DE10063776C1 - Formiervorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formieren einer Längs- oder Rundschweißnaht beim Schweißen von Rohren (1) oder Behältern aus unmagnetischen oder nur sehr gering magnetischen Stählen, mit einer dem Schweißbrenner gegenüberliegenden Formierungskammer (6). Zur Reduzierung der Fertigungs- und Betriebskosten wird erfindungsgemäß vorgesehen eine schweißbrennergeführte, nur den jeweiligen Schweißbereich abdeckende Formiergaskammer (6), die auf einem Laufwagen (2) montiert ist, der mit Gleit- oder Rollelementen (9) zu seiner Abstützung und Verschiebung auf der dem Schweißbrenner abgewandten Rohr- oder Behälter-Wandungsseite und zu seiner Mitnahme mit zumindest einem Magneten (8) bestückt ist, dem auf der Schweißbrenner-Seite ein gegenpoliger Magnet (8') zugeordnet ist, der auf einem mit dem Schweißbrenner verbundenen Laufwagen (10) montiert ist, der mit Gleit- oder Rollelementen (9) zu seiner Abstützung und Verschiebung auf der dem Schweißbrenner zugewandten Rohr- oder Behälter-Wandungsseite bestückt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formieren einer Längs- oder Rund­ schweißnaht beim Schweißen von Rohren oder Behältern aus unmagnetischen oder nur sehr gering magnetischen Stählen, mit einer dem Schweißbrenner ge­ genüberliegenden Formiergaskammer.

Beim Schweißen von Edelstählen ist es erforderlich, die dem Schweißbrenner gegenüberliegende Seite der Schweißnaht mit Schutzgas abzudecken, um die sogenannten Anlauffarben zu verhindern, die eine potentielle Korrosionsgefahr darstellen. Dieses Abdecken mit Schutzgas, das sogenannte Formieren, ge­ schieht üblicherweise dadurch, dass bei Herstellung einer Längsschweißnaht im Rohr über seine gesamte Länge ein sogenannter Untergasbalken angebracht wird, während bei der Herstellung von Rundschweißnähten in das Rohr eine so­ genannte Formiergaskammer eingebracht wird. In beiden Anwendungsfällen muss die gesamte zu verschweißende Naht abgedeckt werden, also entweder entsprechend der Länge des Bauteils oder aber entsprechend seines Umfanges.

Die DE 31 49 835 A1 offenbart eine Einrichtung für Schutzgasbeflutung beim Schweißen, vornehmlich von Hohlkörpern aus austenitischen Werkstoffen. Vorge­ sehen ist eine an eine Gasquelle angeschlossene Kammer, der eine verstellbare An­ presseinrichtung zugeordnet ist. Die Kammer besteht aus einem feststehenden Teil mit Anlageflächen und an die Oberflächenkontur anpassbaren Wänden, die aus axial verstellbaren Lamellen gebildet sind. Mittels Klemmvorrichtungen werden die La­ mellen gegen Gleitflächen am festen Teil verspannt. Die verstellbare Anpressein­ richtung, bestehend aus Verlängerungsstück, Spindel mit Mutter und Druckstück, erlaubt ein Umsetzen der Kammer.

Die DE 31 03 941 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Schutz der Rückseiten von durch Schweißen zu verbindenden Werkstücken während des Schweißvorganges im Bereich der Schweißnaht unter Anwendung von Schutzgas, vorzugsweise in Form eines Ringes unter der Schweißnaht. Zur Verbesserung der Anpassungsfähig­ keit des Ringes und zur Vermeidung von Undichtigkeiten soll der Ring im Quer­ schnitt kanalförmig und aus einem flexiblen, im Querschnitt halbierten Metall­ schlauch ausgebildet sein.

Die DD 227 366 A1 offenbart eine Formiereinrichtung zum Schweißen von Tanken aus austenitischem Stahl. Vorgesehen ist eine Schutzgaskammer, die mittels Fe­ dern in einer an der Tankmantelinnenwandung durch Vakuumsauger fixierbaren Hal­ terung beweglich angeordnet ist. Vorgesehen sind ferner mehrere, durch Gelenke quer zur Schweißnaht schwenkbeweglich ausgebildete untereinander gasdicht ver­ bundene Segmente sowie eine vorgespannte Flachfeder, die sich über alle Segmen­ te in Richtung der Schweißnaht erstreckt und mit dem mittleren Segment starr ver­ bunden ist. Diese Einrichtung soll besonders für das Schweißen von vormontierten CrNi-Tanken auf Baustellen geeignet sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Vorrichtung hinsichtlich ihrer Fertigungs- sowie ihrer Betriebskosten zu verbessern.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Vorrichtung wird diese Aufgabe er­ findungsgemäß gelöst durch eine schweißbrennergeführte, nur den jeweiligen Schweißbereich abdeckende Formiergaskammer, die auf einem Laufwagen mon­ tiert ist, der mit Gleit- oder Rollelementen zu seiner Abstützung und Verschie­ bung auf der dem Schweißbrenner abgewandten Rohr- oder Behälter- Wandungsseite und zu seiner Mitnahme mit zumindest einem Magneten bestückt ist, dem auf der Schweißbrenner-Seite ein gegenpoliger Magnet zugeordnet ist, der auf einem mit dem Schweißbrenner verbundenen Laufwagen montiert ist, der mit Gleit- oder Rollelementen zu seiner Abstützung und Verschiebung auf der dem Schweißbrenner zugewandten Rohr- oder Behälter-Wandungsseite bestückt ist.

Da erfindungsgemäß somit nur der jeweilige Schweißbereich mit Formiergas ab­ gedeckt werden muss, lässt sich der bisher notwendige Gasverbrauch erheblich reduzieren. Außerdem führt die Konstruktion mit einer magnetgeführten Formier­ gaskammer zu einem weniger aufwendigen Führungssystem und somit zu einer Reduzierung der Fertigungskosten.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn jeder der beiden Laufwagen zwei mit den Gleit- oder Rollelementen und jeweils einem Magneten bestückte Laufplatten aufweist, die an zwei sich gegenüberliegenden Enden einer Koppel verschwenkbar ange­ lenkt sind.

Um ein ruckfreies Nachführen der Formiergaskammer zu erzielen, ist eine genaue Abstandsjustierung der Magnete gegenüber der zugeordneten Werkstückoberflä­ che erforderlich. Es ist daher zweckmäßig, wenn jeder Magnet auf seinem Lauf­ wagen höhenjustierbar angeordnet ist.

Die Magnete können Dauermagnete oder aber Elektromagnete sein.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und wer­ den in Verbindung mit weiteren Vorteilen der Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 in Stirnansicht eine auf einer Rohrwandung aufgesetzte Vor­ richtung zum Formieren einer Schweißnaht;

Fig. 2 in gegenüber Fig. 1 verkleinertem Maßstab eine perspektivi­ sche Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung den inneren Laufwagen der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 und

Fig. 4 die Darstellung gemäß Fig. 3 in Draufsicht.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Formieren einer Längs- oder Rundschweißnaht beim Schweißen eines Rohres 1 aus unmagnetischem oder nur sehr gering ma­ gnetischem Stahl. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel soll der zur Ausfüh­ rung der Schweißnähte bestimmte, in den Figuren jedoch nicht näher dargestellte Schweißbrenner auf der Außenseite des Rohres 1 geführt werden.

Im Innenraum 1a des angedeuteten Rohres 1 ist ein erster Laufwagen 2 vorgese­ hen, der gemäß den Fig. 3 und 4 zwei Laufplatten 3 aufweist, die an zwei sich gegenüberliegenden Enden einer Koppel 4 verschwenkbar angelenkt sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Koppel 4 aus zwei Parallellenkern 4a, 4b, die mit ihren Enden jeweils einen Ansatz 3a der zugeordneten Lauf­ platte 3 umgreifen und hier über einen gemeinsamen Bolzen 5 verschwenkbar angelenkt sind. An dieser Koppel 4 ist eine Formiergaskammer 6 montiert und zwar über eine mittlere Schraubbolzenverbindung 7, die eine Schwenkjustierung der Formiergaskammer 6 zulässt, deren Länge dem jeweiligen Schweißbereich entspricht, der von der Formiergaskammer 6 abgedeckt wird.

Die beiden Laufplatten 3 dieses ersten Laufwagens 2 sind jeweils quadratisch ausgebildet und weisen jeweils einen zentrisch montierten, höhenjustierbaren Magneten 8 sowie in jedem ihrer vier Eckbereiche ein als Kugelrolle ausgebildetes Gleit- oder Rollelement 9 auf.

Dem im Innenraum 1a des Rohres 1 angeordneten ersten Laufwagen 2 ist auf der Rohraußenseite ein zweiter Laufwagen 10 zugeordnet, der in seinem Aufbau genau dem des ersten Laufwagens 2 entsprechen kann, wobei die Koppel 4' eine Aufnahme zur Befestigung des nicht näher dargestellten Schweißbrenners auf­ weist. Auf den beiden Laufplatten 3' ist zentrisch jeweils ein Magnet 8' ange­ ordnet, der einem Magneten 8 des ersten Laufwagens 2 zugeordnet, gegenüber dem Magneten 8 aber gegenpolig ausgebildet ist. Auch die Magnete 8' können gegenüber der ihr zugeordneten Laufplatte 3' höhenjustierbar montiert sein.

Der auf die Rohraußenwandung aufgesetzte zweite Laufwagen 10 hält über sei­ ne Magnete 8' den im Rohrinnenraum 1a angesetzten ersten Laufwagen 2 in Po­ sition, so dass mit den Bewegungen des Schweißbrenners und damit des zwei­ ten Laufwagens 10 die Formiergaskammer 6 magnetisch nachgeführt wird.

Die Magnete 8, 8' können Permanentmagnete oder aber Elektromagnete sein.

Durch die magnetische Nachführung des ersten Laufwagens 2 wird immer nur der jeweilige Schweißbereich mit Formiergas abgedeckt.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Formieren einer Längs- oder Rundschweißnaht beim Schweißen von Rohren (1) oder Behältern aus unmagnetischen oder nur sehr gering magnetischen Stählen, mit einer dem Schweißbrenner gegen­ überliegenden Formiergaskammer (6), gekennzeichnet durch eine schweiß­ brennergeführte, nur den jeweiligen Schweißbereich abdeckende Formier­ gaskammer (6), die auf einem Laufwagen (2) montiert ist, der mit Gleit- oder Rollelementen (9) zu seiner Abstützung und Verschiebung auf der dem Schweißbrenner abgewandten Rohr- oder Behälter-Wandungsseite und zu seiner Mitnahme mit zumindest einem Magneten (8) bestückt ist, dem auf der Schweißbrenner-Seite ein gegenpoliger Magnet (8') zugeord­ net ist, der auf einem mit dem Schweißbrenner verbundenen Laufwagen (10) montiert ist, der mit Gleit- oder Rollelementen (9) zu seiner Abstüt­ zung und Verschiebung auf der dem Schweißbrenner zugewandten Rohr- oder Behälter-Wandungsseite bestückt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Laufwagen (2, 10) zwei mit den Gleit- oder Rollelementen (9) und jeweils einem Magneten (8, 8') bestückte Laufplatten (3, 3') aufweist, die an zwei sich gegenüberliegenden Enden einer Koppel (4, 4') verschwenk­ bar angelenkt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lauf­ platte (3, 3') etwa quadratisch ausgebildet und mit einem zentrisch mon­ tierten Magneten (8, 8') bestückt ist, der konzentrisch von Gleit- oder Rollelementen (9) umgeben ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der vier Eckbereiche einer Laufplatte (3, 3') ein Gleit- oder Rollelement (9) an­ geordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Gleit- oder Rollelemente (9) durch Kugelrollen gebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass jeder Magnet (8, 8') auf seinem Laufwagen (2, 10) höhen­ justierbar angeordnet ist.