PL243268B1 - Stół spawalniczy - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest stół spawalniczy wyposażony w wały napędowe (4) zorientowane wzdłuż jednej osi obrotu tworzące powierzchnię roboczą stołu, ramę (8) otaczającą powierzchnię roboczą stołu, urządzenie spawalnicze (1) wraz z palnikiem (2), pochłaniacz spalin (9) oraz górną belkę (10) przymocowaną do ramy (8) rozciągającą się powyżej powierzchni roboczej stołu, korzystnie wzdłuż osi obrotu wałów napędowych (4), przy czym do górnej belki (10) przymocowany jest nieruchomy palnik urządzenia spawalniczego (1), a odległość górnej belki (10) od powierzchni roboczej stołu oraz jej położenie w płaszczyźnie powierzchni roboczej stołu są regulowalne, natomiast pochłaniacz spalin (9) rozciąga się na całej długości górnej belki.

Description

Opis wynalazku

Dziedzina techniki

Wynalazek dotyczy dziedziny platform spawalniczych, w szczególności stołów spawalniczych przeznaczonych do użytku z urządzeniami spawalniczymi. Przedmiotem wynalazku jest stół spawalniczy zawierający nieruchome palniki, mający zastosowanie do zmechanizowanego i automatyczne go łączenia blach, wykonanych z różnych gatunków stali i o różnych grubościach, poprzez spawanie.

Stan techniki

Spawaniem nazywa się metodę łączenia materiałów topliwych, w której dwa oddzielne ciała stałe łączone są w całość poprzez stopienie brzegów w wyniku odpowiedniego procesu fizycznego i chemicznego, na przykład za pomocą palników. Spawane elementy mogą być wykonane z tych samych lub innych materiałów, będących metalami lub niemetalami, przy czym do łączenia elementów może dodatkowo być wykorzystane spoiwo, tj. stapiający się wraz z materiałem spawanym materiał dodatkowy, wypełniający spoinę.

We współczesnym przemyśle bardzo ważne znaczenie praktyczne ma łączenie elementów metalowych, zwłaszcza stalowych, co spowodowało powstanie wielu zaawansowanych technologii spawania metali wykorzystujących urządzenia i roboty spawalnicze, pozwalających na wytwarzanie różnego rodzaju połączeń spawanych.

Zgłoszenie międzynarodowe WO2019070536A1 ujawnia urządzenie tnące zawierające stół do cięcia oraz taśmowy przenośnik laserowy podparty w sposób ruchomy dookoła stołu do cięcia, wokół pierwszej rolki i drugiej rolki, przy czym taśmowy przenośnik laserowy może poruszać się wzdłuż kierunku ruchu rozciągającego się prostopadle do pierwszej rolki i drugiej rolki. W poprzek stołu tnącego, zasadniczo równolegle do osi wzdłużnej pierwszej i drugiej rolki, rozciąga się pozioma szyna. Zespół lasera zawiera pierwszą część, mającą tubę laserową funkcjonalnie przymocowaną do poziomej szyny, oraz drugą część, funkcjonalnie przymocowaną do pierwszej części, przy czym druga część zawiera zespół giętarki wiązki laserowej.

Amerykańskie zgłoszenie US2008225398A1 ujawnia urządzenie wychwytujące wiązkę przeznaczone do maszyny do obróbki wiązką tnącą, skonfigurowane do dostarczania wiązki tnącej do przedmiotu obrabianego. Urządzenie wychwytujące wiązkę zawiera: obudowę, która ma liniowy otwór skierowany w stronę wiązki tnącej, przy czym wiązka tnąca wychodzi ze spodu przedmiotu obrabianego podczas jego obróbki i wchodzi do obudowy przez otwór; oraz ośrodek stały umieszczony wewnątrz obudowy i skonfigurowany do poruszania się, względem otworu obudowy, w co najmniej jednym kierunku przecinającym wiązkę tnącą w celu pochłaniania energii.

Amerykański dokument patentowy US7560064B1 ujawnia zespół stołu tnącego z prądem zstępującym, zawierający: stół tnący mający górną powierzchnię do podtrzymywania przedmiotu obrabianego, oraz pierwszy i drugi zespół ściany bocznej podtrzymujące górną powierzchnię, przy czym pierwszy i drugi zespół ściany bocznej są przymocowane do powierzchni podłoża w celu podparcia stołu, i przy czym powierzchnia podłoża jest utworzona z materiału odpornego na ciepło; pierwszy i drugi zespół szyny zamontowane odpowiednio do pierwszego i drugiego zespołu ścianki bocznej, przeznaczone do montażu zespołu palnika tnącego, który porusza się wzdłuż tych zespołów szyn w celu cięcia przedmiotu obrabianego, oraz wiele pionowo rozmieszczonych przegród rozciągających się co najmniej od pierwszego do drugiego zespołu ściany bocznej, poniżej górnej powierzchni, i rozciągających się co najmniej zasadniczo do powierzchni podłoża, przy czym przegrody wyznaczają strefy wentylacyjne.

W znanych metodach spawania z wykorzystaniem stołów spawalniczych detale przeznaczone do połączenia pozostają nieruchome, natomiast palniki urządzenia spawalniczego przemieszczają się równolegle do powierzchni spawanych. Konstrukcje znanych stołów są względnie proste i nie pozwalają na automatyczne przemieszczanie spawanych elementów, wskutek czego, bez odpowiedniego m ocowania, wibracje i inne czynniki podczas procesu spawania mogą powodować losowe zmiany pozycji elementów, co przekłada się negatywnie na jakość spawu i całościowego elementu.

Ponadto, podczas operacji spawania powstają toksyczne opary, szkodliwe dla człowieka i zanieczyszczające środowisko. Wskutek tego zachodzi konieczność stosowania metod pozwalających na zbieranie i odprowadzanie powstałych szkodliwych gazów, jednak metody te są mało wydajne, kosztowne i trudne w realizacji ze względu na ciągłe przemieszczanie się palników.

Istota wynalazku

W celu przezwyciężenia problemów i niedogodności związanych z wykorzystaniem znanych stołów spawalniczych, opracowano rozwiązanie, którego celem jest umożliwienie łączenia blach stalowych w pozycji płaskiej, przy czym blachy mogą mieć różne grubości i być wykonane z różnych gatunków stali.

Opracowany stół spawalniczy jest wyposażony w rolki obrotowe, na których w sposób płynny przemieszczają się detale (blachy) przeznaczone do spawania, natomiast palniki pozostają nieruchome - są zamontowane na stałe w jednym miejscu. Do stołu spawalniczego niezbędne są co najmniej dwa urządzenia spawalnicze zamontowane na górnej belce, co pozwala na jednoczesne spawanie co najmniej czterech elementów podczas jednego ruchu (przemieszczenia) elementów.

Przedmiotem wynalazku jest stół spawalniczy wyposażony w wały napędowe zorientowane wzdłuż jednej osi obrotu tworzące powierzchnię roboczą stołu, ramę otaczającą powierzchnię roboczą stołu, urządzenie spawalnicze z palnikiem, pochłaniacz spalin oraz górną belkę przymocowaną do ramy rozciągającą się powyżej powierzchni roboczej stołu, korzystnie wzdłuż osi obrotu wałów napędowych, przy czym do górnej belki przymocowany jest nieruchomy palnik urządzenia spawalniczego, a odległość górnej belki od powierzchni roboczej stołu oraz jej położenie w płaszczyźnie powierzchni roboczej stołu są regulowalne, natomiast korzystnie pochłaniacz spalin rozciąga się na całej długości górnej belki.

Korzystnie do górnej belki zamocowane są co najmniej dwa palniki.

Korzystnie stół zawiera pulpit do wprowadzania parametrów posuwu wałów napędowych.

Korzystnie odległość górnej belki od powierzchni roboczej stołu jest regulowalna w takim zakresie, że możliwe jest spawanie elementów o wysokości od 3 mm do 800 mm.

Korzystnie na górnej belce zamontowane są obrotowe rolki dociskowe.

Korzystnie poniżej obrotowych rolek dociskowych, w płaszczyźnie roboczej stołu, zamontowane są obrotowe rolki podporowe.

Korzystnie urządzeniem spawalniczym jest spawarka Mig-Mag lub urządzenie do spawania laserowego.

Korzystne skutki wynalazku

Stół spawalniczy według wynalazku, dzięki dostosowaniu prędkości posuwu stalowych elementów spawanych do ich grubości i gatunku stali, pozwala na uzyskanie spawu o lepszej jakości, wytrzymałości i estetyce. Zastosowanie nieruchomych palników pozwala na umożliwienie wyłapania i odprowadzenia większej ilości spalin powstałych podczas spawania oraz zmniejszenie zużycia gazów, co ma istotne znaczenie dla ochrony środowiska i zdrowia człowieka, zwłaszcza operatorów urządzeń spawalniczych. Zastosowanie stołu według wynalazku umożliwia również przyspieszenie procesu spawania o 50%, a także ogranicza powstawanie nadmiernych krzywizn i falowań elementów.

Opis figur

Wynalazek zostanie teraz bliżej przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania w nawiązaniu do załączonego rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schemat budowy stołu, gdzie:

- urządzenie spawalnicze,

- palnik,

- przekładnia,

- wał napędowy osi X,

- rolka dociskowa,

- rolka podporowa,

- pulpit,

- rama,

- pochłaniacz spalin,

- belka górna.

Szczegółowy opis

Poniżej wynalazek zostanie omówiony bardziej szczegółowo, w odniesieniu do Fig. 1.

Stół spawalniczy, według korzystnego przykładu wykonania, ma wymiary w osi X = 3000 mm, w osi Y = 14000 mm oraz posiada ramę 8 otaczającą powierzchnię roboczą stołu. Powierzchnia robocza stołu wypełniona jest wałami napędowymi 4. Wał napędowy 4 ma następujące wymiary 0 = 108 mm, L = 740 mm. W przykładzie wykonania na powierzchnię roboczą składa się 15 wałów ułożonych w 3 rzędy po 5 wałów, przy czym oś obrotu wałów jest zorientowana wzdłuż dłuższej osi Y stołu.

Stół posiada regulowaną górną belkę 10 w pozycji Z na wysokości 250 mm, rozciągającą się wzdłuż osi Y stołu. Górna belka 10 jest przymocowana do ramy 8 stołu spawalniczego, przy czym górna belka 10 może być przemieszczana wzdłuż osi X i osi Z. Na regulowalnej górnej belce 10 zamontowane są obrotowe rolki dociskowe 5 oraz co najmniej dwa palniki 2. Każdy z palników 2 przyłączony jest do urządzenia spawalniczego 1, takiego jak spawarka Mig-Mag lub urządzenie do spawania laserowego.

Poniżej obrotowych rolek dociskowych 5, w płaszczyźnie roboczej stołu wyznaczonej przez wały napędowe 4, zamontowane są obrotowe rolki podporowe 6. Obrotowe rolki 5, 6 mają wymiary 0 = 80 mm, L = 100 mm. Górna belka 10 jest regulowana w takim zakresie, że umożliwia spawanie elementów o wysokości od 3 mm do 800 mm. Stół wyposażony jest w przekładnię 3 przekazującą ruch do wałów napędowych 4. Paniki 2 przyłączone są do urządzenia spawalniczego 1, tutaj spawarki Mig-Mag. Wzdłuż górnej belki 10, do której zamocowane są palniki 2, zawieszony ponad tą belką, znajduje się pochłaniacz spalin 9. W przykładzie wykonania, pochłaniacz spalin 9 rozciąga się na całą długość wymiaru Y stołu. Stół spawalniczy wyposażony jest również w pulpit 7, służący do wprowadzania parametrów szybkości przesuwu dla wałów 4.

Sposób spawania na stole spawalniczym według wynalazku jest następujący. Dwa dociśnięte do siebie, wcześniej szczepione detale, przemieszczają się w sposób płynny na wałach napędowych 4, pomiędzy rolką dociskową 5 i rolką podporową 6, przy czym wspomniane rolki znajdują się pod palnikami 2. Szybkość posuwu blachy przez wały napędowe 4 zależy od grubości oraz gatunku stali oraz jest zadawana na pulpicie 7 i przekazywana do wałów 4 za pośrednictwem przekładni 3. Brzegi blach przeznaczonych do spawania są dociskane do siebie i przesuwane pod palnikami 2, zamontowanymi w sposób nieruchomy na górnej belce 10. Przesuw blach pod działającymi palnikami 2, z których każdy jest podłączony do urządzenia spawalniczego 1, skutkuje wytworzeniem połączenia spawanego blach przesuwanych w tym miejscu. Zastosowanie dwóch lub więcej palników pozwala na jednoczesne przeprowadzanie spawania co najmniej czterech elementów (blach) podczas jednego przesuwu detali. Opary wytwarzane podczas spawania są pochłaniane przez pochłaniacz spalin 9.

Dzięki możliwości regulacji górnej belki, na której zamontowane są rolki dociskowe 5 oraz palniki 2, możliwe jest wykonywanie konstrukcji stalowych typu T i typu HEB. Spawanie w tym samym miejscu osi X po przeciwnych stronach osi Y umożliwia przyspieszenie procesu spawania o 50%, ponieważ ruch detalu w osi X jest wykonany tylko raz. Wyklucza to powstawanie nadmiernych krzywizn i falowań elementów dzięki równomiernemu nagrzewaniu z obu stron jednocześnie.

Claims (7)

1. Stół spawalniczy znamienny tym, że wyposażony jest w wały napędowe (4) zorientowane wzdłuż jednej osi obrotu tworzące powierzchnię roboczą stołu, ramę (8) otaczającą powierzchnię roboczą stołu, urządzenie spawalnicze (1) wraz z palnikiem (2), pochłaniacz spalin (9) oraz górną belkę (10) przymocowaną do ramy (8) rozciągającą się powyżej powierzchni roboczej stołu, korzystnie wzdłuż osi obrotu wałów napędowych (4), przy czym do górnej belki (10) przymocowany jest nieruchomy palnik urządzenia spawalniczego (1), a odległość górnej belki (10) od powierzchni roboczej stołu oraz jej położenie w płaszczyźnie powierzchni roboczej stołu są regulowalne, natomiast pochłaniacz spalin (9) rozciąga się na całej długości górnej belki.

2. Stół spawalniczy według zastrz. 1, znamienny tym, że do górnej belki (10) zamocowane są co najmniej dwa palniki (2).

3. Stół spawalniczy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera pulpit (7) do wprowadzania parametrów posuwu wałów napędowych (4).

4. Stół spawalniczy według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że odległość górnej belki (10) od powierzchni roboczej stołu jest regulowalna w takim zakresie, że możliwe jest spawanie elementów o wysokości od 3 mm do 800 mm.

5. Stół spawalniczy według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że na górnej belce (10) zamontowane są obrotowe rolki dociskowe (5).

6. Stół spawalniczy według zastrz. 5, znamienny tym, że poniżej obrotowych rolek dociskowych (5), w płaszczyźnie roboczej stołu, zamontowane są obrotowe rolki podporowe (6).

7. Stół spawalniczy według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że urządzeniem spawalniczym (1) jest spawarka Mig-Mag lub urządzenie do spawania laserowego.