DE102015003089A1 - Welding device with improved welding wire guide - Google Patents
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- B23K9/0286—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections with an electrode moving around the fixed tube during the welding operation
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schweißvorrichtung (1). Erfindungsgemäß umfasst die Schweißvorrichtung mindestens ein Rahmenteil (2) zum Anordnen einer oder mehrerer Funktionseinrichtungen, ein Fahrwerk (4) zum Ankoppeln an ein Führungsband (6), wobei in einem Betriebszustand das Führungsband (6) bevorzugt an einem Rohr (10) befestigt ist, das Führungsband (6) das Rohr (10) in Umfangsrichtung (U) umschließt und sich das Führungsband (6) derart in axialer Richtung (A) erstreckt, dass es das Rohr (10) zumindest abschnittsweise überlagert, wobei das Fahrwerk derart gestaltet ist, dass sich der Verfahrweg der Schweißvorrichtung (1) entlang der Umfangsrichtung des Führungsbandes (6) erstreckt, eine Anschlusseinrichtung (11) zum Anschließen von mindestens einer Zuführleitung, ein mit der Anschlusseinrichtung (11) über die Zuführleitung verbundener Schweißkopf (14), mindestens eine Antriebseinrichtung (15), wobei die Antriebseinrichtung (15) zum Bewegen der Schweißvorrichtung (1) mit dem Führungsband (6) in Kontakt bringbar ist, mindestens eine Drahtbevorratungseinrichtung (36) zum Bereitstellen von Schweißdraht, und eine Drahtvorschubeinrichtung (16) zum Fördern des Schweißdrahtes zu dem Schweißkopf (14), wobei der Schweißdraht derart von der Drahtbevorratungseinrichtung zum Schweißkopf (14) gefördert wird, dass der Schweißdraht zwischen der Drahtbevorratungseinrichtung (36) und dem Schweißkopf (14) um weniger als 360°, insbesondere um weniger als 180°, um seine Längsachse tordiert wird und eine zumindest abschnittsweise gebogene Bahn beschreibt, wobei jede Biegung der Bahn einen Radius aufweist der größer als 15 cm, ist.The invention relates to a welding device (1). According to the invention, the welding device comprises at least one frame part (2) for arranging one or more functional devices, a chassis (4) for coupling to a guide strip (6), wherein in one operating state the guide strip (6) is preferably fastened to a tube (10), the guide band (6) surrounds the tube (10) in the circumferential direction (U) and the guide band (6) extends in the axial direction (A) in such a way that it superimposes the tube (10) at least in sections, the suspension being designed in such a way that in that the travel path of the welding device (1) extends along the circumferential direction of the guide strip (6), connecting means (11) for connecting at least one feed line, a welding head (14) connected to the connecting device (11) via the feed line, at least one drive device (15), wherein the drive device (15) for moving the welding device (1) with the guide strip (6) is brought into contact, at least one wire storage device (36) for providing welding wire, and a wire feeding device (16) for conveying the welding wire to the welding head (14), wherein the welding wire is conveyed from the wire storing device to the welding head (14) such that the welding wire is interposed between the wire storing device (14). 36) and the welding head (14) is twisted about its longitudinal axis by less than 360 °, in particular by less than 180 °, and describes an at least partially curved path, wherein each bend of the track has a radius greater than 15 cm.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich gemäß Anspruch 1 auf eine Schweißvorrichtung und gemäß Anspruch 6 auf eine Orbitalschweißvorrichtung.The present invention relates according to
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Fügetechnik. Leitungen, insbesondere Leitungen zum Führen von Gasen, bestehen oftmals aus Rohren, insbesondere aus Metall, und werden je nach Anwendungsgebiet mittels Kleben, Löten oder Schweißen miteinander verbunden. Es werden insbesondere beim Onshore- oder Offshore-Schweißen von Pipelines (Gas- & Öl-Pipelines) Orbitalschweißsysteme (Bugs) genutzt, wobei das Schweißgerät auf einem Positionierband fährt, das um ein Rohr herum befestigt wird, und eine zwischen die einzelnen Rohre der Pipeline und die Rohre verbindende Schweißnaht mit einer oder mehreren Raupenlagen nebeneinander oder übereinander einbringt.The present invention is in the technical field of joining technology. Lines, in particular lines for guiding gases, often consist of pipes, in particular of metal, and are connected to one another by adhesive bonding, soldering or welding, depending on the field of application. In particular, in onshore or offshore welding of pipelines (gas & oil pipelines), orbital welding systems (bugs) are used, with the welder traveling on a positioning belt which is fastened around a pipe and one between the individual pipes of the pipeline and connecting the pipes connecting weld with one or more tracks adjacent to each other or one above the other.
Die Druckschrift
Eine weitere Orbitalschweißvorrichtung, die zum Verbinden von Metallrohren verwendet wird, ist durch die Druckschrift
Weiterhin offenbaren die Druckschriften
Aufgrund der gestiegenen Anforderungen an eine Schweißnaht ist es erforderliche die Schweißnähte gegenüber den durch die Gegenstände der genannten Druckschriften erzeugten Schweißnähte mit einer höheren Präzision zu erzeugen.Due to the increased demands on a weld, it is necessary to produce the welds with respect to the welds produced by the objects of the cited references with a higher precision.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schweißvorrichtung bereitzustellen, die eine Verbesserung der Schweißnahtqualität ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to provide a welding device which allows an improvement in the weld quality.
Die zuvor genannte Aufgabe wird durch eine Schweißvorrichtung, insbesondere eine Orbitalschweißvorrichtung, nach Anspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Orbitalschweißvorrichtung umfasst bevorzugt mindestens ein Rahmenteil zum Anordnen einer oder mehrerer Funktionseinrichtungen, ein Fahrwerk zum Ankoppeln an ein Führungsband, wobei in einem Betriebszustand das Führungsband bevorzugt an einem Rohr befestigt ist, wobei das Führungsband dabei das Rohr in Umfangsrichtung umschließt und sich das Führungsband derart in axialer Richtung erstreckt, dass es das Rohr zumindest abschnittsweise überlagert, wobei das Fahrwerk derart gestaltet ist, dass sich der Verfahrweg der Schweißvorrichtung entlang der Umfangsrichtung des Führungsbandes erstreckt, eine Anschlusseinrichtung zum Anschließen von mindestens einer Zuführleitung, ein mit der Anschlusseinrichtung über die Zuführleitung verbundener Schweißkopf, mindestens eine Antriebseinrichtung, wobei die Antriebseinrichtung zum Bewegen der Schweißvorrichtung mit dem Führungsband in Kontakt bringbar ist, mindestens eine Drahtbevorratungseinrichtung zum Bereitstellen von Schweißdraht, und eine Drahtvorschubeinrichtung zum Fördern des Schweißdrahtes zu dem Schweißkopf, wobei der Schweißdraht derart von der Drahtbevorratungseinrichtung zum Schweißkopf gefördert wird, dass der Schweißdraht zwischen der Drahtbevorratungseinrichtung und dem Schweißkopf um weniger als 360°, insbesondere um weniger als 180°, um seine Längsachse tordiert wird und eine zumindest abschnittsweise gebogene Bahn beschreibt, wobei jede Biegung der Bahn einen Radius aufweist, der > 15 cm oder größer oder gleich 16 cm oder größer oder gleich 17 cm oder größer oder gleich 18 cm oder größer oder gleich 19 cm oder größer oder gleich 20 cm oder größer oder gleich 21 cm oder größer oder gleich 22 cm oder größer oder gleich 23 cm oder größer oder gleich 24 cm oder größer oder gleich 25 cm ist. Diese Lösung ist vorteilhaft, da der Draht beim Transport von der Drahtbevorratungseinrichtung zur Schweißstelle nur geringe Verformungen erfährt. Aufgrund der geringen Verformungen weist der Draht an der Schweißstelle gegenüber dem Zustand, wenn der Draht auf der Drahtbereitstellungseinrichtung angeordnet ist, nur unwesentliche oder vernachlässigbare Eigenschaftsänderungen auf.The aforementioned object is achieved by a welding device, in particular an orbital welding device according to
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der Unteransprüche.Further preferred embodiments are the subject of the following description and the dependent claims.
Die zwischen der Drahtvorschubeinrichtung und dem Schweißkopf beschrieben Kurve ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Kurve zweiter Ordnung, insbesondere eine Kurve gemäß der Form y = ax2 + bx + c. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da der Schweißdraht keine Richtungsänderung erfährt, wie es der Fall wäre, wenn die Kurve einen Wendepunkt hätte. Es wird somit die Biegerichtung des Schweißdrahts, die dieser auf der Drahtbevorratungseinrichtung aufweist, im Wesentlichen beibehalten. Dies ist vorteilhaft, da Biegerichtungsänderungen reduziert werden, da sie als schädlich für die Qualität der Schweißnaht identifiziert wurden, da sie erhebliche Oberflächenspannungen im Schweißdraht bewirken.The curve described between the wire feeder and the welding head, according to a preferred embodiment of the present invention, is a second order curve, in particular a curve according to the form y = ax 2 + bx + c. This embodiment is advantageous because the welding wire does not undergo any change in direction, as would be the case if the curve had a point of inflection. It is thus the bending direction of the welding wire, which has this on the Drahtbevorratungseinrichtung, substantially maintained. This is advantageous because bending direction changes are reduced because they have been identified as detrimental to the quality of the weld since they cause significant surface tensions in the weld wire.
Die Drahtvorschubeinrichtung ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einerseits einer Rotationsachse der Drahtbevorratungseinrichtung im Bereich eines ersten Anteils des Rahmenteils, insbesondere oberhalb des Rahmenanteils, angeordnet und der Schweißkopf ist andererseits der Rotationsachse der Drahtbevorratungseinrichtung im Bereich eines zweiten Anteils des Rahmenteil, insbesondere in einer Ausnehmung des Rahmenteils, angeordnet. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da durch die beabstandete Anordnung des Schweißkopfes und der Drahtvorschubeinrichtung zueinander die erfindungsgemäß geformte Schweißdrahtführungsbahn ermöglicht wird.The wire feed device according to a further preferred embodiment of the present invention, on the one hand a rotation axis of the wire storage device in the region of a first portion of the frame part, in particular above the frame portion, arranged and the welding head on the other hand, the axis of rotation of Drahtbevorratungseinrichtung in the range of a second portion of the frame part, in particular in one Recess of the frame part, arranged. This embodiment is advantageous because the spaced-apart arrangement of the welding head and the wire feed device to each other, the inventively shaped welding wire guide track is made possible.
Die Schweißvorrichtung weist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Erstreckungsrichtung der Rotationsachse ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, wobei die Drahtbevorratungseinrichtung näher zu dem ersten Ende hin angeordnet ist als zu dem zweiten Ende und der Schweißkopf näher zu dem zweiten Ende hin angeordnet ist als zu dem ersten Ende. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da sie, insbesondere in Verbindung mit dem auf verschiedenen Seiten der Rotationsachse angeordneten Schweißkopf und der Drahtbevorratungseinrichtung, eine Schweißdrahtführungsbahn ohne Knicke und kleine Radien, insbesondere ohne Radien kleiner als 15 cm, ermöglicht.The welding apparatus according to another preferred embodiment of the present invention has a first end and a second end in the direction of extension of the axis of rotation, wherein the wire storage device is located closer to the first end than the second end and the welding head is closer to the second end is as to the first end. This embodiment is advantageous because, in particular in connection with the welding head arranged on different sides of the axis of rotation and the wire storage device, it allows a welding wire guide path without kinks and small radii, in particular without radii smaller than 15 cm.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner gemäß Anspruch 6 auf eine Orbitalschweißvorrichtung. Erfindungsgemäß umfasst die Orbitalschweißvorrichtung mindestens eine Drahtbevorratungseinrichtung zum Bereitstellen von Schweißdraht, und eine Drahtvorschubeinrichtung zum Fördern des Schweißdrahtes zu einem Schweißkopf, wobei der Schweißdraht derart von der Drahtbevorratungseinrichtung zum Schweißkopf gefördert wird, dass der Schweißdraht zwischen der Drahtbevorratungseinrichtung und dem Schweißkopf um weniger als 360°, insbesondere um weniger als 180°, um seine Längsachse tordiert wird und eine zumindest abschnittsweise gebogene Bahn beschreibt, wobei jede Biegung der Bahn einen Radius aufweist der größer oder gleich 15 cm oder größer oder gleich 16 cm oder größer oder gleich 17 cm oder größer oder gleich 18 cm oder größer oder gleich 19 cm oder größer oder gleich 20 cm oder größer oder gleich 21 cm oder größer oder gleich 22 cm oder größer oder gleich 23 cm oder größer oder gleich 24 cm oder größer oder gleich 25 cm ist.The present invention further relates to an orbital welding apparatus according to claim 6. According to the invention, the orbital welding device comprises at least one wire storage device for providing welding wire, and a wire feeding device for conveying the welding wire to a welding head, wherein the welding wire is conveyed from the wire storing device to the welding head such that the welding wire between the wire storing device and the welding head is less than 360 °, in particular by less than 180 °, is twisted about its longitudinal axis and describes an at least partially curved path, wherein each bend of the web has a radius greater than or equal to 15 cm or greater than or equal to 16 cm or greater than or equal to 17 cm or greater or equal 18 cm or greater or equal to 19 cm or greater or equal to 20 cm or greater or equal to 21 cm or greater or equal to 22 cm or greater or equal to 23 cm or greater or equal to 24 cm or greater or equal to 25 cm.
Die Orbitalschweißvorrichtung weist bevorzugt ein Rahmenteil zum Anordnen einer oder mehrerer Funktionseinrichtungen auf. Zusätzlich oder alternativ weist die Orbitalschweißvorrichtung bevorzugt ein Fahrwerk zum Ankoppeln an ein Führungsband auf, wobei in einem Betriebszustand das Führungsband bevorzugt an einem Rohr befestigt ist, das Führungsband das Rohr in Umfangsrichtung umschließt und sich das Führungsband derart in axialer Richtung erstreckt, dass es das Rohr zumindest abschnittsweise überlagert, wobei das Fahrwerk derart gestaltet ist, dass sich der Verfahrweg der Schweißvorrichtung entlang der Umfangsrichtung des Führungsbandes erstreckt. Zusätzlich oder alternativ weist die Orbitalschweißvorrichtung bevorzugt eine Anschlusseinrichtung zum Anschließen von mindestens einer Zuführleitung auf. Weiterhin ist der Schweißkopf bevorzugt über eine Zuführleitung mit der Anschlusseinrichtung verbunden. Zusätzlich oder alternativ weist die Orbitalschweißvorrichtung bevorzugt mindestens eine Antriebseinrichtung auf, wobei die Antriebseinrichtung zum Bewegen der Schweißvorrichtung mit dem Führungsband in Kontakt bringbar ist. Zusätzlich oder alternativ weist die Orbitalschweißvorrichtung bevorzugt mindestens eine Drahtbevorratungseinrichtung zum Bereitstellen von Schweißdraht auf.The orbital welding device preferably has a frame part for arranging one or more functional devices. Additionally or alternatively, the orbital welding device preferably has a chassis for coupling to a guide band, wherein in an operating state, the guide band is preferably attached to a tube, the guide band enclosing the tube in the circumferential direction and the guide band extends in the axial direction such that it overlaps the tube at least in sections, wherein the chassis is designed such that the travel of the welding device extends along the circumferential direction of the guide band. Additionally or alternatively, the orbital welding device preferably has a connection device for connecting at least one supply line. Furthermore, the welding head is preferably connected via a feed line to the connection device. Additionally or alternatively, the orbital welding device preferably has at least one drive device, wherein the drive device for moving the welding device can be brought into contact with the guide belt. Additionally or alternatively, the orbital welding device preferably has at least one wire storage device for providing welding wire.
Die Verwendung der Wörter „im Wesentlichen” definiert bevorzugt in allen Fällen, in denen diese Wörter im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden eine Abweichung im Bereich von 1%–30%, insbesondere von 1%–20%, insbesondere von 1%–10%, insbesondere von 1%–5%, insbesondere von 1%–2%, von der Festlegung, die ohne die Verwendung dieser Wörter gegeben wäre.The use of the words "substantially" preferably defines a deviation in the range of 1% -30%, in particular of 1% -20%, in particular of 1% -10, in all cases in which these words are used in the context of the present invention %, in particular from 1% -5%, in particular from 1% -2%, of the definition that would be given without the use of these words.
Die Gegenstände weiterer von derselben Anmelderin beim selben Anmeldeamt am selben Anmeldetag eingereichten und das Gebiet der Schweißvorrichtungen betreffenden Schutzrechtsanmeldungen werden hiermit durch Bezugnahme vollumfänglich zum Gegenstand dieser Schrift gemacht.The objects of other patent applications filed by the same Applicant with the same receiving Office on the same filing date and relating to the field of welding apparatus are hereby incorporated by reference in their entirety.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnungen erläutert, in welchen beispielhaft die erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt ist. Bauteile oder Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche in den Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei diese Bauteile oder Elemente nicht in allen Figuren beziffert oder erläutert sein müssen.Further advantages, objects and characteristics of the present invention will be explained with reference to the following description of appended drawings, in which the device according to the invention is shown by way of example. Components or elements of the device according to the invention, which in the figures at least substantially coincide with respect to their function, can be identified here with the same reference numerals, these components or elements need not be quantified or explained in all figures.
Darin zeigen:Show:
In
Das Bezugszeichen
Weiterhin kennzeichnet das Bezugszeichen
Die Drahtvorschubeinrichtung
Die Rotationsachse der Drahtbevorratungseinrichtung
Die Drahtbevorratungseinrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schweißvorrichtungwelder
- 22
- Rahmenteilframe part
- 44
- Fahrwerklanding gear
- 66
- Führungsbandguide band
- 1010
- Rohrpipe
- 1111
- Anschlusseinrichtungconnecting device
- 1313
- weitere Anschlusseinrichtungfurther connection device
- 1414
- Schweißkopfwelding head
- 1515
- Antriebseinrichtungdriving means
- 1616
- DrahtvorschubeinrichtungWire feeder
- 1919
- Verbindungselementconnecting element
- 2828
- Einstellelementadjustment
- 3636
- DrahtbevorratungseinrichtungWire stocker
- 3737
- Leitungselementline element
- 5050
- erster Rahmenanteilfirst framework share
- 5252
- zweiter Rahmenanteilsecond framework share
- 5454
- erstes Endefirst end
- 5656
- zweites Endesecond end
- 5858
- Bewegungseinrichtungmover
- RR
- Rotationsachseaxis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 5676857 A [0003, 0003, 0003] US 5676857 A [0003, 0003, 0003]
- EP 1100645 B1 [0004] EP 1100645 B1 [0004]
- US 5932123 A [0005] US 5932123 A [0005]
- US 4132338 A [0005] US 4132338 A [0005]
Claims (6)
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DE102015003089A1 true DE102015003089A1 (en) | 2016-09-15 |
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-
2015
- 2015-03-11 DE DE102015003089.2A patent/DE102015003089A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: DR. MUELLER PATENTANWAELTE, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ALEXANDER BINZEL SCHWEISSTECHNIK GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SPA PIPE WELDING SOLUTIONS GMBH & CO. KG, 82194 GROEBENZELL, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: DR. MUELLER PATENTANWAELTE, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |