| 3 Patentansprüche 1. Verfahren zum Ausrichten eines Hohlbodens (10) um seine Zentrumsachse dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlboden (10) auf frei bewegliche Kugelrollen (20) aufgesetzt wird, mit einem Antrieb (30) in Drehung versetzt wird, der Antrieb (30) weg geschwenkt wird und die Zentrifugalkräfte den Hohlboden (10) selbsttätig ausrichten.. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlboden (10) auf zumindest 3 Kugelrollen (20) frei beweglich gelagert wird. 3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsbewegung durch einen Antrieb (30), vorzugsweise mit einem Radantrieb (30) erzeugt wird. 4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Rotationsbewegung zwischen 5 und 150 Umdrehungen pro Minute liegt. 5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlboden (10) sowohl mit seinem offenen Ende nach oben, wie auch mit dem offenen Ende nach unten ausgerichtet wird. 6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung in der Bearbeitungsmaschine für die Weiterbearbeitungsmaschine erfolgt. 7. Vorrichtung zum Ausrichten eines Hohlbodens (10) um seine Zentrumsachse dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung eine Auflage des Hohlbodens (10) auf zumindest 3 Kugelrollen (20) aufweist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kugelrollen (20) den gleichen Mittelpunktsabstand aufweisen. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunktsabstand veränderbar ist. 4 10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung zumindest einen Antrieb (30) zum Versetzen des Hohlbodens (10) in eine Rotationsbewegung aufweist. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (30) durch ein anstellbares Rad ausgeführt wird. 12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung den Hohlböden (10) mit der offenen Seite nach oben, wie auch mit der offenen Seite nach unten aufnehmen kann. 13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung Spannelemente aufweist, die den Hohlboden (10) nach der Ausrichtung in der Position fixieren. |
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung ist es möglich, Hohlböden mit einem Durchmesser von 600 - 11000 mm vor einem weiteren Bearbeitungsprozess automatisch in der Zentrumsachse auszurichten.
Als Hohlböden werden im Folgenden verschiedene unterschiedliche, teilweise genormte Formen verstanden, die im Behälter-, Apparate- und Anlagenbau eingesetzt werden. Bezeichnungen dafür sind: Klöpperböden, Korbbogenböden, gewölbte, elliptische und konische Teller und Scheiben, aber auch als Überbegriff Kesselböden, bzw. Kesselenden.
Für die Weiterbearbeitung dieser Hohlböden ist es notwendig, diese zentrisch auszurichten. Eine Weiterbehandlung kann eine Vorbereitung der Kante zur späteren Verschweißung, aber auch die Verschweißung des Hohlbodens mit einer Mantelfläche selbst, aber auch die mechanische Bearbeitung des Hohlbodens mittels Bohren, Schleifen oder Fräsen, das Aufbringen zusätzlicher Versteifungen oder Funktionselemente sein.
Dieses Ausrichten bedeutet heute einen großen Aufwand, da die Hohlböden optisch oder mechanisch vermessen werden und durch die Verstellung im Raum eine mehrmalige Wiederholung dieses Mess- und Ausrichtvorgangs notwendig ist. Mit zunehmendem Durchmesser des Hohlbodens wird dieser Vorgang immer aufwändiger.
Somit ist es Ziel der Erfindung, diesen Ausrichtvorgang zu vereinfachen und eine geeignete Vorrichtung dafür zu fertigen.
Eine mögliche Ausführung einer derartigen Vorrichtung ist in der Abbildung 1 und 2 dargestellt. Abbildung 1 zeigt eine derartige Vorrichtung in der Seitenansicht mit einem kleinen, bzw. größeren Hohlboden.
Abbildung 2 zeigt eine beispielhafte Vorrichtung von oben. In diesem Beispiel wird mit 4 Kugelrollen und 2 Antrieben gearbeitet.
Es zeigt: den Hohlboden (10), die Kugelrollen (20) und den zustellbaren Antrieb (30) Erfindungsgemäß wird das Ausrichten um die Zentrumsachse durch Nutzung der Zentrifugalkräfte bewerkstelligt. Es wird der Hohlboden (10) mit einem zustellbaren Antrieb (30) in Drehung versetzt und durch eine anschließende möglichst reibungsarme Drehung auf Kugelrollen (20) erfolgt die selbsttätige Ausrichtung des Hohlbodens (10).
Dazu wird der Hohlboden (10) manuell oder mittels Manipulation durch einen Kran oder einen Roboter vorzugsweise mit dem offenen Ende nach oben auf mindestens 3 Kugelrollen (20) abgelegt. Die Kugelrollen (20) sind gleichmäßig über den Umfang des Wölbradius verteilt, weisen also bei 3 Kugelrollen (20) einen Winkel von 120° zueinander auf und haben alle den gleichen Mittelpunktsabstand. Speziell für unterschiedliche Durchmesser des Hohlbodens können die Kugelrollen (20) auch über eine Horizontalverschiebung im Mittelpunktsabstand angepasst werden. Mit den Kugelrollen (20) wird eine leichte, nahezu reibungsfreie Beweglichkeit des Hohlbodens (10) in alle Richtungen ermöglicht.
Eine exakte Positionierung des Hohlbodens (10) ist vor der Ausrichtung nicht notwendig. Es reicht, wenn die Lage des Hohlbodens (10) grob der gewünschten Endposition entspricht. Das Ablegen mit dem offenen Ende nach oben ist für viele weitere Bearbeitungsschritte vorteilhaft und wird daher bevorzugt. Es kann aber auch eine Ablage mit der offenen Fläche nach unten erfolgen, was den Zentriervorgang in gleicher Weise ebenso ermöglicht.
Bevorzugt unterhalb des Hohlbodens befindet sich mindestens ein Drehantrieb (30) der über mindestens ein Reibrad an den Hohlboden (10) angedrückt wird. Der Hohlboden (10) wird durch das Reibrad (30) in Drehung gesetzt. Nach Erreichen der notwendigen Drehzahl von 5 bis 150 Umdrehungen pro Minute, wird der Reibradantrieb (30) vom Hohlboden (10) beabstandet und der Hohlboden (10) richtet sich aufgrund der Rotationsbewegung, der Beweglichkeit auf den Kugelrollen (20) und dem im Hohlboden (10) vorhandenen Wölbradius in der Zentrumsachse selbsttätig aus. Das Beabstanden des Reibrades (30) erfolgt dadurch, dass der Antrieb (30) weggeschwenkt oder auch nur abgesenkt wird.
Die Rotation wird nur durch die Massenträgheit und einer gewissen Reibung in den Kugelrollen verzögert, bis diese letztendlich vollkommen zum Stillstand kommt. Nachdem der Hohlboden (10) ausgerichtet ist, kann er für die weitere Bearbeitung in der Position gespannt werden. Das Spannen erfolgt mit im Stand der Technik bekannten Spannelementen und wird daher auch nicht genauer beschrieben. Grundsätzlich kann der Prozess innerhalb der Bearbeitungseinheit erfolgen, es kann aber aufgrund von taktzeitrelevanten Vorgängen auch auf einem separaten Platz erfolgen. In diesem Fall wird der ausgerichtete, gespannte Hohlboden (10) in die Bearbeitungsstation zugeführt. Somit ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich einfach und schnell, ohne aufwändige Messvorrichtungen einen Hohlboden (10) zentrisch auszurichten, was Ziel der Erfindung war.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 7, sowie den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6 und 8 bis 13 beschrieben.