Apparat zum Sehweissen von Nähten.
Die Erfindung bezieht sich auf einen
Apparat zum SchweiBen von Nähten, bei dem
Brenner und SchweiBdraht einerseits und Werkstüek anderseits relativ zueinander ver schiebbar sind.
Bei den bekannten Apparaten dieser Art sind der Brenner und der Schweissdraht in bezug auf das Arbeitsstück so angeordnet, daB in Richtung des Fortschreitens der
Schweissnaht stets der Schweissdraht dem
Brenner voraneilt. Hieraus ergibt sich der
Nachteil, dass ein erheblicher Teil der vom
Brenner erzeugten Wärme verloren geht, da die vertikale Wärmekomponente unausgenutzt lediglich eine weitere Erwärmung der bereits fertig geschweissten Naht verursacht, so dass dieser Teil der Wärme für den Arbeitsvorgang selbst verloren ist. Infolge dieser schlechten Wärmeausnutzung können mit den bekannten Schweissapparaten nur Bleche mit verhältnismässig geringer Stärke geschweisst werden.
Weitere Nachteile der bekannten Apparate ergeben sich daraus, dab der Brenner unmittelbar über der frisch gebildeten, noch gliihenden Schweissnaht angeordnet ist, so dass eine besondere Kühlung des Brenners stattfinden muss, um ein Zurückschlagen der
Flamme in den Brenner zu verhindern.
Diese Nachteile sollen nach der Erfin dung dadurch vermieden werden, dass der Brenner und ein SchweiBdrahthalter auf einem gemeinsamen Träger angeordnet und Mittel vorgesehen sind, um eine solche Relativbewegung zwischen Träger und Arbeitsstück herbeizuführen, dass der Brenner dem SchweiBdraht vorangeht.
Auf diese Weise ist der grosse Vorteil erzielt, dass nahezu die gesamte vom Brenner entwickelte Wärme, sowohl die horizontale, als auch die vertikale Wärmekomponente für den Schweissvorgang ausgenutzt wird. Während die vertikale Wärmekomponente zur Vorwärmung des Arbeitsstückes dient, kann die horizontale Wärmekomponente ausschliesslich zum Schmelzen des Schweissdrahtes ausgenutzt werden. Hieraus ergibt sich auch die Möglichkeit einer ununter brochenen Durchführung des Arbeitsbetrie- bes, da das bei den bisherigen Apparaten notwendige zeitweise Zurückziehen des Schweissdrahtes zum Zwecke der ausreiehenden Erwärmung der zu schweissenden Stelle des Arbeitsstückes nicht mehr erforderlich ist.
Zweckmässig sind Brenner und Schweissdrahthalter auf dem Träger derart angeord- net, dass der Brenner mit der Vorschubrich- tung, das heisst mit der Richtung in der der Brenner dem Schweissdraht vorangeht, einen spitzen und der Schweissdraht einen stumpfen Winkel bildet.
Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 bis 3 zeigen einen Apparat zum Längsschweissen bereit, wobei das in Bearbeitung stehende Arbeitsstück feststeht, wäh- rend Brenner und Schweissdraht längs desselben verschoben werden ;
Fig. 4 bis 6 zeigen die Einstellung der Organe für den Fall, dass das in einer Rund- naht zu bearbeitende Arbeitsstück sich um seine Achse dreht, während der Schweissbrenner feststeht ;
Fig. 7 bis 9 betreffen Einzelheiten, sowie eine Abänderung einer solchen ;
Fig. 10 und 11 stellen einfachere Ausführungsformen dar.
(Fig. 1 bis 3) stellt einen längs- geschlitzten Blechzylinder dar, dessen beide Längskanten bei B (Fig. 2) zusammenstossen und dort der Lange nach zusammenzuschweissen sind. Um das Zusammenschweissen zu fördern, sind diese Längskanten auf 30 bis 45 abgeschrägt.
IJnter denselben ist eine hohle oder trogartige Schiene C angelegt, welche die Wärme zusammenhält und zurückstrahlt, so dassl die untern Ränder der Nahstelle leicht und sicher anschmelzen, wobei sie überdies auch noch für die Bildung eines verstärkenden Wulstes auf der Unterseite dienlich ist.Über der herzustellenden SehweiBnaht ist an dem als Schlitten b aus gebildeten Trager ein einstellbar befestigter
Schweissbrenner a, sowie ein einstellbarer und schwingbar gelagerter Schweissmaterialhalter c angeordnet, und zwar in solcher Lage zu einander, dass, während der Schweissbrenner a in einem spitzen Winkel a zur Vorschub- richtung steht, der Schweissmaterialhalter.c hinter ihm in einem stumpfen Winkel,
ss zur
Vorschubrichtung gestellt ist. Der Schweiss materialhalter c ist mittelst seiner Muffe el auf einem Zapfen c2, der in einem Schlitz b' des winkelförmigen Trägerkopfes bides
Schlittens b in der Höhenrichtung einstell bar ist, derart hin-und herschwingbar, dass er das Schweissmaterial in zickzackförmigem
Lauf quer über die Nahtflucht verlegt. Eine zweite, am Schweissmaterialhalter c vorge sehene, einstellbare Muffe c'ist mit einer
Fühlerrolle c4 (Fig. 2, siehe auch Fig. 5) ausgestattet, von der noch später die Rede sein wird.
Der Schlitten b sitzt auf einer sich drehenden Schraubenspindel d und kann mittelst eines in ihm verschiebbar unter gebrachten Eingriffstückes e zum Vorschub an die Spindel d angekuppelt werden (Fig. 3 und 6). Ein Exzenterzapfen f, durch eine im
Schlitten b sitzende Schraube fl in diesem unverschiebbar r gehalten, greift in einen
Schlitz et des Eingriffstückes e.
Durch
Drehen des Exzenterzapfens f mittelst des
Griffes kann das Eingriffstück ss im
Schlitten b verschoben und in das Gewinde der Spindel d eingerückt bezw. aus ihm aus gerückt werden, um den Schlitten b an die
Vorschubspindel d anzukuppeln bezw. von -ihr auszukuppeln. Der Schlitten b ist mit einer Konsole bG versehent die mittelst zweier Mitnehmerringe b4 (Fig. 7) die Schrauben spindel d lose umgreift.
Zwischen diesen Ringen b4 ist mit der Schraubenspindel d eine gesternte Hubscheibe g (in Fig. 8 für sich herausgezeichnet) mittelst eines Keils li derart gekuppelt, dass die Hubscheibe g an der Drehbewegung der Spindel d teilnimmt. während sie vermöge einer längsdurchgehen- den Keilbahn i der Spindel d, in welcher der
Keil h gleitet, der Vorschubbewegung des
Schlittens b folgen kann.
Die Vorschubspindel d ist durch ein Vorgelege j mit einem treibenden Elektromotor k verbunden. Ferner steht sie durch ein Ketten-oder dergleichen Übersetzungsgetriebe m mit einer von zwei Rollwalzen n in Verbindung, auf welchen das oder die Arbeitsstücke ruhen und welche mittelst einer Kupplung s eingerückt werden, wenn die Arbeitsstücke bei Zusammenschweissen in einer Rundnaht um ihre Achse gedreht werden sollen, bei Schweissen in einer Längsnaht aber, wie dies in Fig. 1 der Fall ist, ausgerückt sind, so dass sie dann bloss zur Stützung des Arbeitsstückes dienen. Diese Abtriebsvorrichtungen bilden zusammen mit den Organen zur Umstellun des Brenners die Mittel, die die Herbeiführung einer solchen Relativbewegung zwischen Schlitten und Arbeitsstück ermöglichen, dass der Brenner dem Schweissdraht vorangeht.
An Stelle des infolge Eigengewichtes im Schweissmaterialführer c selbsttätig sich nachstellenden Schweissstabes o kann auch' durch den hohlen Halter c, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, der Schweissdraht o mittelst Vor schubrollen p zwangsweise vorgeschoben werden, wobei der Schweissdraht o nicht nur in einem Strang, sondern auch, wie Fig. 9 zeigt, in mehreren Strängen nebeneinander von irgend welchem Profil geliefert werden : letzteres würde natürlich eine längliche Querschnittshohlform für den Materialhalter c bedingen.
Die Arbeitsweise für das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 bis 3 ist folgende :
Das rohrförmige Arbeitsstück A ruht auf den ausgerückten Rollwalzen. Die Drehung der Vorschubspindel d bewirkt einmal den Vorschub des Schlittens b mit Schweiss drahthalter c und Schweissbrenner a, der hier als Gasbrenner gedacht ist, aber auch elektricher Art bezw. für Lichtbogenschweissung eingerichtet sein könnte.
Dann versetzt sie die Hubscheibe g in Drehbewegung, deren Umfangsnocken g1, an der Rolle c'der Nuffe cs des Materialhalters c angreifend, in Zusammenwirkung mit einer Zugfeder t, die mit letzterem verbunden ist, den Material- halter c in schwingende Bewegung versetzt, so dass dieser das SchweiBmaterial in zickzack-oder schlangenförmigen Windungen quer über die Schweissnut zu deren Ausfül- len verlegt, währenddem der Brenner a in der in Fig. 1 durch einen Pfeil angedeuteten Vorschubrichtung dem Scbweissdraht voran- gehend das Schweissen besorgt.
indem er die V-förmige Schweissnut stark erhitzt und auch das Schweissmaterial zur Verbindung mit den Schrägwänden der Nut schmilzt. Die Hohlschiene C hält dabei die Wärme an der Naht zusammen. Der Vorgang setzt sich so lange selbsttätig fort, bis der Brenner a und der Schweissmaterialhalter c die ganze Lange der Schweissnaht des Rohres bestrichen und diese verschlossen haben. Dann kann der Apparat abgestellt werden.
Wenn das Arbeitsstück nur aus verhält- nismässigdünnem Blech besteht, so kann die Naht in einem Gange der SchweiBvorrich- tung erfolgen. Bei dickerem Blech dagegen empfiehlt es sich, die Naht in mehreren einander ergänzenden Arbeitsgängen zu verschweissen, was leicht durch leeren Rückgang der Schweissvorrichtung und darauffolgende Wiederholung des Schweissvorganges zu be werkstelligen ist.
Handelt es sich um eine Rundnaht, etwa gemäss Fig. 4 bis 6, so müssen die miteinan- der in der Naht zusammenzuschweissenden Arbeitsstücke D, D'um ihre Achse gedreht werden, wozu dann die Kupplung s der Rollwalzen n eingerückt wird, während der Halter b durch Ausrücken des Eingriffstückes eus c aus der Spindel d stillgesetzt wird, so dass der Brenner a und der Sehweissmaterialhalter c an Or nid Stelle verbleiben und nur letzterer durch die Wirkung der Hubscheibe g hin-und hergeschwungen wird.
Für diesen Fall wird der Drehzapfen c2 des Schweissmaterialhalters c in einen um 90 zum Schlitz b1 versetzten Schlitz b2 des Trägerkopfes b8 des Schlittens b umgesteckt und die Fühlerrolle cA des SchweiBmaterialhalters c mit einer seitlichen Nockenbahn g2 der Hub seheibe g (Fig. 8) zum Zusammenwirken ge bracht. Die Folge davon ist, dass jetzt die Schwingbewegung des Schweissmaterialhalters c in einer zur vorigen senkrecht stehenden Ebene, also parallel zur Längsachse der Rohre bezw. quer zur Umfangsrichtung der Naht stattfinden, wie dies für das Belegen der Rundnaht erforderlich ist, ganz entsprechend der Sehwingbewegung quer zur Längsnaht beim ersten Beispiel.
Der Brenner a ist dabei a. m Sehlitten b soleingestellt, dass er auch hier bei der Drehung des Arbeitsstückes im Sinne des in Fig. 4 eingezeich- neten Pfeils dem Sehweissdraht vorangeht.
Er reicht hier mit der Flamme von der Seite her in die durch die Schweissnaht und den Sehweissdrait bestimmte Ebene, könnte aber auch sehr wohl durch Einschaltung eines gebogenen Auslegers zwischen den Schlitten b und den Brenner ganz in jene Ebene hinein- verlegt werden.
In beiden Fällen erhält man mit dem gezeichneten Apparat einen guten Nahtschluss unter Verlegung bezw. Ausfüllung der V-för- migen Schweissnut. Da der Schweissstab oder -dra. ht zwangsweise in stets gleichbleibendem Abstande relativ zum Brenner, sowohl als auch zur Stossstelle und letzterer ebenfalls in stets gleichbleibendem Abstande von der SehweiBstelle zwangläufig geführt wird, wird die Naht von bedeutend gleichmässigerer Beschaffenheit als bei der Handarbeit, wo die Ermüdung des Arbeiters und seine Gesohick lichkeit von ausschlaggebender Bedeutung sind.
Die Aufgabe des den Apparat Bedienenden liegt nur mehr noch in der Beobachtung des richtigen Flusses der beiden Metalle und in der Wartung des Apparates, der übri- gens auch zum Auftragen von Metall auf metallische Unterlagen Verwendung finden könnte. Mit Rücksicht auf den Fluss des SchweiBmaterials kann ein zusätzlicher Brenner u (Fig. 2) zur Vorwärmung des Sehweissmaterials vorgesehen sein.
Die geschilderten Bewegungsverhältnisse sind dadurch gesichert, dass der Brenner und der Schweissdrahthalter auf ein und demsel- ben Träger, der im vorbeschriebenen Ausfüh- rungsbeispiel als Schlitten ausgebildet ist, aber auch ein Wagen sein könnte, angeordnet sind. Dabei kann es aber dann vorkommen. dass, während der Schweissdraht in normaler Weise abschmilzt, der Brenner an einzelnen Stellen die Schweissnahtränder zu stark oder zu wenig stark anschmilzt. Es ist daher angezeigt, den Brennerwagen ausser seiner normalen Triebbewegung, noch mit einer Fein regulierungsvorrichtung zu versehen, um den Brenner von Hand nachstellen oder zurüc1ç- halten zu können.
Zu diesem Zwecke können Mittel vorgesehen sein, vermöge derer der Vorschub des Brenners relativ zum Arbeitsstück nicht nur kraft normaler Antriebsmittel erfolgt, sondern auch mittelst einer Reguliervorrichtung fein regulierbar ist.
Bei der in diesem Sinne eingerichteten Ausführung gemäss Fig. 10 sind Brenner und Schweissdrahthalter auf einem den gemeinsamen Träger bildenden Wagen N angeordnet. Der Brenner a wird durch eine rohrschellenartige flemme K getragen und in dieser in geeigneter Weise festgeklemmt.
Dieselbe sitzt schwenkbar an dem einen Ende einer Stange K1. welche an einem bei K drehbaren doppelarmigen Hebel H in ihrer Achsenrichtung verstellbar angeordnet ist.
Die Stellung des in der schwenkbaren Klemme ff gehaltenen Brenners a wird durch eine Traverse T gesichert. Am andern Arm des Hebels H ist eine Schraubenspindel E angelenkt, die sich durch ein Winkelstiial-G' eines Schweissdrahttragwinkels G erstreckt und unterhalb des Winkelstückes Seine Spannfeder trägt. Der Schlitten J trägt den Lagerzapfen E2 für den Brennertraghebel II und ist in der Höhenrichtung einstellbar durch den Wagen L eines in waagrechter Richtung vor-und rückwärts verstellbaren Schlittens L geführt.
Dieser ist mittelst einer Schraubenspindel 11 auf einem Rahmen N' verstellbar, an welchem der Schweissdraht- tragwinkel G befestigt ist. Der N1 ist als Schlitten auf einem Wagen N in der Bewegungsrichtung des letzteren verschiebbar, während der Schlitten L mit dem Schlil- ten J quer dazu verstellbar ist. Die Verstel lung des Schlittenrahmens N1 auf dem Wagen N erfolgt von Hand mittelst einer Schraubenspindel S. Der Wagen N weist zwei Achsen O mit Laufrollen 0'au, mittelst deren er auf den Laufschienen P'des Maschinengestelles P ruht.
Als Mittel zur Bewegung des Wagens N kann irgend eine Kraftquelle Q, etwa ein Elektromotor, ein Federwerk oder auch ein Gewichtszug vorgesehen sein, welche Kraftquelle den Wagen in einer solchen Richtung bewegt, dass der Brenner dem Schweissdraht vorangeht. Im vorliegenden Falle ist beispielsweise ein Elektromotor vorhanden, welcher durch ein Doppelkonusriemengetriebe Z die eine der beiden Wagenachsen 0 mit regulierbarer Ge schwindigkeit antreibt.
Die beschriebene Einrichtung gestattet, die Bewegungen des Brenner-und SchweiB- drahtwagens N, die vom Elektromotor Q ausgehen, durch eine Regulierbewegung seitens des Schweissers zum Zwecke der Beschleuni- gung oder Verlangsamung des Wagenvorschubes zu regulieren, wie aus der nachfol- genden Beschreibung hervorgeht.
Der Wagen N wird von Hand so zum Arbeitsstück A eingestellt, dass der Brenner a in der richtigen Seiten-und Höhenlage zu der zu schweiBenden Naht des Arbeitsstückes steht, wozu der Hebel H mittelst des Schlittens J und der Spindel E, sowie mittelst des Schlittens L und der Spindel M entsprechend eingestellt wird.
Dabei hat wie bei der ersten Ausführung der Brenner a zum SchweiBdraht o mit Bezug auf den durch den Pfeil 8 gekennzeichneten Arbeitsvorschub längs der SchweiBnaht x eine solche Stellung, daB er dem SchweiBdraht o vorangeht. Der Wagen N bewegt sich mit gleichförmiger Geschwindigkeit im Sinne des Pfeils Ï vorwärts und nimmt dabei den Brenner a und den Schweissdraht o längs der Schweissnaht mit. Sollte zufälligerweise die fortschreitende Bewegung des Wagens N bezw. des Brenners a eine zu rasche sein, was sich durch ungenügende Anschmelzung der Schweissnuträ. nder bemerkbar macht, so kann man dadurch, dass man im Doppelkonusriemengetriebe Z den Riemen von Hand verschiebt, die Geschwindigkeit des Wagens vermindern.
Oder aber es wird im Sinne einer Feinregulierung der Schlittenrahmen N'mit- telst der Spindel S zum Ausgleich des zu raschen Wagenvorschubes in gegensätzlicher Richtung verschoben. Ähnlich lässt sich auch bei zu starker Anschmelzung der Schweiss nutränder, was bei zu langsamem Vorschub des Brenners eintreten kann, dessen Vorschubbewegung beschleunigen. Durch diese Handregulierung, namentlich mit Hilfe der Schraubenspindel S, hat man die Möglich- keit, den Schweissvorgang aufs feinste abzustimmen bezw. den jeweiligen Umständen entsprechend anzupassen.
Bei Arbeitsstücken mit Rundnähten wird zweckmäBig das Arbeitsstück um seine Achse gedreht, während der jetzt stillstehende Brenner a so eingestellt wird, dass er immer wieder relativ zum Arbeitsstück dem Schweiss- draht o vorangeht.
Es mag hier beiläufig auch erwähnt werden, daB der SchweiBdrahthalter c als geschlossene doppelwandige Hiilse zur Aufnahme von Eühlwasser oder dergleichen ausgebildet sein kann. Aueh die Schienen P'des Gestelles P, welche besonders der Erhitzung ausgesetzt sind, können hohl und wassergekühlt sein.
Während man bisher etwa eine zwangsweise Zufuhr des Schweissdrahtes im Auge hatte, kann der Halter oder SchweiBdraht- halter c auch so ausgebildet und gestellt sein. daB der Schweissdraht, namentlich wenn er senkrecht oder annähernd senkrecht steht. unter seinem eigenen Gewicht der SchweiBstelle zu läuft. Dabei kann die Anordnung vorzugsweise so getroffen werden, dass der Brennerwagen bei seiner Vorschubbewegung den leicht zulaufenden SchweiBdraht ge wissermassen in die SchweiBnut hineinzieht.
Eine einfachere Bauart ist in Fig. 11 dargestellt. Dieselbe ist in vorzüglicher Weise geeignet, auf das Arbeitsstück selbst aufgelegt werden zu können, zum Beispiel auf Rohren und Kessel von grossem Durchmesser.
Hier liegt der Brenner a auf einer Schiene U, auf welcher er derart verstellbar befestigt ist, daB er jeder Neigung entsprechend eingestellt werden kann. Diese Schiene U ist in der Hohenrichtung einstellbar an einem den gemeinsamen Träger für Brenner und SchweiBdrahthalter bildenden Wagen N2 a. ngebracht, der mittelst Rollen O2 auf dem auf das Arbeitsstück auflegbaren Tragrahmen V verschiebbar ist und unter dem Zug eines Gewichtes W steht.
Mit dem Wagen N2 ist durch Gelenkstreben X und mit dem Brenner a durch eine Gelenkstrebe Zt der SchweiBdrahthalter c verbunden, mit der Mass- gabe, daB auch hier der Brenner a beim Vorschub des Wagens in Richtung des Pfeils Ù IRngs der Schweissnaht dem Schweissdraht o vorangeht. Dabei kann durch Verschieben des Brennersadie relative Schrägstellung des Schweissdrahthalters c zum Brenner bezw. zur Brennerflamme reguliert werden.
Die Bewegung des Wagens N2 im Vorschub- sinne erfolgt unter dem Zug des Gewichtes W und kann gegebenenfalls von Hand gesteuert werden. Auch hier kann der Brennerwagen N2 mit einer zusätzlichen Reguliervorrichtung versehen sein ; es könnte etwa die Brennertragschiene U zum Wagen N2 mit- telst einer Schraubenspindel längsverschieb- bar angeordnet sein, wobei dann der Schweiss drahthalter c mit dem Brenner a in geeigneter Weise verbunden sein müsste.
Diese letzte Ausführung könnte auch so gewendet werden, dass sie zum Schweissen von Vertikalnähten an Gasometern, Glocken, stehenden Zylindern usw. verwendbar wäre ; man müsste dazu nur eine passende Vertikalführung für den Brennerwagen vorsehen, wobei dessen Gewicht durch ein Gegengewicht, gegebenenfalls mit geringem Übergewicht ausgeglichen werden könnte.
Apparatus for the welding of seams.
The invention relates to a
Apparatus for welding seams in which
The torch and welding wire on the one hand and work pieces on the other hand are displaceable relative to one another.
In the known apparatus of this type, the torch and the welding wire are arranged with respect to the workpiece so that in the direction of the advancement of the
The welding seam is always the welding wire
Brenner rushes ahead. This results in the
Disadvantage that a significant part of the
The heat generated by the burner is lost, since the unused vertical heat component merely causes the welded seam to heat up further, so that this part of the heat is lost for the work process itself. As a result of this poor utilization of heat, only metal sheets with a relatively low thickness can be welded with the known welding apparatus.
Further disadvantages of the known apparatus arise from the fact that the burner is arranged directly above the freshly formed, still glowing weld seam, so that special cooling of the burner must take place in order to prevent the
Prevent flame in the burner.
According to the invention, these disadvantages are to be avoided in that the torch and a welding wire holder are arranged on a common carrier and means are provided to bring about such a relative movement between the carrier and the workpiece that the torch precedes the welding wire.
In this way, the great advantage is achieved that almost all of the heat developed by the torch, both the horizontal and the vertical heat components, is used for the welding process. While the vertical heat component is used to preheat the workpiece, the horizontal heat component can only be used to melt the welding wire. This also results in the possibility of an uninterrupted operation of the work, since the temporary retraction of the welding wire for the purpose of sufficient heating of the work piece to be welded is no longer necessary with the previous apparatus.
The torch and welding wire holder are expediently arranged on the carrier in such a way that the torch forms an acute angle with the feed direction, that is to say with the direction in which the torch precedes the welding wire, and the welding wire forms an obtuse angle.
Several exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing.
1 to 3 show an apparatus ready for longitudinal welding, the work piece being processed being stationary while the torch and welding wire are displaced along it;
4 to 6 show the setting of the organs in the event that the work piece to be machined in a circular seam rotates around its axis while the welding torch is stationary;
Figures 7 to 9 relate to details and a modification of such;
Figures 10 and 11 illustrate simpler embodiments.
(Fig. 1 to 3) represents a longitudinally slotted sheet metal cylinder, the two longitudinal edges of which meet at B (Fig. 2) and are to be welded together lengthwise there. In order to promote the welding together, these longitudinal edges are beveled at 30 to 45.
A hollow or trough-like rail C is placed underneath it, which holds the heat together and radiates it back so that the lower edges of the seam can be easily and safely melted, and it is also useful for the formation of a reinforcing bead on the underside A welded seam is an adjustably fastened to the carrier formed as a slide b
Welding torch a and an adjustable and pivotably mounted welding material holder c are arranged in such a position to each other that while the welding torch a is at an acute angle a to the direction of advance, the welding material holder c behind it is at an obtuse angle,
ss for
Feed direction is set. The welding material holder c is by means of its socket el on a pin c2, which is in a slot b 'of the angular support head
Slide b is adjustable in the height direction, can be swung back and forth in such a way that it zigzagged the welding material
Run across the seam alignment. A second adjustable sleeve c 'provided on the welding material holder c is provided with a
Sensor roller c4 (Fig. 2, see also Fig. 5) equipped, which will be discussed later.
The slide b sits on a rotating screw spindle d and can be coupled to the spindle d for advancement by means of an engaging piece e slidably placed in it (FIGS. 3 and 6). An eccentric pin f, through an im
Slide b seated screw fl held in this immovable r, engages in one
Slot et of the engagement piece e.
By
Turn the eccentric pin f by means of the
Handle can the engaging piece ss in
Slide b moved and indented respectively into the thread of the spindle d. to be moved out of it to the carriage b to the
To couple feed spindle d or. to disengage her. The carriage b is provided with a bracket bG which loosely encompasses the screw spindle d by means of two driver rings b4 (FIG. 7).
Between these rings b4 a yesterday's lifting disc g (shown separately in FIG. 8) is coupled to the screw spindle d by means of a wedge li in such a way that the lifting disc g participates in the rotary movement of the spindle d. while by virtue of a longitudinal wedge path i of the spindle d, in which the
Wedge h slides, the feed movement of the
Slide b can follow.
The feed spindle d is connected to a driving electric motor k by a back gear j. Furthermore, it is connected by a chain or similar transmission gear m to one of two roller rollers n on which the work piece or pieces rest and which are engaged by means of a clutch s when the work pieces are to be rotated around their axis when welded together in a circular seam , but when welding in a longitudinal seam, as is the case in FIG. 1, are disengaged, so that they then only serve to support the work piece. These output devices, together with the organs for converting the torch, form the means which enable such a relative movement to be brought about between the slide and the workpiece that the torch precedes the welding wire.
Instead of the welding rod o, which automatically adjusts itself due to its own weight in the welding material guide c, the welding wire o can also be forcibly advanced through the hollow holder c, as shown in FIG. 4, by means of feed rollers p, with the welding wire o not only in one Strand, but also, as FIG. 9 shows, in several strands next to one another of any profile: the latter would of course require an elongated hollow cross-sectional shape for the material holder c.
The mode of operation for the embodiment according to FIGS. 1 to 3 is as follows:
The tubular work piece A rests on the disengaged rolling rollers. The rotation of the feed spindle d once causes the feed of the carriage b with welding wire holder c and welding torch a, which is intended here as a gas burner, but also electrical type or respectively. could be set up for arc welding.
Then it sets the lifting disc g in rotary motion, the circumferential cam g1 of which, engaging on the roller c'der sleeve cs of the material holder c, in cooperation with a tension spring t, which is connected to the latter, sets the material holder c in oscillating motion, see above that it places the welding material in zigzag or serpentine turns across the welding groove to fill it, while the torch a takes care of the welding in the advance direction indicated by an arrow in FIG. 1, preceding the welding wire.
by strongly heating the V-shaped welding groove and also melting the welding material for the connection with the sloping walls of the groove. The hollow rail C holds the heat together at the seam. The process continues automatically until the burner a and the welding material holder c have brushed the entire length of the weld seam of the pipe and have closed it. Then the machine can be switched off.
If the work piece consists only of relatively thin sheet metal, the seam can be made in one pass of the welding device. In the case of thicker sheet metal, on the other hand, it is advisable to weld the seam in several complementary operations, which can easily be achieved by empty retraction of the welding device and subsequent repetition of the welding process.
If it is a round seam, for example according to FIGS. 4 to 6, the workpieces D, D 'to be welded together in the seam must be rotated about their axis, for which purpose the clutch s of the rolling rollers n is engaged while the holder b is stopped by disengaging the engagement piece eus c from the spindle d, so that the burner a and the welding material holder c remain in place and only the latter is swung back and forth by the action of the lifting disc g.
For this case, the pivot c2 of the welding material holder c is plugged into a slot b2 of the carrier head b8 of the slide b offset by 90 to the slot b1 and the sensor roller cA of the welding material holder c with a lateral cam track g2 of the hub g (Fig. 8) to interact brought. The consequence of this is that the oscillating movement of the welding material holder c is now in a plane that is perpendicular to the previous plane, ie parallel to the longitudinal axis of the pipes and / or. take place transversely to the circumferential direction of the seam, as is necessary for covering the circumferential seam, in accordance with the visual swinging movement transversely to the longitudinal seam in the first example.
The burner a is a. The base is set so that it also precedes the welding wire when the workpiece is rotated in the sense of the arrow drawn in FIG.
With the flame it extends from the side into the plane defined by the weld seam and the welded profile, but could very well be moved completely into that plane by inserting a curved arm between the carriage b and the burner.
In both cases, the apparatus shown gives a good seam seal with laying or. Filling of the V-shaped welding groove. Since the welding rod or -dra. If it is compulsorily kept at a constant distance relative to the burner, as well as to the joint, and the latter is also forced at a constant distance from the point of view, the seam will be of a significantly more uniform quality than in manual work, where the fatigue of the worker and his comfort are of crucial importance.
The task of the operator of the device is now only to observe the correct flow of the two metals and to maintain the device, which, by the way, could also be used to apply metal to metallic substrates. With regard to the flow of the welding material, an additional burner u (FIG. 2) can be provided for preheating the welding material.
The described movement conditions are ensured by the fact that the torch and the welding wire holder are arranged on one and the same carrier, which is designed as a slide in the exemplary embodiment described above, but could also be a carriage. But then it can happen. that, while the welding wire melts in the normal way, the torch is melting the edges of the weld seam too much or too little in some places. It is therefore advisable to equip the burner carriage with a fine adjustment device in addition to its normal drive movement so that the burner can be readjusted or held back manually.
For this purpose, means can be provided by means of which the advance of the burner relative to the workpiece is not only effected by means of normal drive means, but can also be finely regulated by means of a regulating device.
In the embodiment according to FIG. 10 set up in this sense, the torch and welding wire holder are arranged on a carriage N forming the common carrier. The burner a is carried by a clamp-like clamp K and clamped in this in a suitable manner.
The same sits pivotably on one end of a rod K1. which is arranged adjustable in its axial direction on a two-armed lever H rotatable at K.
The position of the burner a held in the pivoting clamp ff is secured by a cross member T. On the other arm of the lever H, a screw spindle E is articulated, which extends through an angle section G 'of a welding wire support bracket G and carries its tension spring below the angle piece. The slide J carries the bearing journal E2 for the burner support lever II and is guided, adjustable in the height direction, by the carriage L of a slide L which can be moved forwards and backwards in the horizontal direction.
This can be adjusted by means of a screw spindle 11 on a frame N 'to which the welding wire support bracket G is attached. The N1 can be displaced as a slide on a carriage N in the direction of movement of the latter, while the slide L with the slide J can be adjusted transversely thereto. The carriage frame N1 is adjusted on the carriage N by hand using a screw spindle S. The carriage N has two axes O with rollers 0'au, by means of which it rests on the running rails P 'of the machine frame P.
Any power source Q, such as an electric motor, a spring mechanism or a weight train, can be provided as the means for moving the carriage N, which power source moves the carriage in such a direction that the torch precedes the welding wire. In the present case, for example, an electric motor is present, which drives one of the two car axles 0 with adjustable speed through a double-cone belt transmission Z.
The device described allows the movements of the torch and welding wire carriage N, which originate from the electric motor Q, to be regulated by a regulating movement on the part of the welder for the purpose of accelerating or slowing down the carriage advance, as can be seen from the following description.
The carriage N is set by hand to the workpiece A in such a way that the burner a is in the correct lateral and vertical position to the seam of the workpiece to be welded, for which the lever H by means of the carriage J and the spindle E, and by means of the carriage L. and the spindle M is adjusted accordingly.
As in the first embodiment, the position of the torch a relative to the welding wire o with reference to the working feed indicated by the arrow 8 along the weld seam x is such that it precedes the welding wire o. The carriage N moves forward at a uniform speed in the direction of the arrow Ï and thereby takes the torch a and the welding wire o along the weld seam. Should the progressive movement of the carriage N bezw. of the burner a too fast, which is caused by insufficient melting of the welding groove. If this becomes noticeable, you can reduce the speed of the carriage by moving the belt in the double-cone belt drive Z by hand.
Or else, in the sense of a fine adjustment, the slide frame N ′ is shifted in the opposite direction by means of the spindle S to compensate for the too rapid carriage advance. Similarly, if the edges of the weld seam have melted too much, which can occur if the advance of the torch is too slow, its advance movement can be accelerated. With this manual regulation, namely with the help of the screw spindle S, one has the possibility to fine-tune the welding process. to adapt to the respective circumstances.
In the case of work pieces with circumferential seams, the work piece is expediently rotated about its axis, while the now stationary burner a is set so that it always precedes the welding wire o relative to the work piece.
It may also be mentioned here in passing that the welding wire holder c can be designed as a closed, double-walled sleeve for receiving cooling water or the like. The rails P ′ of the frame P, which are particularly exposed to the heating, can also be hollow and water-cooled.
While up to now a forced feeding of the welding wire was in mind, the holder or welding wire holder c can also be designed and placed in this way. that the welding wire, especially when it is vertical or almost vertical. running under his own weight to the welding point. The arrangement can preferably be made in such a way that the torch carriage pulls the slightly tapering welding wire into the welding groove as it moves.
A simpler design is shown in FIG. The same is particularly suitable for being able to be placed on the work piece itself, for example on pipes and vessels of large diameter.
Here the burner a lies on a rail U, on which it is fastened so that it can be adjusted so that it can be adjusted to suit any inclination. This rail U can be adjusted in height on a carriage N2 a forming the common carrier for the torch and welding wire holder. which can be displaced by means of rollers O2 on the support frame V that can be placed on the workpiece and is under the tension of a weight W.
The welding wire holder c is connected to the carriage N2 by hinged struts X and to the torch a by a hinged strut Zt, with the proviso that here too the torch a precedes the welding wire o when the carriage is advanced in the direction of the arrow Ù IR along the weld seam . By moving the torch, the relative inclination of the welding wire holder c to the torch or to the burner flame.
The movement of the carriage N2 in the feed direction takes place under the pull of the weight W and can, if necessary, be controlled by hand. Here, too, the burner carriage N2 can be provided with an additional regulating device; For example, the torch support rail U could be arranged to be longitudinally displaceable relative to the carriage N2 by means of a screw spindle, the welding wire holder c then having to be connected to the torch a in a suitable manner.
This last version could also be turned so that it could be used for welding vertical seams on gasometers, bells, standing cylinders, etc.; one would only have to provide a suitable vertical guide for the burner carriage, whereby its weight could be compensated by a counterweight, possibly with a slight excess weight.