DE4020804C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Anschweißen von Verbindungsbauteilen an ein Rohr - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Anschweißen von Verbindungsbauteilen an ein RohrInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Anschweißen von Verbindungsbauteilen
an ein Rohr nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Sie bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Verschweißen von
Verbindungsbauteilen mit einem Rohr.
Eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art ist aus der DE 23 34 028 B2
bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung sind die Verbindungsbauteile
rotationssymmetrische Flansche, die beim Verschweißen
koaxial mit dem Rohr angeordnet sind.
Bei der Herstellung von Stahlrohren für Hydraulikleitungen von
Kraftmaschinen, die in verschiedenen Industriewerken und auf dem
Bau benutzt werden, wie z.B. Planierraupen und Bagger, werden
Verbindungsbauteile, wie z.B. Flansche und Kniestücke an die
beiden Enden eines Rohres angebracht, um das Rohr mit wichtigen
Teilen innerhalb der Maschine zu verbinden. Verbindungsbauteile
wie Kniestücke stehen an den beiden Enden eines Rohres nicht
immer in derselben Richtung ab, sondern werden häufig unter ver
schiedenen Winkeln angeschweißt, so daß die Rohrenden an beiden
Seiten in unterschiedlichen Richtungen abstehen. Rohrkonstruk
tionen dieses Types werden in den meisten Fällen mit einem oder
mehreren gebogenen Bereichen 91 gebildet, wie dies in Fig. 14
dargestellt ist. Diese gebogenen Bereiche 91 werden geschaffen,
nachdem Verbindungsbauteile 92a, 92b an ein gerades Rohr 90 ange
schweißt worden sind. Damit wird jedes Verbindungsbauteil an ein
Rohrende unter einem Winkel angeschweißt, der auf der Basis der
letztendlich gewünschten Rohrkonfiguration mit Biegungen bestimmt
ist.
Zum Anschweißen von Verbindungsbauteilen an die Enden eines Rohres
unter vorbestimmten Winkeln gemäß dem Stand der Technik ist ein
Verfahren bekannt, das eine Einspannvorrichtung benutzt, die
wiederum eine Platte und an den beiden Seiten der Platte gebildete
Blöcke umfaßt, um die Verbindungsbauteile unter vorbestimmten
Winkeln zu halten. Jedes derart gehaltene Verbindungsbauteil wird
an ein Rohr geheftet, indem es an mehreren Punkten auf dem Umfang
angeschweißt wird. Das mit dem Verbindungsbauteil versehene Rohr
wird dann von der Einspannvorrichtung gelöst, und es werden die
Rohrenden und die Verbindungsbauteile durch Schweißen fest verbun
den, während die Rohrkonstruktion gedreht wird.
Der oben genannte Stand der Technik ist in der Hinsicht nach
teilig, daß jedesmal eine Einspannvorrichtung hergestellt werden
muß, um besondere Anforderungen, wie z.B. der Aufbau, die Größe
und der Befestigungswinkel der Verbindungsbauteile, zu erfüllen.
Dies erfordert erhebliche Zeit, Arbeit und Kosten, bevor das
Schweißen fortgesetzt werden kann. Ferner sind auch mehr Platz
und damit Kosten notwendig, um die Einspanneinrichtungen verschie
dener Spezifikationen für den zukünftigen Gebrauch zu lagern und
entsprechend bereit zu halten.
Die Verwendung einer Einspannvorrichtung ist ferner in der Hinsicht
nachteilig, daß der Fluß der Schweißoperation gestört wird, wenn
das Rohr, an das die Verbindungsbauteile angeheftet sind, von der
Einspannvorrichtung entfernt und zu einer Schweißvorrichtung zum
endgültigen Schweißen transportiert wird. Dies beeinflußt die
Betriebseffizienz und die Ergebnisse abträglich und führt zu
höheren Herstellungskosten.
Aufgabe der Erfindung ist es,
eine Vorrichtung und ein
Verfahren für das Anschweißen von Verbindungsbauteilen an Rohre
mit beliebiger Spezifikation zu schaffen.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen weist die erfindungsgemäße
Vorrichtung die Merkmale des Patentanspruches 1 auf.
Erfindungsgemäß können
die Schritte zum Bestimmen der Winkel, unter denen die Verbindungsbauteile
an die Rohrenden angebracht werden sollen und das nachfolgende
vorläufige und endgültige Anschweißen der Verbindungsbauteile
an die Rohrenden kontinuierlich und automatisch ausgeführt
werden.
Verbindungsbauteile werden an beide Enden eines Rohres unter
Verwendung der oben beschriebenen Schweißvorrichtung und entsprechend
dem nachfolgenden Verfahren angeschweißt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale von
Patentanspruch 8 bestimmt.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen
Unteransprüchen angegeben.
Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren.
Von den Figuren zeigt
Fig. 1 eine Vorderansicht der Schweißvor
richtung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schweißvorrichtung;
Fig. 3 einen Teilquerschnitt zur Darstellung der Klemmein
richtung, auf der Verbindungsbauteile plaziert werden;
Fig. 4 eine Teilperspektive zur Darstellung der Klemmein
richtung;
Fig. 5 einen Querschnitt der Vorrichtung entlang der Achse V-V
in Fig. 2;
Fig. 6 einen Querschnitt der Vorrichtung entlang der Achse VI-VI
in Fig. 2;
Fig. 7 einen Querschnitt der Vorrichtung entlang der Achse
VII-VII in Fig. 2;
Fig. 8 bis 10, 12, 13 schematische Vorderansichten zur Darstellung
der Schweißvorrichtung während des Schweißens;
Fig. 11 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung zur
Darstellung der Schweißschritte; und
Fig. 14 eine Perspektive zur Darstellung eines Beispieles eines
Rohres in einer Hydraulikleitung, auf das die vorliegende
Erfindung anwendbar ist.
Bezüglich der Fig. 1 und 2 umfaßt die erfindungsgemäße Schweiß
vorrichtung eine Haltevorrichtung 2 für Verbindungsbauteile auf
der Antriebsseite und eine Haltevorrichtung 3 für Verbindungs
bauteile auf der Seite des Mitläufers, die in einem vorbestimmten
Abstand an beiden Enden des langen Tisches 1 gebildet sind, um
ein Rohr 9 dazwischen aufzunehmen.
Die Haltevorrichtung 2 auf der Antriebsseite umfaßt eine Spindel
21, die drehbar in einem Rahmen 20 gelagert ist, eine Klemmein
richtung 22, die auf dem inneren Ende der Spindel 21 geschaffen
ist, um ein Verbindungsbauteil 10a zu halten, und einen
Stufenmotor 23 zum Drehen der Spindel 21, wobei der Stufenmotor 23
über einen Riemen 25 mit Rollen 24a und 24b am äußeren Ende der
Spindel 21 verbunden ist.
Der Stufenmotor 23 weist eine Einrichtung 26 auf, die bewirkt, daß
die Klemmeinrichtung 22 zusammen mit dem darauf befindlichen
Verbindungsbauteil um einen vorbestimmten Winkel aus der anfäng
lichen Stellung gedreht wird, so daß das Verbindungsbauteil am
Rohrende unter einem vorbestimmten Winkel angebracht wird. Durch
Beeinflussung über eine (nicht gezeigte) Schalttafel bewirkt die
Einrichtung 26 zum Einstellen des Winkels des Verbindungsbauteiles,
daß die Klemmeinrichtung 22 mit dem darauf befindlichen Verbindungs
bauteil 10a durch den Stufenmotor 23 um einen vorbestimmten Winkel
gedreht wird.
Die das Verbindungsbauteil 10a haltende Klemmeinrichtung 22 umfaßt
einen nur in axialer Richtung der Spindel 21 durch einen Schlüssel
27 beweglichen konischen Nocken 28, einen U-förmigen Hebel 29 zum
Bewegen des konischen Nockens 28, einen an einem Ende der Spindel
21 durch eine Mutter 30 gehaltenen Flansch 31, eine feste Zange 32
und eine bewegliche Zange 33, die außerhalb des Flansches gebildet
sind, um das Verbindungsbauteil 10a zu halten.
Der konische Nocken 28 weist entlang des äußeren Umfanges eine
Nut 34 auf, wobei die Nut 34 eine Rolle 35 aufnimmt, die von der
Innenseite am unteren Ende des U-förmigen Hebels 29 vorspringt.
Der U-förmige Hebel 29 ist in der Mitte durch einen beidseitigen
Arm 36 drehbar gelagert, wobei der Arm aus dem in Fig. 1 gezeigten
Rahmen 20 hervorspringt. Ferner ist das obere Ende des Hebels 29
mit einem Zylinder 37 verbunden, der oben auf dem Rahmen 20
gebildet ist, so daß der Zylinder 37 eine Drehung und Bewegung des
konischen Nockens 28 entlang der Achse der Spindel 21 bewirkt. Die
vom Flansch 31 vorspringende feste Zange 32 wirkt als horizontaler
Vorsprung, der das Verbindungsbauteil 10a hält. Die bewegliche
Zange 33 ist am Flansch 31 im mittleren Bereich frei schwingend
gelagert, so daß die Zange 33 der festen Zange 32 gegenüberliegt.
Eine an einem Ende der Zange 33 gebildete Rolle 38 befindet sich
in Kontakt mit der abgeschrägten Randfläche des konischen Nockens
28. Damit schlägt das spitze Ende der beweglichen Zange 33 in
vertikaler Richtung aus, wenn das andere Ende auf der abgeschräg
ten Seite des konischen Nockens 28 durch eine Bewegung des Nockens
28 entlang der Spindel 21 gleitet, um entweder ein Ergreifen des
Verbindungsbauteiles 10a zwischen den Zangen 32 und 33 zu bewirken
oder freizugeben.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist die Haltevorrichtung für das
Verbindungsbauteil auf der Antriebsseite eine Einrichtung auf,
die die Klemmeinrichtung 22 in ihre Anfangsposition vor der Drehung
zurückbringt, wenn die Schweißoperation beendet ist. Die Positions
rückstelleinrichtung 39 kann z.B. einen Vorsprung 40, der die
ursprüngliche Stellung angibt und der auf der Seite der Rolle 24a
am äußeren Ende der Spindel 21 gebildet ist, und einen Sensor 41,
wie z.B. einen Schalter, umfassen, der auf dem Rahmen 20 in der
Umgebung des Vorsprunges 40 geschaffen ist, um die anfängliche
Stellung zu erfassen. Der Sensor 41 zum Erfassen der Anfangs
stellung befindet sich in elektrischem Kontakt mit dem Schrittmotor
23. Nach der Vervollständigung der Schweißoperation, wenn die
Rolle 24a an einem Punkt anhält, der ein wenig über die vorbe
stimmte Winkelposition zu Beginn der Schweißoperation hinaus
liegt, wird der Schrittmotor 23 von einer Steuerung angetrieben,
um den Motor in eine Stellung bringt, in der der Vorsprung 40
auf der Rolle 24a sich dem Sensor 41 nähert, d.h. mit anderen
Worten, in die ursprüngliche Stellung der Klemmeinrichtung. Der
Stufenmotor 23 stoppt die Drehung und erlaubt, daß die Klemmein
richtung 22 in die ursprüngliche Stellung zurückkehrt.
Demgegenüber umfaßt die Haltevorrichtung 3 für das Verbindungs
bauteil auf der Seite des Mitläufers, der auf der anderen Seite
des Tisches 1 gebildet ist, einen Rahmen 42, in dem eine Spindel 43
koaxial zur Spindel 21 der Haltevorrichtung 2 auf der Antriebsseite
drehbar gelagert ist, und eine Klemmeinrichtung 44 für ein Ver
bindungsbauteil 10b, die an einem Ende der Spindel 43 auf der
Innenseite des Rahmens 42 gebildet ist. Die Klemmeinrichtung 44
umfaßt in ähnlicher Weise wie die Klemmeinrichtung 22 der Halte
vorrichtung 2 einen konischen Nocken 45, einen U-förmigen Hebel 46,
einen Flansch 47, der eine feste Zange 48 und eine bewegliche
Zange 49 aufweist, und einen Zylinder 481.
Ein in longitudinaler Richtung des Tisches 1 entlang einem Paar
von Schienen 51 bewegbarer Schlitten 50 ist auf dem Tisch 1 auf
der Seite des Mitläufers gebildet. Auf dem Schlitten 50 ist eine
in dessen Bewegungsrichtung bewegbare Plattform 52 geschaffen.
Die Haltevorrichtung 3 für das Verbindungsbauteil auf der Seite
des Mitläufers ist auf der Plattform 52 angeordnet.
Ein auf dem Boden des Schlittens 50 gebildeter Block 53 steht
in Eingriff mit einer Gewindespindel 54, die sich zwischen dem
Schienenpaar 51 befindet. Eine Rolle 55a, die sich an demjenigen
Ende der Spindel 54 befindet, das sich aus dem Tisch heraus
erstreckt, und eine Rolle 55b eines Servomotors 56, der im Innern
des Tisches 1 gebildet ist, sind über einen Riemen 57 verbunden,
so daß mit einer Drehung der Spindel 54 durch den Motor 56 der
Schlitten 50 auf den Schienen 51 bewegt wird.
Die Plattform 52 ist auf einem Paar von kurzen Schienen 58, die
parallel zu den Schienen 51 sind und sich auf dem Schlitten 50
befinden, montiert. Das rückwärtige Ende der Plattform 52 ist
mit einer Kolbenstange 60 eines Zylinders 59 verbunden, der am
äußeren Ende des Schlittens 50 befestigt ist, so daß sich die
Plattform 52 durch die Wirkung des Zylinders 59 auf den Schienen
58 bewegt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist die Haltevorrichtung 3 für das
Verbindungsbauteil auf der Seite des Mitläufers wie die Halte
vorrichtung 2 auf der Antriebsseite eine Einrichtung 61 zum
Rückführen der Klemmeinrichtung 44 nach der Vervollständigung
des Schweißens in die Ausgangsstellung auf. Die Rückstellein
richtung 61 umfaßt, wie in Fig. 6 gezeigt ist, ein an einem Ende
der Spindel 43 gebildetes Ritzel 62 und eine Zahnstange 64, die
am spitzen Ende des auf der Plattform 52 senkrecht zur Spindel
43 gebildeten Zylinders 63 geschaffen ist und mit dem Ritzel 62
in Eingriff steht.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, befindet sich ein Rohr 9 mit vorbe
stimmter Länge zwischen den Haltevorrichtungen 2 und 3 auf der
Antriebs- und Mitläuferseite. Eine auf dem Tisch 1 aufgestellte
Halterung 65 auf der Antriebsseite und eine auf der inneren Seite
der Plattform 52 aufgestellte Halterung 66 führen das Rohr 9 an
beiden Enden koaxial zu den Achsen der Spindeln 21 und 43 der
Haltevorrichtungen 2 bzw. 3.
Ein Paar von Greifeinrichtungen 68 ist über den vom Tisch vor
springenden Arm 67 nahe bei der Klemmeinrichtung 22 der Halte
vorrichtung 2 gebildet, um das Rohr und die Verbindungsbauteile
vor dem Heften konzentrisch zu halten. Ein Paar von Schweiß
elektroden (oder auch Schweißbrennern) 69, 70 ist in einer
vertikalen Anordnung senkrecht zum Paar von Greifeinrichtungen
68 gebildet. Die Greifeinrichtungen 68 umfassen jeweils einen
Zylinder 71, der vom Arm 67 horizontal gehalten wird, und eine
Greifeinrichtung 72 mit einer V-förmigen Kerbe 73 am spitzen
Ende.
Ein Paar von Greifeinrichtungen 75 mit derselben Konstruktion
wie oben beschrieben worden ist, und ein Paar von Schweißelektroden
76, 77 in vertikaler Anordnung sind über den aus der Plattform 52
hervorspringenden Arm 74 nahe der Klemmeinrichtung 44 der
Haltevorrichtung 3 auf der Mitläuferseite gebildet.
Um die Verbindungsbauteile 10a, 10b unter Verwendung des oben
beschriebenen Schweißapparates an die beiden Enden des Rohres 9
anzuschweißen, wird zuerst die Haltevorrichtung 3 auf der Mit
läuferseite durch den Schlitten 50 weit nach rechts bewegt, wie
dies in Fig. 8 dargestellt ist. Auf die Klemmeinrichtungen 22
und 44 der Haltevorrichtungen 2 bzw. 3 werden die Verbindungs
bauteile 10a und 10b montiert und das Rohr 9 wird zwischen den
Verbindungsbauteilen 10a und 10b plaziert. Vor der Montage der
Verbindungsbauteile 10a und 10b auf die Klemmeinrichtungen 22
bzw. 44 zum Schweißen werden die Klemmeinrichtungen zuerst gedreht,
so daß sie in ihre ursprünglichen Stellungen zurückkehren und die
beiden festen Zangen 32 und 48 horizontal liegen.
Wie in Fig. 9 dargestellt ist, wird die in Fig. 1 abgebildete Winkeleinstelleinrichtung
26 der Haltevorrichtung 2 betrieben, so daß die Klemmeinrichtung
22 zusammen mit dem Verbindungsbauteil 10a um einen vorbestimmten
Winkel gedreht wird, der relativ zum Winkel des anderen Verbin
dungsbauteiles 10b vorher bestimmt worden ist.
Wenn sich der Anbringungswinkel des Verbindungsbauteiles 10a ein
gestellt hat, wird die Haltevorrichtung 3 auf der Mitläuferseite
durch den Schlitten 50 in Richtung der Vorrichtung 2 bewegt. Zur
selben Zeit wird die Plattform 52 in derselben Richtung verschoben,
so daß das Rohr 9 mit beiden Enden gegen die Verbindungsbauteile
10a und 10b stößt.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, werden die Zylinder 71 der Greifein
richtungen 68 und 75 betrieben, um die zu verbindenden Enden 11a
und 11b der Verbindungsbauteile 10a und 10b mit den entsprechenden
Enden des Rohres 9 zu verbinden, so daß die Greifeinrichtung 72
die Rohrkonstruktion konzentrisch an den entsprechenden Verbin
dungsstellen mit ihren V-förmigen Kerben 73 hält. Nachdem dies
vervollständigt ist, werden die jeweiligen Paare von Schweiß
elektroden 69, 70 und 76, 77 benutzt, um die Verbindungen zwischen
dem Rohr 9 und den Verbindungsbauteilen 10a, 10b an wenigstens
zwei Punkten für eine vorläufige Verbindung punktzuschweißen, wie
dies in Fig. 12 gezeigt ist.
Nachdem die Verbindungsbauteile an die beiden Enden des Rohres
geheftet sind, werden die Greifeinrichtungen 68 und 75 freigegeben.
Zur selben Zeit wird die Luft aus dem Zylinder 63 der Rückstell
einrichtung 61 auf der Mitläuferseite abgesaugt, um die Last
abzunehmen und die Rotation der Spindel 43 nicht zu behindern.
Wie in Fig. 13 gezeigt ist, wird der in Fig. 1 abgebildete Stufenmotor 23 auf der
Antriebsseite betrieben, um das Verbindungsbauteil 10a in der
Zange 22 über die Spindel 21 zu drehen. Gleichzeitig werden die
Verbindungsstellen unter Verwendung der Schweißelektroden 69 und
76 fest verschweißt. Mit der Rotation der Spindel 21 auf der
Antriebsseite zum Drehen der Rohrkonstruktion wird auch die
Spindel 43 auf der Mitläuferseite, auf der das Verbindungsbauteil
10b montiert ist, gedreht, um der Bewegung zu folgen, wenn die
Verbindungsbauteile 10a und 10b beide an das Rohr 9 geheftet
werden, wodurch der gesamte Umfang der Verbindungsfläche zwischen
dem Rohr 9 und dem Verbindungsbauteil 10b durch die Schweißelek
trode 76 verschweißt wird.
Die endgültige Verschweißung ist an einem Punkt vervollständigt,
der etwas hinter dem Punkt liegt, bei dem der Schweißvorgang
anfangs gestartet worden ist. Wenn das Schweißen beendet ist und
die Klemmeinrichtungen 22 und 44 freigegeben werden, wird die
Haltevorrichtung 3 auf der Mitläuferseite in ihre Ausgangsposition
zurückbewegt, um das mit den Verbindungsbauteilen verschweißte
Rohr 9 aus den Führungen 65 und 66 zu entfernen. Nachdem das Rohr 9
aus der Vorrichtung entnommen worden ist, werden die Klemmein
richtungen 22 und 44 der Haltevorrichtungen 2 und 3 auf der
Antriebs- und Mitläuferseite jeweils durch die Rückstellein
richtungen 39 und 61 in ihre anfänglichen Positionen zurückbewegt.
In diesem Fall kehrt die Klemmeinrichtung 22 auf der Antriebsseite
in ihre anfängliche Stellung zurück, da der Schrittmotor 23 nach
einer gewissen Zeit nach der Freigabe der Klemmeinrichtung 22
automatisch gedreht wird, so daß der Vorsprung 40 der Rolle 24a
sich dem Positionssensor 41 nähert, bei dem die Drehung der Spindel
21 aufhört. Die Klemmeinrichtung 44 auf der Mitläuferseite kehrt
in ihre ursprüngliche Stellung zurück, indem der Zylinder 63 die
Zahnstange 64 zurückzieht, nachdem die Klemmeinrichtung 44 frei
gegeben und die Spindel über das Ritzel 62 gedreht worden ist, um
in ihre ursprüngliche Stellung zurückzukehren. Diese Schritte
werden automatisch von einer Programmablaufsteuerung gesteuert,
die vorher für diesen Zweck programmiert worden ist.
Da die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung eine Vorrichtung zum
Einstellen des Winkels des an ein Rohr anzuschweißenden Verbin
dungsbauteiles auf der Antriebsseite aufweist, werden Verbindungs
bauteile an die jeweiligen Rohrenden unter den gewünschten Winkeln
durch Drehen von einem der Verbindungsbauteile um einen vorbe
stimmten Winkel relativ zum anderen Verbindungsbauteil angebracht.
Da die Haltevorrichtung 3 auf der Mitläuferseite entlang der Länge
des Tisches 1 bewegbar ist, kann die Vorrichtung Rohre mit belie
biger Länge aufnehmen und die Rohrenden genau zu den Verbindungs
bauteilen ausrichten.
An den Verbindungen zwischen den Verbindungsbauteilen und den
Rohrenden ist in vertikaler Anordnung ein Paar von Schweißelek
troden gebildet, die senkrecht zu den entsprechenden Greifein
richtungen stehen, so daß die Rohrenden und die Verbindungs
bauteile konzentrisch gehalten werden und nacheinander einem
vorläufigen Verschweißen ohne Unterbrechung ausgesetzt sind.
Da die Drehung der Haltevorrichtung 2 auf der Antriebsseite
durch Freigeben der Greifeinrichtungen über die Rohrkonstruktion
auf die Haltevorrichtung 3 auf der Mitläuferseite übertragen
wird, kann auch das feste Verschweißen ohne Unterbrechung
erfolgen, wenn das vorläufige Verschweißen vervollständigt ist.
Die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung führt daher automatisch
und kontinuierlich eine Reihe von Schweißoperationen aus, ein
schließlich Klemmen der Verbindungsbauteile gegen das Rohr,
Einstellen des Anbringungswinkels, Ausrichten und sicheres Halten
der Verbindungsbauteile konzentrisch zu den Rohrenden, und
vorläufiges wie endgültiges Verschweißen der Rohrkonstruktion.
Vergleicht man die vorliegende Erfindung mit ähnlichen Verfahren
des Standes der Technik, so kann erwartet werden, daß eine ver
besserte Effizienz beim Verschweißen von Rohrverbindungen und
eine signifikante Kostenreduktion für diesen Prozeß erreicht
wird.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Anschweißen von Verbindungsbauteilen an ein
Rohr, mit einem sich horizontal in Längsrichtung des
Rohres (9) erstreckenden Tisch (1), der das Rohr (9) an beiden Enden hält,
Haltevorrichtungen (2, 3) für die Verbindungsbauteile (10a, 10b), die in
einem Abstand voneinander an beiden Seiten des Tisches (1) gebildet
sind, wobei eine Seite die Antriebsseite und die andere Seite
die Mitläuferseite darstellt und jede Haltevorrichtung (2, 3)
eine Welle (21, 43) aufweist, die koaxial zum Rohr (9) ausgerichtet ist und an
ihrem dem Ende der anderen Welle gegenüberliegenden Ende eine
Klemmeinrichtung (22, 44) zum Halten von Verbindungsbauteilen (10a, 10b) aufweist,
wobei ferner die Haltevorrichtung (2) für das Verbindungsbauteil (10a)
auf der Antriebsseite mit einem Ende des Tisches (1) fest verbunden
ist
und die Haltevorrichtung (3) für das
Verbindungsbauteil (10b) auf der Mitläuferseite am anderen Ende des
Tisches (1) gebildet und in longitudinaler Richtung des Tisches (1)
bewegbar ist, einem Paar von Greifeinrichtungen (68, 75), die in der Nähe
der Klemmeinrichtungen (22, 44) der Haltevorrichtungen (2, 3) sowohl auf der
Antriebs- als auch auf der Mitläuferseite gebildet sind, um die
Verbindungsbauteile (10a, 10b) und das dazwischen befindliche Rohr (9) in
konzentrischer Weise sicher an ihren Plätzen zu halten, und
wenigstens einem Paar von Schweißelektroden bzw. Schweißbrennern (69, 70)
in vertikaler Anordnung, die sich senkrecht zu den Greifeinrich
tungen (68, 75) befinden, zum Verschweißen der Verbindungsbauteile (10a, 10b) mit
dem Rohr (9), gekennzeichnet durch eine Einrichtung (26) zum Einstellen des Winkels durch Drehen
des Verbindungsbauteiles (10a) um einen vorbestimmten Winkel,
so daß das Verbindungsbauteil (10a) unter einem vorbestimmten
Anbringungswinkel steht.
2. Vorrichtung zum Anschweißen von Verbindungsbauteilen an ein
Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtungen (2, 3) für
Verbindungsbauteile (10a, 10b) auf der Antriebs- und Mitläuferseite jeweils
eine Einrichtung (39, 61) zum Rückstellen der Welle (21, 43) der Haltevorrichtung (2, 3)
in ihre Ausgangsposition, nachdem das Verschweißen vervollständigt
ist, aufweist, so daß ein im nachfolgenden Zyklus anzuschweißendes
Verbindungsbauteil unter einem geeigneten Winkel für die Anbrin
gung bereitgehalten werden kann.
3. Vorrichtung zum Anschweißen von Verbindungsbauteilen an ein
Rohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (39)
zum Rückstellen der Welle (21) der Haltevorrichtung (2) auf der Antriebs
seite in ihre Ausgangsposition einen Vorsprung (40) zum Angeben der
ursprünglichen Winkelposition, der auf einer Rolle (24a) an einem
Ende der Welle (21) gebildet ist, und einen Sensor (41) zum Erfassen der
Ausgangsposition, der mit einem die Welle (21) antreibenden Stufenmotor (23)
verbunden und in der Nähe des Vorsprunges (40) gebildet ist, umfaßt.
4. Vorrichtung zum Anschweißen von Verbindungsbauteilen an ein
Rohr nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Positionsrückstelleinrichtung (61) auf der Mitläuferseite ein Ritzel (62),
das an einem Ende der Welle (43) gebildet ist, und eine auf einer
Plattform (52) gebildete Zahnstange (64), die von einem senkrecht zur Welle (43)
auf einer Plattform (52) gehaltenen Zylinder (63) betrieben wird, umfaßt.
5. Vorrichtung zum Anschweißen von Verbindungsbauteilen an ein
Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemmeinrichtung (22, 44) zum Halten der Verbindungsbauteile (10a, 10b) auf
der Antriebs- und Mitläuferseite jeweils einen konischen Nocken (28, 45),
der an einem Ende der Welle (21, 43) gebildet und in axialer Richtung
bewegbar ist, einen Zylinder (37, 48), der über einen U-förmigen Hebel (29, 46)
eine Bewegung des konischen Nockens (28, 45) entlang der Welle (21, 43) bewirkt,
einen am spitzen Ende der Welle (21, 43) gebildeten Flansch (31, 47), eine feste
Zange (32, 48), die horizontal von der äußeren Seite des Flansches (31, 47) vor
springt, und eine bewegliche Zange (33, 49), die von dem äußeren Rand des
Flansches (31, 47) in frei schwingender Weise drehbar gelagert ist, umfaßt.
6. Vorrichtung zum Anschweißen von Verbindungsbauteilen an ein
Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Greifeinrichtungen (68, 75) zum Halten des Rohres (9) und der Verbin
dungsbauteile (10a, 10b) an ihren Verbindungsstellen jeweils ein Paar von
Greifeinrichtungen mit V-förmigen Kerben an ihren Spitzen, die
lateral an beiden Seiten der Verbindungsstellen angeordnet sind,
und einen Zylinder (71, 71) der die Greifeinrichtungen gleichzeitig von
beiden Seiten gegen die Verbindungsstellen drückt, umfaßt.
7. Vorrichtung zum Anschweißen von Verbindungsbauteilen an ein
Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Paar von Schweißelektroden bzw. Schweißbrennern (69, 70) zum Ver
schweißen der Verbindungsstellen zwischen dem Rohr (9) und den Ver
bindungsbauteilen (10a, 10b) ein Paar von Schweißelektroden bzw. Schweiß
brennern darstellt, die derart vertikal angeordnet sind, daß sie
auf den oben- bzw. untenliegenden Punkt der Verbindungsstelle
zeigen.
8. Verfahren zum Verschweißen von Verbindungsbauteilen mit
einem Rohr, gekennzeichnet durch die Schritte: Anbringen eines
Verbindungsbauteiles (10a, 10b) an jeweils einander gegenüberliegenden
Enden entsprechender Wellen (21, 43) von Haltevorrichtungen (2, 3) für Ver
bindungsbauteile auf einer Antriebs- und einer Mitläuferseite, die
an den beiden Enden eines Tisches (1) gebildet sind, horizontales
Einbringen eines Rohres (9) zwischen die Verbindungsbauteile (10a, 10b),
Drehen des Verbindungsbauteiles (10a), das auf der Welle (21) der Haltevor
richtung (2) auf der Antriebsseite gebildet ist, in eine Anbringungs
winkelposition und Bewegen der Haltevorrichtung (3) auf der Mit
läuferseite in Richtung der Antriebsseite, so daß die Verbin
dungsbauteile (10a, 10b) gegen die entsprechenden Rohrenden gedrückt werden,
konzentrisches Halten der Verbindungsstellen zwischen dem Rohr (9)
und den Verbindungsbauteilen (10a, 10b) durch ein Paar von Greifeinrichtungen (68, 75),
während jede Verbindungsstelle mit einem Paar von Schweißelektroden
bzw. Schweißbrennern (69,70), die senkrecht zu den Greifeinrichtungen (68, 75)
gebildet sind, vorläufig verschweißt wird, und Freigeben der
Greifeinrichtungen (68, 75) und endgültiges Verschweißen der Verbindungs
stellen mit den Schweißelektroden bzw. mit den Schweißbrennern (69, 70).
9. Verfahren zum Verschweißen von Verbindungsbauteilen mit
einem Rohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver
schweißen der Verbindungsstellen zwischen den Rohrenden und den
Verbindungsbauteilen (10a, 10b) die Schritte: Halten der Verbindungs
stellen mit einem Paar von lateralen Greifeinrichtungen (68, 75), während
von dem vertikal angeordneten Paar von Schweißelektroden ein
Entladungsbogen erzeugt wird, um die Verbindungsstelle oben und
unten vorläufig zu verschweißen, und Drehen des vorläufig mit
Verbindungsbauteilen verschweißten Rohres (9), während der Entla
dungsbogen von der Schweißelektrode auf der oberen Seite erzeugt
wird, um den gesamten Umfang der Verbindungsstelle zu verschweißen,
umfaßt.
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