FI62779B - Pneumatisk drivanordning foer svaengningsroerelse av en svetsbraennare - Google Patents

Description

F®?*! [B] (11)KUULUTUSJULKAISU

l J u ; UTLÄGGNINGSSKRIFT 6///9 C Patentti nyönnelby 13 33 1933 ^ Patent cecldeiat ^ T ^ (51) K*.lk.3/Int.C«.3 B 23 K 3Ί/06 SUOM I — FI N LAN D (21) h**nttlH»k«mu»_P*t*nt»i»efcrtln| 76IOI5 (22) Htkamlipilv· —Αη«Η(ηΙη(ΐ4·« 15.0l.76 ' ' (23) Aikuptivt—GIMgh«c*da| i5.Ol.76 (41) Tulta (ulktakd — Mlvlt offantHg l8.10.76

Patentti· ja rakisterihallitiM ........ . .. . ,, ,, _ ^ Λ (44) NlhUvtlulpenon |t luNit|vlkalMiA pvm. — -an n 1 Ao

Patent· och rtgistarstyralMn ' AmMcm utta«d och wl^krtUn puMicmtf 30.11.Ö2 (32)(33)(31) Fyy4««r atueOcMM-^Ird priority 17-0U.75

Italia-Italien(IT) 22U33 A/75 (71) Saipem S.p.A., Corso Venezia, 16 Milano,

Arcos Saldatura Elettrica Autogena S.p.A., Via dell 'Industrie, 1,

Albissola Marina (Savona), Italia-Italien(lT) (72) Ottavio Bove, San Donato Milanese (Milan), Ugo Cannata, Genova, Italia-Italien(lT) (7U) Antti Impola (5U) Pneumaattinen käyttölaite hitsauspolttimen värähtelyliikettä varten -Pneumatisk drivanordning för svängningsrörelse av en svetsbrännare

Keksinnön kohteena on pneumaattinen käyttölaite hitsauspoltti-inen värähtelyliikettä varten, jossa värähtelyliikkeen laajuutta voidaan säätää samoin kuin värähtelynopeutta ja värähtelyliikkeen lakkaamisen kestoa yhdessä ja/tai toisessa värähdyksen ääriasennossa, jolloin käyttölaite käsittää kaksitoimisen painesylinterin, jossa on liikkuva mäntä, joka on kiinteästi yhdistetty hitsauspolttimeen ja jakaa sylinterin ensimmäiseen ja toiseen Kammioon, ohjausventtiilin, jossa on ensimmäinen ja toinen kammio, jotka on sovitettu paineilmaa lisättäessä vast, saattamaan ensimmäisen ja toisen sylinterikammion vuorotellen yhteyteen paineilmalähteen kanssa samalla, kun vastakkainen sylinterikammio sovitetaan yhteyteen ulkoilmaan johtavan kanavan kanssa.

Yhä suurempaa tarvetta esiintyy putkijohtojen laskemiseksi maitse tai meritse öljyjen tai kaasujen johtamista varten. Näin ollen on pakko nopeuttaa hitsausjaksoja hitsauksen aiheuttamien kustannusten supistamiseksi kilpailukykyiseen arvoon ja putken laskutoimitukseen kuluvan ajan lyhentämiseksi, mikä on erikoisen tärkeätä varsinkin meritse tapahtuvassa laskussa, jossa vaihtelevat sääolosuhteet pakottavat suorittamaan laskun mahdollisimman lyhyessä ajassa. Kaikki tä- 62779 mä on johtanut putkien automaattiseen hitsaukseen käytettävien laitteiden huomattavaan kehittymiseen.

Kaikkien tämän alan tekniikasta putkien automaattiseen hitsaukseen ennestään tunnettujen putkenhitsauksessa pitkin kaarevaa kulku-rataa liikkuvien laitteiden haitat ovat toiminnallista, käytännöllistä ja taloudellista laatua. Vakavin näistä haitoista on näiden tunnettujen laitteiden huono soveltuvuus niihin lukuisiin erilaisiin tehtäviin, joissa tällaisia laitteita halutaan käyttää, jolloin kaikki nämä tunnetut laitteet on tehty siten, että niillä voidaan suorittaa vain yksi ainoa hitsausvaine.

Putkenhitsaus suoritetaan näin ollen aina useiden hitsausvai-heiden avulla, jolloin jokainen uusi vaihe edellyttää hitsaupoltti-men nostamista ja tämän polttimen värähtelyamplitudin suurentamista.

Tunnetuissa tämän tyyppisissä laitteissa aikaansaadaan polttimen värähtely yksinkertaisesti sähkömoottorin käyttämän nokan avulla.

Ymmärretään helposti, että tällaista mekaanista järjestelmää käytettäessä on polttimen värähtelyampiltudi vakio, ja että amplitudia voidaan vaihdella ainoastaan pysäyttämällä laitteen liikkuvan o-san kaareva liike ja korvaamalla tämän laitteen eri osat muilla osilla, mikä tietenkin johtaa huomattavaan ajanhukkaan.

Edellä mainitun mekaanisen järjestelmän avulla ei toisaalta myöskään voida saavuttaa polttimen suuria värähtelytaajuuksia, minkä takia tunnettuja laitteita ei voida käyttää sellaisen hitsipaatsan muodostamiseksi, joka täyttää ne ankarat vaatimukset, jotka koskevat pienellä amplitudilla suoritettuja hitsausvaiheita, joten on mahdotonta suorittaa tällaisen järjestelmän avulla ensimmäinen hitsausvaihe, joka siis aina on tehtävä muiden hitsauslaitteiden avulla, esim. si-säpuolisesti hitsaavilla laitteilla.

Saavutettavissa oleva rajoitettu värähtelytaajuus pakottaa lisäksi usein säätämään tunnettujen laitteiden liikkuvan osan kaarimais-ta kulkunopeutta, jotta vältettäisiin sulaneen materiaalin kieroutuminen jaa saataisiin syntymään säännöllinen hitsipaatsa, joten koneenkäyttäjän on pakosti jatkuvasti ja huolellisesti valvottava hitsauslaitteen toimintaa.

Näissä tunnetuissa laitteissa ei myöskään ole otettu huomioon tarvittavia pysäytyksiä polttimen värähtelyliikkeen päissä parempilaatuisten hitsausten saavuttamiseksi.

Edellä esitetyt epäkohdat on pääasiallisesti poistettu kaksitoimi-sen painesylinterin avulla kuten on esitetty esim. US-patenttijulkaisussa no. 3.852.562 ja GB-patenttijulkaisussa no . 1 . 139 .182. Tällä keksinnöllä parannetaan vielä painesylinterin käyttöön perustuvia laitteita.

3 62779

Keksinnön eräänä tarkoituksena on sellaisen pitkin kaarimaista rataa kulkevan laitteen aikaansaaminen, joka soveltuu putkien automaattiseen hitsaukseen, ja joka laite voidaan helposti ja nopeasti koota ja on toiminnaltaan luotettava niin, että kaikki hitsausvai-heet, ensimmäinen vaihe mukaanluettuna, voidaan suorittaa ainoastaan säätämällä säätölaitteita, jotka sijaitsevat liikkuvan osan alkuJe-vyllä, mutta kaarimaista kulkunopeutta vaihtelemalla tai mainitun liikkuvan osan kaarimaista liikettä pysäyttämättä.

Tämä toteutetaan sen ansiosta, että värähtelyliike kohdistetaan hitsauspolttimeen paineilmamekaanisen järjestelmän avulla, jonka avulla voidaan saavuttaa suuria värähtelytaajuuksia, ja voidaan liikkuvan osan kaarimaisen liikkeen aikana ja myös hitsauspolttimen värähtelyliikkeen aikana säätää tämän värähtelyliikkeen amplitudia ja taajuutta samoin kuin saattaa poltin pysähtymään eripitkiä aikoja värähteLy-liikkensä päissä.

Käyttämällä suuria värähtelytaajuuksia ja sopivia pysäylysai-koja voidaan keksinnön mukaisen laitteen avulla suorittaa sekä ensimmäinen hitsausvaihe että myös kaikki muutkin hitsausvaiheet saman laitteen avulla vaihtelematta liikkuvan osan kaarimaista nopeutta tai pysäyttämättä tämän liikkuvan osan kaarimaista liikettä.

Keksintö tunnetaan siitä, että värähtelyliikkeen laajuuden säätää kaksi vastetta, joiden keskinäistä välimatkaa voidaan säätää sää-töelimen avulla, jolloin värähtelykappale, joka on kiinteästi yhdistetty sekä hitsauspolttimeen että mäntään, on sovitettu rajoitettuun liikkeeseen vasteitten välissä, joista kumpikin käsittää säätösyl Liiterin, joka on yhdistetty sekä paineilmalähteeseen että mainittuun kammioon ja varustettu jousikuormitteisella männällä, jossa on vaste-tappi, joka ulottuu kohti liikkuvaa värähtelykappaletta läpi säätö-sylinterin vasteseinämän siten, että värähtelykappale kohdatessaan vas-tetapin siirtää säätösy]interin männänä jousen vaikutusta vastaan tällöin avaten paineilmayhteyden paineilmalähteestä säätösy1 inter ien ja säädettävien virtausta säätävien aikalaitteiden kammioon, joka on sovitettu, saatuaan aikalaitteen määrämän tietyn paineilinamäurän, aikaansaamaan muutoksen ohjausventtiilin työasennossa painesylinterikam-mioiden yhteyksien vaihtelemiseksi vast, paineilmalähteen ja ulos-virtauskanavan kanssa, joka on edelleen varustettu säädettävällä virtausta estävällä virtaussäätimellä paineilman ulospääsyn paineilmasy-linteristä ja siten sylinterimännän ja hitsauspolttimen liikkumisnopeuden säätelemiseksi.

^ 62779

Keksintö selitetään seuraavassa oheisen kaaviollisen piirustuksen avulla.

Hitsauspolttimen värähtelyliike aikaansaadaan kaksitoimisen paineilraasylinterin 67 avulla, jonka mäntä 68 on yhtä kappaletta mainitun värähtelykappaleen 58 kanssa vaakasuoran varren 69 ansiosta .

Paineilmasylinterin 67 molemmat kammiot 70 ja 71 on kanavien 72 ja 73 kautta yhdistetty kaksiasentoiseen monitieveritti il iiri 74, jonka vaihtoelimen 75 avulla nämä kammiot voidaan vuorotellen ja vuoronperään yhdistää kanavan 76 kautta paineilmalähteeseen, jo,aa on kompressori 77, ilmasäiliö 78 ja paineenalennin 79, ja kanavan 80 kautta ympäristöön ulosvirtaussäätimen 81 kautta, jolloin tätä vaih-toelintä 75 käyttää paineilma, joka vuorotellen syötetään venttiilin 74 jompaan kumpaan kammioon 82 ja 83, jotka ovat keskenään yhteydessä toisiinsa.

Hitsauspolttimen 64 värähtelyliikkeen amplitudia säädetään tämän jälkeen käsin säätöruuvin avulla, jona on ruuvi 84, jossa on kaksi vastakkaissuntaista kierrettä. Tätä ruuvia voidaan pyörittää nupin 85 avulla, jolloin kaksi vastakkain sijaitsevaa pientä sylinteriä 86 ja 87 voidaan saattaa lähenemään toisiaan tai loitontumaan toisistaan kuten halutaan, ja nämä pienet sylinterit toimivat näin ollen mainitun hitsauspolttimen 64 sallitun iskunpituuden vasteolakkeina.

Näitä molempia pieniä olakkeina toimivia sylintereitä 86 ja 87 kannattavat liikkuvat kannattimet 88, jotka on saatu sitoutumaan ruuvin 84 vastaaviin vastakkaissuuntaisiin kierteisiin ja joita alapäässääri vaakasuora ohjausvarsi ohjaa.

Kummassakin pienessä olakkeena toimivassa sylinterissä 86 ja 87 on mäntä 89, jossa on aksiaaliset reiät 90, ja jota jousi 91 painaa siten, että mäntä pitää suljettuna sisäänvirtausaukkoon, joka on yhdistetty mainittuun paineilmalähteeseen 77, 78 ja 79 kanavan 92 tai 92' kautta.

Näiden pienien olakkeina toimivien sylintereiden 86 ja 87 ulos-virtausaukot on sen sijaan yhdistetty venttiilin 74 mainittuihin kammioihin 82 ja 83 vastaavien kanavien 93 ja 94 ja aiknlaitteiden 95 ja 96 välityksellä.

Männät 89 ulkonevat lopuksi vastaavasta sylinteristä 86 tai 87 tapeillaan 97 ja 98, jotka ovat samaa kappaletta näiden mäntien kanssa, ja joita vasten värähtelykappale 58 painautuu sen edestakaisen iskunsa kummassakin loppupäässä.

62779

Paineilmamekaaninen järjestelmä saattaa hitsauspottimen 64 värähtelyliikeeseen, ja tämän järjestelmän avulla voidaan haluttaessa liikkuvan osan kaarimaisen liikkeen aikana ja myös tämän polt-timen värähtelyliikeen aikana säätää värähtelyliikkeen sekä amplitu-tudia että taajuutta samoin kuin aikaansaada polttimelle pysäytyshet-kiä värähtelyn päissä.

Sen jälkeen, kun nupin 85 avulla on säädetty pienien olakkeina toimivien sylinterien 86 ja 87 välistä etäisyyttä ja tätäen rajoitettu värähtelykappaleen 58 ja tässä kiinni olevan polttimen 6-4 is-kunpituutta ja näin ollen tämän polttimen värähtelyliikkeen amplitudia, saatetaan paineilmaa virtaamaan lähteestä 77, 78, 79 kanavan 76, venttiilin 74 ja kanavan 73 kautta sylinterin 67 työkammioon 71, joten tämä sylinteri ja näin ollen myös värähtelykappale 58 ja poltin 64 liikkuvat vasemmalle nopeudella, joka riippuu siitä nopeudesta, jolla sylinterin 67 työkammiossa 70 oleva ilma pääsee virtaamaan ympäristöön kanavien 72 ja 80 sekä ulosvirtaussättimen 81 kautta.

Täten voidaan polttimen liikkumisnopeuta ja näin ollen sen värähtelyliikkeen taajuutta säätää mainitun säätimen 81 avulla.

Koska toisaalta polttimen värähtelyliike aikaansaadaan paine-ilman avulla, voidaan kehittää suuria värähtelytaajuuksia.

Kun värähtelykappale 58 vasemmalle siirtyessään iskee pienen olakkeena toimivan sylinterin 86 ulkonevaan tappiin 97, siirtyy mäntä 89 jousen 91 kuormitusta vastaan ja avaa täten sisäänvirtausaukon 99.

Tällöin paineilmaa virtaa kanavasta 92 aukkojen 90 kautta kanavaan 93 ja aikalaitteen 95 määräämän tietyn ajallisen hidastuksen jälkeen venttiilin 74 kammioon 82.

Venttiilin 74 vaihtoelin 75 tulee täten liikkumaan oikealle asentoon, joka piirustuksessa on näytetty katkoviivoin, vasta määrätyn pysäytysajan kuluttua, joka voidaan aikalaitteen 95 avulla säätää nollasta ennalta määrättyyn arvoon.

Vaihtoelimen 75 ollessa tässä uudessa asennossaan kanavassa 76 oleva paineilma virtaa kanavan 72 kautta sylinterin 67 työkammioon 70, jolloin värähtelykappale 58 ja näin ollen poltin 64 siirtyvät oikealle, kunnes mainittu värähtelykappale 58 jälleen iskee pienen olakkeena toimivan sylinterin 87 tappiin 98.

Tässä vaiheessa paineilmaa virtaa venttiilin 74 vaihtokammioon 83 toisen aikalaitteen 96 kautta, joten tämän venttiilin vaihtoelin 75 jälleen siirtyy vasemmalle ennalta määrätyn pysäytysajan kuluttua.

Claims (5)

1. 6 62779
2. 1. Pneumaattinen käyttölaite hitsauspolttimen (64) värähtelyliikettä varten, jossa värähtelyliikkeen laajuutta voidaan säätää samoin kuin värähtelynopeutta ja värähtelyliikkeen lakkaamisen kestoa yhdessä ja/tai toisessa värähdyksen ääriasennossa, jolloin käyttölaite käsittää kaksitoimisen painesylinterin (67), jossa on liikkuva mäntä (68), joka on kiinteästi yhdistetty hitsauspolttimeen (64) ja jakaa sylinterin ensimmäiseen ja toiseen kammioon (70, 71), onjaus-venttiilin (7*0, jossa on ensimmäinen ja toinen kammio (82, 83), jotka on sovitettu paineilmaa lisättäessä vast, saattamaan ensimmäisen ja toisen sylinterikammion vuorotellen yhteyteen paineilmalähteen (77, 78, 79) kanssa samalla, kun vastakkainen sylinterikammio sovitetaan yhteyteen ulkoilmaan johtavan kanavan (30) kanssa, tunnettu siitä, että värähtelyliikkeen laajuuden säätää kaksi vastetta (88), joiden keskinäistä välimatkaa voidaan säätää sautöelimen (84, 85. avulla, jolloin värähtelykappale (58), joka on kiinteästi yhdistetty sekä hitsauspolttimeen (64) että mäntään (68), on sovitettu rajoitettuun liikkeeseen vasteitten välissä, joista kumpikin käsittää säätösylinterin (86, 87), joka on yhdistetty sekä paineilmalähteeseen että mainittuun kammioon (82, 83) ja varustettu jousikuormitteisella männällä (89), jossa on vastetappi (97, 98), joka ulottuu kohti liikkuvaa värähtelykappaletta läpi säätösylinterin vasteseinämän siten, että värähtelykappale (58) kohdatessaan vastetapin siirtää säutösylin-terin männän (89) jousen (91) vaikutusta vastaan tällöin avaten paine-ilmayhteyden paineilmalähteestä (77, 78) säätösylinter ien (86, 87) ja säädettävien virtausta säätävien aikalaitteiden (95, 96) läpi kammioon (82, 83), joka on sovitettu saatuaan aikalaitteen määräämän tietyn paineilmamäärän, aikaansaamaan muutoksen ohjausventtiilin (74) työasennossa painearlinterikammioiden yhteyksien vaihtelemiseksi vast, paineilmalähteen (77, 78, 79) ja ulosvirtauskanavan (30) kanssa, joka on edelleen varustettu säädettävällä virtausta estävällä virtausääti-mellä (81) paineilman ulospääsyn paineilmasylinteristä ja siten sy-linterimännän (68) ja hitsauspolttimen (64) liikkumisnopeuden säätelemiseksi .
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n ne t t u siitä, että ainakin yksi virtausta estävistä aikalaitteista (81, 95, 96) käsittää säädettävän kuristuslaitteen. 1 62779
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä että säädettävä kuristuslai te on yhdistetty paisurita- kammioon. 8 62779
5. 1. Pneumatisk drivanordning för svängningsrörelse av en svetsbrännare (64) med reglerbar amplitud av svängningsrörelse och inställbar svängningshastighet och varaktighet av upphörandc av svängningsrörelsen i ett och/eller annat gränsläge, varvid driv-anordni.ngen omfattar en dubbelverkande pneumatisk cylinder (67) med en rörlig kolv (68) och som är fast förbunden med svetsbränna-ren (64) och delar cylindern i en första och en andra kamnare (70, 71), en styrventil (74) som innefattar en första och en andra kammare (82, 83), vilka vid tillägg av tryckluft är anordnade att resp. bringa den första och den andra cylinderkamtnaren i turvis kontakt med en tryckluftkälla (77, 78, 79) medan den motsatta cy-linderkammaren anordnas i kontakt med en kanal (80) tili atmosfären, kännetecknad därav, att svängningsrörelsens amplitud regleras av tvä anslag (88), vats inbördes avständ kan in-ställas med hjälp av ett inställningsorgan (84, 85), varvid ett svängningsstycke (58), som är fast förbundet rned bade svetsbränna-ren (64) och koiven (68) är anordnat för begränsat rörelse mellan anslagen, som vart och ett omfattar en regleringscylinder (86, 87) som är förbunden med bade tryckluftkällan och nämnda kammare (82, 83. och försedd med en fjäderbelastad kolv (89) med en anslagstapp (97, 98), som skjuter ut mot det rörliga svängningsstycket genom regleringscylinderns anslagsvägg sa att svängningsstycket (58) vid anslag mot anslagstappen förskjuter regleringscylinderns kolv (89) mot verkan av fjädern (91) och därvid öppnar tryckluftskontakten frän tryckluftkällan (77, 78) genom regleringscylindrarna (86, 87) och inställbara, strömningen reglerande tidsapparater (95, 96) tili kammaren (82, 83), som är anordnad att, efter att ha mottagit av apparaten bestämd viss tryckluftmängd, ästadkommat en ändring i styrventilens (74) arbetsläge för växling av tryckluftcylinderkamrar-nas kontakt med resp. tryckluftkällan (77, 78, 79) och utloppskana-len (80) som är ytterligare försedd med en inställbar, strömning-stämmande strömningsregulator (81) för regiering av tryckluftsutlopp-et frän tryckluftcylindern och därrned cylinderkolvens (68) och svets-brännarens (64) rörelsehastighet.