DD246932A1

DD246932A1 - DEVICE FOR WELDING THE WELDING WELDING OF CIRCULAR SEAMS ON CROWNED COMPONENTS

Info

Publication number: DD246932A1
Application number: DD28735786A
Authority: DD
Inventors: Michael Ulber; Peter Moeller
Original assignee: Leipzig Chemieanlagen
Priority date: 1986-02-26
Filing date: 1986-02-26
Publication date: 1987-06-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schweissbadsicherung, mit der es moeglich ist, die Wurzellage von gekruemmten Bauteilen zu schweissen, ohne dass es notwendig ist, an die Nahtvorbereitung und die Genauigkeit der zu verschweissenden Bauteile hohe Ansprueche zu stellen. Die Erfindung soll universell und wiederholt fuer verschiedene Bauteilgroessen, insbesondere auch fuer kleine Kruemmungsradien eingesetzt werden koennen, ohne dass Fehler in der Schweissnahtwurzel, aus ihr herruehrend, auftreten. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass ein bekanntes flexibles, nicht brennbares Glasfasergewebeband auf einer Vorratsspule angeordnet und zwei separat gelagerte und radial bewegliche durch Druckfedern vorgespannte Andrueckrollen dem Glasfasergewebeband zugeordnet sind. Die Vorratsspule ist mit Fuehrungsblechen versehen. Der Andrueckmechanismus ist ueber einem Kopplungstraeger mit einer Radialzustellung verbunden, die an einer Verdreheinheit angeflanscht ist. Eine Axialzustellung ist weiterhin dem Andrueckmechanismus zugeordnet. Die Vorrichtung zur Schweissbadsicherung ist vorrangig anwendbar im Behaelter-, Apparate- und Rohrleitungsbau. Fig. 2The invention relates to a device for Schweißbadsicherung, with which it is possible to weld the root pass of curved components, without it being necessary to make high demands on the seam preparation and accuracy of the components to be welded. The invention should be universally and repeatedly used for different component sizes, especially for small Kruemmungsradien without errors in the weld root, resulting from her occur. According to the invention, the object is achieved by arranging a known, flexible, nonflammable glass fiber fabric tape on a supply reel and by assigning two separately mounted and radially movable pressure rolls pretensioned pressure rolls to the glass fiber fabric tape. The supply reel is provided with Fuehrungsblechen. The pressure mechanism is connected via a coupling carrier with a radial feed, which is flanged to a twisting unit. An Axialzustellung is still assigned to the pressure mechanism. The device for Schweißbadsicherung is primarily applicable in Behaelter-, Apparate- and piping construction. Fig. 2

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schweißbadsicherung für das teilautomatische und automatische Wurzelschweißen von gekrümmten Bauteilen, insbesondere im Behälter-, Apparate- und Rohrleitungsbau.The invention relates to a device for Schweißbadsicherung for semi-automatic and automatic root welding of curved components, especially in container, apparatus and piping.

Characteristic of the known technical solutions

Bekannt sind als Schweißbadsicherungen für die Schweißung von Rundnähten Metallringe, die in die Bauteile eingeheftet werden. Bei auftretenden Formabweichungen der zu verschweißenden Teile ist erhebliche Anpaßbarkeit notwendig, um ein Herauslaufen des Schweißgutes zu verhindern. Des weiteren ist ein erheblicher Aufwand erforderlich, falls diese Metallringe nach dem Schweißen nicht im Bauteil verbleiben können, wie dies im Apparate- und Anlagenbau oftmals der Fall ist.Are known as Schweißbadsicherungen for the welding of round seams metal rings, which are stapled into the components. When occurring deviations in shape of the parts to be welded considerable adaptability is necessary to prevent leakage of the weld metal. Furthermore, a considerable effort is required if these metal rings can not remain in the component after welding, as is often the case in apparatus and plant construction.

Aus der DD-PS 75933 ist ein Kupfernahtformschuh bekannt, der das Auslaufen des flüssigen Schweißgutes verhindert, in dem dieser Nahtformschuh eine speziell ausgebildete Nut besitzt.From DD-PS 75933 a copper seam forming shoe is known, which prevents the leakage of liquid weld metal, in which this seam forming shoe has a specially trained groove.

Des weiteren sind durch die DE-AS 1615190 Kupferschweißschuhe bekannt, die die Naht abstützen.Furthermore, 1615190 copper welding shoes are known from DE-AS, which support the seam.

Bei diesen Erfindungen werden jedoch die Fragen der Anpassung an den Nahtverlauf, sowie des Nahtkantenversatzes der zu verschweißenden Teile ungenügend gelöst. Weitere Schwierigkeiten treten durch eine erhöhte Aufhärtungsneigüng des Schweißgutes infolge der schnellen Wärmeableitung durch die Kupferschuhe auf.In these inventions, however, the questions of adaptation to the seam course, as well as the seam edge offset of the parts to be welded are insufficiently solved. Further difficulties occur due to increased hardening tendency of the weld metal due to the rapid heat dissipation through the copper shoes.

Es sind durch die DD-PS 68301 und DD-PS 84120, sowie durch die DE-AS 1301692 technische Lösungen bekannt, die Vorrichtungen zur Stützung des Schweißgutes mittels Pulver beinhalten. Infolge der Nachgiebigkeit der Pulverkissen wirken sich Form- Lagetoleranzen der zu verschweißenden Bauteile weniger auf die Nahtgüte aus als bei starren Badsicherungen. Das Stützpulver hat jedoch den Nachteil, daß es in die Schweißwurzel eindringen und zu Schweißfehlern führen kann.There are DD-PS 68301 and DD-PS 84120, and DE-AS 1301692 technical solutions known which include devices for supporting the weld metal by means of powder. Due to the resilience of the powder pad form-position tolerances of the components to be welded affect less on the seam quality than in rigid bath fuses. However, the support powder has the disadvantage that it can penetrate into the weld root and lead to welding defects.

Die technischen Lösungen zur Nahtabstützung mittels Pulver erfordern relativ große Mechanismen zur stetigen Zu- und Abführung des Pulvers, so daß diese Erfindungen nur bei großen Behältern und Rohren oder bei Längsnähten angewendet werden.The technical solutions for suture support by powder require relatively large mechanisms for continuous supply and removal of the powder, so that these inventions are only applied to large containers and pipes or longitudinal seams.

In der DE-AS 1952188 ist ein flexibles Badsicherungsband beschrieben, welches zur Formung der Wurzel und zur Abstützung des Schweißbades an die Nahtunterseite geklebt wird. Neben den hohen Kosten solcher Bänder fallen insbesondere die notwendigen relativ hohen Vorbereitungs- und Abschlußzeiten zur Anbringung und Entfernung dieser Badsicherungsbänder negativ ins Gewicht.In DE-AS 1952188 a flexible bath securing band is described, which is glued to the formation of the root and the support of the welding pool to the underside of the seam. In addition to the high cost of such bands fall in particular the necessary relatively high preparation and completion times for attachment and removal of this Badsicherungsbänder negatively.

Es wird in der DD-PS 138742 eine Schweißbadsicherung beschrieben, bei der eine plastisch-elastisch verformbare Rolle aus nichtbrennbarem Material gegen die Naht gedrückt wird und am Außendurchmesser des Schweißteils abrollt. Diese Lösung ist nur bei gekrümmten Nähten über 500 mm Durchmesser anwendbar, da die Möglichkeit der Innenschweißung gegeben seinIt is described in DD-PS 138742 a weld pool, in which a plastically-elastically deformable roll of non-combustible material is pressed against the seam and rolls on the outer diameter of the weldment. This solution is only applicable to curved seams over 500 mm diameter, as there is the possibility of internal welding

muß. Zudem schmilzt diese Rolle bei Kontakt mit dem Schweißbad an, so daß eine exakte Abstützung und Formung der Wurzellage nur beim ersten Umlauf der Rolle gewährleistet ist.got to. In addition, this role melts on contact with the weld pool, so that an exact support and shaping of the root pass is guaranteed only during the first circulation of the role.

Neben den bereits beschriebenen technischen Lösungen sind auch Schweißbadsicherungssysteme aus Drahtglas und Keramik DD-PS 205103 und DD-PS 114918 bekannt. Diese Lösungen können jedoch für Rundnähte aufgrund der geometrischen Gestaltung der Badsicherungselemente nicht angewendet werden.In addition to the technical solutions already described, welded-wire protection systems made of wire-glass and ceramic DD-PS 205103 and DD-PS 114918 are also known. However, these solutions can not be applied to round seams due to the geometric design of the bath fuses.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Schweißbadsicherung zu schaffen, mit der es möglich ist, die Wurzel von Rundnähten an gekrümmten Bauteilen, insbesondere auch mit kleinen Durchmessern, mittels hochproduktiven Schweißverfahren teilautomatisch oder automatisch zu schweißen, so daß gegenüber dem Wurzelschweißen von Hand eine wesentliche Steigerung der Arbeitsproduktivität erreicht wird. Die Vorrichtung soll universell und wiederholt eingesetzt werden, ohne daß Fehler in der Wurzel, aus ihr herrührend, auftreten. Die Vor-bzw. Nacharbeit zum Anbringen und Ablösen der Badsicherung soll dabei auf ein Minimum reduziert werden.The aim of the invention is to provide a device for Schweißbadsicherung, with which it is possible to semi-automatically or automatically weld the root of round seams on curved components, especially with small diameters by means of highly productive welding process, so that compared to the root welding by hand a substantial increase in labor productivity is achieved. The device is intended to be used universally and repeatedly, without errors in the root, arising from her occur. The pros and. Reworking for attaching and detaching the bath fuse should be reduced to a minimum.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Schweißbadsicherung zu schaffen, die bei unterschiedlichen Bauteiiabmessungen wiederholt anwendbar ist und mit der !nnendurchmesserunterschiede bzw. auftretender Nahtkantenversatz der zu verschweißenden Bauteile bei der Formung der Wurzel ausgeglichen werden können und ein Auslaufen des Schweißgutes sicher verhindert wird, so daß nur geringe Anforderungen an die Qualität der Schweißnahtvorbereitung gestellt werden müssen.The invention has for its object to provide a device for Schweißbadsicherung, which is repeatedly applicable to different Bauteiiabmessungen and with the! Nnendurchmesserunterschiede or occurring seam edge offset of the components to be welded in the formation of the root can be compensated and leakage of the weld metal is reliably prevented , so that only low demands on the quality of the weld preparation must be made.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein flexibles, nicht brennbares Glasfasergewebeband, welches sich auf einer Vorratsspule befindet, durch zwei separate, drehbar gelagerte und durch Druckfedern vorgespannte Andrückrollen, an welchen sich am Umfang Mitnehmerstifte befinden und die voneinander unabhängig radial zur Drehachse des Bauteils beweglich sind, gegen die Schweißnahtunterseite des gehefteten rotierenden Bauteils gedrückt wird, wobei die Achse der Andrückrollen parallel zur Rotationsachse des Schweißteils liegt.According to the invention, the object is achieved in that a flexible, non-combustible glass fiber cloth tape, which is located on a supply reel, by two separate, rotatably mounted and biased by compression springs pressure rollers, which are located on the circumference drive pins and which are independent of each other radially to the axis of rotation of the component are movable, is pressed against the weld bottom of the stapled rotating member, wherein the axis of the pressure rollers is parallel to the axis of rotation of the welding part.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:

Figur 1: Gesamtansicht der Vorrichtung Figur 2: Schnittdarstellung A-A Figur 3: Schnittdarstellung B-BFigure 1: Overall view of the device Figure 2: Sectional view A-A Figure 3: Sectional view B-B

Die Vorrichtung zur Schweißbadsicherung besteht, wie in Figur 1 dargestellt, aus der bekannten Axialzustellung 3, der bekannten Radialzustellung 1, welche an einer Verdreheinheit 2 angeflanscht ist und einem Andrückmechanismus 5, der über den Kopplungsträger4 mit der Radialzustellung 1 verbunden ist. Der Andrückmechanismus 5, in Figur 2 und 3 dargestellt, bestehend aus zwei separaten, in Rollenhalterungen 12 wälzgelagerten Andrückrollen 10, welche durch Druckfedern 9 vorbelastet sind, einer am Kopplungsträger 4 angeflanschten Vorratsspule 8 mit vorzugsweise angeschweißten Führungsblechen 17 und einem an der Rollenhalterung 12 vorzugsweise angeschraubten Abstreifer 6, wird mittels Führungsbolzen 13 und zugeordneten Paßfedern 14 in paarweisen Bohrungen des feststehenden Kopplungsträgers 4 radial geführt und in bekannterweise mit vorzugsweise Stiften 18 gesichertThe device for Schweißbadsicherung consists, as shown in Figure 1, from the known Axialzustellung 3, the known Radialzustellung 1, which is flanged to a twisting unit 2 and a Andrückmechanismus 5, which is connected via the Kopplungsträger4 with the Radialzustellung 1. The pressing mechanism 5, shown in Figures 2 and 3, consisting of two separate, roller bearings 12 roller bearing pressure rollers 10 which are biased by compression springs 9, a flanged on the coupling support 4 supply spool 8 preferably welded guide plates 17 and a preferably screwed to the roll holder 12 Scrapers 6, is radially guided by means of guide pins 13 and associated keyways 14 in pairwise holes of the fixed coupling carrier 4 and secured in a known manner with preferably pins 18

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt: The device according to the invention works as follows:

Entsprechend der günstigsten Schweißposition wird der Andrückmechanismus 5 mit der Radialstellung 1 durch eine Verdreheinheit 2, die mit der Drehachse des zu verschweißenden Bauteils 19 fluchtet, gedreht und fixiert. Der Andrückmechanismus 5 wird axial in das geheftete Bauteil 19 mittels Axialzustellung 3 eingeführt und auf Höhe des Schweißspaltes gegenüber dem feststehenden Schweißbrenner 20 positioniert. Durch eine Radialzustellung 1 werden die Andrückrollen 10 mit dem daraufliegenden nichtbrennbaren Glasfasergewebeband 7 so gegen das geheftete Bauteil 19 gedruckt, daß die Druckfedern 9 gespannt werden. Durch die getrennte radiale Verschiebemöglichkeit der beiden Andrückrollen 10 wird bei auftretendem Nahtkantenversatz oder bei Formabweichungen der zu verschweißenden Bauteile 19 eine sichere Anlage des Glasfasergewebebandes 7 an beiden Nahtkanten erreicht, welche auch bei Rotation des Bauteils 19, durch die mögliche radiale Bewegung der Andrückrolien 10 nach innen oder außen ständig aufrechterhalten wird. Bei in bekannterweise erzeugter Rotation des Bauteils 19 mit Schweißgeschwindigkeit wird über Reibschluß und die am Umfang der Andrückrollen 10 angebrachten Mitnehmerstifte 11 das Glasfasergewebeband 7 aus einer Vorratsspule 8 abgespult und kontinuierlich der Schweißstelle zugeführt, so daß durch die erfindungsgemäße Vorrichtung der Effekt der Schweißbadsicherung, mit Abstützung und Formung der Wurzel während des gesamten Schweißprozesses erhalten bleibt. Ein Abstreifer 6 sichert die Trennung des verbrauchten Glasfasergewebebandes 7 von den Andrückrollen 10. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat folgende Vorteile:According to the most favorable welding position, the pressing mechanism 5 is rotated and fixed with the radial position 1 by a twisting unit 2, which is aligned with the axis of rotation of the component 19 to be welded. The pressing mechanism 5 is inserted axially into the stapled component 19 by means of axial feed 3 and positioned at the level of the welding gap with respect to the stationary welding torch 20. By a radial feed 1, the pressure rollers 10 are printed with the non-combustible fiberglass cloth belt 7 lying against it against the stapled component 19 so that the compression springs 9 are tensioned. Due to the separate radial displacement possibility of the two pressure rollers 10, a secure contact of the glass fiber fabric belt 7 is achieved at both seam edges occurring seam offset or form deviations of the components to be welded 19, which also during rotation of the component 19, by the possible radial movement of the Andrückrolien 10 inside or is constantly maintained externally. When in known manner generated rotation of the component 19 with welding speed, the glass fiber cloth belt 7 is unwound from a supply spool 8 and continuously fed to the weld, so that the inventive device the effect of the weld pool, with support via friction and attached to the circumference of the pressure rollers 10 driving pins 11 with support and shaping the root throughout the welding process. A scraper 6 ensures the separation of the used glass fiber cloth belt 7 from the pressure rollers 10. The device according to the invention has the following advantages:

— Ausgleich von Nahtkantenversatz der zu verschweißenden Bauteile und den damit verbundenen geringen Qualitätsanforderungen an die Nahtvorbereitung- Compensation of seam offset of the components to be welded and the associated low quality requirements for the seam preparation

— Zeit- und Energieeinsparung durch die mögliche Anwendung hochproduktiver Schweißverfahren gegenüber dem WIG-Handschweißen- Time and energy savings through the possible application of highly productive welding processes compared to TIG manual welding

— kontinuierliche Arbeitsweise während des Schweißprozesses und der damit verbundenen Automatisierungsmöglichkeit des gesamten Prozesses- Continuous operation during the welding process and the associated automation of the entire process

— Die Vorrichtung ist insbesondere auch für kleine Bauteildurchmesser anwendbar.- The device is particularly applicable for small component diameter.

— geringe Vorbereitungs- und Abschlußzeiten zum Bedienen der Vorrichtung zur Schweißbadsicherung- Low preparation and completion times for operating the device for welding pool

— Die Vorrichtung ist universell für verschiedene Bauteilgrößen einsetzbar.- The device is universally applicable for different component sizes.

Claims

Invention claim:

1. Apparatus for Schweißbadsicherung for welding round seams on curved components, consisting of an axial and Radialzustellung, characterized in that on the one hand the radial feed (Dan a twisting unit (2) which is fixed to the Axialzustellung (3) flanged in the component axis is connected via a coupling carrier (4) with a pressing mechanism (5) and associated scraper (6) so that a ansich known, flexible, non-combustible glass fiber cloth belt (7) arranged on a supply reel (8), by two separate, rotatably mounted and by compression springs (9) preloaded pressure rollers (10) on which are located on the periphery driving pins, is guided, and that on the other hand, the pressure rollers (10) via roller mounts (12) and associated guide pin (13) with parallel keys (14) in Holes of a fixed coupling carrier (4) are guided radially.

2. Apparatus for Schweißbadsicherung according to claim 1, characterized in that the pressure mechanism (5) on the coupling carrier (4) is mounted replaceably by means of screws (15).

3. Apparatus for Schweißbadsicherung according to claim 1, characterized in that the pressure rollers (10) have a guide groove for the glass fiber cloth belt (7).

4. Apparatus for Schweißbadsicherung according to claim 1, characterized in that the supply reel (8) are associated with two guide plates (17).