellbaren Spannschiene 9, 10 gebildet, die mit einer - siehe Fig. 2 - in der Gegenrichtung gehaltenen Gegenlagerschiene 11, 12 zusammenwirken, zwischen denen das Werkstück bzw. die Teile des Werkstückes zum Zwecke der Halterung auf­ spannbar sind. Die Gegenlagerschiene 11, 12 ist ebenfalls verstellbar an der Konsole 7, 8 gehalten, wobei die an dem Gestellrohr 4 angeord­ nete Konsole 7 auf einem verstellbar geführten und mit Hilfe eines Spindeltriebes 14 verstellbaren Support 7a befestigt ist. Mit Hilfe des auf einem Träger 13 am Gestellrohr 4 gelagerten Spindeltriebes 14 kann die Konsole 7 um die Verschiebestrecke x axial verstellt werden, während das Teleskoprohr 6 mit der Konsole 8 in dem Gestellrohr mittels ebenfalls eines Spindeltriebes um die Strecke y verstellt werden kann, so daß sich insgesamt eine stufenlose Spannweitenverstellung zwischen der minimalen Spannweite z und der maximalen Spannweite z + x + y und damit eine große Variabilität in Bezug auf Höhe und Länge der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung einspannbaren Werkstücke ergibt.

Fig 3, in der im übrigen die einander entsprechenden Teile mit denselben Bezugsziffern wie in den Fig. 1 und 2 bezeichnet sind, zeigt weitere Details der am Teleskoprohr angeordneten Konsole mit Werkstück­ spanneinrichtung. Sie läßt erkennen, daß die Spannschiene 10 an ihren Enden mit Führungszapfen 15 versehen ist, mit denen sie in entspre­ chenden Bohrungen der Konsole 8 geführt ist. Die Beaufschlagung zum Zwecke des Verspannens des Werkstückes erfolgt durch die hydraulischen oder pneumatischen Spannzylinder 16, die sich auf dem rückwärtigen Holm 8a der Konsole abstützen. Die Gegenlagerschiene ist ebenfalls - stu­ fenweise - verstellbar, zu welchem Zweck sie in der Konsole 8 mittels Bolzen 17 geführt ist, die vorgegebenen Abständen mit entsprechenden Bohrungen 20 in der Konsole 8 korrespondieren und durch die Arretier­ stifte 21 zum Zwecke der Fixierung der Gegenlagerschiene auf das ent­ sprechende Innenmaß des hohlen Werkstückes gesteckt werden.

Bei der in Fig 4 wiedergegebenen Ansicht einer Ausführungsform einer Innenkonsole sind die entsprechenden Teile ebenfalls mit densel­ ben Bezugsziffern wie in den Fig. 1 und 2 bezeichnet. Die Spannschiene 9 ist ebenfalls mittels Führungsstiften 22 in der Konsole 7 geführt und mittels der an dem rückwärtigen Konsolenholm 7b abgestützten Spann­ zylinder 23 beaufschlagt. Die Gegenlagerschiene 11 ist in diesem Falle in frei auskragenden Trägern 24 geführt, die von jeweils von einer einen Zwischenraum freilassenden Doppelschiene gebildet sind. Die Träger sind - siehe Fig. 2 - mit Rasterbohrungen 25 und die Gegenlager­ schiene an ihren beiden Enden jeweils mit einem eine entsprechende Querbohrung aufweisenden Führungssockel 26 versehen zum Durchstecken von Arretierstiften 27 (Fig. 4). An der Konsole sind - siehe Fig. 1 und 4 - weiterhin verstellbare Justieranschläge 29 vorgesehen, mit deren Hilfe das Boden- bzw. Rahmenteil vor der Verspannung zwischen den Spannschienen und den Gegenlagerschienen in eine auf die Bearbeitungs­ maschine justierte und das Einrichten der Gegenlagerschiene ermögli­ chende Stellung gebracht werden kann.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Montage und/oder Bearbeitung hohler Werkstücke, beispielsweise zur Montage und zur Verschweißung von Kesseln, bestehend aus einem horizontalen, in das Werkstück einführbaren Arm, der mit axial verschiebbaren Spanneinrichtungen versehen ist, die von hydraulisch betätigbaren radial wirkenden Spannelementen gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm von einem um seine Längsachse drehbaren Teleskoparm aus Gestellrohr (4) und Teleskoprohr (6) gebildet und als radial wirkende Spannelemente jeweils eine auf einer Konsole (7, 8) des Gestell- bzw. Teleskoprohres (4, 6) angeordnete, mittels Hydraulik- oder Pneumatikzylindern (16, 23) betätigte, senkrecht zur Achsebene des Teleskoparmes verstellbare, parallel zur Achsebene und quer zur Längsrichtung liegende Spannschiene (9, 10) vorgesehen ist, die mit einer in der Gegenrichtung entsprechend verlaufenden Gegenlagerschiene (11, 12) zusammenwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenlagerschiene (11, 12) verstellbar an der Konsole (7, 8) gehalten ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Gestellrohr (4) angeordnete Konsole (7) auf einem verstell­ bar geführten Support (7a) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole (7) mit Hilfe eines Spindeltriebes (14) betätigt wird, der auf einem an dem Gestellrohr (4) befestigten Träger (13) gelagert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Hydraulik- bzw. Pneumatikzylinder (16, 23) betätigte Spannschiene (9, 10) mit Zapfen (15, 22) versehen ist, mit denen sie in entspre­ chenden Bohrungen der Konsole (7, 8) geführt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenlagerschiene (11) zwei mit einer Querbohrung versehene Führungs­ sockel (26) aufweist, die auf zwei Trägern (24) gehalten sind, die von je einem Paar die Führungssockel (26) beidseitig umgreifenden, mit Rasterbohrungen (25) zum Durchstecken von Arretierstiften (27) verse­ henen Schienen gebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenlagerschiene (12) mit rückwärtigen Führungsbolzen (17) versehen ist, mit denen sie in entsprechenden Bohrungen der Konsole arretierbar geführt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbolzen (17) mit Rasterbohrungen (19) und die Führungsbohrungen mit einer Querbohrung (20) zum Durchstecken eines Arretierstiftes (21) versehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Konsole (7, 8) ein verstellbarer Justieranschlag (29) vorgesehen ist.