NO142609B - Pneumatisk drivanordning for svingebevegelse av et sveisehode - Google Patents

Description

Ved lysbuesveising av rør, plater eller lignende er det funnet hensiktsmessig å la sveiseelektroden pendle frem og tilbake over sveisefugen samtidig som elektroden føres langs fugen. En sådan pendling finner fortrinnsvis sted ved at elektroden beveges med jevn hastighet og et visst fastlagt utsving over fugen, idet svingebevegelsen bringes til opphør en viss tid ved den ene eller vanligvis begge ytterstillinger av pendlebevegelsen. Elektroden vil således bevege seg i et periodisk trapeslignende mønster langs sveisefugen.

En anordning for å frembringe en sådan svinge- eller pendle-bevegelse av et sveisehode er f.eks. kjent fra US patentskrift nr. 3.619.552. Svingebevegelsen frembringes her ved hjelp av et komplisert mekanisk system som drives av en elektrisk motor. Denne anordning tillater regulering både av svingebevegelsens amplitude og frekvens samt også innstilling av varigheten av svingebevegelsens opphør ved ytterstillingene av sveisehodets utsving.

Et sådant komplisert mekanisk drivsystem tillater imidlertid ikke særlig høye svingefrekvenser og heller ikke en kontinuerlig styrbar og reproduserbar arbeidsfunksjon. Systemets slitasje vil videre øke sterkt med svingefrekvensen og gjøre det vanskelig å holde sveisehodets innstilte svingeamplitude på en konstant verdi under hele arbeidsprosessen. En sådan konstant svingeamplitude er imidlertid i høy grad påkrevet for å oppnå en sveis av høy kvalitet.

Ved den anordning som er beskrevet i det ovenfor angitte patentskrift innstilles videre varigheten av svingebevegelsens opphør ved utsvingets ytterstilling ved faktisk å skjære bort en del av sveisehodets naturlige svingebevegelse. Varigheten av svingebevegelsens opphør vil således være avhengig av sveisehodets svingeamplitude og kan bare innstilles ved variasjon av sistnevnte parameter.

Det er derfor et formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe en drivanordning for svingebevegelse av et sveisehode hvor de ovenfor angitte ulemper er overvunnet og en høy grad av driftsikkerhet samt innbyrdes uavhengig innstilling av alle svingebevegelsens forskjellige parametere er oppnådd.

Til forskjell fra de fleste drivanordninger av lignende art søkes de ønskede egenskaper oppnådd ved pneumatiske midler.

Oppfinnelsen gjelder således en pneumatisk drivanordning for svingebevegelse av et sveisehode med regulerbart utsving samt innstillbar svingehastighet og varighet av svingebevegelsens opphør ved den ene og/eller den annen ytterstilling av utsvinget, idet drivanordningen omfatter en dobbeltvirkende trykkluftsylinder med et bevegelig stempel som er fast forbundet med sveisehodet og deler sylinderen i et første og et annet sylinderkammer, en styreventil med et første og et annet kommuteringskammer anordnet for ved trykk-luf ttilførsel henholdsvis å bringe det første og det annet sylinderkammer vekselvis i forbindelse med en trykkluftkilde samtidig som det motsatte sylinderkammer settes i forbindelse med en utløpsledning til den omgivende atmosfære.

På denne bakgrunn av kjent teknikk består drivanordningens særtrekk i henhold til oppfinnelsen i at svingebevegelsens utsving er fastlagt av to anslagsstykker hvis innbyrdes avstand kan reguleres ved hjelp av et innstillingsorgan, idet et svingestykke, som er fast forbundet med såvel sveisehodet som sylinderstemplet er anordnet for avgrenset bevegelse mellom anslagsstykkene, som omfatter en reguleringssylinder som er forbundet såvel med trykkluftkilden som med et tilordnet nevnt kommuteringskammer og utstyrt med et fjærfor-spent stempel med en anslagstapp som rager ut mot det bevegelige svingestykke gjennom reguleringssylinderens anslags-vegg, således at svingestykket ved anslag mot anslagstappen forskyver reguleringssylinderens stempel mot virkningen av fjærforspenningen, for derved å åpne trykkluft-forbindelse fra trykkluft-kilden gjennom vedkommende reguleringssylinder og en innstillbar strømningshemmende forsinkelsesinnretning til de tilordnede kommuteringskammer, som er innrettet for, etter mottagelse av en fastlagt trykkluftmengde i løpet av en tid bestemt av forsinkelsesinnretningen, å bevirke forandring av styreventilens arbeidsstilling for veksling av trykkluftsylinderkamrenes forbindelser med henholdsvis trykkluftkilden og utløpsledningen, som er utstyrt med en ytterligere innstillbar strømningshemmende forsinkelsesinnretning for regulering av trykkluftutslippet fra trykkluftsylinderen og dermed sylinderstemplets og sveisehodets be-vegelseshastighet•

Ved en sådan anordning i henhold til oppfinnelsen er svingebevegelsens utsving entydig fastlagt ved en innstilt avstand mellom robuste anslagstykker, mens svingebevegelsens hastighet og dens opphør ved utsvingets ytterstillinger kan innstilles innbyrdes uavhengig samt uavhengig av utsvingets størrelse ved hjelp av pneumatiske forsinkelseinnretninger som praktisk talt ikke er gjenstand for slitasje og form-forandring.

All regulering og innstilling av sveisehodet svingeparametere kan finne sted mens sveiseapparatet og drivanordningen er i full drift, og et langt bedre frekvensspektrum kan oppnås ved foreliggende drivanordning i henhold til oppfinnelsen enn ved tidligere kjente anordninger av lignende art, særlig med hensyn til høyere frekvenser.

De ovenfor angitte reguleringsmuligheter og gunstige drift-egenskaper er av særlig betydning ved sveising av rørled-ninger for olje og gass, da det derved blir mulig å utføre alle de forskriftsmessige sveisepass ved hjelp av ett og samme sveiseapparat.

De strømningshemmende forsinkelseinnretninger som muliggjør kontinuerlig og nøyaktig innstilling av drivanordningens svingeparametere over brede parameterområder omfatter i henhold til op<p>finnelsen fortrinnsvis en innstillbar strupeinnretning som hensiktsmessig kan være forbundet med et ekspansjonskammer.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 skjematisk viser den funksjonelle utførelse av den pneumatiske drivanordning i henhold til oppfinnelsen, og Fig. 2 viser en praktisk utførelse av de deler av drivinn-retningen som står i direkte forbindelse med sveisehodet. Av figurene vil det fremgå at svingebevegelsen av sveisehodet 64 oppnås ved hjelp av en dobbeltvirkende trykkluftsylinder 67, hvis stempel 68 er fast forbundet med et verti-kalt svingestykke 58 over en horisontal stempelstang 69.

Som vist i fig. 2 bæres denne pneumatiske sylinder 67 av en flens 55 på en ramme 52, og dens to aktive kammere 70 og 71 er gjennom trykkluftkanalen, henhv. 72 og 73, forbundet med en styreventil 74 med to stillinger (se særlig fig. 1), idet ventilens kommutator 75 tillater alternativ og avveksl-ende forbindelse av nevnte sylinderkammere med en tilførsels-kanal 76 fra en trykkluftkilde som utgjøres av en kompressor 77, en trykkluftbeholder 78 og en reduksjonsventil 79, eller med en kanal 80 som står i forbindelse med den ytre atmosfære gjennom en utløpsregulator 81, idet kommutatoren 75 drives av trykkluft som føres alternativt inn i det ene eller det annet av de to kommutator-kammere 82 og 83 i styreventilen 74.

Utsvinget for sveisehodet svingebevegelse innstilles manuelt ved hjelp av en innstillingsanordning som utgjøres av en skrue 84 forsynt med to motsatt rettede gjenger.

Denne skrue er dreibart montert i flensene 55 og 56 på rammen 52 og kan dreies ved hjelp av knappen 85. Derved kan den innbyrdes avstand reguleres mellom to små regu-lerings-sylindre 86 og 87 som gjør tjeneste som stoppan-slag ved den tillatelige slaglengde for det vertikale svingestykke 58 og følgelig også for sveisehodet 64.

De to små reguleringssylindre 86 og 87 bæres av bevegelige anslagsstykker 88 som befinner seg i inngrep med hver sin gjenge på skruen 84 og er anordnet for glidende førings-bevegelse på en horisontal føringsaksel 57 gjennom anslags-stykkenes nedre partier.

Hver reguleringssylinder 86 og 87 omfatter som skjematisk vist i fig. 1 et stempel 89 som er forsynt med aksiale gjennomgående hull 9 0 og tvinges normalt av en for-spenningsfjær 91 til å stenge en innløpsåpning som er forbundet med trykkluftkilden 77, 78, 79 gjennom en kanal 92 eller 92' .

Utløpene fra reguleringssylindrene 86 og 87 er på sin side forbundet med hvert sitt kommuteringskammer, henhv. 82 og 83 i styreventilen gjennom en kanal 93 eller 94 samt en forsinkelseinnretning 95 eller 96.

Fra stemplene 89 i reguleringssylindrene 86 og 87 rager det videre ut tapper henhv. 9 7 og 98, som er utført i et stykke med stemplet og tjener til anslag for det vertikale svingestykke 58 ved ytterenden av hvert slag av dets bevegelse frem og tilbake.

Arbeidsfunksjonen for en sådan pneumatisk drivanordning

som meddeler svingebevegelse til sveisehodet 64 og samtidig under selve svingebevegelsen av sveisehodet tillater innstilling av såvel amplitude som frekvens for den svingende bevegelse, samt også innstilling av forskjellige still-standstider for sveisehodet ved ytterendene av svingebeve-

geisen, vil nå bli forklart under henvisning til fig. 1,

som skjematisk viser den funksjonelle oppbygging av denne anordning»

Etter manuell innstilling av avstanden mellom sylindrene

86 og 87 ved hjelp av dreieknappen 85 for begrensning av slaglengden for det vertikale svingestykket 58 samt også

for sveisehodet 64, settes trykkluftkilden 77, 78, 79 gjennom kanalen 76, styreventilen 74 og rørledningen 73 i forbindelse med det aktive kammer 71 i sylinderen 67. Dette frembringer bevegelse mot venstre av det vertikale stykke 58 og således også av sveisehodet 64 med en hastighet som avhenger av hvor raskt luften i det annet kammer 70 i sylinderen 6 2 kan avgis til atmosfæren gjennom kanalene 72 og 80 samt utløpsregulatoren 81, som utgjøres av en strømningshemmende forsinkelseinnretning.

Det vil lett forstås at det er mulig å variere bevegelse-hastigheten for sveisehodet 64 og følgelig også frekvensen av sveisehodets svingebevegelse, ved å påvirke denne forsinkelseinnretning 81.

Da sveisehodets svingebevegelse frembringes ved hjelp av pneumatiske midler, kan særlig høye svingefrekvenser oppnås .

Når svingestykket 58 under sin forskyvning mot venstre slår an mot den utragende tapp 97 fra reguleringssylinderen 86, vil det forskyve stempelet 89 mot virkningen av fjæren 91

på sådan måte at innløpsåpningen 99 åpnes.

Trykkluft fra kanalen 9 2 kan således passere gjennom hullene 90 i stempelet frem til kanalen 93 og, etter en viss for-sinkelse innstilt i innretningen 95, videre til kommuteringskammeret 82 i styreventilen 74.

Kommutatoren 75 i ventilen 74 vil da beveges mot høyre til den stilling som er vist stiplet i fig. 1, men bare etter en viss stillstandstid som er innstillbar fra 0 til en forut bestemt verdi ved hjelp av forsinkelseinnretningen 95.

Med kommutatoren 75 i denne nye stilling vil trykkluft

fra kanalen 76 nå bli ledet gjennom rørledningen 72 til sylinderkammeret 70 i sylinderen 67, således at det vertikale svingestykket 58 og følgelig også sveisehodet 64 vil forskyves mot høyre inntil svingestykket 58 slår an mot tappen 98 som rager ut fra reguleringssylinderen 87.

Som en følge av dette kan trykkluft nå trenge frem til kommuteringskammeret 83 i ventilen 74 gjennom en annen forsirikelseinnretning 96, med den følge at kommutatoren 75

i styreventilen atter forskyves mot venstre etter en viss forut bestemt stillstandstid som er innstilt på forhånd i forsinkelseinnretningen.

Ventilen 74 såvel som de strømningshemmende forsinkelseinnretninger 95 og 96 samt utløpsregulatoren 81 er samlet i en reguleringsboks (ikke vist) på den side av grunnplaten 17 som ligger motsatt sveisehodets bæreutstyr.

Claims (3)

1. Pneumatisk drivanordning for svingebevegelse av et sveisehode (64) med regulerbart utsving samt innstillbar svingehastighet og varighet av svingebevegelsens opphør ved den ene og/eller den annen ytterstilling av utsvinget, idet drivanordningen omfatter en dobbeltvirkende trykkluftsylinder (67) med et bevegelig stempel (68) som er fast forbundet med sveisehodet (64) og deler sylinderen i et første og et annet sylinderkammer (70, 71), en styreventil (74) med et første og et annet kommuteringskammer (82, 83)

anordnet for ved trykkluft-tilførsel henhv. å bringe det første og det annet sylinderkammer vekselvis i forbindelse med en trykkluftkilde (77, 78, 79), samtidig som det motsatte sylinderkammer settes i forbindelse med en utløps-ledning (80) til den omgivende atmosfære,karakterisert vedat svingebevegelsens utsving er fastlagt av to anslagsstykker (88) hvis innbyrdes avstand kan reguleres ved hjelp av et innstillingsorgan (84, 85), idet et svingestykke (58), som er fast forbundet med såvel sveisehodet (64) som sylinderstemplet (68) er anordnet for avgrenset bevegelse mellom anslagsstykkene, som hver omfatter en reguleringssylinder (86, 87) som er forbundet såvel med trykkluftkilden som med et tilordnet nevnt kommuteringslcammer og utstyrt med et f jærforspent stempel (8 9) med en anslagstapp (97, 98) som rager ut mot det bevegelige svingestykke gjennom reguleringssylinderens anslags-vegg, således at svingestykket (58) ved anslag mot anslagstappen forskyver reguleringssylinderens stempel (8 9) mot virkningen av fjærforspenningen (91), for derved å åpne trykkluft-forbindelse fra trykkluftkilden gjennom vedkommende reguleringssylinder (86, 87) og en innstillbar strømningshemmende forsinkelsesinnretning (95, 96) til det tilordnede kommuteringskammer (82, 83), som er innrettet for, etter mottagelse av en fastlagt trykkluftmengde i løpet av en tid bestemt av forsinkelsesinnretningen, å bevirke forandring av styreventilens arbeidsstilling for veksling av trykkluft-sylinderkamrenes forbindelser med henholdsvis trykkluftkilden (77, 78, 79) og utløpsledningen (80), som er utstyrt med en ytterligere innstillbar strømningshemm-ende forsinkelsesinnretning (81) for regulering av trykk-luf tutslippet fra trykkluftsylinderen og dermed sylinderstemplets og sveisehodets bevegelseshastighet.

2. Anordning som angitt i krav 1,karakterisert vedat minst en av de strømningshemmende forsinkelsesinnretninger (81, 95, 96) omfatter en innstillbar strupeinnretning.

3. Anordning som angitt i krav 2,karakterisert vedat den innstillbare strupeinnretning er forbundet med et ekspansjonskammer.