DE1565893C3

DE1565893C3 - Automatic electrical inert gas welding device for vertical seams

Info

Publication number: DE1565893C3
Application number: DE19661565893
Authority: DE
Inventors: Takashi; Ishimoto Katsumi; Ishimoto Keiichi; Yokosuka; Iizuka Shimpei; Yokohama Tanigaki (Japan)
Original assignee: Uraga Jukogyo KX., Tokio
Priority date: 1965-08-07
Filing date: 1966-08-08
Publication date: 1976-04-29

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische elektrische Schutzgasschweißvorrichtung, die geeignet ist, Schweißungen entlang langen vertikalen Schweißfugen auszuführen, wie sie häufig beispielsweise beim Bau des Rumpfes großer seefähiger Schiffe erforderlich sind.The invention relates to an automatic electrical gas shielded welding apparatus which is suitable is to carry out welds along long vertical welding joints, as is often the case with Construction of the hulls of large seaworthy ships are required.

In der Vergangenheit wurden im wesentlichen alle diese Arbeiten unter Verwendung von Gleichstrom als Schweißstrom zuverlässig und erfolgreich ausgeführt. Wenn es jedoch erwünscht ist, ähnliche Arbeiten unter Verwendung von Wechselstrom als Schweißstrom auszuführen, treten beträchtliche Schwierigkeiten auf, bedingt durch kräftiges und unregelmäßiges Spritzen des Schweißmetalls. Diese Erscheinung führt zu einer beträchtlichen Ansammlung von Spritzern in der unmittelbaren Nähe der Ausströmöffnung für das Schutzgas, beispielsweise Kohlendioxyd, Argon od. dgl., wobei der Gasdurchtrittskanal in unmittelbarer Nachbarschaft der Schweißstelle im Verlauf des Schweißvorganges kleiner und kleiner wird und den optimalen und konstanten Ausfluß des Schutzgases auf die Schweißstelle verhindert.In the past, essentially all of this work has been done using direct current as the Welding current executed reliably and successfully. However, if desired, similar work below To carry out use of alternating current as the welding current, considerable difficulties arise, conditionally by vigorous and irregular spraying of the weld metal. This phenomenon leads to a considerable Accumulation of splashes in the immediate vicinity of the discharge opening for the protective gas, For example, carbon dioxide, argon or the like. The gas passage channel in the immediate vicinity the welding point becomes smaller and smaller in the course of the welding process and the optimal and constant Prevents the protective gas from escaping onto the welding point.

Eine weitere Schwierigkeit tritt dabei, auf, die Schweißmetallschmelze am Ort des Schweißvorganges und während des Ablaufes der Schweißung auf einem im wesentlichen konstanten Niveau zu halten. Um dies in einem einigermaßen befriedigenden Grade zu erreichen, waren bislang häufig und schwierige Einstellungen von Hand an zahlreichen elektrischen und mechanischen Elementen vorzunehmen, was naturgemäß die praktische Durchführung des erwünschten automatischen Schweißvorganges störte.Another difficulty arises, the weld metal melt at the location of the welding process and to maintain it at a substantially constant level during the course of the weld. To this Attitudes to attain a reasonably satisfactory degree have hitherto been frequent and difficult attitudes to be carried out by hand on numerous electrical and mechanical elements, which, of course, the practical implementation of the desired automatic welding process interfered.

Noch eine weitere Schwierigkeit trat dabei auf, die Kühlstreifen stets in satter jedoch gleitfähiger Anlage mit den zwischen den Schweißstücken gebildeten Schweißzonen zu halten, um das flüssige Schweißmetall genügend am Auslaufen durch die kleinen Lücken zu hindern, die häufig zwischen den Kühlstreifen und den Schweißstücken auf Grund von Unregelmäßigkeiten auf und zwischen den Oberflächen der Schweißstücke auftreten.Another difficulty arose, the cooling strips always in full, but smooth contact with the weld zones formed between the weldments to hold the liquid weld metal sufficient to prevent leakage through the small gaps that often exist between the cooling strips and the Weldments due to irregularities on and between the surfaces of the weldments appear.

Es ist das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine automatische, elektrische Schutzgasschweißvorrichtung für vertikale Nähte zu schaffen, die zur Gewährleistung eines ungestörten und praktisch gleichförmigen Ausflusses des Schutzgasstromes die Anlagerung von Schweißspritzern im Bereich der Auslaßöffnung für den Schutzgasstrom vermeidet und eine vorteilhafte Möglichkeit für die Überwachung des Schweißfortganges direkt durch den Gasausflußbereich der Schweißvorrichtung eröffnet.It is the main object of the present invention to provide an automatic gas shielded electric welding apparatus for creating vertical seams that ensure an undisturbed and practically uniform Outflow of the shielding gas flow, the accumulation of weld spatter in the area of the outlet opening for the shielding gas flow and an advantageous option for monitoring the welding progress opened directly through the gas outlet area of the welding device.

Ausgehend von einer herkömmlichen Schweißanordnung mit einem entlang einer vertikalen Schweißlücke beweglichen Wagen, einer Schweißdrahtzuführungseinrichtung und einer davon getragenen Schweißpisto-Ie, Mitteln zur Lieferung eines konstanten Schutzgasstromes, beispielsweise von Kohlendioxyd, an die Schweißstelle und einem Paar Kühlstreifen, die von dem Wagen getragen werden und so ausgebildet sind, daß sie unter Druck in gleitendem Kontakt mit den Schweißstücken über die Schweißlücke und zu beiden Seiten der Stücke gehalten werden können, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß einer dieser Kühlstreifen fest mit einer Schutzgasexpansionskammer versehen ist, die eine engere Innenöffnung und eine weitere Außenöffnung besitzt, deren erstere sich in unmittelbarer Nähe der Schweißstelle befindet und deren letztere mit einer durchsichtigen Scheibe abgedeckt ist, die ein Beobachtungsfenster zur Beobachtung der Schweißfunken bildet.Assuming a conventional welding arrangement with one along a vertical weld gap movable carriage, a welding wire feed device and a welding gun carried by it, Means for supplying a constant flow of protective gas, for example of carbon dioxide, to the Weld and a pair of cooling strips carried by the carriage and designed to that they are under pressure in sliding contact with the weldments across the weld gap and to both Sides of the pieces can be held, the device according to the invention is characterized in that one of these cooling strips is permanently provided with a protective gas expansion chamber which has a narrower inner opening and has a further external opening, the former of which is in the immediate vicinity of the welding point is located and the latter is covered with a transparent disc that has an observation window Observation of the welding sparks forms.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen istIn the following a preferred embodiment of the invention with reference to the drawings explained in more detail. In the drawings is

F i g. 1 eine schematische perspektivische Ansicht der neuen Schweißvorrichtung in Verbindung mit einem Teil der Schweißstücke um eine vertikal angeordnete Schweißnaht herum,F i g. 1 is a schematic perspective view of the new welding device in connection with FIG a part of the weldments around a vertically arranged weld seam,

F i g. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Haupt- und Frontteiles des Wagens, der in der Vorrich-F i g. 2 is an enlarged perspective view of the main and front parts of the carriage used in the device

tungnach Fig. 1 vorgesehen ist, _ä < V ^r device according to Fig. 1 is provided, _ä <V ^r

F i g. 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Hilfs- und rückwärtigen Teils des Wagens,F i g. 3 is an enlarged perspective view of the auxiliary and rear part of the carriage;

Fig.4 eine Seitenansicht von im wesentlichen einer Hälfte des Wagens, in welcher jedoch verschiedene Teile desselben im Schnitt dargestellt sind, :Figure 4 is a side view of essentially one Half of the car, in which, however, different parts of it are shown in section:

Fi g. 4A eine vergrößerte Draufsicht einer Verriegelungseinrichtung, die in dem unteren Teil der Fig.4 auftritt,/·: ■■■:■· ■;·'■ >■..■' ' ·::■■ .%^.;r^--':;'&.t-:"r^i v...-- Fi g. 4A is an enlarged top view of a locking mechanism that occurs in the lower part of Figure 4, / *: ■■■: ■ · ■ · '■> ■ .. ■''■■ · ::% ^ .; r. ^ - ':;'&. t -: "r ^ i v ...--

Fig.4B einen Längsschnitt der Verriegelungseinrichtung nach F i g. 4A,4B shows a longitudinal section of the locking device according to FIG. 4A,

F i g. 5 eine schematische Darstellung zum klareren Verständnis verschiedener Hauptbestandteile des Wagens mit dem Kühlstreifen,F i g. Fig. 5 is a schematic diagram to aid in understanding various major parts of the cart with the cooling strip,

F i g. 6 eine Vorderansicht einer Gasexpansionskammer, mit welcher der vordere Kühlstreifen versehen ist,F i g. 6 is a front view of a gas expansion chamber; with which the front cooling strip is provided,

Fig.7 eine perspektivische Ansicht derselben und des rückwärtigen Kühlstreifens, gesehen von der Rückseite der Streifenanordnung,7 is a perspective view of the same and the rear cooling strip, viewed from the rear of the strip assembly,

F i g. 7A eine perspektivische Ansicht einer Verbindungsangel, die dem rückwärtigen Streifen dreidimensionale Schwenkbewegungen erlaubt,F i g. Figure 7A is a perspective view of a connecting tang that three-dimensionally adds to the rear strip Swivel movements allowed,

F i g. 8 einen Aufriß der Streifenanordnung,F i g. 8 is an elevation of the strip assembly;

F i g. 9 eine Draufsicht auf dieselbe,F i g. 9 is a plan view of the same,

Fig. 10 und 11 eine Vorder- bzw. Seitenansicht des Hauptteils des Wagens mit Haltemagneten undFigures 10 and 11 are front and side views, respectively, of the Main part of the carriage with holding magnets and

F i g. 12 und 13 Vorder- und Seitenansicht der Haltemagnetanordnung. F i g. 12 and 13 are front and side views of the holding magnet assembly.

In den Zeichnungen, insbesondere in den F i g. 1 bis 4 derselben, bedeuten die Bezugszahlen 10 und 11 ein Paar Stahlplatten, die miteinander verschweißt werden sollen und so angeordnet sind, daß sie zwischen sich eine vertikale Schweißfuge 12 bilden. Diese Platten 10 und 11 können beispielsweise einen Teil eines im Bau befindlichen Schiffskörpers darstellen. Es sei beabsichtigt, entlang der Schweißfuge 12 unter Verwendung der erfindungsgemäßen automatischen Schweißvorrichtung eine Schweißnaht entlang der Schweißfuge 12 zu bilden, wie aus der folgenden Beschreibung noch klarer hervorgeht.In the drawings, in particular in FIGS. 1 to 4 thereof, numerals 10 and 11 denote a Pair of steel plates to be welded together and arranged so that they are between them form a vertical weld joint 12. These panels 10 and 11 can, for example, be part of an under construction represent located hull. It is intended that along the weld joint 12 using the The automatic welding device according to the invention adds a weld seam along the weld joint 12 form, as can be seen more clearly from the following description.

13 bezeichnet einen drehbaren Träger in Gestalt eines Rades, der einen Wickel 14 eines Schweißelektrodendrahtes 15 trägt und drehfähig bei 16 auf einem herausragenden Trägerarm 17 angeordnet ist, der sich nach F i g. 1 von dem im wesentlichen mit 18 bezeichneten Wagen nach oben erstreckt, welch letzterer vorzugsweise als Rahmenkonstruktion ausgeführt und mittels einer Kette 19 an einem herkömmlichen Kettenblick 20 aufgehängt ist, der mit einem elektrischen Motor 21 ausgerüstet ist, wenngleich der letztere nur schematisch seinen Außenumrissen nach dargestellt ist. Der Kettenblock 20 mit dem Motor 21 ist weiterhin an einem Kranausleger od. dgl. aufgehängt, der allerdings nicht dargestellt ist.13 denotes a rotatable support in the form of a wheel, which has a coil 14 of welding electrode wire 15 carries and is rotatably arranged at 16 on a protruding support arm 17, which according to FIG. 1 extends upwards from the carriage designated substantially at 18, the latter preferably being executed as a frame construction and by means of a chain 19 on a conventional chain eye 20 is suspended, which is equipped with an electric motor 21, albeit the latter only schematically is shown according to its outer outlines. The chain block 20 with the motor 21 is still on a crane boom or the like, which, however, is not shown.

' 22 bezeichnet eine automatische Zuführungseinrichtung für den Schweißdraht 15 herkömmlicher Bauart, die mechanisch mit dem Zuführungsmotor 23 verbunden ist, wobei die Zuführungseinrichtung und der Motor beide auf dem im wesentlich mit 18 bezeichneten Wagen angeordnet sind.'22 denotes an automatic feeder for the welding wire 15 of conventional design, which is mechanically connected to the feed motor 23 is, the feeder and the motor both on the substantially designated 18 on Carriages are arranged.

Der Speisestrom für den Motor 23 wird diesem über isolierte Leiter 25 und 26 zugeführt, die von dem Steuerkasten 24 ausgehen, der ebenfalls auf dem Wagen 18 angeordnet ist. Zwischen dem Steuerkasten 24 und dem Motor 21 des Kettenblocks ist ein elektrisches Kabel 28 vorgesehen, durch welches die Stromzuführung zu dem letzteren erfolgt. Der untere Teil der Schweißelektrode 15 verläuft von der automatischen Zuführungseinrichtung 22 durch eine Schweißpistole 29 herkömmlicher Bauart zu der Schweißstelle (vgl. Fig.2, 4 und 8). Die Schweißpistole 29 ist einstellbar auf dem Wagen 18 angeordnet, wie noch deutlicher aus der Beschreibung in Verbindung mit F i g. 2 hervorgeht. 30 bezeichnet einen Schweißtransformator, der normalerweise auf dem Boden angeordnet ist, obgleich er in Fig.l nur schematisch derart dargestellt ist, als ob er sich in der Luft befände, zur Vereinfachung der Zeichnung. Dieser Transformator steht über Leiter 31 und 32 mit dem nicht dargestellten Netz in Verbindung. Die Sekundärseite des Transformators steht über eine isolierte Leitung 33 mit dem Steuerkasten 24 in Verbindung. The feed current for the motor 23 is fed to this via insulated conductors 25 and 26, which are supplied by the Control box 24 go out, which is also on the trolley 18 is arranged. Between the control box 24 and the motor 21 of the chain block is an electrical one Cable 28 is provided through which power is supplied to the latter. The lower part of the The welding electrode 15 runs from the automatic feed device 22 through a welding gun 29 conventional design to the welding point (see. Fig. 2, 4 and 8). The welding gun 29 is adjustable arranged on the carriage 18, as more clearly from the description in connection with FIG. 2 shows. 30 denotes a welding transformer which is normally placed on the floor, although it is in Fig.l is shown only schematically as if it were in the air, to simplify the Drawing. This transformer is connected to the network, not shown, via conductors 31 and 32. The secondary side of the transformer is connected to the control box 24 via an insulated line 33.

34 gibt eine Gasflasche an, die ein unter Druck stehendes Schutzgas, beispielsweise Kohlendioxyd, enthält, das über ein einstellbares Reduzierventil 35 und eine Abgabeleitung 36 abgegeben wird. Wenngleich die Gasflasche 34 normalerweise auf dem Boden angeordnet ist, ist sie in F i g. 1 schematisch wiedergegeben.34 indicates a gas cylinder that contains a pressurized protective gas, such as carbon dioxide, which is delivered via an adjustable reducing valve 35 and a delivery line 36. Although the Gas bottle 34 is normally placed on the floor, it is shown in FIG. 1 shown schematically.

Wie am klarsten aus F i g. 2 hervorgeht, ist der im wesentlichen mit 18 bezeichnete Wagen mit zwei Führungsrollen 37 und 38 ausgerüstet, die in der Lage sind, entlang der Schweißfuge 12 abzurollen. Weiterhin ist der Wagen mit einem Hilfsrahmen 110 ausgerüstet, der bei 109 schwenkbar mit ihm verbunden und mit zwei Paaren von Tragrollen 39 und 40 bzw. 41 und 42 versehen ist, mit denen er auf der Vorderfläche der Schweißstücke 10,11 zu beiden Seiten der Schweißfuge 12 laufen kann, um den Wagen in einem bestimmten, konstanten Abstand von beispielsweise einigen Millimetern von den Schweißstücken zu halten. Auf dem Wagen ist ein Paar von Permanentmagneten 43 und 44 befestigt, mit dem der Wagen magnetisch gegen die Schweißstücke 10,11 gezogen wird. Der ganze Aufbau des Vorderteils des Wagens ist am klarsten aus den F i g. 10 bis 13 zu erkennen.As best seen in FIG. As can be seen from FIG. 2, the carriage, designated essentially by 18, has two guide rollers 37 and 38, which are able to roll along the weld joint 12. Furthermore is the car is equipped with an auxiliary frame 110, which is pivotally connected to it at 109 and with two Pairs of support rollers 39 and 40 or 41 and 42 is provided with which it is on the front surface of the weldments 10.11 can run on both sides of the weld joint 12 to the carriage in a certain, constant To keep a distance of, for example, a few millimeters from the workpieces. Is on the wagon a pair of permanent magnets 43 and 44 attached by which the carriage is magnetically against the weldments 10.11 is drawn. The whole structure of the front part of the car is most clearly shown in Figs. 10 to 13 to be recognized.

Wie insbesondere aus den F i g. 2 bis 7 ersichtlich, besitzt der Hilfsrahmen 110 des Wagens 18 eine Querstange 110a, die das tiefstliegende Glied des Wagens darstellt und fest mit einem Befestigungsblock 45 verbunden ist, an dem wiederum ein vorderer Kühlstreifen 46 abnehmbar ist, der vorzugsweise aus Kupfer besteht. Dieser Streifen 46 wird von hinten her gegen die Schweißstücke über der Schweißfuge 12 gepreßt durch eine zweite Querstange 1106, die unter Vermittlung eines Scharnierstücks 47, das von vorn wie von der Seite gesehen im wesentlichen im Zentrum desselben fest auf der Rückfläche des gleitfähigen Streifens 46 angebracht ist, mit dem Hilfsrahmen des Wagens verbunden ist. Aus diesem Grunde kann der Streifen sich genügend in Längs- wie in seitlicher Richtung drehen, so daß er allen möglicherweise auftretenden Wellungen entlang der Schweißfuge zu folgen vermag, während des Ablaufs des Schweißvorganges, wie hiernach noch vollständiger beschrieben wird.As can be seen in particular from FIGS. 2 to 7 can be seen, the subframe 110 of the car 18 has a cross bar 110a, which is the lowest member of the car represents and is firmly connected to a mounting block 45, on which in turn a front cooling strip 46 is removable, which is preferably made of copper. This strip 46 is from behind against the Weldments pressed over the weld joint 12 by a second cross bar 1106, which, through intermediation a hinge piece 47, which from the front and seen from the side is essentially fixed in the center of the same mounted on the rear surface of the slidable strip 46, connected to the subframe of the cart is. Because of this, the strip can get enough Rotate in the longitudinal as well as in the lateral direction, so that all possible corrugations able to follow along the welding joint, during the course of the welding process, as afterwards is described more fully.

Der vordere Streifen 46 ist in seinem Inneren mit einem Kühlmittelkanal 50 versehen, dessen Enden mit einer Einlaßleitung 48 bzw. einer Austrittsleitung 49 verbunden sind, um den Streifen in herkömmlicher Weise besser kühlen zu können. >The front strip 46 is in its interior with a coolant channel 50, the ends of which are provided with an inlet line 48 and an outlet line 49, respectively are connected in order to better cool the strip in a conventional manner. >

In der Nähe seines oberen Endes besitzt der Streifen 46 eine Gasexpansionskammer 51, die sich seitlich erweitert und einen kleinsten Querschnitt an ihrem innersten Ende 52 besitzt, das der Schweißstelle gegenüberliegt und zu dieser hin offen steht, um eine Durchflußverbindung zwischen dem Innenraum der Expansionskammer und dem Raum am Ort der Schweißstelle zu Near its upper end, the strip 46 has a gas expansion chamber 51 which widens laterally and has a smallest cross-section at its innermost end 52 opposite the weld and to this is open to a flow connection between the interior of the expansion chamber and the space at the location of the weld

schaffen. Zum besseren Verständnis dieser Verhältnisse wird insbesondere auf F i g. 8 und 9 verwiesen.create. For a better understanding of these relationships, reference is made in particular to FIG. 8 and 9 referenced.

Das äußerste Ende dieser Expansionskammer, die vorzugsweise, wie dargestellt, pyramidenförmige Gestalt besitzt, ist durch eine durchsichtige Abdeckung, wie z. B. einem Schutzfilterglas 53, verschlossen, so daß ein rechteckiges Beobachtungsfenster gebildet wird. Die Kammer 51 ist mit einem nach unten zu verlaufenden Gaseintrittsstutzen 54 versehen, mit dem die Gaszuführungsleitung 36 nach F i g. 1 verbunden ist. Das _!Ο oberste Ende der Zuführungsleitung 54 erstreckt sich bis ins Innere der Expansionskammer 51 und ist mit einem' Ende eines perforierten Gasverteilungsrohres 154 verbunden, das fest auf der unteren Wand der Kammer 51 unmittelbar vor dem Abdeckglas 53 angebracht ist.The extreme end of this expansion chamber, which preferably, as shown, has a pyramidal shape, is covered by a transparent cover, such as. B. a protective filter glass 53, closed so that a rectangular observation window is formed. The chamber 51 is provided with a downwardly extending gas inlet nozzle 54 with which the gas supply line 36 according to FIG. 1 is connected. _{The! Ο} uppermost end of the feed line 54 extends into the interior of the expansion chamber 51 and is provided with an 'end of a perforated gas distribution pipe 154 is connected, which is fixedly mounted on the lower wall of the chamber 51 immediately before the cover glass 53rd

Ferner ist die Expansionskammer 51 fest mit einem Trägerarm 55 verbunden, der ein lichtempfindliches Element 56 nach F i g. 2 trägt, das beispielsweise CdS enthält und ebenfalls in unmittelbarer Nähe des Beobachtungsglases 53 angebracht ist, um bei arbeitender Maschine von der Schweißstelle ausgehende Lichtstrahlen zu empfangen, die den Innenraum der Expansionskammer 51 durchsetzen. Von dem Element 56 führen Leitungen 57 zu einem nicht dargestellten geeigneten Steuerelement in dem Steuerkasten 24, über das die Aufwickelgeschwindigkeit des Kettenblockmotors 21 und damit die Vorschubgeschwindigkeit der Wagenanordnung entlang der Schweißfuge 12 gesteuert wird.Furthermore, the expansion chamber 51 is firmly connected to a support arm 55, which is a light-sensitive Element 56 of FIG. 2, which contains, for example, CdS and is also in the immediate vicinity of the observation glass 53 is attached to light rays emanating from the welding point when the machine is working to receive, which penetrate the interior of the expansion chamber 51. Lead from element 56 Lines 57 to a suitable control element, not shown, in the control box 24, via which the Winding speed of the chain block motor 21 and thus the feed speed of the carriage assembly is controlled along the weld joint 12.

Die Schweißpistole 29 ist mit Leitern 58 und 59 versehen, durch die der Elektrode 15 Schweißstrom zugeführt wird, und besitzt ferner Scheiden, welche diese Leiter umgeben, um Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, entlangzuführen.The welding gun 29 is provided with conductors 58 and 59 through which the electrode 15 is supplied with welding current is, and also has sheaths surrounding these conductors for cooling liquid, for example Water to run along.

In der Praxis ist die Schweißpistole 29 unter Klemmung bei 60 drehbar gelagert und mit einem ersten Einstellhebel 61 versehen, der fest mit der Schweißpistole verbunden ist, um die letztere um die Drehachse 60 und damit die Spitze der Elektrode 15 gegenüber der Schweißstelle verstellen zu können, wie es die Schweißbedingungen erfordern mögen. Dabei ist die Schweißpistole unter Reibung umschlossen von einem Ring 29a, der, wie beschrieben, um die Drehachse 60 verstellbar angeordnet ist. Ein zweiter Einstellhebel 62 ist mit der Schweißpistole 29 so verbunden, daß die Möglichkeit besteht, die letztere gegenüber dem sie umschließenden Ring 29a zu verschwenken, um auf diese Weise die Spitze der Elektrode 25 im wesentlichen in seitlicher Richtung gegenüber ihrer zuerst erwähnten Einstellebene einstellen zu können. soIn practice, the welding gun 29 is clamped rotatably mounted at 60 and provided with a first adjustment lever 61 which is fixed to the welding gun is connected to the latter about the axis of rotation 60 and thus the tip of the electrode 15 opposite to be able to adjust the welding point, as the welding conditions may require. Here is the The welding gun is frictionally enclosed by a ring 29a which, as described, about the axis of rotation 60 is arranged adjustable. A second adjustment lever 62 is connected to the welding gun 29 so that the It is possible to pivot the latter relative to the ring 29a surrounding it in order to access it Way the tip of the electrode 25 is substantially laterally opposite to its first mentioned To be able to set the setting level. so

Der vordere gleitfähige Streifen 46 ist so angeordnet, daß er mit einem hinteren Kühlstreifen 63 zusammenarbeitet, der so angebracht ist, daß er auf der rückwärtigen Oberfläche der Schweißstücke 10 bis 11 über die Schweißfuge 12 hin und gegenüber dem ersten Streifen 46 gleitet.The front sliding strip 46 is arranged so that it cooperates with a rear cooling strip 63 which is mounted so that it slides on the rear surface of the weld pieces 10 to 11 via the weld 12 towards and against the first strip 46th

Der Streifen 3 ist an seiner nicht in Eingriff stehenden Rückfläche mit einer sich in Längsrichtung erstrekkenden Führungsnut 64 und einer querverlaufenden, diese kreuzenden Nut 65 versehen. Die Tiefe der Längsnut 64 ist etwas größer als die der querveriaufenden Nut 65. Von der Längsnut wird mit erheblichem Spiel eine Zugstange 66 an ihrem unteren Ende aufgenommen. Bei 68 am unteren Ende der längsverlaufenden Stange ist eine querverlaufende Stange 67 drehbar angebracht, die von der querverlaufenden Nut 65 mit erheblichem Spiel aufgenommen wird. Das obere Ende der Zugstange 66 ist bei 67 drehbar an einem Hilfswagen 69 in der Mitte desselben zwischen seinen beiden Enden aufgehängt, welcher Wagen mit mehreren Rollen 90,91 und 99 versehen ist, die dazu vorgesehen sind, mit der Rückfläche der Schweißstücke 10 bis 11 im wesentlichen längs der Schweißfuge 12 in rollendem Kontakt zu stehen. Der Hauptwagen 18 ist starr mit einem seitlichen Arm 69 ausgerüstet, der in einem Gelenk den Hilfswagen 68 trägt. Auf diese Weise kann mit Sicherheit die Gleitbewegung der beiden Wagen 18 und 68 entlang der Schweißfuge auf der Vorder- und Rückseite der Schweißstücke erreicht werden. Wie am klarsten aus F i g. 4 erkennbar, ist eine Querstange 70 an ihrem einen Ende an dem Hilfswagen mittels eines Gelenkbolzens 71 angelenkt, der Gewinde besitzt, auf die eine Mutter 73 aufgeschraubt ist. Starr mit der Querstange 70 ist in deren Mitte zwischen ihren äußersten Enden ein Federhalter 74 angebracht, zwischen dem und der Mutter eine Druckfeder 75 vorgesehen ist, die einen Druck auf die beiden Wagenteile ausübt, um die beiden Kühlstreifen 46 und 63 in elastischem Druckkontakt mit den Schweißstücken zu halten, so daß die Schweißstelle zu beiden Seiten der Schweißfuge unter Abdichtung bedeckt wird.The strip 3 is on its disengaged rear surface with a longitudinally extending one Guide groove 64 and a transversely extending groove 65 crossing these is provided. The depth of the Longitudinal groove 64 is slightly larger than that of the transversely running Groove 65. A tie rod 66 is received at its lower end from the longitudinal groove with considerable play. At 68 at the lower end of the longitudinal rod, a transverse rod 67 is rotatable attached, which is received by the transverse groove 65 with considerable play. The top end the pull rod 66 is rotatable at 67 on an auxiliary carriage 69 in the middle thereof between its two Suspended ends, which carriage is provided with several rollers 90, 91 and 99, which are intended to with the rear surface of the weldments 10 to 11 essentially to be in rolling contact along the weld joint 12. The main carriage 18 is rigid with a equipped lateral arm 69, which carries the auxiliary carriage 68 in a joint. This way you can with certainty the sliding movement of the two carriages 18 and 68 along the weld joint on the front and back of the weldments can be achieved. As best seen in FIG. 4 can be seen, a crossbar 70 is on her hinged one end to the auxiliary car by means of a hinge pin 71 which has threads on the one Nut 73 is screwed on. Rigid with the cross bar 70 is midway between its extreme ends a spring holder 74 attached, between which and the nut a compression spring 75 is provided, the one Pressure is exerted on the two carriage parts to keep the two cooling strips 46 and 63 in elastic pressure contact to hold with the weldments so that the weld point is sealed on both sides of the weld joint is covered.

Zur wirksamen Kühlung des rückwärtigen Kühlstreifens 63 ist eine Zuführungsleitung 76 für ein flüssiges Kühlmittel vorgesehen, die über einen Verbindungsschlauch 78 mit dem Einlaßstutzen 79 verbunden ist, der seinerseits mit dem Kühlkanal 80 in dem Kühlstreifen in Verbindung steht. Ein Ausiaßstutzen 81 ist mit einem Verbindungsschlauch 82 verbunden, der seinerseits mit einer Kühlmittelausflußleitung 77 in Verbindung stehtFor effective cooling of the rear cooling strip 63 is a supply line 76 for a liquid Coolant is provided, which is connected to the inlet port 79 via a connecting hose 78, which in turn is in communication with the cooling channel 80 in the cooling strip. An outlet connection 81 is with a connecting hose 82 connected, which in turn with a coolant outflow line 77 in connection stands

Wie am klarsten aus den F i g. 4,4A und 4B zu erkennen, ist eine hohle Hülse 83 drehbar auf einer querverlaufenden Stange 84 angebracht, die starr mit dem untersten Ende des Rahmens des vorderen Hauptwagens 18 verbunden ist. Von der Hülse 83 wird gleitfähig ein Rastbolzen 85 aufgenommen, und eine Schraubenfeder 86 umgibt den dünneren inneren Teil bei 85a, so daß der Bolzen 85 in seiner dargestellten bzw. Arbeitsstellung unter Druck in Eingriff mit einer Ausnehmung 101 gehalten wird, die in dem Trägerblock 45 vorgesehen ist, und drückt den Hilfsrahmen 110 gegen die Schweißstücke 10 und 11, wodurch der vordere Kühlstreifen 46 nachgiebig gegen die Schweißstelle gepreßt wird.As best seen in Figs. 4, 4A and 4B, a hollow sleeve 83 is rotatably mounted on a transverse rod 84 which is rigidly connected to the lowermost end of the frame of the front main carriage 18. A locking pin 85 is slidably received by the sleeve 83 and a helical spring 86 surrounds the thinner inner portion at 85a so that the pin 85 is held in its illustrated or operative position under pressure in engagement with a recess 101 formed in the support block 45 is provided, and presses the subframe 110 against the weldments 10 and 11, whereby the front cooling strip 46 is resiliently pressed against the weld.

Die vorausgehend beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: Um den Schweißvorgang in Gang zu setzen, wird zunächst eine nicht dargestellte Kühlmittelpumpe in Betrieb gesetzt, durch die ein Kühlmittel, wie z. B. Wasser, durch die beiden Kühlstreifen 46 und 63, ebenso wie die Schweißpistole 49 geleitet wird, wie leicht aus der vorausgehenden Beschreibung der erfindungsgemäßen Anordnung zu ersehen.The arrangement described above works as follows: To start the welding process, a coolant pump, not shown, is first put into operation, through which a coolant, such as. B. Water, through the two cooling strips 46 and 63, as well as the welding gun 49 is passed as easily can be seen from the preceding description of the arrangement according to the invention.

Als nächstes wird das Reduzierventil 35 auf der Gasflasche 34 von Hand geöffnet, so daß Schutzgas mit konstanter Geschwindigkeit aus der Flasche durch die Versorgungsleitung 36 an den Eintrittsstutzen 54 und von dort an das perforierte Verteilerrohr 154 abgegeben wird.Next, the reducing valve 35 on the gas bottle 34 is opened by hand so that protective gas is released from the bottle at a constant speed through the supply line 36 to the inlet connection 54 and from there to the perforated distributor pipe 154 .

Das ankommende Gas wird von dem Rohr 154 durch eine Vielzahl von öffnungen 103 in der Wand des Rohres in den Innenraum der Expansionskammer 51 abgegeben und bildet darauf eine im wesentlichen nichtturbulente, gleichmäßig expandierte Strömung, die durch den allmählich abnehmenden Querschnitt der Kammer etwas zusammengedrängt wird. Der so geformte Gasstrom wird durch die Endöffnung 52 auf die Schweißstelle geleitet, an der das unterste Ende der Schweiß-The incoming gas is discharged from the pipe 154 through a plurality of openings 103 in the wall of the pipe into the interior of the expansion chamber 51 and thereupon forms a substantially non-turbulent, uniformly expanded flow which is somewhat compressed by the gradually decreasing cross-section of the chamber. The gas stream formed in this way is directed through the end opening 52 to the weld point at which the lowermost end of the weld

drahtelektrode 15 in geringer Entfernung von dem unteren Ende der Schweißpistole 29 auftritt.wire electrode 15 at a short distance from the lower The end of the welding gun 29 occurs.

Darauf wird ein Schalter 104 auf dem Steuerkasten 24 geschlossen, wodurch Schweißstrom von dem Schweißtransformator 30 durch ein elektrisches Kabel 33, den Steuerkasten 24 und Leiter 58 bis 59 zu der Schweißpistole 29 und so in den Schweißdraht 15 geleitet wird, so daß zwischen dem unteren Ende der Elektrode und den Schweißstücken elektrische Funken gebildet werden, welche die Schweißstelle nach einigen Minuten zur Rotglut bringen.A switch 104 on the control box 24 is then closed, causing welding current from the Welding transformer 30 through an electrical cable 33, the control box 24 and conductors 58-59 to the Welding gun 29 and so directed into the welding wire 15 so that between the lower end of the electrode and electrical sparks are formed in the weldments, which after some break the weld Bring minutes to red heat.

Wie oben erwähnt, wird das expandierte Schutzgas bis zu einem gewissen Grade durch die umgebenden Innenwandflächen zusammengedrängt und, ohne daß die Gefahr der Bildung sonst auftretender ernster und kräftiger Wirbel besteht, unter dem untersten Ende der Drahtelektrode 15 in den Schweißraum entlassen, der durch die oberen Enden der entgegengesetzten Flächen der Kühlstreifen 46 und 63 und entsprechende Teile der entgegengesetzten Endflächen der Schweiß-Stücke 10 und 11 begrenzt ist.As mentioned above, the expanded protective gas is to a certain extent by the surrounding Inner wall surfaces crowded together and without the risk of formation of otherwise occurring and serious there is a strong vortex, released under the lowest end of the wire electrode 15 into the welding space, the through the upper ends of the opposite faces of cooling strips 46 and 63 and corresponding Parts of the opposite end faces of the weldments 10 and 11 is limited.

In diesem Falle kann der Bedienende die Schweißverhältnisse innerhalb des Schweißraumes durch das Beobachtungsfenster 53 überwachen. Wenn du,rch Einstellung von Einstellmitteln auf dem Steuerkasten 24 optimale Arbeitsbedingungen hergestellt sind, wird ein weiterer Schalter 105 auf dem Steuerkasten geschlossen, so daß der Vorschubmotor 23 für die Abgabe des Schweißdrahtes 15 über ein dazwischengeschaltetes Vorschubgetriebe bei 22 erregt wird. Zur gleichen Zeit wird ein Handschalter 27 auf dem Steuerkasten 24 geschlossen, durch den ein Antriebsstrom von einer geeigneten Stromquelle über den Steuerkasten und das Kabel 28 an den Kettenblockmotor 21 geliefert wird, so daß durch den letzteren mittels einer Aufhängkette 19, die mit einem nicht gezeigten Gegengewicht versehen sein kann, die Wagenanordnung 18, 110, 68, 64 samt den Schweißgerätschaften einschließlich der davon getragenden Kühlstreifen 46 und 63 angehoben wird, wobei die Wagenanordnung durch die Führungsrollen 37, 38, die mit den Schweißstücken in Eingriff stehen, sicher entlang der senkrechten Schweißfuge 12 geführt wird. Im weiteren Verlauf des Schweißvorganges, bei dem die Drahtelektrode 15 allmählich aufgezehrt wird, wird diese gleichmäßig mit vorbestimmter Geschwindigkeit von der Wickelradanordnung 13, 14 durch die Vorschubeinrichtung 22 an die Schweißstelle geliefert, wodurch der Schweißvorgang entlang der Schweißfuge fortschreiten kann.In this case, the operator can control the welding conditions within the welding room through the Monitor observation window 53. If you, rch setting of adjustment means on the control box 24 optimum working conditions are established, another switch 105 on the control box is closed, so that the feed motor 23 for the delivery of the welding wire 15 via an interposed Feed gear at 22 is energized. At the same time, a manual switch 27 on the control box 24 is closed, through which a drive current from a suitable power source via the control box and the Cable 28 is supplied to the chain block motor 21, so that through the latter by means of a suspension chain 19, which can be provided with a counterweight, not shown, the carriage assembly 18, 110, 68, 64 together the welding equipment including the cooling strips 46 and 63 carried therefrom is raised, wherein the carriage assembly is secured by the guide rollers 37, 38 which engage the workpieces is guided along the vertical welding joint 12. In the further course of the welding process, at As the wire electrode 15 is gradually consumed, it becomes uniform at a predetermined speed delivered from the winding wheel assembly 13, 14 through the feed device 22 to the welding point, whereby the welding process can proceed along the weld joint.

Falls der Bedienende eine Feineinstellung des Elektrodenendes in bezug auf die Schweißstelle durchzuführen wünscht, kann er dies in zwei oder drei Dimensionen tun, indem er entweder den Einstellhebel 61 oder 62 oder beide Hebel betätigt.If the operator has to fine-tune the electrode end with respect to the weld if he wishes, he can do so in two or three dimensions by using either the adjustment lever 61 or 62 or both levers operated.

Wenn die Rollengeschwindigkeit der Wagenanordnung etwas geringer als die festgesetzte ist, werden die Schweißfunken entsprechend kräftiger, und die so entstehenden kräftigeren Lichtstrahlen gelangen durch den Innenraum der Expansionskammer 51 und das Beobachtungsglas 53 und fallen auf das lichtempfindliche Element 56. Dies führt zur Abgabe eines beträchtlich kräftigeren Stromes durch das Element, der dann durch den Leiter 57 in den Steuerkasten geleitet und dort in entsprechender Weise unter Vermittlung eines nicht dargestellten herkömmlichen Stromreglers zur Verstärkung des durch den Leiter 28 in den Kettenblockmotor 21 gespeisten Antriebsstromes verwendet wird, und umgekehrt.If the roller speed of the carriage assembly is slightly slower than the set speed, the Welding sparks are correspondingly stronger, and the resulting stronger rays of light get through the interior of the expansion chamber 51 and the observation glass 53 and fall on the photosensitive Element 56. This results in the delivery of a considerably more powerful current through the element, which then passed through the conductor 57 in the control box and there in a corresponding manner with the mediation of a conventional current regulator not shown for amplifying the through the conductor 28 in the chain block motor 21 fed drive current is used, and vice versa.

An dem mit den Kühlstreifen in Berührung stehenden Verbindungszonen und entlang der Schweißfuge können verschiedenartige und beträchtliche Wellungen auftreten, und falls dort keine Gegenmaßnahmen getroffen würden, würde Schweißmetall durch kleine, verschiedenartige, gelegentlich oder häufig zwischen den Schweißstücken einerseits und den Kühlstreifen andererseits auftretende Lücken austreten. Wenn nun aber an der Schweißfuge 10 eine kleinere Versetzung zwischen den Schweißstücken 10 und 11 auftritt, kann der vordere Kühlstreifen 46 jeder dadurch hervorgerufenen Unregelmäßigkeit zu einem beträchtlichen Grade durch Drehung um seinen Gelenkfortsatz 47 folgen. Ebenso kann der hintere Kühlstreifen 63 um das untere Ende der Zugstange 66 in seitlicher Richtung und/oder um die Querstange 67 in einer längsverlaufenden Ebene schwenken, wenngleich der Drehwinkel des Streifens 63 auf einen bestimmten kleinen Winkelbereich beschränkt ist. Anderen Oberflächenunregelmäßigkeiten kann in ähnlicher Weise begegnet werden.At the connection zone in contact with the cooling strips and along the welding joint Various and considerable corrugations can occur and if no countermeasures are taken would weld metal by small, diverse, occasional or frequent between the Weld pieces on the one hand and the cooling strips on the other hand emerging gaps. If now but at the weld joint 10 a minor offset between the weldments 10 and 11 can occur the front cooling strip 46 of any irregularity thereby caused to a considerable extent by rotating about its articular process 47. Likewise, the rear cooling strip 63 around the lower End of the pull rod 66 in the lateral direction and / or around the cross rod 67 in a longitudinal plane pivot, although the angle of rotation of the strip 63 to a certain small angular range is limited. Other surface irregularities can be dealt with in a similar way.

Hierzu 7 Blatt ZeichnungenIn addition 7 sheets of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Automatic electrical inert gas welding device for vertical seams with one along a vertical welding joint movable carriage assembly, a feeding device for a Welding wire electrode, a welding gun carried thereby, means for supplying a constant Outflow of a protective gas, for example carbon dioxide, on the welding point and a Pair of cooling strips carried by the carriage assembly adapted to close over the weld joint both sides of the workpieces are held in sliding contact with the workpieces under pressure to be, characterized in that one of these cooling strips (46) rigidly with a protective gas expansion chamber (51) is provided, which has a narrower inner opening (52) and another Has outer opening, the former occurs in the immediate vicinity of the weld and whose the latter is covered by a transparent pane (53) which has an observation window for monitoring the welding sparks form.

2. Welding device according to claim 1, characterized in that the expansion chamber (51) has a pyramidal shape with a horizontal axis.

3. Welding device according to claim 1 or 2, characterized in that the carriage arrangement (18, 110, 68, 64) a front part with a main frame (18) and an articulated subframe (110) and that the main frame with a pair thereof supported permanent magnets (43, 44) is provided, while the subframe is the front cooling strip (46) carries.

4. Welding device according to claim 3, characterized in that the front cooling strip (46) is arranged pivotably in three coordinate directions on the auxiliary frame (110).

5. Welding device according to claim 3 or 4, characterized in that the carriage assembly (18, 110, 68, 64) also has a rear part, which has a separate frame (68), which with the main frame (18) of the front part is articulated and in turn a tie rod arrangement (66, 67) for the rear cooling strip (63) carries.

6. Welding device according to claim 5, characterized in that the tie rod arrangement (66, 67) is designed so that it swivels the rear cooling strip (63) in three coordinate directions enables.