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Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungseinheit zur Herstellung einer Rundschweißung, umfassend einen Schweißbrenner mit einer Düse, einem Griffstück und einer Gaszuführung.
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Für Schweißarbeiten werden standardmäßig Schweißbrenner mit einer Düse, einem Griffstück und einer Gaszuführung verwendet, wobei die Gaszusammensetzung von dem zu verschweißenden Material abhängig ist. Hierbei ist es häufig notwendig runde Werkstücke miteinander oder mit weiteren Komponenten eine Anlage zu verschweißen. Aus diesem Grunde ist eine Rundschweißung erforderlich, welche eine Führung einer Bearbeitungseinheit um das zu schweißende Werkstück herum erfordert. Insbesondere dann, wenn die Anlage selbst eine Größenordnung erreicht hat, wo diese nicht drehbar ist und somit eine saubere Führung um die runden Werkstücke herum erforderlich wird.
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Aus dem Stand der Technik sind Spiegel bekannt, welche mithilfe eines Magneten am zu bearbeitenden Werkstück befestigt werden, sodass der ausführende Schweißer die Führung des Schweißbrenners im hinteren Bereich, der für ihn nicht einsehbar ist, ausführen kann. Bei größeren Rohrelementen besteht hierbei die Notwendigkeit, dass der Spiegel immer wieder neu ausgerichtet oder versetzt werden muss, wenn besonders große, runde Teile miteinander verschweißt werden müssen. Das Versetzen ist immer dann erforderlich, wenn im Spiegel nicht mehr die Schweißnaht zu sehen ist, wobei in einem solchen Fall der Schweißvorgang unterbrochen werden muss, sodass möglicherweise die Schweißnaht hierdurch beeinträchtigt wird, aber in jedem Fall ein erhöhter Zeitaufwand erforderlich ist.
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Aus den vorgenannten Gründen liegt der Erfindung die Aufgabenstellung zugrunde, eine Bearbeitungseinheit zur Verfügung zu stellen, welche einen Schweißvorgang insbesondere eine Rundschweißung ohne Unterbrechung ermöglicht.
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Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabenstellung vorgesehen, dass der Schweißbrenner zumindest ein Kopplungselement aufweist, mittels dessen eine spiegelnde Fläche an dem Schweißbrenner festlegbar ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Bearbeitungseinheit sind aus den Unteransprüchen entnehmbar.
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Eine spiegelnde Fläche, welche für den Schweißer erforderlich ist, um die Düse des Schweißbrenners um größere runde Werkstücke herumzuführen wird in diesem Fall, unmittelbar mit dem Schweißbrenner über ein Kopplungselement verbunden. Dadurch, dass die spiegelnde Fläche unmittelbar am Schweißbrenner befestigt ist, wird diese somit zusammen mit dem Schweißbrenner um das runde Werkstück herum geführt und damit kann ein solcher Schweißvorgang ohne Unterbrechung ausgeführt werden, weil eine Neueinstellung oder ein Versetzen der spiegelnden Fläche entfällt. Durch die unmittelbare Befestigung am Schweißbrenner wird die spiegelnde Fläche ständig nachgeführt, sodass bei Rundschweißungen keine Neueinstellung des Spiegels erforderlich ist und somit kann der Schweißvorgang nahezu unterbrechungsfrei ausgeführt werden.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kopplungselement zumindest ein Gelenk aufweist, um die spiegelnde Fläche gegenüber der Düse des Schweißbrenners einzustellen. Das Kopplungselement dient hierbei zur Befestigung an dem Schweißbrenner und mithilfe eines Gelenkes wird die Einstellung der spiegelnden Fläche gegenüber der Düse des Schweißbrenners ermöglicht, wobei die Einstellung individuell für den jeweiligen Schweißvorgang vorgenommen werden kann. Durch das Gelenk besitzt die spiegelnde Fläche zumindest zwei Freiheitsgrade, um eine Einstellung vorzunehmen, wobei durch weitere Gelenke die Anzahl der Freiheitsgrade erhöht werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine Gelenk aus einem Kugelgelenk besteht. Durch ein Kugelgelenk wird die Einstellmöglichkeit erhöht, weil das Kugelelement bereits eine Einstellbarkeit über drei Freiheitsgrade ermöglicht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kopplungselement an dem Griffstück des Schweißbrenners befestigt ist. Durch die unmittelbare Befestigung am Griffstück des Schweißbrenners wird die Nachführung der spiegelnden Fläche während des Schweißvorganges gewährleistet und verhindert, dass die spiegelnde Fläche durch Temperatureinwirkung beschädigt wird.
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In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kopplungselement über eine klemmende Ringöse an dem Schweißbrenner befestigt ist, welche das Griffstück umschließt und ein Spannmittel aufweist. Mithilfe einer klemmenden Ringöse ist eine Befestigung an dem Schweißbrenner ohne weiteres nachträglich möglich, wobei die Ringöse beispielsweise das Griffstück umschließt und über ein Spannmittel kann die Ringöse an dem Griffstück festgeklemmt werden.
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Um die Einstellmöglichkeit zu erhöhen ist vorgesehen, dass die Ringöse über einen Verbindungsteg mit einem ersten Gelenk und dieses über ein Verbindungselement mit zumindest einem zweiten Gelenk verbunden ist, sodass auf diese Weise ein größerer Abstand zu dem Werkstück herstellt werden kann und zudem wird die Anzahl der Freiheitsgrade erhöht. Vorteilhafter Weise kann die Ringöse über ein Verbindungsstück mit einem Kugelgelenk verbunden sein, sodass bereits bei einem einzelnen Verbindungssteg mehrere Freiheitsgrade vorliegen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die spiegelnde Fläche ein Verbindungsstück aufweist, welches am freien Ende mit einem Gelenkstück oder Kugelgelenk versehen ist. Ebenso wie die Ringöse mit einem ersten Gelenk, insbesondere Kugelgelenk, ausgestattet ist, kann die spiegelnde Fläche ebenfalls mit einem Verbindungsstück ausgestattet sein, welches am freien Ende mit einem Gelenkstück oder Kugelgelenk versehen ist. Die an dem ersten Verbindungssteg der Ringöse vorhandenen Gelenke bzw. Kugelgelenke und das an der spiegelnden Fläche vorhandene Verbindungsstück mit Gelenkstück oder Kugelgelenk können über Gelenkaufnahmen miteinander verbunden werden. Daher wird nicht nur die Anzahl der Freiheitsgrade erhöht, sondern ebenso ein ausreichender Abstand zu dem Werkstück gewährleistet, wobei die Einstellbarkeit der spiegelnden Fläche derart vielfältig ist, sodass nahezu jeder Bereich der Schweißnaht erfasst wird, insbesondere bei Rundschweißungen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die spiegelnde Fläche aus einer polierten oder verchromten Metalloberfläche, beispielsweise einer polierten Edelstahloberfläche oder aus einem Spiegel mit Einfassung besteht. Die aufgezeigten Alternativen sind für den rauen Umgang bei derartigen Schweißarbeiten hervorragend geeignet und garantieren eine lange Lebensdauer der spiegelnden Fläche, sodass die Bearbeitungseinheit mit spiegelnder Fläche während der Schweißarbeiten immer wieder auf einen Werkstattwagen oder Arbeitstisch abgelegt werden kann. Vorzugsweise wird die spiegelnde Fläche austauschbar in einem Metallrahmen gehalten, wobei die Form der spiegelnden Fläche beliebig gewählt werden kann. Es kann sich beispielsweise um eine runde oder eckige Form handeln. Die verwendeten Gelenkverbindungen können hierbei derart ausgestaltet sein, dass eine nachträgliche Verspannung der Gelenke möglich ist, sodass die Einstellung der spiegelnden Fläche schwergängig wird und damit eine Verstellung bei Arbeitsunterbrechungen ausgeschlossen werden kann.
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Der wesentliche Gedanke bei der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schweißbrenner mit einer spiegelnden Fläche auszustatten, welche mithilfe eines Kopplungselementes unmittelbar am Schweißbrenner befestigt ist, sodass eine Nachführung während des Schweißvorganges erfolgt. Der Schweißer muss lediglich den Spiegel so ausrichten, dass er über die spiegelnde Fläche die Schweißdüse jederzeit erkennen kann, um diese während des Schweißprozesses um das Werkstück herum zu führen und die Schweißung kontrolliert auszuführen.
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Die Erfindung wird im Weiteren anhand von Figuren nochmals verdeutlicht.
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Es zeigt
- 1 in einer schematischen Ansicht einen Schweißbrenner mit Düse und Werkstück,
- 2 in einer schematischen Ansicht einen Schweißbrenner mit spiegelnder Fläche und
- 3 zwei mögliche Ausführungsvarianten der spiegelnde Fläche.
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1 zeigt einen Schweißbrenner 1 wie er für die Verschweißung von Metallen benötigt wird. Von dem Schweißbrenner 1 ist nur der Brennerkopf beziehungsweise die Düse 2 dargestellt. Ein Werkstück 3 wird mithilfe des Schweißbrenners 1 bearbeitet, wobei ein Schweißstab 4 verwendet wird, welcher für die Zuführung von Schweißmaterial benötigt wird. Über eine Flamme 5 wird das zu bearbeitende Werkstück 3 erhitzt, sodass in einer Mulde geschmolzenes Material 6 entsteht, welches teilweise als Metall über den Schweißstab 4 zugeführt wird. Das geschmolzene Material 6 erstarrt zu einem Material 7 sobald der Schweißbrenner 1 weitergeführt wird. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit beispielsweise zwei Werkstücke 3 miteinander zu verbinden, wobei es sich um ebene flache Werkstücke aber ebenso um teilweise flache, teilweise runde Werkstücke 3 handeln kann. 1 zeigt hierbei die grundsätzliche Vorgehensweise zur Verschweißung von Werkstücken 3.
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2 zeigt in einer exemplarischen Seitenansicht einen Schweißbrenner 1 mit einem Griffstück 10, einer Anschlussverschraubung 11 und einer Düse 2, um einen Schweißvorgang, insbesondere einen Rundschweißvorgang auszuführen. Das Griffstück 10 ist griffseitig mit Noppen 12 ausgestattet und verjüngt sich in einen Verlängerungsabschnitt 13 zur Düse 2 führt. An dem Verlängerungsabschnitt 13 ist eine Ringöse 14 über eine Verschraubung 15 befestigt. Somit kann die spiegelnde Fläche 16 unmittelbar mit dem Schweißbrenner 1 verbunden werden. Bei einem Schweißvorgang mit der Düse 2 wird die spiegelnde Fläche 16 mitbewegt, sodass der Schweißer in der spiegelnden Fläche 16 die zu verbundenen Stellen der Werkstücke beobachten kann und eine Schweißnaht ausführt, welche nahezu unterbrechungsfrei hergestellt werden kann, insbesondere bei Rundschweißungen. Die spiegelnde Fläche 16 besitzt ein Verbindungsstück 17, während die Ringöse 14 ein Verbindungssteg 18 aufweist, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel endseitig in ein Kugelgelenk übergehen, welches über eine Kugelgelenkhalterung 19 miteinander verbunden sind. Durch die Kugelgelenkhalterung 19 ist eine Verstellung der spiegelnden Fläche 16 über mehr als drei Freiheitsgrade möglich, sodass für jeden Schweißvorgang eine individuelle Einstellung der spiegelnden Fläche 16 vorgenommen werden kann. Die Kugelgelenkhalterung 19 ist mit einer Verschraubung 20 ausgestattet, welche eine Einstellbarkeit der Verklemmung ermöglicht, sodass eine Schwergängigkeit gegeben ist und nicht die Gefahr besteht, dass während des Schweißvorganges die spiegelnde Fläche 16 aus der ursprünglich eingestellten Position herausbewegt wird.
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Die spiegelnde Fläche 16 kann aus einem polierten oder verchromten Metall, einer Edelstahloberfläche oder gegebenenfalls aus einem Spiegel bestehen, wobei die spiegelnde Fläche 16 austauschbar in einem umlaufenden Rahmen 21 befestigt ist.
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3 zeigt zwei mögliche Ausgestaltungen einer spiegelnden Fläche. In einer ersten Teilfigur ist die spiegelnde Fläche 16 gemäß 2 dargestellt mit einen umlaufenden Rahmen 21, wobei an dem Rahmen 21 ein Verbindungsstück 17 angeformt ist, welches in einem Kugelgelenk 22 endet.
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Das zweite dargestellte Ausführungsbeispiel geht von einer rechteckförmigen spiegelnden Fläche 25 aus, welche in einem Rahmen 26 aufgenommen ist. Auch in diesem Fall liegt ein Verbindungsstück 27 vor, welches in einem Kugelgelenk 28 endet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schweißbrenner
- 2
- Düse
- 3
- Werkstück
- 4
- Schweißstab
- 5
- Flamme
- 6
- Material
- 7
- Material
- 10
- Griffstück
- 11
- Anschlussverschraubung
- 12
- Noppen
- 13
- Verlängerungsabschnitt
- 14
- Ringöse
- 15
- Verschraubung
- 16
- Fläche
- 17
- Verbindungsstück
- 18
- Verbindungssteg
- 19
- Kugelgelenkhalterung
- 20
- Verschraubung
- 21
- Rahmen
- 22
- Kugelgelenk
- 25
- Fläche
- 26
- Rahmen
- 27
- Verbindungsstück
- 28
- Kugelgelenk
