DE1440380C3 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Lichtbogenschweißen von RohrstumpfstöBen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Lichtbogenschweißen von Rohrstumpfstößen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist bereits bekannt, beim Lichtbogenschweißen von Rohrstumpfstößen vor der Verschweißung eine Spannvorrichtung anzuordnen (US-PS 2 598 076). Hierbei müssen jedoch zunächst die Endflächen der Stumpfstöße genau bearbeitet werden, so daß diese in einer Ebene senkrecht zur Rohrachse liegen. Darüber hinaus ist eine präzise Ausrichtung der Rohrstumpfstöße aufeinander äußerst schwierig, so daß eine ungleichmäßige Nutbreite und somit unzureichende Qualität der Schweißverbindung die Folge ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung im besonderen zum Verschweißen von Rohrstumpfstößen zu schaffen, das es ermöglicht, verhältnismäßig grob abgelängte Rohre mit einem minimalen Zeitaufwand miteinander zu verschweißen und dabei gleichzeitig eine Schweißnaht höchster Qualität zu gewährleisten, wie sie beispielsweise bei auf dem Meeresboden verlegten Pipelines erforderlich ist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zunächst die Rohre in ihrer endgültigen Lage miteinander verspannt werden, worauf in einem Arbeitsgang eine gleichförmige Nut zwischen den Rohrenden erzeugt und die Nut durch eine einzige Schweißraupe im wesentlichen ausgefüllt wird. Hierdurch ergibt sich nicht nur eine beachtliche Zeitersparnis bei der Herstellung der Rohrverbindung, sondern dadurch, daß ; im Anschluß an die Verspannung die Schweißfuge, gewöhnlich unter Zuhilfenahme einer Trennschleifscheibe, erzeugt wird, wird unabhängig von dem vorherigen Zustand der Endflächen eine Fuge gleichbleibender Breite erzeugt, so daß eine Schweißverbindung hoher Festigkeit und gleichbleibender Qualität gewährleistet

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besitzt einen relativ zum Werkstück bewegbaren Schweißkopf sowie ein eine Elektrodenzuführungsvorrichtung tragendes Gestell, das dadurch gekennzeichnet ist, daß an dem Rahmen außer dem Schweißkopf und der Elektrodenzuführungsanordnung noch eine Fugenschneidanordnung, eine Führung für den Schweißkopf sowie eine Anordnung zur Einhaltung der Schweißnutweite vorgesehen ist. Dabei besteht vorzugsweise die Fugenschneidvorrichtung aus einer Schleifscheibe, die schwenkbar an dem Rahmen befestigt ist. Für die Führung des Schweißkopfes können in die Schweißnut einschwenkbare Fühler vorgesehen sein. Für die Einhaltung der Schweißnutweite ist nach einer bevorzugten Ausführungsform ein Abstandsrad '^: vorgesehen, das vorzugsweise antreibbar ist und eine geriffelte Reibfläche aufweist.

Obwohl sich das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens im besonderen für die Verschweißung von Rohrstumpfstößen eignet, lassen sich auch hierdurch ebene Werkstücke miteinander verbinden.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand verschiedener Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt bzw. zeigen im einzelnen

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 2 eine Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung quer zur Rohrleitung,

F i g. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß F i g. 2,

F i g. 4 eine Stirnansicht einer anderen Ausführungsform quer zur Rohrleitung,

F i g. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß F i g. 4, teilweise im Schnitt längs der Schnittlinie 8-8 in Fig. 4,

F i g. 6 und 7 Einzelheiten bei der Führung der Schweißelektrode,

F i g. 8 eine Ausführungsform zur erfindungsgemäßen Verschweißung ebener Werkstücke,

Fig.9 und 10 schematische Darstellungen zum Ablauf einer bevorzugten Schweißtechnik nach der Erfindung und

F i g. 11 einen Schnitt durch eine für das erfindungsgemäße Verfahren typische Schweißnaht.

Gemäß F i g. 1 ist die Rohrleitung P von einer Vorrichtung umgeben, zu welcher ein Schweißkopf H, ein Generator E für den elektrischen Lichtbogen und ein beweglicher Rahmen F, der eine Vorrichtung C zur Erzeugung eines Schweißspaltes trägt, gehören. Die Schweißelektrode W wird mittels Rollen D von einem Motor MR aus zugeführt.
Das Verfahren ist auf Werkstückdicken von 3,17 bis 12,7 mm anwendbar, läßt sich jedoch am besten bei einer Wanddicke zwischen 6,34 und 9,52 mm durchführen. Die Rohrverbindung ist vorzugsweise eine !-Stoßverbindung mit einem verhältnismäßig tiefen und

schmalen Spalt. Die Breite des Spaltes liegt zwischen etwa 0,5 und 2,5 mm, vorzugsweise zwischen 1 und 1,77 mm; das Verhältnis Tiefe zur Breite ist immer größer als 2. Daher liegt das zweckmäßige Verhältnis Tiefe zu Breite für Material mit einer Dicke von 7,11 mm zwischen etwa 4 und 7, vorzugsweise zwischen 4,5 und 6,5. Eine Spaltbreite von etwa 1,52 mm ist für dieses Material sehr befriedigend. Sie sollte für beste Ergebnisse gleichmäßig in engen Grenzen gehalten werden, d. h. innerhalb plus oder minus 0,07 mm und Vorzugsweise zwischen (±) 0,035 mm. Die letzteren Toleranzgrenzen sind sehr oft genau anwendbar.

Der Kontaktrohrabstarid von der Werkstückoberfläche kann zwischen 2,5 und 38 mm liegen, wird aber üblicherweise zwischen 7,6 und 12,7 mm gehalten. Für übliches Stahlrohr von etwa 6,34 mm Dicke beträgt der Abstand vorzugsweise 12,06 mm ± 0,25 mm.

Die Spannung kann zwischen 20 und 35 Volt liegen. Der bevorzugte Bereich liegt zwischen etwa 25 und 30 Volt, vorteilhaft mit einer engen Regelung, d. h. innerhalb etwa ± 1 Volt.

Bei der Durchführung der Schweißung wird bevorzugt, die Rohrabschnitte in aneinanderstoßende Lage einzustellen und dann den Spalt auf die genaue gewünschte Breite zu schneiden. Eine Schneidscheibe C wird für diesen Zweck an dem wandernden Gestell angeordnet, und zwar von der Dicke der gewünschten Spaltbreite. Es können andere Schneidvorrichtungen eingesetzt werden. Sie ist mit einem eigenen Motor M ausgestattet und kann mehr oder weniger radial in die und aus der Schneidstellung bewegt werden, wie durch die gestrichelten Linien in F i g. 1 angezeigt ist.

Wenn die Rohrabschnitte in geeigneter Weise in aneinanderstoßender Lage festgeklammert sind, wird das bewegliche Gestell Firn Uhrzeigersinn in Querrichtung bewegt, und die den Spalt bildende Vorrichtung C schneidet einen Spalt von der genau gewünschten Breite. Der Schweißkopf H folgt der Schneidvorrichtung nach.

Der Draht W wird durch Antriebsrollen D zugeführt, die mit einer Geschwindigkeit angetrieben sind, die von dem Motor MR auf die Drahtzuführungsgeschwindigkeit WR geregelt wird. Für eine Schweißkopfgeschwindigkeit von 88,8 bis 139,6 cm je Minute soll bei einem 7,11-mm-Rohr mit einem Spalt von 1,52 mm Breite und unter Verwendung eines 1,01-mm-Drahtes die Drahtzuführungsgeschwindigkeit zwischen 10,15 und 17,7 m je Minute liegen.

Wenn die Schweißung unverzüglich hinter der Schneidscheibe C durchgeführt wird, bewirkt die Schrumpfung des Metalls beim Abkühlen ein Aneinanderziehen der Rohrabschnitte, was zur Verminderung der Spaltbreite führen kann. Ein den Spalt auseinanderhaltendes Rad GS ist mit einem Randteil der richtigen Dicke versehen, um den Spalt in der vorbestimmten Breite offenzuhalten und somit die Schneidvorrichtung Czu schützen.

In den F i g. 2 und 3 ist eine besondere Ausführungsform der Vorrichtung gezeigt, die ein Hauptgestell 12 besitzt, das konzentrisch auf dem Rohr ti durch mehrere Fluchtungsschienen 13 gelagert ist. Diese sind als gegeneinander verschiebbare Keilpaare bekannter Type ausgeführt. Eine Relativbewegung zwischen den Teilen bei gleichzeitiger Betätigung aller Keilpaare um das gleiche Maß zentriert wirksam die Vorrichtung um das Rohr und verspannt es an seiner Stelle. Die Betätigung ist nicht gezeigt, da sie üblich ist. Das Gestell 12 ist mit einem nach oben gerichteten Arm 12a versehen, der eine Hebelachse 126 zwecks Eingriff durch einen geeigneten Kran besitzt.

Das Gestell 12 ist an der Rohrleitung in einer festen Stellung verriegelt. Es ist auch mit geeigneten ringförmigen Lagern und Getriebemitteln versehen, um einen drehbaren, ringförmigen Rahmen 14 abzustützen und anzutreiben. Der Rahmen 14 ist mit einem umkehrbaren Motor 15 versehen, der an einer Konsole 16 angeordnet ist.

Durch Zahnräder treibt der Motor 15 eine Schnekkenwelle 17, die eine Schnecke trägt. Diese steht mit einem Zahnkranz in Eingriff, der an dem stationären Gestell 12 befestigt ist. Eine Betätigung des Motors 15 treibt den Rahmen 14 und die gesamte auf ihm angeordnete Vorrichtung einschließlich des Motors 15 selbst um das Gestell 12 nach Wunsch in jeder Richtung. Lager stützen den Rahmen 14 an dem Gestell 12 frei verdrehbar ab.

Auf einer an dem Rahmen 14 befestigten Konsole 20 ist ein Drahtantriebsmotor 21 angeordnet, dessen Drehzahl im Hinblick auf den Motor 15 regelbar ist. Dieser Motor ist mit einer elektrisch gesteuerten Kupplung 22 üblicher Type ausgerüstet, durch die, wenn die Kupplung 22 in Eingriff steht, die-Drahtzuführung 23 betätigt werden kann. Eine Magnetspule 24 betätigt die Kupplung 22. Eine Schweißdraht-Vorratsspule oder -Rolle 25 ist auf dem Rahmen 14 gelagert und hat eine Auslaßführung 26 (F i g. 3), durch die der Schweißdraht der Drahtzuführung 23 zugeleitet wird. Ein weiteres Führungsrohr 27 leitet den Draht zu einem Lichtbogen-Schweißkopf 28.

Mittels beliebig auswählbarer Fühler-Führungen 32, die in den verhältnismäßig schmalen Spalt oder die Nut zwischen den Rohrenden fallen, wird der Schweißkopf gleichbleibend so geführt, daß der Draht W, der aus dem Kontaktrohr 29 herauskommt, in die Mitte des Spaltes einläuft, wenn die Schweißung stattfindet. Eine Feder 33 gibt der Führung 32 eine Vorspannung in den Spalt, wenn sie in der Führungsstellung entriegelt ist. Zu anderen Zeiten werden die Führungen 32 in ausgerückter Stellung verriegelt, z. B., wenn der Rahmen längs der Rohrleitung zu der nächsten zu verschweißenden Verbindung verschoben wird.

Zusätzlich zu dem Schweißkopf und den Drahtzuführungsmitteln ist auf dem drehbaren Rahmen 14 eine Spalt-Schneideinheit 40 gelagert. Letztere ist radial zu dem Rohr 11 hin und von diesem fort schwenkbar angeordnet. Wenn sie nicht eingesetzt wird, wird sie in einer äußeren Stellung, wie in F i g. 1, gehalten. Die Schneideinheit besitzt ein Schneidrad 41, wie z. B. eine dünne Schleifscheibe. Es wird durch einen Motor 42 angetrieben.

Es wird bevorzugt, eine Hälfte des Umfanges zu schneiden und unverzüglich danach zu schweißen, und dann die Vorrichtung umzukehren, die andere Hälfte des Umfanges zu schneiden und zu schweißen, um die Arbeit fertigzustellen.

In F i g. 4 ist eine andere Ausführungsform dargestellt. Ein Stahlrohr 11 ist gegen ein anderes Stück 201 (F i g. 5) gesetzt. Die Teile sind mit einer sich innen ausdehnenden Dornklemmen-Spannvorrichtung 113 ausgerüstet, die die beiden aneinanderstoßenden Rohrenden in richtiger Ausrichtung zur Schweißung hält. Die Vorrichtung besitzt einen Auflagerschlitten 115, der als Hauptträger durch die Abstützung auf dem Rohr dient. Der Auflagerschlitten 115 ist mit einem Paar sich gegenüberliegender Klemmarme 117 und 119 versehen, die bei 121 bzw. 123 verschwenkbar gelagert

sind. Bei 125 sind Mittel zur Betätigung der Klemmarme zwecks Festlegung des Auflagerschlittens 115 an dem Rohr 201 gezeigt. Die Einheit wird so fest auf dem Rohr abgestützt, daß sie sich gegenüber dem Rohr nicht drehen oder verschieben kann. Diese Teile müssen sorgfältig ausgeführt und zusammengebaut sein, so daß die Schweißvorrichtung richtig unter rechtem Winkel zu der Rohrachse aufgesetzt ist.

Eine Vertikalspindel 127 ragt von dem Auflagerschlitten 115 nach oben und trägt fest, jedoch in vertikaier Richtung einstellbar, einen gekrümmten Rahmenteil 131. Dieser Teil 131 hat kreisförmige Gestalt, mit Ausnahme eines ausgeschnittenen Abschnittes genügender Weite, um von dem Rohr freizukommen. Er bildet eine Führungsspur für ein Ringlager 133 von einer gleichen offenen Kreisausführung, die auf Lagern 135 abgestützt ist, wie in F i g. 5 gezeigt. Der Teil 131 ist, obgleich er die Form eines offenen Ringes hat, mit einem Zahnrad oder einem Zahnkranz 136 versehen, in das ein Paar Ritzel 137, 137a eingreifen, die wiederum durch steuerbare Motore angetrieben werden, wie bei 138, 138a gezeigt ist. Die Motore sind an dem drehbaren Teil 133 an mehr oder weniger einander diametral gegenüberliegenden Stellen angeordnet, so daß der Ring 133 an irgendeiner Stellung konzentrisch um das Rohr 111 quer bewegt werden kann, um die verschiedenen Arbeitswerkzeuge um das Rohr an irgendeine gewünschte Stelle zu führen. Der Teil 133 kann als Werkzeuge tragender . Drehkopf angesehen werden und trägt eine mit hoher Geschwindigkeit angetriebene Schleifscheibe 141, die mit einem Schutzschild 143 versehen ist. Diese ist mit einem Antriebsmotor 145 ausgerüstet. Die gesamte Baugruppe ist mittels eines Schwenkarmes 147 verschwenkbar an einem Lagerzapfen 149 an dem Drehkopf 133 gelagert. Sie kann nach Wunsch in eine Schneidstellung, die in gestrichelten Linien gezeigt ist, nach innen oder in die in vollen Linien ausgezogene unwirksame Stellung nach außen verschwenkt werden. Der Drehkopf trägt mehr oder weniger diametral gegenüber der Schneidscheibe einen Schweißkopf 151, der bei 153 verschwenkbar an einer verschiebbaren Platte 155 angeordnet ist

Der Drehkopf 133 trägt auch eine Schweißdrahtrolle 161, die an einem fest angeordneten Arm 163 gelagert ist. Draht 209 von der Rolle 161 wird über eine rohrförmige Führung 167 dem Drahtzuführungsmechanismus

171 zugeführt, der aus einem Paar mittels eines Motors

172 mit in engen Grenzen steuerbarer Drehzahl angetriebener Rollen besteht. Der Draht geht hinter den Rollen durch ein weiteres Führungsrohr 175 zu dem Schweißkopf 151, wo er zu der Stelle geführt wird, an der er bei der Schweißung verbraucht wird.

Die gesamte Baugruppe ist mit einem Hebering oder Haken 181 versehen, der an dem stationären Rahmen 131 befestigt ist, so daß die Vorrichtung auf die Rohrleitung gehoben oder von dieser abgehoben werden kann.

Nun wird auf F i g. 5 Bezug genommen. Der neue Abschnitt des Rohres 11 ist in einer Stellung gezeigt, in welcher er an dem früheren Rohrabschnitt 201 anliegt. Diese beiden Abschnitte sind durch die sich ausdehnende Dornklammer 113, die vorher beschrieben worden ist, innen und in richtiger Ausrichtung miteinander verspannt.

Der erforderliche Spalt oder die Nut wird zwischen den Rohrenden durch die mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Schleifscheibe 141 geschnitten.

Der Schweißkopf 151 ist mit dem Gasrohr 205 und dem inneren Kontaktrohr 207 gezeigt. Ein Rohr 212 bringt eine Gaseinspeisung in den Kopf. Das elektrische Kabel 213 führt Energie zu dem Schweißbogen. Der Schweißkopf ist vorzugsweise mit Wasser gekühlt und daher mit einem Einlaß 214 und einem Auslaß 215 für Kühlwasser versehen, das um das Kontaktrohr und die Gasdüse läuft und deren Temperatur niedrig hält. Der Auslaß 215 umschließt das elektrische Kabel 213. Der Wassermantel um den Schweißkopf oder das Rohr 151 ist auch in F i g. 8 bei 217 gezeigt.

Die durch die vorliegende Erfindung erzeugten Schweißungen sind in den F i g. 6 und 7 dargestellt. In F i g. 6 ist der Raum zwischen den Rohrenden glatt durchschnitten, und die Schweißung muß einen von der Sohle bis zur Oberseite gleichförmigen Spalt füllen. Wenn der Spalt gefüllt wird, verschmelzen der geschmolzene Schweißdraht und das Metall, das durch die Wärme des Lichtbogens von den Rohrenden abgeschmolzen wird, fortschreitend mit dem Rohr, wie bei Wi gezeigt. Die Hitze des Bogens hat die größte Stärke im Bereich des Drahtendes, etwa in der Mitte der Rohrwand. Benachbartes Rohrwandmetall wird hier geschmolzen und fließt nach innen und außen, um die Wurzelränder des Rohres zu schmelzen. Dies ergibt den charakteristischen Schweißquerschnitt dieses Verfahrens, der ein beachtlicher Fortschritt auf dem Gebiet des Schweißens ist.

Nunmehr wird auf F i g. 7 Bezug genommen. Der Fluß des Metalles ist in einer dem Uhrzeigersinne entgegengerichteten Schweiß-Querbewegung gezeigt. Der Draht W wird innerhalb seiner Gasabschirmung geschmolzen und bildet zusammen mit dem von dem Rohr geschmolzenen Metall die Schmelze Pi, die bestrebt ist, in einer sichelförmigen Gestalt durchzusakken, wie bei 53 gezeigt ist. Das Metall neben der Schweißstelle entzieht jedoch der Schmelze sehr schnell Wärme, wenn sich der Lichtbogen weiterbewegt, was zu einer Schrumpfung führt. Der mittlere Teil der Rohrwand führt mehr Hitze als die Teile an den Innen- und Außenflächen ab, aber die gesamte geschmolzene Masse schrumpft, wenn sie abkühlt und sich verfestigt. Diese Schrumpfung und zuzüglich die Oberflächenspannung des durchhängenden flüssigen Metallhalbmondes 53 sind bestrebt, die innere Fläche zu glätten, wie bei 54 gezeigt ist. Somit wird an der Innenseite des Rohres eine im wesentlichen fluchtende Oberfläche geschaffen. Der durchgehende Lauf des Schweißkopfes ergibt zusammen mit der synchronisierten Drahtzuführung zur Erhaltung eines durchgehenden Lichtbogens und der kleinen Spaltbreite ein ungewöhnlich gut verschmolzenes Schweißgefüge über die Rohrwand. Die Eckenverschmelzung an der Wurzel oder der Innenfläche der Schweißung ist ein besonders wichtiges Merkmal, wie in F i g. 11 dargestellt.

Die durch die Kontraktion der Schweißung entstehende Schwierigkeit ist auch in F i g. 8 dargestellt, die nun im einzelnen beschrieben wird. Die Anordnung nach F i g. 8 ist in der Anwendung an flachen Platten gezeigt, aber auch an Rohren oder anderen gekrümmten Flächen anwendbar. Hier sind drei einheitliche Teile der Vorrichtung, nämlich die Schneideinrichtung 141a, das Abstandsrad 330 und der Schweißkopf 205A auf einem geeigneten Traggestell angeordnet, so daß sich diese drei Teile gegenüber dem Werkstück längs einer Verbindung zwischen benachbarten Kanten der Platten, die mit 331 bezeichnet sind, gleichzeitig bewegen. Wenn sich die Werkzeuge nach rechts bewegen, oder umgekehrt, das Werkstück sich nach links bewegt,

erzeugt das Schneidrad 141a den richtigen Abstandsschnitt zwischen den aneinanderstoßenden Rändern. Diesem Schneidrad folgt das Abstandsrad 330, das eine scharf geriffelte Traktionsfläche 335 besitzt. Sowohl der Abstandshalter 330 als auch die die Zugkraft aufbringende Fläche der Zylinderelemente sind starr auf einer Antriebsachse 337 befestigt. Der Schweißkopf 2Q5A führt den Draht 209 zu und legt den elektrischen Lichtbogen an, so daß die nachfolgende Schweißung bewirkt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die Drahtzuführung, die elektrische Einspeisung, die Gaszuführung und alle anderen notwendigen Einrichtungen wie in den vorher beschriebenen abgewandelten Ausführungen vorgesehen sind.

Das Werkstück wird natürlich in hohem Maße durch den Schweißvorgang erhitzt, und die Kühlung, die schnell stattfindet, verursacht eine Schrumpfung, die ohne das Abstandsrad 330 starke Beanspruchungen an dem Schneidrad hervorrufen würde. Das Abstandsrad 330 läuft in der frischgeschnittenen Verbindung, die durch das Rad 141a geschaffen worden ist, und hält die Platten um eine Strecke voneinander entfernt, die durch seine Dicke, vorzugsweise die volle Breite der Schneidvorrichtung 141a, bestimmt ist. Infolge der Tatsache, daß die Schrumpfung nahe an dem Schweißkopf, beispielsweise an der Stelle Af, größer als weiter entfernt an einer Stelle y ist, ist die Reibungskraft an der linken oder ansteigenden Seite des Rades 330 größer als an· der vorderen Seite. Die relative Größe dieser Kräfte ist wenigstens qualitativ durch die Pfeile f\ bzw. /2 angegeben. Das Endergebnis liegt schließlich darin, daß das angetriebene Abstandsrad die geriffelten Zylinderelemente 335 in sicherer und antreibender Berührung an die Werkstückoberfläche zieht, so daß eine sichere Zugkraft zur Bewegung der Schweißbaugruppe nach rechts (oder des Werkstückes nach links) geschaffen wird, wenn die Schneid- und Schweißvorgänge fortschreiten.

In den Fig.9 und 10 ist eine typische Arbeitsweise veranschaulicht. Das Schneidrad 141 wird in Berührung mit der Verbindung an der Oberseite des Rohres geschwenkt und an einer Seite um annähernd 180° um

das Rohr nach unten gedreht. Beispielsweise wird angenommen, daß die Verbindung um die linke Hälfte der F i g. 9 geschnitten worden ist und danach verschweißt worden ist. Dies ist durchgeführt worden, indem erstens die Schneidvorrichtung 141 in die Arbeitsstellung und dann entgegen dem Uhrzeigersinn von oben nach unten verschwenkt wird und zweitens die Schweißeinrichtung in die Arbeitsstellung gebracht und von der Oberseite entgegen dem Uhrzeigersinn nach unten gedreht worden ist, um den schraffierten halben Weg der Schweißverbindung um das Rohr herzustellen, wie links in F i g. 9 gezeigt ist.

Nun wird auf F i g. 10 Bezug genommen. Die Schweißung ist fertiggestellt worden, indem zuerst die Schneidvorrichtung nach unten in die angenäherte Stellung der F i g. 9 gebracht wird und danach im Uhrzeigersinn aus der Stelle m zu der Stelle π verschwenkt wird. Dieser Vorgang rundet, wie ersichtlich ist, einen gekrümmten Schnitt oder eine Auflauffläche aus, die mit ρ bezeichnet ist und durch Belassung einer glatten bogenförmigen Auflauffläche q unten endet. Diese Auflaufflächen ρ und q würden ideal für die zweite Hälfte der Schweißung geeignet sein, da das Schweißmetall an der Oberseite glatt hineinfließt, und wenji die Schweißeinrichtung nach rechts oder im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, wird die Verbindung in einer derartigen Weise gefüllt, daß die Schwerkraft zur Erhaltung eines glatten, gleichmäßigen Flusses beiträgt. Am Boden bewirkt die Schwerkraft, wenn die Schweißung fertiggestellt ist, daß das geschmolzene Metall längs der Fläche q fließt, so daß eine rißfreie, fehlerfreie Schweißung in zwei Arbeitsvorgängen hergestellt wird.

Fig. 11 zeigt ein Beispiel des gewünschten Querschnittes einer sehr guten, gemäß dem vorstehenden Beispiel hergestellten Schweißnaht. Auch bei der Verschmelzung des benachbarten Rohrmetalles hat die gesamte Schweißnaht noch ein Verhältnis Tiefe zu Breite von etwa 2:1. Eine derartige Gestalt vermindert nicht nur den Verbrauch von Schweißdraht, sondern gibt auch feste und glatte Verbindungen ausgezeichneter

Qualität.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

509 648/319

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum automatischen Lichtbogenschweißen von Rohrstumpfstößen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Rohre in ihrer endgültigen Lage miteinander verspannt werden, worauf in einem Arbeitsgange eine gleichförmige Nut zwischen den Rohrenden erzeugt und die Nut durch eine einzige Schweißraupe im wesentlichen ausgefüllt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des.Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem relativ zum Werkstück bewegbaren, einen Schweißkopf sowie eine Elektrodenzuführungsvorrichtung tragenden Rahmen, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rahmen (14) außer dem Schweißkopf (28) und der Elektrodenzuführungsanordnung (21, 25, 26, 27) noch eine Fugenschneidanordnung (40) sowie eine Anordnung (330) zur Einhaltung der Schweißnutweite vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugenschneidvorrichtung (40) aus einer Schleifscheibe (41, 141) besteht, die schwenkbar am Rahmen (14,131) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung für den Schweißkopf (28) aus in die Schweißnut einschwenkbaren Fühlern (32) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einhaltung der Schweißnutweite ein Abstandsrad (330) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsrad (330) antreibbar ist und eine geriffelte Traktionsfläche (335) aufweist.