AT370356B - Kuehleinrichtung fuer das einschweissen von vorstehenden duennwandigen rohren in dickwandige rohrplatten mittels kehlnaehten - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung für das Einschweissen von vorstehenden dünnwandi- gen Rohren in dickwandige Rohrplatten mittels Kehlnähten. 



   Fig.   l   stellt eine Schweissverbindung dar, wie sie üblicherweise beim Schweissen dünnwandi- ger Rohre mit Rohrplatten angewendet wird. 



   Diese Verbindungsart hat sich in vielen Fällen bewährt, doch kann es bei hoher Bean- spruchung und ungünstiger chemischer Zusammensetzung vorkommen, dass Inhomogenitäten im
Schweissbereich in späterer Folge zu Schäden führen. Ungünstig ist dabei, dass auf Grund der Er- starrung und Kristallisation die Seigerungszone in den am stärksten durch Eigenspannungen, äusse- ren Spannungen und durch Korrosion beanspruchter Zonen liegt, so dass gerade an der schwächsten
Stelle des Nahtbereiches die höchste Beanspruchung auftritt. Dieser Effekt verstärkt sich da- durch, dass vom Rohr die Seigerungszone aufgeschmolzen wird und Phosphor- und Schwefelanreiche- rungen sich an der letzten Erstarrungszone ausscheiden. 



   Im Gegensatz dazu lässt die in Fig. 2 dargestellte Nahtform erkennen, dass am Rohr nur die äussere Zone, die verhältnismässig frei von Verunreinigungen ist, angeschmolzen wird, wodurch weniger Seigerungsprodukte in die Schmelze gelangen und damit die Schwachstelle im Nahtmittenbereich gemildert ist. 



   Die Herstellung solcher Nähte ist jedoch besonders bei dünnwandigen Rohren (2 mm) äusserst schwierig, da auf Grund der Temperaturverhältnisse zwischen der dicken Platte und dem dünnen Rohr eine Überhitzung des Rohres und dadurch ein Abbrennen des Rohrendes nahezu nicht vermeidbar ist. Eine abhelfende Massnahme für die Handschweissung ist in Fig. 3 in Form eines wassergekühlten Stöpsels dargestellt. Diese eignet sich aber nur zur Handschweissung. Ausserdem besteht bei dieser Art von Kühleinrichtung die Gefahr, dass sich der Stöpsel durch Wärmedehnung im Rohr verklemmt. 



   Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Kühleinrichtung, welche sich für eine automatische und/oder händische WIG-Schweissung eignet. 



   Dies wird bei einer Kühleinrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass ein federnd an die innere Rohrwand angedrückter   flüssigkeits-oder   gasgekühlter kreisbogenförmiger Gleitschuh im Bereich der Schweisszone an der Schweisskopfhalterung angelenkt ist. 



   Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der kreisbogenförmige Gleitschuh mit einem Berührungswinkel von 10 bis   3500 ausgebildet   ist. 



   Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schweisskopfhalterung zur Aufnahme der Federkraft des federnd angelenkten Gleitschuhs durch zwei Zentrierscheiben radial geführt ist, wobei die axiale Führung durch eine am Aussenrand des Rohres abgestützte, gegebenenfalls angetriebene Rolle erfolgt, welche am Schweisskopf drehbar befestigt ist. 



   Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen Fig. l eine Schweissnaht herkömmlicher Art zur Verbindung dünnwandiger Rohre mit Rohrplatten, Fig. 2 eine Schweissnaht, bei welcher das Rohr etwas aus der Rohrplatte herausragt, Fig. 3 eine Kühlvorrichtung der bekannten Art, Fig. 4 die erfindungsgemässe Kühleinrichtung im Aufriss, teilweise im Querschnitt, Fig. 5 die erfindungsgemässe Kühleinrichtung im Grundriss und Fig. 6 und 7 zwei extreme Varianten der erfindungsgemässen Kühleinrichtung im Grundriss. 



   In   Fig. 1 bezeichnet-1--das Rohr,-2-die Rohrplatte,-3--die   Schweissnaht und - die Seigerungszone. Man erkennt den nachteiligen direkten Übergang von Schweiss-   naht-3-zur Seigerungszone-4-.    



   Aus Fig. 2 kann man erkennen, dass kein direkter Übergang zwischen der   Schweissnaht --3--   und der   Seigerungszone --4- vorhanden   ist. 
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 Fig. 3 dargestellt, welcher von einem Kühlmittel,   z. B. Wasser   oder Luft durchströmt ist. Durch die Kühlung wird der nachteilige Effekt des direkten Übergangs zwischen   Schweissnaht -3-- und     Seigerungszone --4- nahezu   vermieden. Der   Stöpsel -5-- hat   jedoch die bereits erwähnten Nachteile, wonach es durch die Wärmedehnung desselben zur Verklemmung kommen kann, und dass keine automatische Schweissung möglich ist. 



   In Fig. 4 ist die erfindungsgemässe   Kühleinrichtung -5-- in   Verbindung mit einem WIG-Schweiss-   kopf --6- dargestellt,   welcher drehbar im Rohr-l-angeordnet ist. Im Rohr-l-befinden sich zwei Zentrierscheiben-7 und 8-- auf einem Rohrstutzen-9-, in welchem der Schweiss- 

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   kopf --6 drehbar   gelagert ist. Eine am Schweisskopf --6-- angelenkte Rolle --10-- übernimmt die axiale Führung des Schweisskopfs --6--. Die Rolle --10-- kann gegebenenfalls motorisch angetrieben 
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 einen Halteteil --13-- gegen die Innenseite des Rohres --1--, wodurch sich ein guter Wärmekontakt ergibt. 



   In Fig. 5 ist der Berührungswinkel der   Kühleinrichtung-S-mit   dem   Rohr-l-mit a   bezeichnet, welcher gemäss den Ausführungsbeispielen nach Fig. 6 und 7 0 bzw.   3600 beträgt.   Vorzugsweise wird ein Berührungswinkel a von 10 bis   3500 angewendet, u. zw.   in Abhängigkeit von der Rohrwandstärke. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Kühleinrichtung für das Einschweissen von vorstehenden dünnwandigen Rohren in dickwandige Rohrplatten mittels Kehlnähten, dadurch gekennzeichnet, dass ein federnd an die Innenfläche ies Rohres   (1)   andrückbarer   flüssigkeits- oder gasgekühlter   kreisbogenförmiger Gleitschuh (5) Lm Bereich der Schweisszone an der Schweisskopfhalterung (6) angelenkt ist.

Claims (1)

1. 2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Berührungswinkel ies kreisbogenförmigen Gleitschuhs (5) zwischen 10 und 3500 beträgt.

   3. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweisskopfhalte- rung (6) zur Aufnahme der Federkraft des federnd angelenkten Gleitschuhs (5) durch zwei an sich bekannte Zentrierscheiben (7, 8) radial geführt ist, wobei die axiale Führung durch eine an der Stirnfläche des Rohres (1) abgestützte, gegebenenfalls angetriebene Rolle (10) erfolgt, welche am 3schweisskopf (6) drehbar befestigt ist.