DE1627564A1 - Vorrichtung zum selbsttaetigen Verschweissen von Rohren,Staeben u.dgl.in Boeden,Blechplatten u.dgl. - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum selbsttätigen Verschweißen von Rohren, Stäben und dLrl. in Bäden Blechplatten und dc@l. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Verschweißen von Rohren, Stäben und dgl. in Böden, .Blech= platten und dgl., bestehend aus einer Schweiß- und einer Haltevorrichtung, die durch einen Ausleber miteinander verbunden sind.
• Geräte der vorstehend genannten Art werden vorzugsweise zum Einschweißen von Rohren in Böden für Wärmetauscher vert-rendet. Dabei ist es wünschenswert, daß pro Leiteinheit möglichst -fiele Rohre eingeschweißt werden,. und zwar bei gleichbleibender Schweißnahtqualität:..
• Die erstgenannte Forderung bedingt eine leichte Beweglichkeit des Gerätes, während eine gleichbleibende Schweißnahtqualität nur durch -eine sorgfältige Ausrichtung des Gerätes gegenüber dem jeweils einzuschweißenden Rohr gewährleistet ist. Beide Forderungen sind nicht leicht miteinander zu vereinbaren. Durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 898 261 ist beispielnweise eine Schweißvorrichtung bekannt geworden , wobei der drehbare Schweißkopf in einer horizontalen Platine gelagert ist, die senkreehtetehende Handgriffe aufweist. Die gesamte Sohweißvorriöhtung kann nun von Hand von einer Schweißstelle zur -nächsten transpoetiert werden, .wobei jedesmal das volle Eigengewicht des Gerätes überwunden werden muß. F,s -1i°sgt . auf der 1i#-ind, daß damit den Abmessunäen und dem Gewicht des Gerätes enge Grenzen gesetzt sind, so daß dasselbe nur zum einschweißen von Rohren vergleichet.reise geringen Durchmessers geeignet Bein dürfte. Ein weiterer Nachteil des bekannten Gerätes besteht in der Seh"rierig'.-_et, :rcnhi#e i senkrechtstehende Böden einzuschweißen. muß #jäiirpnd- des Schweißvorganges ,beständig das Gerät gel,zal-ten ii-dfest gegen den Boden gedrückt werden.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, "obi#;e Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung eingangs genannter zu Schaffen, die ohne große Kraftaufwendung und schnell von einer Schweißstelle *zur nächsten bewegt ":erden kann und selche darüberhinaus für nahezu beliebige Durchmesser der .einzusclir,icißenden Gegenstände (Rohre oder Stäbe) geeignet ist. Zur Lösung des Problems wird erfindungsgemäß im wesentlichen vorgeschlagen, daß die Haltevorrichtung sich .am @,'erkstück selb'pt abstützt und an demselben befestigt ist.- -Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Rohre nahezu beliebigen Durchmessers in Böden eingeschweißt werden, weil den Abmessungen und dem Gewicht der Vorrichtung praktisch keine Grenze gesetzt ist. In der Praxis sind Rohrdurchmesser von 15 bis 100 mm vorgesehen.
• Im einzelnen wird dazu ferner vorgeschlagen, daß die Haltevorrichtuiig sich in jeweils schon eingeschweißten Rohrenden 'bzw. in den-für die Rohrenden vorgesehenen Bohrungen ab- . stützt.
• Die*Fixierungkann derart ,erfolgen, daß die Haltevorrichtung drei Zapfen aufweist, die in die Rohrenden eingreifen und daß zwei Zapfen der Haltevorrichtung gegeneinander verepannbar sind.
• Eine solche am Werkstück selbst befestigte Haltevorrichtung ist besonders gut für große @lerketüakie geeignet. Sie ist leicht lösbar und ertodert keine bestimmte Lage des Werk-Stücks.
• Das Transportieren der Vorrichtung von einer Schweßgtelle zur nächsten wird gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfin- ' dung dadurch wesentlich erleichtert* daß an der Haltevorrich- tung der Ausleger - schwenkbar in zwei zueinander senkrechten Ebenen - angelenkt idt. Dabei genügt ein beispielsweise vertkales und anschließenden ceitliehen Gchwenken des Auslegere um seinen Gelenkpunkt an der altevorriohtung. Das vertikale Schwenken kann mit Hilfe einer hydraulischen Hubvorrichtung erfolgen oder auch von Rand. Die aufzubringende Hubkraft wird zweckmäßig durch Gegengewichte am Ausleger jeneeite des Gelenkpunktes verringert. ' _ Als Gegengewicht dienen zweckmüßig die Irotoreü für den Antrieb des Schweißkopfes sowie für den SchwefldrehtvarschubDie erfndungegewäge Verrichtung eignet sich somit gleichermaßen gut zum Einech,#,eigen von Rohren in horizontal sowie auch in vertikal angeordnete Böden, da. ihr Eigengewicht,, auch -im letzteren lall, vollstündig von _Gelenkpunkt der Haltevorrichtung aufgenommen wird. ' _ Das Eiztec%Kefßen von Bohrenden in Böden kann beispielsweise derart erfolgen, daß bei einer bestimmten Einstellung der Haltevorrichtung alles auf einem Kreisbogen um den Gelenk- pnnkt des Auslegere herum angeordneten SchweiBetellen bearbeitet werden.. Anschließend wird dann die Haltevorrichtung gelöst und an einer anderen Stelle weder befestigt: üsf. Zweckmäßiger ist es jedoch, die Haltevorrichtung stete. an derselben Stelle zu belassen und den Abstand den =SchweiD-kopfea vom Gelenk den Auslegers verstellbar auszubilden.
• li einzelnen Wird dann erlindungeaemäß vorgeoohagen-@daßeine Stange als Ausloger dient, die in einer mit den Gelenk verbundenen gülee in längerichtung verschiebbar ist. -,-Um eine leichte VermWebbarkeit des Auslegere zu gewährleieten, empfiehlt eeeieh, denselben in KugellUhrungen zu lagern. Zur Veretellwg den Abstandes Schweißkopf-Gelenk dient -sweckm8ig eine Gewirid epindel, die am Schweißkopf drehbar gelagert ist und mit einer Spindelmutter in Hingriff steht, die mit' dem Gelenk verbunden. ist. . Die Vorstellung wird zweckmäßig von Hand, vorgenommen, zu we1-ehern Zweck die Spindel mit einem Handrad versehen ist. Bei entsprechender Dinensionierung, des reuelegere besitzt dann das Gerät exien Aktioneradtun bi® zu 100® mm. -Der Schweifikopä mtß gegenüber dem Ausleger drehbar ausgebildet .nein. Erfindungsgemäß wird diesbezüglich vorgeschlagen, daß der Ausleger an einem Gehäuse befestigt ist, -in dessen Ireneran der Schweißkopf drehbar gelagert ist.
• Es wurde bereite oben angedeutet, daß die Motoren für. den An- trieb den Schweißkopfes fand fUr den Sohweißdrehtvoraohub zu-. ' gleich als Gegengewicht am .Ausleger fungieren können. Diese Dedngt jedoch, daaß die Motoren vom £chweißkopf Vergleichsweit entfernt liegen. Zur Kraftübertragung zwischen Mo-'torenruhd Schweißkopf werden erfindungeg®aä.0 Gelenkwellen vorgeschlagen, die' in der Lage sind, durch einfache Winkeländerungen* der Gelenke 1aägever®ohiebungen den Ausleger® auecu- -gleichen' no daß dadurch der Antrieb von -Schweißkopf Drahttvoraohub unbseintrd®btißt.bleibt; Die erfindungsgemäß® Vorrichtung kann ihrer- Punktion nagt _ -In zwei Teile aufgeteilt werden:. : . . . - _ ` . . »as- wir IMes%ng ade®- rotierenden Sohwei®lMpteo dienend* ß@## üWee enthglt zweeig die Lager: fUr de Antrfebegelenlatellere md unsohliest ferner die Getrieberäder für den Am#. !rieb den MaweiOkoptee nowie tUr den Drahtvorschub.-. Die naWorrohtung, -welche zum Schwenken den Aumloaern Sri Vertikaler- Richtung, di«t9 , greift swemkig sbesfalle sn Gehäuse an. Zusätzlich wird erfindungsgemäß vorgesdh7:ägeza, . daZ am Gehäuse Handgriffe angeordnet sind zum -Schwenken des - -Auslegers mit dem daran befestigten Schweißkopf -in horizontaler und gegebenenfalls such in vertikäler Ebene.
• Aue dem Vorstehenden wird die Absieht der Erfindung deutlich, alle nicht mit dem .üehweißkopf rotierenden Teile - dem Gehäuse zuzuordnen. Die drehende Masse des rotierenden Schweißkopfe® wird damit.vorteilhaft niedrig gehalten und es sind: somit' -ontspreohend geringe Armtrieb kräfte erforderlich.
• Es ist indessen aus den nachstehenden Gründen-sehr zweckmäßig, wenn die Schweißdrahtvarechubeinrichtung in Drehrichtung des -Sahw®it3kopfee fest mit: diesem verbunden ist. Der Schweißkopf arbeitet somit verwindungsfref -d.h"m er kann beliebig viele Umdrehungen in gleicher Richtung auaffihren ohne Verwindung des Schweißdrahtes bzw. der Zufi,rkabel von Strom und Schutzgas® In der Zeichnung ist zur näheren Erläuterung der Erfindung eia Ausführungebeispisl dargestellt, und zwar zeigte

  eine schweißvorrictuin Seitehansioht

  teilweiin. Schnitt (sohematiseh) und

  F e 2 einem Schnitt Ig0 d-er Lie II-TI in pig® 10

  Nach Pia*- 1 ist der Schweißkopf einer Vorrichtung zum E-sohweigen von Rohren Böden mit 10 bezeichnet-. Ein Boden Ist aus Pisa 1 ebenfalls ersichtlich d dort mit der. Ziffer 11 esroene Die den Boden 1l. oinzuschwefenden Rohre ,. . -. sind tetlei®e in Auclohti,eilwolse im Schnitt dargeatellt Land mit- 12 bep®iohnetm .r Der S.WOi2kopt- 10 welet @inen knisohen Zentri4 apfen -13 i:a Aas joeiolle czuschx-eiAendED .Rohr (Dingre,ftƒ, Am Zentrierzapfen 13 bot eine oohrgegtellte Düse 14 befestigto die des Zufig doüs@.trh sm" Sohee-iSstelle unß gegebenenfalb der Zuführung -von Sehtoga, dient. -Ein als Zusatzmate;al dianander Schweißdraht- isst mit 15 beziffortn Während -des Schweißvorganges führt die Düse 14 zusammen mit dem gesamten Schweißkopf 10 eine Drehbewegung aus. Die Drehachse 16 des Schweißkopfes fällt dabei mit der Mittelachse 17 des jeweils einzuschweißenden Rohres zusammen. Der Abstand der Düse 14 von der Drehaohee 16 ist verstellbar ausgebildet und richtet eich nach dem Durchmesser der Rohre 12.
• Der rotierende Schweißkopf 10 ist in einem mit 18 bezifferten Gehäuse gelagert. Zwei Lagerstellen 19, 20 sind sohematiech angedeutet. Der Antrieb des Schweißkopfes 10 erfolgt durch . einen Blektromotor 21 über eine Gelenkwelle 22 und ein Kegelradpaar 23, 24, welches letztere innerhalb des Gehäuses 18 angeordnet ist. Die Gelemkwelle 22 ist am- Gehäuse an zwei Stellen 25, 26-gelagert.
• Dem rotierenden 'Schweißkopf 10 zugeordnet und: mit demselben drehfest verbunden ist eine Vorechubvorrichtung für den Schweißdraht 15. 131e @chweigdrahtvorschub®orrichttng besteht aus einem Draht.»--coil: 2'T und zwei Rollen 28e 29, zwischen denen der Draht 15 hindurchläuft® Durch die drehfeste Verbindung von Schweißkopf und Drahtvora,bvorriohtung 27* 28" 23 ist< eine beliebige AnzeSohweißköpfumdrehungen- möglioh* ohne da$ eine Verwindung dee Schweißdrabten stattfindet& Die Rolle . 28 ist angetrieben und bewirkt so die ufdes Drahtes zur Düne 14. Der Aatrieb der Dolle 28 erfolgt durch einen Blektromotor 34,, eine Gelenkwelle 31, und achr rzahnte Stirnräder 32, a3, 34a Die Gelenkwelle 31 lot ziwei lageretellen 35f 36 am Gehäuse 18 gelagerte De wurde oben edautatg dafl der Schweißkopf 10 hinsichtlich des @ehreißd°aea vdgef`rei arbeitete Um ein vollstän-dig vorwindun",v"aeiG3 Arbaitan des. SChwaißopfee zu geewährlaiaten* wind jedoch ,oh, clio Anschlüssa für olektrischen Strom und Schutu-goo 3u baMoksichtigena Die Gaszuführung erfolgt beispivlni-c ae gehäuoofoote eomatisah angema de@Letoe @iingl.oft. 579 Aiß g@ Jem rotierenden Schweiß kopf 10 abgoeie<@@Qt ia#jß -PAr,o üer Rinelet 3? gelangt dann das E"üo- in Gcm52 und von dort tr DU--a 14. Der 5@o.ßat@.ö@@l iot Gbenfalls gehlusete.at angeordnet ep-d39 bosoioLota Day Stromübrgab7ie.@.df' den@cä=siß':cr.f und die Elektrode bzw. - bei abschmelzender Elektrode - auf den Schweißdraht 15 erfolgt über. Schleifring 40 und Bürste 41. Da sich der rotierende Schweißkopf 10 und@dessen Antriebsorgane.am Gehäuse 18 abstützen, muß dies durch eine Haltevorrichtung fixiert seit. Das Gehäuse 18 ist zu diesem Zweck an einem Ausleger 42 befestigt, der seinerseits in einem Zager 43 einer insgesamt mit 44 bezeichneten Haltevorrichtung längsverschiebbar angeordnet ist.
• Die Haltevorrichtung 44 besteht im wesentlichen aus zwei Zapfen 45, 46 (s. auch Fig: 2), die über Gestänge 47 einzeln schwenkbar um einen dritten Zapfen 48 angeordnet sind.,' Die Haltevorrichtung 44 stützt sich am Werkstück 11 selbst ab, wobei die drei Zapfen 45s 46,_ 48 jeweils in bereits eingeschweißte Rohre 12 eingreifen, Eine kraftschlüssige Verbindung der H"lteeorrichtung mit den Nahren entsteht durch gegeneinander Verspannen der beiden Zapfen 45, 46. Wie aus Fig..2 ersichtlich, erfolgt diese Verspannung durch eine handradbetätigte Spindel 49, die einen Rechte- und einen Linksgewindeteil aufweist. -Die Verbindi.ng zwischen der starr am Werkstück erst befestig-ten Heltevorrichtung 44 und dem läng®verechtebbaren kupleger 42 wird durch ein Gelenk 50 hergestellt, welches ein Bohwenken des Auslegern. sowohl in vertikaler als auch in horizon-taler Ebene gestattet. Der schwenkbare Gelenkteil, welcher auch das hager 43 für den Ausleger 42 enthält, ist in Fig. 1 mit 51 beziffert. Der 2e11 51 enthält ferner eine Spindel-mutter 52, in die eine Gewindespindel 53 eingreift. Die Gewindespindel 53 ist einerseits am Gehäuse 1® in einer Leger- stelle 54, andererseits in einem Leger 55 gelagert, Welches mit dem Ausleger 42 verbunden ist. Durch Drehen der Gewindespindel 53 mittels einen Handrades 56 kann somit ein Längaverechieben des Auslegere 42 und damit eine Änderung des Ab- standen Schweigkopf-Heltevorrichtung erreicht werden.
• Die vertikale Schwenkbewegung den Auslegers bzw. des Schweißkopfee wird durch eine hydraulische Hubvorriohtung 57 singe- leitet, deren Kolben 58 sich. am Werkstück 11 abstützt und deren Zylinder 59 mit dem Gehäuse 18 verbunden ist. Um die erforderliche -Hubkraft der Hubvorrichtung 5? zu verringern, sind die bereits oben erwähnten Antriebsmotoren 21, 30 -derart am Ausleger. 42 angeordnet, daß sie zugleich als- Gegengewichte. gegenübler dem 'Schweißkopf 10 und dem-Gehäuse 18 wirken. _.

Claims (1)

1. .A n 9 n r ü c 11 e 1. Vorrichtung zum selbettätgen Verschweißen von Rohren, Stäben l dgl. .n Böden, Blechplatten, und dgl., Uei3tehenä aus einer Schweiß. und einer Haltevs:rräohtung,Y die durch einen Ausleger m.Lteinander verbunden e::nd, dadurch geketn. -zeichnet, .daß die Haltevorrichtung- sich am Werketück pelbst abstützt und an denselben befestigt äst® Yorrichtüng nach Anspruch 1 zum Einschweißen Fron Rohren _ und Böden und dglo, dadurch gekennzeichnet, daß-die Haltevorrichtung (44) sich n jeweils sohen; eingeschweißten Rohrenden (12) "wo in den für die Rohrenden vorgeeehenea Bohrungen ab stützt - _ 3. Vorrichtung nach Anepruch 2"- dadurch gekennzeichnet, da8 die Haltevorrichtung drei Zapfen (45, '4.6, 4;ß) aufwesst, die in die Rohrenden (1:2) bsw. Bohrungen- eingreifen, und . daß zwei Zapfen (45, 46) der. Hjtltev®rrichtung gegeneins . arider ®a bar sind. . 49 Ycichtaach den vorstehenden Anrü®hen, dadurch .. gekenrieeiet, 4&S der Haltevorrohtung (44) der - Ausleger (42) - venkbar in zwei. zueinander rßcrechten li emm- ael ct st Toächtch An®pch 4 dadurch gekennzeichnet, saß der Abstand der Schweäßvoiehtuvom- Gelenk (50) . - -des Auslegere (42) verstellbar auagebIldet lote.., . Teich nach Anspruch. 5, elremzeiet dun eine _ . - Pe (42) als Ausegere d ie `# in einer mit # d Gel eng' . (0) ve wen Kso (43) Lge.t ° ver®chieb- . .. Teich vcrotehden Andrenƒ dadurch gekeaneichnetgdder Ausleger (42). £iw®ißvochsseitig an offnem- Gehäuse (18) befestigt i.E;t fl in degn Inneren ®in hweißkopt (10) dreh gelagert ist® 9, Vorrichtung nach Anepruch 5 bis 7, #-#c-kennzeichnet durch -eine Gewindespindel (53) zur Verstellung der Abstandes Schweißvorrichtung-Gelenkt die an der bchweißvorrichtung drehbar gelagert ist und mit einer Spindelmutter (52) in= Eingriff steht, die mit dem Gelenk (50) verbunden ist, ' . 9. Vorrichtung nach = nsnruch 6 bi.s 8, dadurch gekennzeichnet, dafl die Antriebsmotoren (21, 30) für den Schaeißkopf (10) und gegebenenfalls für den' Schweißdrahtvorschub (27,23,29) am Ausleger (;-2) befestigt sind und ferner gekennzeichnet durch Gelenkwellen (22, 31), uelche die Antr: ebskraft der Motoren (21, 30) auf den Schweißkopf (10) übertragen. -10. Vorrichtung näch Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung der YQtoren (21, 30), daß das Gelenk (50) des 1uslegers-(42) zwischen den Motoren und dem Schweißkopf (10) liegt. . 11. Vorrichtung, nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis " 10, dadurch gekennzeichnet, daß das den Schweißkopf (10) umschließende Gehäuse (18) die Lager (25, 26, 35, 36) für die Antriebsgelenkwellen (22, 31) enthält. 12, Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß da,® Gehäuse (18) die Getrieberäder (23, 24, 32, 33, 34) für den Antrieb des Schweißkopfes (10) sowie fier den Drahtvorschub (27, 289 29) umschließt. 13, Vorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, deß das Gehäuse (18) die Anochlü®se für den. Schweißstrom (39) und gegebenenfalle für Schutzgas (37) aufweist. 14. Vorriehtg nach Anspruoh 11 bie 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (18) eine sich am Werkstück (11) abstützende Hubvorrieht (57) eingreift, die zum Schwenken den Auslegere (42) mit d-em daran befeetigteh Schweißkopf (10) in -eertikaler Ebene diente . 15e Vorrichtung nach Anspruch 1l bie 14, dadurch gekennzeichnet 9 daß am Gehäuee (18) Handgriffe, angeordnet sind 'zum Schwanken den Auslegers (42) mit dem daran befestigten Schweißkopf (10) in horizontaler und gegebenenfßll e auch vertikaler Ebene. w .. 16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Aneprtlche, dadurch gekennzeichnete daß d ie Sohweißdrahtvorechu'qeinri:chtung (27, 28, 29) in Drehrichtung * des Schweißkopfes (10) fest reit diesem verbunden ist.