DE1142977B

DE1142977B - Vorrichtung zum automatischen Lichtbogenschweissen von Kreisringnaehten, insbesondere zum Einschweissen von Rohren in Rohrboeden

Info

Publication number: DE1142977B
Application number: DED36136A
Authority: DE
Inventors: Felix Roesch
Original assignee: EISENBAU GmbH; Deggendorfer Werft und Eisenbau GmbH
Current assignee: EISENBAU GmbH; MAN DWE GmbH
Priority date: 1961-05-19
Filing date: 1961-05-19
Publication date: 1963-01-31
Also published as: GB942238A; CH398265A

Description

Vorrichtung zum automatischen Lichtbogenschweißen von Kreisringnähten, insbesondere zum Einschweißen von Rohren in Rohrböden Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Schweißen von Kreisringnähten, insbesondere zum Einschweißen von Rohren in Rohrböden, unter Verwendung eines Brenners mit mehreren Versorgungsleitungen für Strom, Schweißdraht, Schutzgas, Kühlmittel und/oder Schweißpulver aus Quellen, die außerhalb der Vorrichtung fest angebracht sind, wobei der Brenner in einer um die Achse der herzustellenden Schweißnaht drehbaren Halterung mit einer gemäß dem Schweißnahtdurchmesser einstellbaren Exzentrizität derart drehbar um seine Längsachse gelagert ist, daß er an einer Drehung seiner Halterung teilnimmt ohne eigene Drehung mit Bezug auf die Anschlußstellen der Versorgungsleitungen.
Bei bekannten derartigen Vorrichtungen zum Einschweißen von Rohren in Rohrböden ist es aber nicht möglich, den Brenner in bezug auf die Schweißstelle in einem beliebigen Winkel einzustellen, so daß es beispielsweise schwierig ist, wechselnd Nähte in Wannenlage und Kehlnähte zu schweißen; ebenfalls kann der Vor- und Nachlauf des Brenners (entsprechend der »Nachlinks-« bzw. der »Nachrechts-Schweißung«) nicht eingestellt werden. Bei einigen bekannten Ausführungen ändert sich sogar die Winkelstellung des Schweißbrenners in bezug auf die Schweißstelle zwangläufig mit der Einstellung auf verschiedene Durchmesser der Kreisringnähte bzw. der einzuschweißenden Rohre. Die Herstellung hochwertiger Schweißnähte, wie sie gewöhnlich im Kesselbau verlangt werden, steht daher von vornherein unter ungünstigen Voraussetzungen.
Diesen Mängeln soll durch die Erfindung abgeholfen werden. Sie besteht darin, daß der Brenner oder ein Außenteil desselben mittels eines Kugelgelenkes von der Halterung aufgenommen und zugleich der Brenner bzw. ein die Zuleitungen tragender Innenteil desselben derart gegenüber der Halterung frei drehbar gelagert ist, daß der Brenner beim Umlauf eine Taumelbewegung mit gleichbleibender, gegenüber dem einzuschweißenden Rohr sowohl radial als auch tangential beliebig einstellbarer Neigung und ohne eigene Drehung mit Bezug auf die Anschlußstellen der Versorgungsleitungen auch bei Nichtparallelität von Brennerachse und Schweißnahtachse ausführt.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsformen beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 und 2 das ganze Gerät in Seitenansicht, teilweise im Schnitt bzw. in Draufsicht, Fig. 3 einen Teil des Gerätes in anderer Ausführung.
An einem Tragarm 1, der vorübergehend an einer bestimmten, für die Durchführung mehrerer Schweißungen geeigneten Stelle in beliebiger Weise ortsfest angeordnet ist, befindet sich, schwenkbar und in der Höhe verstellbar gehaltert, ein gehäuseartiger Lagerkörper 2 für eine Schnecke 3 und ein mit dieser in Eingriff stehendes Schneckenrad 4. An diesen Lagerkörper ist gleichachsig zur Schnecke und mit ihr durch eine gemeinsame Welle 5 verbunden ein Elektromotor 6 angebaut. Im Schneckenrad ist ein Schweißbrenner 9 in einer Zylinderbüchse 10 und mit ihr in einer Gelenkkugel ? und einer sie umgebenden Kulisse 8, die zum Einstellen der Exzentrizität dient, drehbar gelagert.
Der Brenner ist mit einer für die beste Durchführung des Schweißvorganges geeigneten Schräglage auf die Stelle gerichtet, an der mittels des von oben her zugeführten Schweißdrahtes 11 die Schweißnaht 12 hergestellt werden soll. Diese Naht führt im vorliegenden Fall um die Außenseite eines Rohres 13, das mit seinem einen Ende in ein mit einer entsprechenden öffnung versehenes Blech 14, etwa den Rohrboden eines Röhrenwärmetauschers od. dgl., eingeschweißt werden soll.
Am oberen Ende ist der Brenner 9 noch mit mehreren Leitungsanschlüssen 15 für Strom, Kühlwasser und gegebenenfalls Schutzgas oder Schweißpulver versehen.
Das Schweißgerät wird gegenüber dem Rohr 13 mittels einer Zentriervorrichtung ausgerichtet, die aus einem durch eine zentrale Bohrung 16 des Schneckenrades 4 geführten Bolzen 17 besteht, der am unteren Ende einen in der Rohrmündung sich abstützenden Kegel 18 trägt und in dieser Lage mittels einer Raste 19 gegenüber dem Schneckenrad feststellbar ist.
Im Betrieb dreht sich das Schneckenrad 4 gleichachsig zum Rohr 13, wobei der Brenner 9 bei gleichbleibender Neigung gegenüber der Schweißstelle mit seiner Längsachse die Mantelfläche eines umgekehrten Kegelstumpfes beschreibt und sich dabei gleichzeitig relativ zur Schneckenradscheibe 4 um seine Längsachse dreht, relativ zum Werkstück sich jedoch nicht um seine Längsachse dreht. Infolgedessen bleibt die Ansehlußstelle der Leitungen 15 immer nach der gleichen Seite gerichtet; ebenso wird der Schweißdraht Il an seiner Zuführungsstelle nicht verdreht.
Bei der anderen Ausführung nach Fig. 3 besteht der Schweißbrenner aus einem Außenteil 20 und einem in diesem um die Brennerlängsachse drehbaren Innenteil 21. Das Außenteil ist hierbei aus einem Stück mit der über die Kulisse 8 in dem Schneckenrad 4 gelagerten Gelenkkugel 22 hergestellt, während das Innenteil an seinem herausragenden oberen Ende mit der Drahtzuführung 11 und den Leitungsanschlüssen 15 versehen ist und, ebenso wie bei der ersten Ausführung der ganze Brenner, im Betrieb nur eine Drehbewegung um die Brennerlängsachse relativ zum Schneckenrad, nicht jedoch relativ zum Werkstück ausführt.
Die Vorteile eines solchen Gerätes bestehen neben der universellen Einstellbarkeit des Schweißbrenners in bezug auf die Schweißstelle darin, daß auch Mehrlagenschweißungen in ununterbrochenem Arbeitsgang durchgeführt werden können, daß durch den an sich bekannten unmittelbaren Anschluß aller Zuleitungen an den Brenner die sonst bei Verwendung von Schleifringen 0d. dgl. möglichen Störungen vermieden werden, und daß bei zweiteiliger Ausführung des Brenners gemäß Fig. 3 das mit den Zuleitungen verbundene Innenteil des Brenners bei etwaigem Verschleiß leicht und ohne Veränderung der eingestellten Betriebslage des Brenners ausgewechselt werden kann. Mit der an sich bekannten Zentriervorrichtung wird nicht nur die gleichachsige Lage des Schneckenrades und des jeweiligen Rohres zueinander sichergestellt, sondern auch durch Verschließen der Rohrmündung eine unerwünschte Kaminwirkung im Rohr vermieden, durch die sonst z. B. das Schutzgas oder das Schweißpulver weggeblasen werden könnte.

Claims

PATENTANSPRI!CI-I: Vorrichtung zum automatischen Schweißen von Kreisringnähten, insbesondere zum Einschweißen von Rohren in Rohrböden, unter Verwendung eines Brenners mit mehreren Versorgungsleitungen, z. B. für Strom, Schweißdraht, Schutzgas, Kühlmittel und/oder Schweißpulver, aus Quellen, die außerhalb der Vorrichtung fest angeordnet sind, wobei der Brenner in einer um die Achse der herzustellenden Schweißnaht drehbaren Halterung mit einer gemäß dem Schweißnahtdurchmesser einstellbaren Exzentrizität derart drehbar um seine Längsachse gelagert ist, daß er an einer Drehung seiner Halterung teilnimmt ohne eigene Drehung mit Bezug auf die Anschlußstellen der Versorgungsleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (9) oder ein Außenteil (20) desselben mittels eines Kugelgelenkes (7-8 bzw. 22-8) von der Halterung (4) aufgenommen und zugleich der Brenner (9) bzw. ein die Zuleitungen (11, 15) tragender Innenteil (21) desselben derart gegenüber der Halterung frei drehbar gelagert ist, daß der Brenner beim Umlauf eine Taumelbewegung mit gleichbleibender, gegenüber dem einzuschweißenden Rohr sowohl radial als auch tangential beliebig einstellbarer Neigung und ohne eigene Drehung mit Bezug auf die Anschlußstellen der Versorgungsleitungen auch bei Nichtparallelität von Brennerachse und Schweißnahtachse ausführt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 633 698, 1006 698, 1060 071; USA.-Patentschriften Nr. 2 797 301, 2 930 883.