DE1218846B

DE1218846B - Chassis for fusion welding the seams of essentially vertically aligned, bowl-shaped curved plates

Info

Publication number: DE1218846B
Application number: DEB66574A
Authority: DE
Inventors: Allen Henry Barye Swan; Ivor Rowland Waller
Original assignee: British Oxigen Ltd
Current assignee: BOC Group Ltd
Priority date: 1961-03-28
Filing date: 1962-03-28
Publication date: 1966-06-08

Description

Fahrgestell zum Schmelzschweißen der Nähte von im wesentlichen vertikal ausgerichteten, schalenförmig gekrümmten Platten Die Erfindung betrifft ein Fahrgestell zum Schmelzschweißen der Nähte von im wesentlichen vertikal ausgerichteten Platten in schalenförmigen, gekrümmten Wandungen, wie dies insbesondere bei zylindrischen Speicherbehältern zutrifft, das durch mindestens ein Laufrad angetrieben ist und an dessen Enden sich auf die Wandungskrümmung einstellbare Laufräder befinden.Trolley for fusion welding the seams from essentially vertical aligned, shell-shaped curved plates The invention relates to a chassis for fusion welding the seams of substantially vertically oriented panels in bowl-shaped, curved walls, as is the case in particular with cylindrical ones Storage tanks applies, which is driven by at least one impeller and at the ends of which there are impellers adjustable to the curvature of the wall.

Bekannte Fahrgestelle dieser Art können mittels zweier Räder parallel zu der Oberkante der jeweils zu verschweißenden Platten verschoben werden. Zu beiden Seiten der Platten hängt von dem Fahrgestell jeweils eine Arbeitsbühne herab. Die Räder können auf der Oberkante der Platten oder auf parallel dazu angeordneten Führungsschienen laufen. Zur automatischen Herstellung von horizontal oder vertikal verlaufenden Schweißnähten zwischen den Stoßkanten zweier aneinanderstoßender Platten dient ein Schweißkopf, welcher auf einer Arbeitsbühne untergebracht ist. Bei manchen bekannten Anordnungen sind auf beiden Arbeitsbühnen Schweißköpfe angeordnet, damit jeweils auf beiden Seiten der miteinander zu verschweißenden Platten Schweißnähte aufgetragen werden können. Die Schweißung selbst kann nach verschiedenen, an sich ebenfalls bekannten automatischen Schweißverfahren erfolgen. Es ist beispielsweise ein verdecktes oder offenes Lichtbogenschweißverfahren oder ein Elektro-Schlacken-Schweißverfahren anwendbar.Known chassis of this type can be parallel by means of two wheels be moved to the upper edge of the plates to be welded. To both A working platform hangs down from the chassis on each side of the panels. the Wheels can be placed on the upper edge of the panels or on guide rails arranged parallel to them to run. For the automatic production of horizontally or vertically running A weld seam between the abutting edges of two abutting plates is used Welding head, which is housed on a work platform. With some known ones Arrangements are placed on both work platforms so weld heads respectively welds are applied on both sides of the plates to be welded together can be. The weld itself can be different, per se as well known automatic welding processes are carried out. For example, it's a covert one or open arc welding process or an electro-slag welding process applicable.

Es sind auch Fahrgestelle bekannt, bei welchen die jeweiligen Aufhängungen der Räder an den Enden des Fahrgestelles über Langlöcher und Schrauben drehbar befestigt sind. Eine gewisse Verschiebung der Räder quer zu der Längsachse des Fahrgestelles wird durch die Langlöcher in engen Grenzen ebenfalls ermöglicht. Somit können die Räder dieser bekannten Fahrgestelle jeweils durch Drehung um die vertikale Achse der Aufhängung und durch Querverstellung tangential an den jeweiligen Krümmungskreis der betreffenden, zu verschweißenden Platten ausgerichtet und der Schweißkopf in den vorgeschriebenen Abstand zu der Schweißstelle gebracht werden. Bei derartigen bekannten Fahrgestellen erweist es sich als nachteilig, daß bei Krümmungsänderungen der zu verschweißenden Platten die Radaufhängungen nachgestellt werden müssen, damit die Räder tangential entsprechend dem jeweiligen Krümmungskreis der Platten ausgerichtet sind und der Schweißkopf den vorgeschriebenen Abstand zur Schweißstelle einhält. Außerdem können die bekannten Mittel zur Verstellung der Radaufhängungen die gleichbleibende Stellung des Schweißkopfes gegenüber der Schweißstelle nur bei geringen Krümmungsunterschieden sichern. Bei Krümmungen, die größer als die vorgesehenen Krümmungen sind, bildet vielmehr die Mittellinie des Fahrgestelles eine in den Krümmungsbogen eingelegte Sehne, so daß .der Schweißkopf unter Umständen zunächst einen zu großen Abstand zur Schweißstelle hat. Dieser Abstand kann durch Nachschieben des Schweißkopfes von der Arbeitsbühne aus verringert werden. Durch die Einrichtungen zum Nachschieben des Schweißkopfes wird jedoch der für das Bedienungspersonal vorhandene Raum auf der Arbeitsbühne beengt.There are also known chassis in which the respective suspensions of the wheels rotatably attached to the ends of the chassis via elongated holes and screws are. Some displacement of the wheels across the longitudinal axis of the chassis is also made possible within narrow limits by the elongated holes. Thus, the Wheels of this known chassis each by rotation about the vertical axis the suspension and by transverse adjustment tangentially to the respective circle of curvature of the plates to be welded in question and the welding head in the prescribed distance to the welding point. With such known chassis, it proves to be disadvantageous that with changes in curvature of the plates to be welded, the wheel suspensions have to be readjusted so that the wheels are aligned tangentially according to the respective circle of curvature of the plates and the welding head maintains the prescribed distance from the welding point. In addition, the known means for adjusting the wheel suspensions can be the same Position of the welding head in relation to the welding point only with slight differences in curvature to back up. In the case of curvatures that are greater than the intended curvature, forms rather, the center line of the chassis is one inserted into the arc of curvature Tendon, so that the welding head may initially be too large a distance to the welding point. This distance can be adjusted by pushing the welding head can be reduced from the work platform. Through the facilities for pushing However, the welding head takes up the space available for the operating personnel the working platform is cramped.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne besondere Einrichtungen zum Nachführen des Schweißkopfes einen konstanten Elektrodenabstand beim Schweißen der Nähte von im wesentlichen vertikal ausgerichteten Platten einzuhalten und ein Fahrgestell zu schaffen, welches sich auf die jeweilige Krümmung der zu verschweißenden Platten ausrichtet.The invention is based on the object without special facilities a constant electrode spacing during welding to track the welding head of the seams of essentially vertically aligned panels and a To create chassis, which is based on the respective curvature of the to be welded Aligns plates.

Diese Aufgabe wird bei einem Fahrgestell zum Schmelzschweißen der Nähte von im wesentlichen vertikal ausgerichteten, , schalenförmig, gekrümmten Platten, das durch mindestens ein Laufrad angetrieben ist und an dessen Enden sich auf die Plattenkrümmung einstellbare, durch Führungseinrichtungen auf deren Oberkante gehaltene Laufräder befinden, dadurch gelöst, daß ein im mittleren Teil des Fahrgestelles angeordnetes Laufrad im wesentlichen senkrecht über der jeweiligen Schweißstelle liegt und daß an beiden Enden des sich auf der Aattenoberkante führenden Fahrgestelles jeweils ein Radlenker mit je i einem, sich ebenfalls auf der Plattenoberkante führenden Laufrad in einem Schwenklager gehalten ist, dessen Schwenkachse im wesentlichen senkrecht steht.This task is performed on a chassis for fusion welding Seams of essentially vertically oriented,, bowl-shaped, curved plate, which is driven by at least one impeller and on which End to the plate curvature adjustable, by guide devices the upper edge of which are held wheels, solved in that a in the middle Part of the chassis arranged running wheel substantially perpendicular to the respective Welding point is and that at both ends of the leading on the Aattenoberkante Chassis each have a control arm, each with one, also on the top edge of the plate leading impeller is held in a pivot bearing, the pivot axis of which is essentially stands vertically.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Laufräder in den dazugehörigen Rad- 1 lenkern ihrerseits schwenkbar gelagert. Damit der Antriebsmotor nicht seinerseits verschwenkt werden muß, ist es vorteilhaft, das über der Schweißstelle im mittleren Teil des Fahrgestelles angeordnete Laufrad anzutreiben. In jedem Fall können zur sicheren und schwingungsfreien Führung der Vorrichtung nach der Erfindung zusätzliche Führungsrollen vorgesehen sein, welche sich auf beiden Seiten der zu verschweißenden Platten abstützen.According to a preferred embodiment of the invention, the impellers in their turn pivotably mounted in the associated wheel 1 handlebars. So that the drive motor does not have to be pivoted on its part, it is advantageous that over the welding point to drive the impeller arranged in the middle part of the chassis. In any case can for safe and vibration-free guidance of the device according to the invention additional guide rollers may be provided, which are located on both sides of the to support the plates to be welded.

Die jeweiligen Arbeitsbühnen können in bezug auf das Fahrgestell angehoben und gesenkt werden, damit der Schweißkopf jeweils in einfacher Weise genau auf die jeweilige Schweißnaht ausgerichtet werden kann.The respective work platforms can be raised with respect to the chassis and are lowered so that the welding head can be precisely positioned on the respective weld seam can be aligned.

Das erfindungsgemäße Fahrgestell hat den Vorteil, daß es jeweils in Richtung der Tangente an dem jeweiligen Krümmungskreis der zu verschweißenden Wandung ausgerichtet wird. Durch die Anordnung der mittigen Laufrolle in Verbindung mit schwenkbaren endständigen Laufrollen ist eine selbsttätige Justierung des Fahrgestelles bzw. des Schweißkopfes sichergestellt.The chassis according to the invention has the advantage that it is in each case Direction of the tangent to the respective circle of curvature of the wall to be welded is aligned. Due to the arrangement of the central roller in connection with swiveling terminal rollers is an automatic adjustment of the chassis or the welding head ensured.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung an zwei Anwendungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert. Es stellt dar F i g. 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung in Ansicht, F i g. 2 eine Seitenansicht der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung, F i g. 3 die Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung und F i g. 4 eine Seitenansicht der in F i g. 3 dargestellten Vorrichtung.The invention is based on two examples of use in the following description explained in connection with the drawings. It represents F i g. 1 an embodiment a device according to the invention in view, F i g. 2 is a side view of FIG in Fig. 1 shown device, F i g. 3 shows a view of a further embodiment a device according to the invention and FIG. 4 is a side view of the FIG G. 3 device shown.

Eine in den F i g. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung nach der Erfindung umfaßt ein Fahrgestell 1, welches auf drei Rädern 2, 3 und 4 ruht. Die drei Räder ermöglichen eine Verschiebung des Fahrgestelles 1 entlang der Oberkante von zu verschweißenden Platten 5. An dem Fahrgestell 1 ist ein sich im wesentlichen in horizontaler Richtung erstreckender Tragrahmen angesetzt, welcher zur Halterung von acht vertikalen Zugbändern 7 dient, welch letztere jeweils durch eine Durchführungsbuchse hindurchgeführt sind. Jeweils an den unteren Enden von vier Zugbändern ist eine Arbeitsbühne 8 aufgehängt, so daß zu jeder Seite der zu verschweißenden Platten 5 eine Arbeitsbühne an dem Fahrgestell 1 herabhängt. Jeweils auf einer Arbeitsbühne oder auf beiden Arbeitsbühnen sind die erforderlichen Betriebseinrichtungen 9 für den Betrieb eines automatischen Schweißkopfes 10 untergebracht. Die Zugbänder 7 können ,in bezug auf den Tragrahmen 6 angehoben und herabgelassen werden. Die Zugbänder 7 können weiterhin auf dem Tragrahmen 6 in einer jeweils gewünschten Stellung entsprechend der Größe der jeweils zu verschweißenden Platte festgeklemmt werden. .One in Figs. 1 and 2 shown device according to the invention comprises a chassis 1 which rests on three wheels 2, 3 and 4. The three wheels allow a displacement of the chassis 1 along the upper edge of to be welded Plates 5. On the chassis 1 is a substantially horizontal direction extending support frame attached, which is used to hold eight vertical drawstrings 7 is used, which latter are each passed through a bushing. A working platform 8 is suspended from each of the lower ends of four tension straps, so that on each side of the plates to be welded 5 a working platform on the Chassis 1 is hanging down. In each case on one work platform or on both work platforms are the necessary operating facilities 9 for the operation of an automatic Welding head 10 housed. The drawstrings 7 can, with respect to the support frame 6 can be raised and lowered. The drawstrings 7 can continue to be on the support frame 6 in a desired position according to the size of each to be welded Plate to be clamped. .

Die Räder 2 bzw. 3 am Vorder- bzw. am Hinterende des Fahrgestelles 1 laufen leer. mit, und nur das mittlere Rad 4 ist von einem Elektromotor 11 angetrieben, so daß das Fahrgestell mit der jeweils erforderlichen Schweißgeschwindigkeit auf der Oberkante der zu verschweißenden Platte weiterbewegt wird. Das mittlere Rad 4 wird normalerweise durch Federdruck gegen die obere Plattenkante gedrückt, es kann jedoch auch von seiner Lauffläche abgehoben werden, damit die Vorrichtung von Hand verschoben werden kann. Damit das mittlere Rad 4 sich beim Betrieb der Vorrichtung während der Bearbeitung von Wandungen mit verschiedenem Krümmungsradius jeweils im wesentlichen senkrecht oberhalb des jeweiligen Schweißpunktes befindet, können die endständigen Räder 2 und 3 in entsprechendem Maß senkrecht zu der Längsrichtung des Fahrgestelles 1 verschoben werden, je nachdem, ob Platten mit einem größeren oder kleineren Krümmungsradius verschweißt werden sollen. Die Aufhängungen der endständigen Räder sind innerhalb der jeweiligen Radlenker 12 bzw.13 drehbar gelagert, und diese Radlenker sind ihrerseits wieder schwenkbar an dem Fahrgestell 11 gelagert. Die Lenkerschwenklager 14 und 15 sind in bezug auf das mittlere Rad 4 symmetrisch und unter einem jeweils gleichen Abstand angeordnet. Die Lenker 12 und 13 sind gleich lang. An den Aufhängungen der jeweils endständigen Räder sind an seitlichen Deckplatten jeweils kleine Führungsrollen 16 mit vertikaler Drehachse befestigt, welche sich jeweils an den Seitenwänden der jeweils zu verschweißenden Platte in der Nähe von deren Oberkante abstützen. Diese Führungsrollen 16 dienen zur Dämpfung unerwünschter Bewegungen der Vorrichtung. Wenn die Vorrichtung zum Verschweißen einer gekrümmten schalenförmigen Wandung verwendet werden soll, werden die Lenker 12 und 13 um ihre Schwenklager seitlich so weit verschwenkt, daß sich das jeweils endständige Rad unmittelbar oberhalb der jeweiligen Plattenoberkante befindet. Die jeweilige Radaufhängung wird dann so weit verdreht, daß die jeweilige Radebene im wesentlichen tangential zu dem Krümmungskreis der Plattenoberkante liegt. Die genaue Einstellung und Verschiebung der Vorrichtung entlang der schalenförmigen Wandung erfolgt durch zusätzliche Führungsrollen 17, welche um vertikale Achsen drehbar und in bezug auf die jeweils zu verschweißenden Platten einstellbar sind. Jeweils zwei Führungsrollen sind in einem gabelförmigen Lagerbügel des Fahrgestelles 1 gelagert, so daß sie sich am jeweiligen Kopfende der Platten an beiden Seiten derselben abstützen. Die beiden unteren Führungsrollen sind an Querträgern der Arbeitsbühne gelagert, so daß sie sich an der zu bildenden Wandung jeweils unterhalb der horizontal verlaufenden Schweißnaht abstützen.The wheels 2 and 3 at the front and rear of the chassis 1 run idle. with, and only the middle wheel 4 is driven by an electric motor 11, so that the chassis is moved on at the required welding speed on the upper edge of the plate to be welded. The middle wheel 4 is normally pressed against the upper edge of the plate by spring pressure, but it can also be lifted off its running surface so that the device can be moved by hand. So that the middle wheel 4 is located essentially vertically above the respective welding point during the processing of walls with different radius of curvature during the operation of the device, the end wheels 2 and 3 can be shifted to a corresponding extent perpendicular to the longitudinal direction of the chassis 1, depending on whether plates with a larger or smaller radius of curvature should be welded. The suspensions of the end wheels are rotatably mounted within the respective control arms 12 and 13, and these control arms are in turn mounted pivotably on the chassis 11 . The link pivot bearings 14 and 15 are symmetrical with respect to the center wheel 4 and are each arranged at the same distance. The handlebars 12 and 13 are of the same length. On the suspensions of the respective terminal wheels, small guide rollers 16 with a vertical axis of rotation are attached to lateral cover plates, which are supported on the side walls of the respective plate to be welded in the vicinity of its upper edge. These guide rollers 16 serve to dampen undesired movements of the device. If the device is to be used for welding a curved shell-shaped wall, the links 12 and 13 are pivoted laterally about their pivot bearings so far that the respective terminal wheel is located directly above the respective upper edge of the plate. The respective wheel suspension is then rotated so far that the respective wheel plane is essentially tangential to the circle of curvature of the upper edge of the plate. The exact setting and displacement of the device along the shell-shaped wall takes place by additional guide rollers 17 which are rotatable about vertical axes and adjustable with respect to the respective plates to be welded. In each case two guide rollers are mounted in a fork-shaped bearing bracket of the chassis 1 , so that they are supported on the respective head end of the plates on both sides of the same. The two lower guide rollers are mounted on cross members of the working platform so that they are supported on the wall to be formed below the horizontally running weld seam.

Dadurch, daß sich das mittlere Rad 4 auch bei schalenförmigen Wandungen mit verschiedenem Krümmungsradius jeweils im wesentlichen unmittelbar vertikal oberhalb des Schweißpunktes befindet, ergeben sich jeweils nur sehr geringfügige seitliche Verschiebungen des mittleren Teiles der Arbeitsbühne in bezug auf die miteinander zu verschweißenden Platten. Infolgedessen ist eine Nachstellung des Schweißkopfes überhaupt nicht oder doch nur in sehr geringem Ausmaß erforderlich. Dies bedeutet eine wesentliche Verbesserung gegenüber bekannten Vorrichtungen, bei welchen jeweils der Schweißkopf in großem Ausmaß nachgestellt und eingestellt werden mußte.The fact that the middle wheel 4 is also in the case of shell-shaped walls each having a different radius of curvature essentially immediately vertically above of the welding point, there are only very slight lateral Displacements of the middle part of the work platform with respect to each other plates to be welded. As a result, there is an adjustment of the welding head not required at all or only to a very limited extent. this means one significant improvement over known devices, in each of which the welding head is readjusted and set to a large extent had to become.

Unterhalb der jeweiligen Arbeitsbühne 8 hängt ein Gerüst 18, von welchem aus eine Bedienungsperson den Schweißvorgang überwachen kann und erforderlichenfalls von Hand Schweißmetall in die Schweißstrecke einbringen kann. Falls es erwünscht ist, kann die Bedienungsperson auch Schweißmetall mit einer halbautomatischen Schweißpistole aufbringen. Weitere Hilfseinrichtungen wie beispielsweise Vorratsspulen mit Schweißdraht, Spulenhalter, Gasflaschen, Flußmittel-Stützleisten und Flußmittel-Fülltrichter, können auf der Arbeitsbühne oder auf dem Gerüst in an sich bekannter Weise gelagert sein.A scaffold 18 hangs below the respective working platform 8, from which an operator can monitor the welding process and if necessary can introduce welding metal into the welding section by hand. If so desired the operator can also weld metal with a semi-automatic welding gun raise. Other auxiliary equipment such as supply spools with welding wire, Bobbin holders, gas bottles, flux support strips and flux filling funnels, can be stored on the work platform or on the scaffolding in a manner known per se be.

Die F i g. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, welche in wesentlichen Zügen mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform übereinstimmt. Bei dieser ist jedoch nur eine Arbeitsbühne vorgesehen, welche auf einer Seite der zu verschweißenden Platte von dem Fahrgestell herabhängt. In den F i g. 3 und 4 sind entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie in den F i g. 1 und 2 versehen. Auf dem Arbeitsgerüst ist ein Schlitten 19 zur Halterung eines Schweißkopfes oder einer Schweißpistole in vertikaler Richtung verschiebbar, welcher sich jeweils etwas oberhalb eines Sitzes 20 für eine Bedienungsperson befindet.The F i g. 3 and 4 show a further embodiment of the invention, which essentially coincides with the embodiment described above. In this, however, only one working platform is provided, which is on one side of the to be welded plate depends from the chassis. In the F i g. 3 and 4 are corresponding parts with the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2 provided. On the work frame is a slide 19 for holding a welding head or a welding gun can be displaced in the vertical direction, which is slightly different in each case is located above a seat 20 for an operator.

An dem Tragrahmen 6 befinden sich ferner lösbare Verbindungsglieder, mit deren Hilfe erforderlichenfalls an den Tragrahmen 6 ein weiterer Tragrahmen angekoppelt werden kann. Dieser weitere Tragrahmen nimmt in Durchführungsbuchsen vier Zugbänder auf, an welchen in entsprechender Weise eine weitere Arbeitsbühne auf der jeweils gegenüberliegenden Seite der zu verschweißenden Platte aufgehängt werden kann.On the support frame 6 there are also releasable connecting links, with their help, if necessary, to the support frame 6, a further support frame can be coupled. This further support frame takes in bushings four drawstrings, on which a further working platform in a corresponding manner suspended on the opposite side of the plate to be welded can be.

Die jeweilige Einstellung und Verschiebung der Vorrichtung auf der zu verschweißenden Wandung ist mittels um jeweils vertikale Achsen drehbare Führungsrollen möglich, welche jeweils so einstellbar sind, daß sie fest an den zu verschweißenden Platten anliegen. Zwei Führungsrollen 21 sind an Lagerbügeln des Fahrgestelles gelagert, so daß sie am Oberende der Platte auf der der Arbeitsbühne gegenüberliegenden Seite derselben fest anliegen. Weiterhin sind auf der gegenüberliegenden Plattenseite zwei weitere Führungsrollen 22 an der Arbeitsbühne gelagert, welche unterhalb der jeweils zu bildenden Schweißnaht an der jeweiligen Platte anliegen.The respective setting and displacement of the device on the The wall to be welded is by means of guide rollers that can be rotated around vertical axes possible, which are each adjustable so that they are firmly attached to the to be welded The plates are in contact. Two guide rollers 21 are mounted on bearing brackets of the chassis, so that they are at the top of the plate on the side opposite the work platform same tightly. Furthermore, are on the opposite side of the plate two more guide rollers 22 mounted on the work platform, which below the in each case to be formed weld seam on the respective plate.

Claims

Claims: 1. Chassis for fusion welding the seams of substantially vertically oriented, bowl-shaped curved plates, which by at least one impeller is driven and at its ends on the plate curvature adjustable running wheels held by guide devices on their upper edge located, d a -characterized in that a in the middle part of the chassis arranged impeller (4) essentially vertically above the respective welding point lies and that at both ends of the chassis leading on the upper edge of the plate One wheel guide each (12 or 13), each with one also on the top edge of the plate leading impeller (2, 3) is held in a pivot bearing, the pivot axis of which is essentially vertical.

2. Chassis according to claim 1, characterized in that that the wheels (2, 3) in the associated control arms (12, 13) in turn pivotable are stored.

3. Chassis according to claim 1 or 2, characterized in that rotatable about vertical axes in the pivot bearings on both sides of the running wheels (2, 3) Guide rollers (16) are provided which are supported on both sides of the plates.

4. Chassis according to one of claims 1 to 3, characterized by on both Sides of the chassis on its end faces arranged around vertical axes rotatable guide rollers adjustable in relation to the plates to be welded (17).

5. Chassis according to one of claims 1 to 4, characterized in that the impeller located above the welding point in the middle part of the chassis (4) is driven. Publications considered: German patent specification No. 935 857; British Patent No. 704,963.