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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einschweissen von Rohren in Rohrplatten mittels Schutzgasverfahren, bei welchem die Schweisszone nach aussen hin durch ein am Schweisskopf vorgesehenes und
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isolierendem Material geschützt ist.
Die Herstellung von Schutzgas-Schweissnähten zwischen Rohrplatten und Rohren von Wärmetauschern erfordert einerseits eine optimale Abschirmung der Schweisszone vor dem Zutritt der Atmosphäre, anderseits eine genaue Zentrierung der Achse der Schweisspistole mit der Rohrachse sowohl in seitlicher als auch winkelrechter Lage des die Naht herstellenden Schweisskopfes. Schlechte Abschirmung der Schweisszone kann zu porösen
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Aufschmelzen der Verbindungszone mit Hineinlaufen des Schweissgutes in das Rohrinnere führen kann.
Bekannte Ausführungen von Schweisspistole lösen die Zentrierung und Abdichtung der Schweisszone ins Rohrinnere durch expandirierende Konuszentnerdome die während des Schweissvorganges im Rohr verbleiben.
Bei dieser Konstruktion kann es vorkommen, dass bei ins Rohr überhängender Schweissraupe ein Entfernen der
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nicht die Identität der beiden Achsen, falls durch bereits vorhandene Schweissraupen die Auflagepunkte der Schweisspistole auf der Rohrplatte nicht mehr auf gleicher Höhe sind.
Weiters ist es bekannt, die Schweisszone mit dem Sehutzgasaum durch ein Gasschild aus metallischen oder keramischen Werkstoffen zu umgeben, welches am Schweisskopf befestigt ist und mit diesem bewegt wird. Solche Gasschilder müssen einen bestimmten Abstand von der Rohrplatte wahren, damit sie, ohne beschädigt zu werden, über Unebenheiten der Rohrplatte, überhöhte Schweissnahte u. dgl. hinweggefuhrt werden können. Der Spalt zwischen Gasschild und Werkstück Mdet besonders beim Schweissen an lotrechten Rohrwänden die Gefahr, dass das Schutzgas aus dem Gasraum rasch entweicht und durch atmosphärische Luft, welche in den Schutzgasraum eindringt, verunreinigt wird.
Um diesem Mangel der bekannten Ausführungsform der Gasschilder wirksam zu begegnen, wird eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, bei welcher erfmdungsgemäss zumindest das Gasschild am Schweisskopf aus flexiblem Material besteht. Diese Massnahme gestattet es, das Gasschild dicht an die Oberfläche des Werkstückes zu bringen, womit der Gasraum und der Gasverbrauch klein gehalten werden kann, ohne dass Schutzgas durch atmosphärische Luft verunreinigt wird. Ausserdem ist die Möglichkeit geboten, während des Schweissvorganges aus metallurgischen Gründen erforderliche Änderungen der Schutzgaszusammensetzung schnell und gründlich durchführen zu können.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das innere Gasschild allenfalls unter Zwischenschaltung eines Stiftes am unteren Ende eines in das zu schweissende Rohr einführbaren, aus diesem vor dem Schweissen
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schwierigkeiten der bekannten Schweisseinrichtungen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert, in welchen drei
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der er-fmdungsgemässenFig. l.
Bei der Vorrichtung nach Fig. l bezeichnet-l--eine Rohrplatte, m die ein Rohr --2-- eingesteckt ist, an dessen inneren Durchmesser ein Schweisskopf --3-- bzw. eine Schweiss pistole zentriert ist. Der Schweisskopf ist mit einem nicht dargestellten Halter zur Aufnahme einer elektrode --4-- sowie mit mindestens zweier Schutzgase in den Bereich der Elektrode und einem Kühlsystem versehen, wie beispielsweise in der österr. Patentschrift Nr. 23459S beschrieben ist.
Auf das untere Ende des Schweisskopfes --3-- ist eine Abdichtschürze--5-aus isolierendem hitzebeständigem und in gewissem Ausmass flexiblen Material aufgebracht, welche als abdichtendes Element bzw.
Gasschild zwischen äusserem Pistolenrand und dem Werkstück dient und dadurch die Schweisszone vor dem Zutritt der Atmosphäre von aussen schützt.
" Im Schweisskopf --3-- bzw. in der Schweisspistole ist ein Führungsstift-6-axial verschiebbar angeordnet, welcher mit einer im vorliegenden Fall als Ringnut ausgebildeten Raste-7-für die Festlegung der Arbeitsstellung versehen ist und an seinem unteren Ende in einem Zentrierdorn --8-- ausläuft, durch den die axiale Lage des Schweisskopfes--3--bzw. der Schweisspistole festgelegt wird.
Am freien Ende des Zentrierdornes --8-- ist mittels eines Stiftes --10-- ein Zentrierplättchen - 11-koaxial befestigt, welches aus einem Material ähnlicher Eigenschaften wie die Abdichtschürze --5-besteht und ein Gasschild zum Sshutz der SchvJeisszone vor dem Zutritt der Atmosphäre vom Rohrinneren her bildet.
Der Dorn ist zumindest im unteren Teil zylindrisch oder profiliert in das Rohrinnere passend ausgeführt.
Die Axialbewegung des Domes ist durch Anschläge oder Rasten so begrenzt, dass in ausgefahrenem
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Zustand die Zentrierung der Pistole erfolgt und in eingefahrenem Zustand der Dorn aus der Schweisszone unter Verbleiben des Zentrierplättchens --11-- als innere Abdichtung im Rohr zurückgeführt wird. Im Schweisskopf --3-- ist eine federbelastete Kugelraste-12--, welche im eingefahrenen Zustand des Dornes --8-- in die Raste --7-- eingreift.
Der Schweisskopf-3-wird von einem Schweisskopfträger --13-- gehalten, an dessen einem Ende der Schweisskopf isoliert befestigt und an dessen anderem, seitlich ausragenden Ende zu beiden Seiten je eine
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beschriebene Vorrichtung wird in folgender Weise gehandhabt :
Die Schweisspistole wird mit ausgefahrenem Zentrierdorn (Fig. l) in die Achsenübereinstimmung mit dem einzuschweissenden Rohr --2-- gebracht, in ihrer Höhe durch den Auflagestift --16-- fixiert und durch geeignete Stellelemente z. B. wie im vorliegenden Fall durch die Justierschrauben --14-- oder durch fxierbare Federelemente in einer Dreipunkt-Auflage (Fig. 2) festgehalten.
Der Zentrierdorn-8-kann jetzt aus dem Rohr-2-zurückgezogen werden (Fig. 3), so dass nur das Plättchen --11-- als Abdichtung und Zentrierung
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--2-- verbleibtRohrplatte-l-gebracht, welche optimale Schweissbedingungen bezüglich Lichtbogenlänge und der Errichtung eines minimalen Spaltes zwischen Platte und äusserer Abschirmung gewährleistet. Eine gelegentliche Verengung des Rohrendes durch die Schweissraupe bildet keine Schwierigkeiten beim Abheben der Schweisspistole, da der innere Gasschild --11-- eine gewisse Flexibilität besitzt oder im Extremfall abreisst und leicht ersetzt werden kann.
Die Elemente der Erfindung können auch einzeln in Sonderfällen Anwendung finden. So kann sich das Ausfahren des Zentrierzylinders erübrigen, wenn die Rohrplatte-l-trotz Schweissraupen praktisch eben bleibt, so dass die Achsenlage des Schweissgerätes durch das Zentrierplättchen-11-und durch die einmal justierten Auflagestifte --16-- gewährleistet bleibt. In diesem Fall kann, wie Fig. 4 zeigt, der Führungsstift --6-- mit dem Dorn --8-- entfallen. Der das Zentrierplättchen-11-haltende Stift-10-ist direkt im Schweisskopf befestigt.
Bei kleinen Rohrdurchmessern, bei denen eine Störung der Schutzgaswirkung durch die Atmosphäre aus dem Rohrinneren erfahrungsgemäss geringer in Erscheinung tritt, kann der innere Gasschild entfallen und die Zentrierung durch den robusten Zentrierzylinder allein in der beschriebenen Art erfolgen (Fig. 5).
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Einschweissen von Rohren in Rohrplatten mittels Schutzgasverfahren, bei welchem die Schweisszone nach aussen hin durch ein am Schweisskopf vorgesehenes und allenfalls auch in das Rohrinnere eingesetztes, die Schweisszone abdeckendes Gasschild aus hitzebeständigem, isolierendem Material geschützt ist,
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