DE1172931B

DE1172931B - Device for turning cylindrical workpieces, especially when welding peripheral seams by means of support rollers

Info

Publication number: DE1172931B
Application number: DEB55574A
Authority: DE
Inventors: Allan Henry Barye Swan
Original assignee: British Oxigen Ltd
Current assignee: BOC Group Ltd
Priority date: 1958-11-24
Filing date: 1959-11-17
Publication date: 1964-06-25

Description

Vorrichtung zum Drehen zylindrischer Werkstücke, insbesondere beim Schweißen von Umfangsnähten mittels Stützrollen Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Drehen zylindrischer Werkstücke; insbesondere beim Schweißen von Umfangsnähten mittels Stützrollen. Derartige Vorrichtungen weisen Stützrollen auf, auf welchen sich das zylindrische Werkstück um seine Längsachse drehen kann.Device for turning cylindrical workpieces, especially when Welding circumferential seams by means of support rollers The invention relates to devices for turning cylindrical workpieces; especially when welding peripheral seams by means of support rollers. Such devices have support rollers on which the cylindrical workpiece can rotate about its longitudinal axis.

Solche Vorrichtungen finden beispielsweise beim automatischen Lichtbogenschweißen von Umfangsnähten an Röhren oder Kesselschüssen Verwendung. Dabei ruht der zu schweißende zylindrische Körper auf den umlaufenden Stützrollen, so daß eine oder mehrere Umfangsnähte kontinuierlich an einem oder mehreren feststehenden Schweißköpfen vorbeilaufen.Such devices are found, for example, in automatic arc welding of circumferential seams on pipes or boiler sections. The one to be welded rests cylindrical body on the rotating support rollers, so that one or more circumferential seams continuously pass one or more fixed welding heads.

Bei derartigen Vorrichtungen erweist es sich als nachteilig, daß das zylindrische Werkstück sich in Richtung seiner Längsachse zu verschrauben versucht. Hierdurch treten Verschiebungen der zu schweißenden Umfangsnähte mit Bezug auf die feststehenden Schweißköpfe auf. Solche Verschraubungen sind vermutlich auf Formungenauigkeiten der zu schweißenden Rotationskörper oder auf ungenaue Ausrichtung der Stützrollen oder auf andere, nicht im einzelnen feststellbare Unregelmäßigkeiten zurückzuführen. Die unerwünschte axiale Verschraubung kann unter Umständen durch Anschläge für die Stirnseiten der zu schweißenden Werkstücke vermieden werden, wobei jedoch durch die schweren Werkstücke unter Umständen sehr erhebliche Kräfte auf die Anschläge ausgeübt werden. Aus diesen Gründen ist die Verwendung stirnseitiger Anschläge nicht ratsam.In such devices, it proves to be disadvantageous that the trying to screw cylindrical workpiece in the direction of its longitudinal axis. This causes displacements of the circumferential seams to be welded with respect to the fixed welding heads. Such screw connections are presumably due to inaccuracies in shape the rotation body to be welded or the inaccurate alignment of the support rollers or to other irregularities that cannot be identified in detail. The undesired axial screw connection can be caused by stops for the End faces of the workpieces to be welded are avoided, but with the heavy workpieces can put very considerable forces on the stops be exercised. For these reasons, the use of face stops is not advisable.

Es ist bereits bekannt, zur axialen Förderung von zylindrischem Gut Stützrollen zu verwenden, deren Achse um eine die Stützrollenachse rechtwinklig schneidende Achse verdrehbar ist, wodurch Richtung und Geschwindigkeit der Förderung einstellbar sind.It is already known for the axial conveyance of cylindrical material To use support rollers, the axis of which is at right angles to the support roller axis intersecting axis is rotatable, reducing the direction and speed of conveyance are adjustable.

Die Erfindung versucht, die Verschraubung von Rotationskörpern mittels dreheinstellbarerStützrollen zu verhindern. Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zum Drehen zylindrischer Werkstücke, insbesondere beim Schweißen von Umfangsnälten mit mindestens zwei, in einem axialen Abstand voneinander, jeweils symmetrische zur Längsachse des Werkstückes angeordneter Paare von Stützrollen aus, deren Achsen im wesentlichen parallel zueinander liegen und bei denen eine der Stützrollen jedes Paares unverschiebbar angeordnet ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Stützrolle um eine zu ihrer Achse rechtwinklig verlaufende Stützrollenschwenkachse schwenkbar ist, welche mit der, durch den Angriffspunkt der betreffenden Stützrolle an der Außenfläche des Werkstückes bestimmten Tangentialebene einen endlichen Winkel einschließt, Durch jeweils entsprechende Einstellung der verschwenkbaren Stützrolle kann der Verschraubung des zylindrischen Werkstückes entgegengewirkt werden, so daß sich das Werkstück auf den Stützrollen ohne axiale Verschiebung drehen kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schneidet die Stützrollenschwenkachse die Mitte der zugeordneten Stützrolle. Die Stützrollenschwenkachse kann hierbei rechtwinklig zu der durch den Angriffspunkt der zugeordneten Stützrolle an der äußeren Oberfläche des Werkstückes bestimmten Tangentialebene verlaufen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß sich die Stützrolle verhältnismäßig leicht verschwenken läßt, auch wenn das daraufliegende zylindrische Werkstück schwer ist.The invention tries to screw together rotating bodies by means of adjustable support castors to prevent. The invention is based on an apparatus for turning cylindrical workpieces, especially when welding circumferential seams with at least two, at an axial distance from each other, each symmetrical to the longitudinal axis of the workpiece arranged pairs of support rollers, their axes are substantially parallel to each other and in which one of the support rollers each Pair is arranged immovably, and is characterized in that at least a support roller about a support roller pivot axis running at right angles to its axis is pivotable, which with the, through the point of application of the support role in question on the outer surface of the workpiece, the tangential plane defines a finite angle includes, by setting the pivotable support roller accordingly the screwing of the cylindrical workpiece can be counteracted, see above that the workpiece can rotate on the support rollers without axial displacement. In a preferred embodiment of the invention, the support roller pivot axis intersects the center of the assigned support roller. The support roller pivot axis can here at right angles to that through the point of application of the assigned support roller on the outer Surface of the workpiece run certain tangential plane. This embodiment has the advantage that the support roller can be pivoted relatively easily, even if the cylindrical workpiece lying on it is heavy.

Die schwenkbare Stützrolle kann ihrerseits wiederum in einem Lagerkörper gelagert sein, der um eine, zu der Achse der Stützrollen parallel verlaufende Achse schwenkbar ist. Durch die Verschwenkung des Lagerkörpers kann die Stützrolle an das zylindrische Werkstück herangehoben werden.The pivotable support roller can in turn in a bearing body be mounted around an axis running parallel to the axis of the support rollers is pivotable. By pivoting the bearing body, the support roller can the cylindrical workpiece can be lifted up.

Die Erfindung sieht nach einer weiteren Ausführungsform mindestens einen gegen die Stirnseite des Werkstückes wirkenden, axial verschiebbaren Anschlag für die Stirnflächen des zylindrischen Werkstückes vor, der über ein Gestänge die Stützrollenschwenkachse der Schraubbewegung entgegenwirkend verstellt. Die Erfindung wird beispielsweise unter Bezug auf die Zeichnungen an Hand einiger Ausführungsformen beschrieben. Es stellt dar F i g. 1 eine schematische Aufsicht auf ein Rollenbett mit vier Stützrollen, deren eine gemäß der Erfindung schwenkbar ist, F i g. 2 eine Seitenansicht auf eine einzelne schwenkbare Stützrolle, F i g. 3 eine Seitenansicht auf eine einzelne Stützrolle, deren Drehachse anders ausgerichtet ist, F i g. 4 eine schematische Aufsicht auf ein Rollenbett, bei welchem ein Rollenpaar zu einer Einheit zusammengefaßt ist, F i g. 5 eine schematische Aufsicht auf eine Vorrichtung nach der Erfindung, bei welcher die erwähnte Gegenschraubbewegung selbsttätig ausgelöst wird.The invention provides at least one further embodiment an axially displaceable stop acting against the face of the workpiece for the end faces of the cylindrical workpiece, which via a linkage the Adjusted support roller pivot axis counteracting the screwing movement. the The invention is illustrated, for example, with reference to the drawings on the basis of some embodiments described. It represents F i g. 1 is a schematic plan view of a roller bed with four support rollers, one of which is pivotable according to the invention, F i g. 2 one Side view of a single swiveling support roller, FIG. 3 is a side view on a single support roller whose axis of rotation is oriented differently, F i g. 4th a schematic plan view of a roller bed, in which a pair of rollers to one Unit is summarized, F i g. 5 shows a schematic plan view of a device according to the invention, in which the aforementioned counter-screwing movement is triggered automatically will.

Bei der in F i g. 1 der Zeichnungen schematisch dargestellten Vorrichtung ruht ein zylindrisches Werkstück l auf vier, an ihren Umfängen mit Gummibelägen versehenen Stützrollen 2. Eine derartige Vorrichtung kann zum Herstellen von Umfangsnähten oder zur Durchführung anderer Arbeitsgänge verwendet werden. Die Stützrollen sind in Rahmenteilen 3 derart gelagert, daß ihre Drehachsen parallel zueinander und parallel zur Drehachse des Rotationskörpers 1 verlaufen. Die Drehachsen der beiden Rollenpaare liegen in derselben Ebene, und ihr gegenseitiger Abstand ist zweckmäßig verstellbar, um zylindrische Rotationskörper verschiedenen Durchmessers aufnehmen zu können. Eine oder mehrere der Rollen können angetrieben sein, während die übrigen Rollen leer laufen.In the case of the in FIG. 1 of the drawings schematically illustrated device a cylindrical workpiece l rests on four, with rubber coverings on their peripheries provided support rollers 2. Such a device can be used to produce circumferential seams or used to perform other operations. The support rollers are mounted in frame parts 3 such that their axes of rotation are parallel to each other and parallel run to the axis of rotation of the rotary body 1. The axes of rotation of the two pairs of rollers lie in the same plane and their mutual distance can be adjusted appropriately, in order to be able to accommodate cylindrical bodies of revolution of different diameters. One or more of the rollers can be driven, while the remaining rollers run empty.

Eine dieser Stützrollen ist auf einem Hilfsrahmen 4 derart angeordnet, daß ihre Drehachse mit Bezug auf die Drehachsen der anderen Rollen geschwenkt werden kann. Dadurch wird dem gedrehten Körper 1 eine Gegenschraubbewegung mitgeteilt, welche einer unerwünschten Axialbewegung dieses Rotationskörpers entgegenwirkt. Diese Rollenachse wird jeweils so eingestellt, daß die unerwünschte Axialbewegung des gedrehten Körpers längs des Rollenbettes entweder ganz vermieden oder in einem erträglichen Maß gehalten wird.One of these support rollers is arranged on an auxiliary frame 4 in such a way that that their axis of rotation is pivoted with respect to the axes of rotation of the other rollers can. As a result, a counter-screwing movement is communicated to the rotated body 1, which counteracts an undesirable axial movement of this body of revolution. This roller axis is adjusted so that the undesired axial movement of the rotated body along the roller bed either completely avoided or in one tolerable level is maintained.

Die in F i g. 2 dargestellte Ausführungsform weist eine Stützrolle 6 auf, die auf einem Hilfsrahmen 7 mittels eines Zapfenlagers gehalten wird, in welches ein an einem Hauptrahmen 9 befestigter Drehzapfen 8 eingreift. Der Hilfsrahmen 7 ist um den Drehzapfen 8 innerhalb einer Ebene zu verschwenken, welche durch die Achsen sämtlicher Stützrollen hindurch- ; geht. Eine Verschwenkung der Rollenachse um 5° ist durchaus ausreichend, um einem auf dieser Stützrolle aufliegenden zylindrischen Rotationskörper eine Gegenschraubbewegung mitzuteilen, welche eine unerwünschte Axialbewegung des Rotationskörpers verhindert. Der genaue Neigungswinkel wird jeweils so gewählt, daß die Gegenschraubbewegung genau die jeweils auftretende unerwünschte Axialbewegung des Rotationskörpers ausgleicht oder diese Axialbewegung zumindestens innerhalb zulässiger Grenzen hält. c Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform ist die Stützrolle 13 in einem Lagerkörper gelagert, welcher um einen Schwenkzapfen 14 verschwenkbar ist, der seinerseits in ein Zapfenlager eines Hilfsrahmens 15 hineinragt, der wiederum fest am Haupt- E rahmen 17 angeordnet ist. Das Zapfenlager ist mit Bezug auf die Vertikale derart geneigt, daß die Achse der Stützrolle 13 innerhalb einer Ebene einstellbar ist, die im wesentlichen parallel zu der Tangentialebene des Zylinders 1 am Berührungspunkt mit der Stützrolle 13 verläuft. Am Schwenkzapfen 14 ist ein Vorsprung 18 angeordnet, der mittels Einstellschrauben in Stellung gehalten wird, welche ihrerseits in Böcke des Hauptrahmens 17 eingeschraubt sind.The in F i g. The embodiment shown in FIG. 2 has a support roller 6, which is held on an auxiliary frame 7 by means of a journal bearing, in which a pivot pin 8 attached to a main frame 9 engages. The subframe 7 is to pivot about the pivot 8 within a plane which is defined by the Axes of all support rollers through; goes. A pivoting of the roller axis by 5 ° is quite sufficient to move a cylindrical one resting on this support roller Rotating body to communicate a counter-screwing movement, which is an undesirable Axial movement of the rotating body prevented. The exact angle of inclination will be each chosen so that the counter-screwing exactly the undesired occurring in each case Axial movement of the rotating body compensates or at least this axial movement keeps within allowable limits. c In the case of the in F i g. 3 illustrated embodiment the support roller 13 is mounted in a bearing body which is around a pivot pin 14 is pivotable, which in turn protrudes into a journal bearing of an auxiliary frame 15, which in turn is fixed to the main frame 17 E. The journal bearing is with With respect to the vertical inclined so that the axis of the support roller 13 within a plane is adjustable which is substantially parallel to the tangential plane of the cylinder 1 runs at the point of contact with the support roller 13. On the trunnion 14 there is a projection 18 which is held in position by means of adjusting screws which in turn are screwed into trestles of the main frame 17.

F i g. 4 der Zeichnungen zeigt eine Ausführungsform, bei welcher ein Stützrollenpaar 25 als gemeinsam verschwenkbare Einheit angeordnet ist, wodurch einem, auf diesem Rollenpaar und einem weiteren Stützrollenpaar 27 aufliegenden zylindrischen Werkstück die erwähnte Gegenschraubbewegung mitgeteilt werden kann. Die Rollen 25 werden von einem Hilfsrahmen 28 gehalten, der seinerseits um einen Schwenkzapfen 29 mit Bezug auf den Hauptrahmen 30 verschwenkbar ist.F i g. 4 of the drawings shows an embodiment in which a Support roller pair 25 is arranged as a jointly pivotable unit, whereby one, resting on this pair of rollers and another pair of supporting rollers 27 cylindrical workpiece the mentioned counter-screwing movement can be communicated. The rollers 25 are held by an auxiliary frame 28, which in turn around a Pivot pin 29 is pivotable with respect to the main frame 30.

Eine weitere Ausführungsform ist schematisch in F i g. 5 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird die erwähnte Gegenschraubbewegung dadurch bewirkt, daß eine Stützrolle 50 jeweils dann mit Bezug auf die Achse eines zylindrischen, auf ihr aufliegenden Werkstückes 1 geneigt wird, wenn eine unerwünschte Axialverschiebung des Werkstückes eintritt. Anschläge 52, beispielsweise in Form von Rollen, liegen an beiden Stirnseiten des zylindrischen Werkstückes an und sind an einem Gestänge 53 und an der Lagerung der Stützrolle 50 derart angelenkt, daß die Rolle 50 verschwenkt wird, sobald das Gestänge 53 in Längsrichtung verschoben wird. Die an das Gestänge 53 angelenkten Anschläge 52 sind außerdem bei 55 an dem die Stützrollen haltenden Hauptrahmen 51 schwenkbar angelenkt.Another embodiment is shown schematically in FIG. 5 shown. In this embodiment, the aforementioned counter-screwing movement is brought about by that a support roller 50 then in each case with reference to the axis of a cylindrical, on their resting workpiece 1 is inclined when an undesired axial displacement of the workpiece occurs. Stops 52, for example in the form of rollers, lie on both end faces of the cylindrical workpiece and are on a linkage 53 and hinged to the bearing of the support roller 50 in such a way that the roller 50 pivots is as soon as the linkage 53 is moved in the longitudinal direction. The one on the linkage 53 hinged stops 52 are also at 55 on which the support rollers holding Main frame 51 is pivotably articulated.

Dreht sich das zylindrische Werkstück auf den Stützrollen in einem Drehsinn und führt es eine unerwünschte Axialverschiebung in einer Richtung aus, so wird der selbsttätige Ausgleich dieser unerwünschten Axialverschiebung dadurch erzielt, daß der betreffende Anschlag 52 das Gestänge 53 in entgegengesetzter Axialrichtung verschiebt, wodurch die schwenkbare Stützrolle 50 um ihre Schwenkachse 54 verschwenkt wird. Wird der selbsttätige Ausgleich für die entgegengesetzte Drehrichtung des zylindrischen Werkstückes gewünscht, so ist es notwendig, dieRolle 50 in entgegengesetztem Sinn zu verschwenken, und die Rolle 50 muß infolgedessen dann bei 56 und nicht bei 54 mit Bezug auf den Hauptrahmen schwenkbar angeordnet sein.If the cylindrical workpiece rotates on the support rollers in one direction of rotation and it executes an undesired axial displacement in one direction, the automatic compensation of this undesired axial displacement is achieved in that the stop 52 in question moves the linkage 53 in the opposite axial direction, whereby the pivotable support roller 50 is pivoted about its pivot axis 54. If the automatic compensation for the opposite direction of rotation of the cylindrical workpiece is desired, it is necessary to pivot the roller 50 in the opposite direction, and the roller 50 must consequently then be pivotably arranged at 56 and not at 54 with respect to the main frame.

Claims

Claims: l .. device for turning cylindrical workpieces, especially when welding circumferential seams, with at least two, in one axial Distance, each pair arranged symmetrically to the longitudinal axis of the workpiece of roles whose axes are substantially parallel to each other, and in which one of the support rollers of each pair is arranged to be immovable, characterized in that that at least one support roller (6, 13, 50) about one extending at right angles to its axis Support roller pivot axis (8, 14, 54) is pivotable, which with the through the point of application the relevant support roller (6, 13, 50) on the outer surface of the workpiece (1) Tangent plane encloses a finite angle.

2. Device according to claim 1, characterized in that the support roller pivot axis (8 resp. 14) intersects the center of the assigned support roller (6 or 13) (Figs. 2 and 3).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the support roller pivot axis (14) at right angles to the point of application of the assigned support roller the outer surface of the workpiece (1) runs certain tangential plane.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pivotable support roller (13) is mounted in a bearing body (16) which around a, to the axis of the support roller parallel pivot axis (18) is pivotable and the pivot axis (14) this support roller crosses the pivot axis of the bearing body (16) at right angles (F i g. 3).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized by at least one, against the end face of the workpiece (1) acting, on the axial displacement responsive stop (52), which via a linkage (53) the support roller (50) of the axial movement of the workpiece counteractingly pivoted about the support roller pivot axis (54) (FIG. 5). References considered: British Patent No. 760 127; U.S. Patent No. 2,038,204.