DE1902524U

DE1902524U - Einrichtung zum schweissen von laengsnaehten, vorzugsweise an aus blechen gebogenen zargen bzw. rohren.

Info

Publication number: DE1902524U
Application number: DE1964C0011996
Authority: DE
Inventors: Carl Cloos
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-07-08
Filing date: 1964-07-08
Publication date: 1964-10-22

Description

11. Juni 1964 g.ma 70279

Carl Gloos, Haiger (Dillkr)

Einrichtung zum Schweißen von Längsnähten vorzugsweise an aus Blechen gebogenen Zargen baw. Bohren

Die Neuerung betrifft eine Einrichtung zum Schweißen von Längsnähten vorzugsweise an aus Blech gebogenen Zargen bzw. Rohren nach dem Schutzgas-Schweißverfahren mit einer die Naht unterfangenden, das Durchschweißen erlaubenden Kupferschiene.

Es sind bereits Haltevorrichtungen fü r über einer Kupferschiene zu verschweißenden Bleche bekannt, bei denen die starre Kupferschiene als Unterlage verwendet wird, auf die die meist bereits gehefteten, miteinander zu verschweißenden Nahtbereiche aufgelegt werden. Um die zur Erzielung einer einwandfreien Schweißnaht notwendige glatte Auflage zu erhalten ist es erforderlich, Andruckschienen vorzusehen, die das meist etwas wellige bzw. durchgebogene Blech gegen die Kupferschiene pressen. Bei geringen Blechstärken führt eine solche Anordnung meist zum Erfolg: bei Anwendung entsprechend starker Kräfte wird das Blech so weit auf die Kupferschiene herabgedrückt, daß ein Durchschweißen ermöglicht wird. Insbesondere bei stärkeren Blechen aber treten meist Verwerfungen auf, die mit vertretbarem Aufwand mechanisch nicht zurückzubiegen sind, so daß das stumpfe Verschweißen beim Unterfangen durch eine Kupferschiene bisher nicht zu befriedigenden Ergebnissen führte.

Die Neuerung geht von der Aufgabenstellung aus, eine auch zum Spannen stärkerer Bleche geeignete Schweißeinrichtung zu schaffen und die bekannten einschlägigen Spann- und Haltevorrichtungen zu verbessern. Gemäß der Neuerung wird die Kupferschiene innerhalb einer die Iaht aufweisenden, auf den Nahtbereichen der miteinander zu verbindenden

Bleche senkrecht stehenden Fläche verformbar ausgebildet, und über die Länge der Schiene verteilt wird eine Mehrzahl von hinten an sie angreifender Spreizelemente vorgesehen. Die Verformbarkeit der Kupferschiene in Eichtung auf die

* 5 Iaht kann dadurch erzielt werden, daß der Querschnitt

der Schiene derart ausgebildet wird, daß sie ein geringes

* Widerstandsmoment aufweist. So kann die lupferschiene bspw. bandartig ausgebildet werden. Es ist aber auch möglich, die Kupferschiene in Längsrichtung zu unterteilen und die einzelnen Teilabschnitte gelenkig miteinander zu verbinden.

Bewährt hat es sich, die Spreizelemente auf einem vorzugsweise starrem, unter der Führung des Schweißkopfes der Einrichtung angeordneten Ausleger vorzusehen. Zweckmäßig weist dieser Ausleger auf der der Kupferschiene abgewandten Seite Stützelemente auf, die zur Anpassung an unterschiedliche Durchmesser zu verschweißender Rohre gegen solche anderer, diesen Rohren angepaßter Abmessungen austauschbar sind.

Das Zuführen zu verschweißender Bohre sowie das Abnehmen verschweißter läßt sich dadurch wesentlich erleichtern, daß der Ausleger mit die Kupferschiene umfassend angeordneten, nach oben gerichteten, in der Ausgangsstellung die Schienen übergreifenden Eollen und/oder die Stützelemente an ihren Enden mit Rollen ausgestattet sind.

Beim Erregen der sich beidseitig im Innern des Rohres

* abstützenden Spreizelemente wird dieses auch gleichzeitig in der Schweißlage festgehalten. Es können jedoch zusätzlich von außen das zu schweißende Rohr spannende Backen vorgesehen sein. Insbesondere beim Verschweißen von nicht vorher gehefteten Blechmänteln hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, vermittels von das Rohr spannenden Backen die beiden mittels der Schweißnaht zu verbindenden Blechenden aufeinander zu führen. Bewährt hat sich hierbei eine Ausbildung der spannenden Backen, gemäß der zwei

jeweils zwei gegeneinander geneigt angeordnete Greifflächen aufweisende Backen, deren in einer Ebene liegende Winkelhalbierende das Rohr in Höhe seiner Achse durchdringen bis zum Berühren der Blechkanten aufeinander zugeführt werden. Hierbei können auch, ggf. zusätzlich, beidseitig neben der Schweißnaht Andrucke leine nt e vorgesehen werden, die bspw. als feste Schiene ausgebildet sein können.

Für die Betätigung der Spreizelemente haben sich diesen 1.0 zugeordnete Hydraulikzylinder bewährt. Es ist jedoch auch möglich, FedeieLemente vorzusehen, die den für die verformbare Kupferschiene nötige, über deren Länge verteilte, zum Andruck benötigte Belastung zu bewirken.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Führung des die Schweißung bewirkenden Schweißkopfes in an sich bekannter Weise derart auszubilden, daß der Kopf über die Iaht in konstantem Abstand von den lahtbereichen der Bleche geführt wird. Im einzelnen sind die Merkmale der feuerung anhand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles sowie den beigegebenen Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei:

Fig. 1 die Ansicht einer Schweißeinrichtung und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linien A-A der

- . Fig. 1 mit einem zwischen zwei Backen zur

Schweißung gespannten Eohr.

Die Schweißeinrichtung der Fig. 1 ist auf einem Sakel 1 um Bolzen 2 verschwenkbar vorgesehen; der gewünschte leigungswinkel läßt sich durch linsteilen der abstützenden Spindel 3 herbeiführen. An einer Traverse 4 ist eine Führung 5 für den Schweißkopf 6 vorgesehen, der mittels der Parallelogrammführung 7 höhenverstellbar an den entlang der Führung 5 geführten Schlitten 8 angelenkt ist. Entlang der zu verschweißenden Bleche 9 stützt sich der Schweißkopf 6 über ein entlang der Blechoberfläche

rollendes Rad 10 ab, so daß der Abstand des Schweißkopfes γόη der Blechoberfläche konstant bleibt. In an sich bekannter Weise kann das Rad 10 bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel zusätzlich zur Seitenführung bzw. zur Korrektur der Seitenführung des Schweißkopfes 6 genutzt werden.

Zur Aufnahme der zu schweißenden Zargen bzw. Rohre ist eine weitere Traverse 11 vorgesehen, die zur besseren Hervorhebung in den Zeichnungen als Vollprofil dargestellt ist, zweckmäßig jedoch aus Profilmaterial besteht bzw. aus Profilmaterial und/oder Blechen, bspw. als Kastenprofil, erstellt ist. Auf der Traverse 11 ist eine Reihe von im Äusführungsbeispiel als Hydraulikaggregate 12 ausgebildeten Spreizelementen vorgesehen, die gegen seitliche Verschiebung durch die in Bewegungsrichtung der Hydraulik verformbare, sie miteinander verbindende Abstützung 13 gesichert sind. Die gabelartig ausgebildeten Enden 14 der Hydraulikaggregate stützen eine die schweißende Naht unterfangende Kupferschiene 15 ab, die zweckmäßig derart schwach ausgebildet ist, daß sie in Bewegungsrichtung der Hydraulikaggregate 12 unter deren Einwirkung verform- bzw. fiurchbiegbar ist. Die zur Durchführung der Schweißung erforderliche Wärmekapazität bzw. Wärmestrahl- bzw. Ableitfläche wird durch entsprechend breite Ausbildung der Kupferschiene erzielt. Die Oberseite der Traverse 11 weist weiterhin Ständer 16 mit an ihren Enden vorgesehenen Rollen bzw. Rädern 17 auf, die gabelartig beidseitig neben der zu schweißenden Iaht angeordnet sind. Die Länge der Ständer ist derart bemessen, daß bei eingefahrenen Hydraulikzylindern die zu verschweißenden Rohre bzw. Zargen sich auf den Rädern 17 rollend über den Ausleger 11 schieben lassen, und daß bei Beaufschlagung der Hydraulikzylinder die Kupferschiene 15 derart angehoben wird, daß sie das Rohr 9 gegen die Stützelemente 18 zur Anlage bringt und hierbei von den Rollen abhebt. Zur Anlage der Rohrwandungen weisen die Stützelemente 18 eine Anlagefläche 19 oder, insbesondere bei geringem Hub der Hydraulikaggregate 12, ebenfalls Rollen 19auf,um das Auf-

"bringen zu verschweißender Bohre auf die Traverse zu erleichtern.

Im Ausführungsbeispiel sind die Stützelement e., in Längsrichtung durch eine Profilstange 20 untereinander verbunden_pauswechselbar unter der Traverse 11 vorgesehen. Hierdurch besteht die Möglichkeit, beim Übergang auf Rohre anderer Abmaße die Stutζelemente gegen andere, diesen angepaßter Länge auszutauschen, so daß die Schweißeinrichtung innerhalb weiter Grenzen den Maßen zu verschweißender Rohre anpaßbar ist.

Zur Durchführung eines Schweißvorganges wird der Schlitten mit dem Schweißkopf 6 entlang der Führung in seine Ausgangsstellung gefahren und das zu verschweißende Rohr nach Heftung auf die Traverse 11 derart aufgeschoben, daß die Iaht linie über der Mittellinie der unterfangenden Kupferschiene 15 steht. Durch Erregen der Hydraulikaggregate werden die Außenmaße der die Traverse umgebenden Elemente derart vergrößert, daß das Rohr 9 angehoben wird, bis seine Unterseite wenigstens in Bereichen auf Stützflächen 19 aufliegt. Durch die von den Hydraulikelementen ausgeübten Kräfte wird hierbei die Kupferschiene 15 gegen die zu bildende Naht gepreßt; die hierbei ausgeübten Kräfte sind so groß, daß die Kupferschiene an den Angriffsstellen der Hydraulikelemente jeweils soweit nach oben durchgebogen wird, daß sie auch bei nicht grade verlaufender Iaht zur Anlage gelangt. Durch entsprechende Wahl der Anzahl der Hydraulikelemente ist hierbei sichergestellt, daß in den z.wischen%draulikzylindern liegenden Bereichen die Kupferschiene den ZTT Erreichung einer einwandfreien lahtverbindmng zulässigen maximalen Abstand nicht überschreitet. Der eigentliche Schweißvorgang kann nunmehr beginnen, indem der Schweißstrom eingeschaltet und der Schweißkopf entlang der Führung 5 verfahren wird. Zur Vermeidung von Endkratern ist zweckmäßig die Steuereinrichtung derart eingerichtet, daß die Bewegung des Schweißkopfes ein Überschweißen der

Endbereiche einsanließt.

Beim Ausführungsbeispiel wurde die Anpassung an die Innendurchmesser zu verschweißender Rohre durch Auswechseln der Stützelemente 18 bewirkt, die zum Erzielen kurzer Wechselzeiten untereinander durch Längsschienen, bspw. Schiene 20, verbunden waren. Insbesondere wenn auch geringe Rohrdurchmesser zu bearbeiten sind empfiehlt es sich, die Traverse 11 selbst auswechselbar zu gestalten. Es ist hierbei möglich, die als Spreizelemente vorgesehenen Hydraulikzylinder auswechselbar zu gestalten, so daß zum Anpassen an andere Rohrdurchmesser die Traverse mit ggf. vorgesehenen Stutζelementen gewechselt wird, die aufwendigeren Spreizelemente aber nur einmal zu beschaffen sind.

Es ist auch möglich, die Kupferschiene jeweils durch Federelemente abzustützen und das Spreizen bspw. nur mittels zweier Hydraulikzylinder durchzuführen, die eine feste Unterlage über oder unter der Traverse anheben. Selbst ein Spreizen durch innerhalb der Traverse vorgesehene längsverschiebbare Keile ist möglich: durch die Federelemente erfolgt auch hier eine nachgiebige Abstützung der verformbaren Kupferschiene mit vorgegebener, für das Durchbiegen der Kupferschiene ausreichender Kraft.

Bei abgewandelten Ausführungsbeispielen besteht auch die Möglichkeit, auf eine vorbereitende Heftung völlig zu verzichten. In Fig. 2 sind zwei seitlich gegen das Rohr verfahrbare Backen 21 und 22 dargestellt, deren gegeneinander geneigt vorgesehene Greifflächen, bspw. Blech 23, beim Spannen des Blechrohres gleichzeitig die Enden des Bleches aufeinander zuführen und gegen die im. Sinne einer Öffnung der Schweißnaht wirkende Kraft der Spreizelemente in dieser Lage festhalten. Darüberhinaus ist es auch möglich, derartige dem Druck der Kupferschiene ein Widerlager bietende Spannelemente auch oberhalb des Rohres seitlich neben der Want, bspw. als längsverlaufende Schienen ausgebildet, vorzusehen. Durch entsprechende leigung der Schienen

gegen die Horizontale kann hierbei erreicht werden, daß beim Anpressen der Kupferschiene eine die Nahtstellen zusammenführende Kraftkomponente auftritt.

Eine weitere Variante ergibt sich durch Anwendung einer in Längsrichtung aus Teilabschnitten zusammengesetzten Kupferschiene, deren Teilabschnitte derart gelenkig miteinander verbunden sind, daß sie Anpassungsbewegungen in Richtung der Wirkung der Spreizelemente erlauben. Zy/eckmäßig werden die Gelenkpunkte gleichzeitig als Angriffspunkte der Spreizelemente gewählt; es ist aber auch möglich, die Spreizelemente bspw. jeweils mittig an die Teilabschnitte angreifen zu lassen. In letzterem Falle empfiehlt es sich, d;en End ab schnitt en zwei Hydraulikzylinder zuzuordnen oder sie mehrfach abzustützen oder an einem weiter zum Ende gelegenen Punkt mit Spreizmitteln stärkerer Wirkung abzustützen.

Claims

RA.y3193*-8.?Jij ή 11. Juni 1964 g.ma 70279 Erwin Cloos, Haiger (Dillkr) Schutzanspräche

1. Einrichtung zum Schweißen τοη Längsnähten Torzugsweise an aus Blechen gebogenen Zargen bzw. Bohren mit einer die Naht unterfangenden Kupferschiene, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferschiene (15) innerhalb einer die Iaht aufweisenden, senkrecht auf den Nahtbereichen stehenden Fläche Yerformbar ist, und daß über die Länge der Schiene Yerteilt eine Mehrzahl τοη τοη hinten an sie angreifenden Spreizelement en (12) Torgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferschiene (15) in Richtung auf die Naht ein geringes Widerstandsmoment aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferschiene (15) bandartig ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferschiene (15) in Längsrichtung in gelenkig miteinander Terbundene Teilabschnitte unterteilt ist.

5. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizelemente (12) auf einem im wesentlichen starren, im "Wirkungsbereich des entlang einer Führung (5) Torschiebbaren Schweißkopfes (6) Torgesehenen Ausleger (11) angeordnet sind.

6. Einrichtung nach Ansprüchen 1 his 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (11) auf der der Kupferschiene (15) angewandten Seite Stützelemente (18) aufweist.

7. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (18, 20) austauschbar ausgebildet sind.

8. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stutζelemente (18) an ihren Enden mit Hollen (19) ausgestattet sind.

9. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (11) die Eupferschiene (15) umfassend angeordnete, nach oben gerichtete, in der Ausgangsstellung die Kupferschiene (15) übergreifende Rollen (17) aufweist.

10. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet durch von außen das zu verschweißende Rohr (9) spannende Backen (21, 22).

11. Einrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die das Rohr (9) spannenden Backen (21, 22) schräge Flächen aufweisen, welche die beiden mittels der Schweißnaht zu verbindenden Blechenden aufeinander zuführen.

12. Einrichtung nach Ansprüchen 10 oder 11, gekennzeichnet durch zwei je zwei gegeneinander.geneigt angeordnete Greifflächen (23) aufweisende Backen (21, 22,) deren in einer Ebene liegende Winkelhalbierenden das Rohr (9) in Höhe seiner Achse durchdringen .

— "5 —

13,- Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 12, gekennzeichnet durch beidseitig neben der Schweißnaht vorgesehene Andruckelemente.

1.4. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckelemente als Schienen ausgebildet sind.

15. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 14, gekennzeichnet durch den Spreizelementen zugeordnete Hydraulikzylinder (12).

16. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 14, gekennzeichnet durch den Spreizelementen zugeordnete Federelemente.

17. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte, den Schweißkopf in konstanter Höhe über die Iaht führende, eine auf ein Rad (10) abgestützte Parallelogrammführung (7) aufweisende Vorrichtung.