DE202016004493U1

DE202016004493U1 - Modular lightweight feed device for welding and soldering processes

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Publication number: DE202016004493U1
Application number: DE202016004493.2U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2026-07-21

Abstract

Ein, auch als Schweißtraktor oder Sekator bezeichnetes, modulares Schweißvorschubgerät, bestehend aus einer ebenen oder zwei oder mehr zueinander angewinkelten Platten, die in beliebigen Winkeln zwischen 30° und 120° zueinander eingestellt werden können und mit mindestens 3 Rädern an der waagerechten Grundplatte und mindestens 2 Rädern an der dazu angewinkelten Platte ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der waagerechten Hauptplatte mindestens eines der Räder angetrieben und eines der Räder lenkbar auf der Grundplatte angeordnet ist, wobei das angetrieben Rad auch gleichzeitig gelenkt werden kann und weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass sich das Vorschubgerät parallel zur Schnittlinie der beiden Plattenebenen oder entlang einer vorgegebenen Naht bewegt.A, also referred to as a welding tractor or Sekatores, modular welding feeder, consisting of a flat or two or more mutually angled plates that can be set at any angle between 30 ° and 120 ° to each other and with at least 3 wheels on the horizontal base plate and at least 2 Is equipped wheels on the angled plate, characterized in that on the horizontal main plate at least one of the wheels driven and one of the wheels is steerable arranged on the base plate, wherein the driven wheel can also be steered simultaneously and further characterized in that the Feed device moves parallel to the cutting line of the two plate planes or along a predetermined seam.

Description

Problemstellungproblem

Im Schiffbau sowie in vielen Bereichen des Großmaschinenbaus, des Kraftwerkbaus und des Formenbaus werden lange, lineare Schweißnähte appliziert. In den rauen Umgebungen, die zumeist vorherrschen, gibt es oft nicht die Möglichkeit mit großen, genauen Führungsmaschinen zu arbeiten.In shipbuilding and in many areas of large machine construction, power plant construction and mold making, long, linear welds are applied. In the harsh environments that mostly prevail, there is often no way to work with large, accurate guidance machines.

Deshalb werden oftmals auch lange Nähte per Hand oder mit sogenannten Schweißtraktoren geschweißt. Diese Traktoren sind im Regelfall sehr schwer und unhandlich und lassen sich nur schwer transportieren, was verschiedene Anwendungen ausschließt.Therefore, often long seams are welded by hand or with so-called welding tractors. These tractors are usually very heavy and bulky and difficult to transport, which precludes various applications.

Eine einfache und leichte Traktorlösung könnte von jedem Schweißer leicht transportiert werden und wäre überall einsetzbar. Dabei sind Kehlnähte und I-Nähte am Stumpfstoß applizierbar.A simple and lightweight tractor solution could easily be transported by any welder and could be used anywhere. Fillet welds and I-seams can be applied at the butt joint.

Erfindunginvention

Die Erfindung beinhaltet ein modular aufgebautes System mit einer ebenen oder zwei im Winkel angeordneten Platten (2, 3) und mindestens 3 Rädern (6, 7), mindestens eines davon ist angetrieben und eines ist lenkbar; beides kann miteinander kombiniert werden (1). Bei der gewinkelten Variante sind zwei zusätzliche Räder an dem oder den Blechen, die in einem Winkel zwischen 30° und 120° aufrecht zum waagerecht stehenden Blech – der Grundplatte – adaptiert (8). Diese Rollen erlauben es, dass das Gerät mit konstantem Abstand zum aufrecht stehenden Blech und damit auch zur Naht betrieben werden kann. Dabei lenkt ein Rad der waagerechten Platte leicht in Richtung des aufrecht stehenden Bleches, wodurch das Gerät kontinuierlich an das stehende Blech gepresst wird und damit der Naht selbstständig folgt. Das gelenkte Rad kann dabei über ein mechanisches Stellmittel voreingestellt werden oder mittels eines mechanischen, pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Stellmittels direkt am Gerät oder per Kabel oder Funk vom Schweißer ferngesteuert werden. Das gelenkte Rad kann gleichzeitig auch angetrieben werden (1). Die Einheit Antrieb und gelenktes Rad kann mittels eines Fußpedals (10) eingestellt werden. Eine vorteilhafte Lagerung der Einheit, die als flaches Blechteil ausgeformt ist, kann in Form einer Gleitschicht (5) z. B. als PTFE-Folie zwischen der Grundplatte und der in einem Drehpunkt (4) mittels einer Schraube befestigten Einheit erfolgen. Zur Schaffung einer festen Verbindung zur Gleitschicht, wird das Blech an einem, dem Drehpunkt am weitesten entfernten Teil der Einheit, mit einer Schraube oder einem Blech gefesselt. Das führt dazu, dass die Lenk-Antriebs-Einheit auf die Gleitschicht drückt. Die Gleitschicht schafft im Vergleich zu einer herkömmlichen Lenkungslagerung in Form einer Achsenlagerung als Wälz- oder Gleitlagerung ein Reibmoment, was dazu führt, dass der eingestellte Lenkwinkel beibehalten wird. Zudem ist sie sehr einfach herstellbar. In Abhängigkeit der Radposition ist es sinnvoll neben dem lenkbaren Rad noch ein zweites Rad drehbar auszuführen, damit sich dieses wie das Rad eines Einkaufswagens frei in der gewünschten Lenkrichtung bewegen kann und nur geringe Lenkkräfte entstehen.The invention includes a modular system with a plane or two angularly arranged plates ( 2 . 3 ) and at least 3 wheels ( 6 . 7 ), at least one of which is powered and one is steerable; both can be combined ( 1 ). In the angled variant, two additional wheels on the sheet or plates, which at an angle between 30 ° and 120 ° upright to the horizontal plate - the base plate - adapted ( 8th ). These rollers allow the device to be operated at a constant distance from the upright plate and thus also at the seam. In this case, a wheel steers the horizontal plate slightly in the direction of the upright plate, whereby the device is continuously pressed against the stationary sheet and thus follows the seam independently. The steered wheel can be pre-set via a mechanical adjusting means or remotely controlled by a welder by means of a mechanical, pneumatic, hydraulic or electrical actuating means directly on the device or by cable or radio. The steered wheel can also be driven at the same time ( 1 ). The unit drive and steered wheel can be controlled by means of a foot pedal ( 10 ). An advantageous storage of the unit, which is formed as a flat sheet metal part, in the form of a sliding layer ( 5 ) z. B. as a PTFE film between the base plate and in a fulcrum ( 4 ) by means of a screw-mounted unit. To create a strong connection to the sliding layer, the sheet is tied to a fulcrum farthest part of the unit with a screw or sheet metal. This causes the steering drive unit to press on the sliding layer. The sliding layer creates compared to a conventional steering bearing in the form of an axle bearing as a rolling or sliding bearing a friction torque, which means that the set steering angle is maintained. In addition, it is very easy to produce. Depending on the wheel position, it makes sense next to the steerable wheel still rotatably execute a second wheel, so that this like the wheel of a shopping cart can move freely in the desired steering direction and only small steering forces.

Außerdem verfügt das Gerät über mindestens einen Halter (9) für den oder die Brenner oder andere Systeme, die zur Durchführung des Prozesses notwendig sind. Die Halterung ist dabei als eine Art Blattfeder (10) mit Positioniereinrichtungen, wie z. B. mechanisch verstellbaren Linearachsen, so ausgeführt, dass sie eine einfache und definierte Einstellung in alle drei Raumrichtungen erlaubt und zusätzlich ein manuelles bzw. mechanisiertes Pendeln des Brenners/Kopfes quer zur Nahtfuge durch Verbiegung der Blattfeder mittels einer Bedienstange (12) erlaubt. Zusätzlich erlaubt die Blattfederkonstruktion eine Torsionsbewegung um die Federlängsachse, wodurch der Schweißer z. B. bei der Anwendung von zwei Prozessköpfen diese manuell korrigieren kann, ohne den Prozess abzubrechen oder aufwändig an Stellmitteln, wie z. B. Schrauben zu drehen. Nach der manuellen Korrektur oder dem Pendeln geht die Blattfeder automatisch in die Ausgangslage zurück. Durch Querverstellen des Befestigungspunktes der Feder parallel zum Fahrwerk, also der Grundplatte sowie eine Verstellung parallel zur Längsachse der Blattfeder – also in Richtung der Brennerachse – lässt sich die Position des Brenners beliebig einstellen.In addition, the device has at least one holder ( 9 ) for the burner (s) or other systems necessary to carry out the process. The holder is a kind of leaf spring ( 10 ) with positioning, such. B. mechanically adjustable linear axes, designed so that it allows a simple and defined setting in all three spatial directions and in addition a manual or mechanized oscillation of the burner / head transversely to the joint by bending the leaf spring by means of an operating rod ( 12 ) allowed. In addition, the leaf spring construction allows a torsional movement about the spring longitudinal axis, whereby the welder z. B. in the application of two process heads can correct them manually without aborting the process or consuming on adjusting means such. B. to turn screws. After manual correction or oscillation, the leaf spring automatically returns to its original position. By Querverstellen the attachment point of the spring parallel to the chassis, so the base plate and an adjustment parallel to the longitudinal axis of the leaf spring - ie in the direction of the burner axis - the position of the burner can be set arbitrarily.

Abweichungen im Verlauf, wie sie z. B. durch lokale Verzüge oder andere lokale Deformationen an Blechbauteilen vorkommen, lassen sich dann manuell durch das Verbiegen bzw. Verdrehen der Blattfeder mittels des Bedienhebels korrigieren. Durch sperrbare Führungen lassen sich prinzipiell einzelne Freiheitsgrade der möglichen Bewegungen der Blattfeder behindern, so dass bspw. kein Verdrillen der Blattfeder bei der Aktivierung eines Führungselementes an der Blattfeder in der Querschnittsform eines Rechtecks oder anderer im Eingriff nicht verdrehbarer Elemente. Ebenso lässt sich durch eine mechanische Sperre das Verbiegen der Feder be- oder verhindern.Deviations in the course, as z. B. occur due to local distortion or other local deformation of sheet metal components, can then be corrected manually by bending or twisting the leaf spring by means of the control lever. By lockable guides can be hindered in principle individual degrees of freedom of the possible movements of the leaf spring, so that, for example, no twisting of the leaf spring in the activation of a guide element on the leaf spring in the cross-sectional shape of a rectangle or other non-rotatable elements in engagement. Likewise, by a mechanical lock the bending of the spring or prevent.

Die Position der Brennhalterung samt Blattfedern und anderer notwendiger Elemente lässt sich in Richtung der Vorschubachse in verschiedenen vorgefertigten Befestigungspunkte (15) fixieren und ermöglicht ein wahlweises „Vor- oder Nachlaufen” des Brenners sowie eine auf dem Vorschubgerät mittige Anordnung der gesamten Brennerhalterung. Somit kann das Gerät aus Ecken heraus schweißen oder auch in Ecken hinein.The position of the firing holder together with leaf springs and other necessary elements can be adjusted in the direction of the feed axis in various prefabricated attachment points ( 15 ) and allows an optional "pre-run or run-on" of the burner as well as a center on the feed device arrangement of the entire burner holder. Thus, the device can weld out of corners or in corners.

Zudem erlaubt der Federhalter, der auf einem Linearschlitten sitzt, der eine seitliche Einstellung der Brennerposition ermöglicht, zwei voreingestellte Positionen der Feder. Der Federhalter selber ist drehbar auf dem Linearschlitten ausgeführt, so dass durch das Lösen eine zentralen Befestigungsschraube oder einem ähnlichen Element dieser um seine Hochachse gedreht werden kann, um entweder die Feder an der um 90° zur Waagerechten geneigte Fläche (4) zu befestigen oder an der gegenüberliegenden, unter einem flacheren Winkel angestellten Befestigungsfläche (3). Somit ist eine einfache Neigungseinstellung zur Realisierung von I-Nähten am Stumpfstoß in der Fläche oder aber von Kehlnähten unter definierter Brennerneigung möglich. Die richtige seitliche Position wird über die Verschiebung des gesamten Brennerhalters auf der Linearführung realisiert, wobei der Abstand des Brenners senkrecht zum Prozess über eine Verschiebung des Brenners auf der Blattfeder dargestellt wird.In addition, the spring holder, which sits on a linear slide that allows lateral adjustment of the burner position, allows two preset positions of the spring. The spring holder itself is rotatably mounted on the linear slide, so that by loosening a central fastening screw or a similar element this can be rotated about its vertical axis to either the spring on the 90 ° to the horizontal inclined surface ( 4 ) or at the opposite, at a shallower angle attached mounting surface ( 3 ). Thus, a simple inclination adjustment for the realization of I-seams at the butt joint in the area or of fillet welds under defined burn tendency is possible. The correct lateral position is realized by the displacement of the entire burner holder on the linear guide, wherein the distance of the burner is shown perpendicular to the process via a displacement of the burner on the leaf spring.

Konventionelle Vorschubgeräte sind schwer, da sie in manchen Fällen ein langes und schweres Kabelpaket mitschleppen müssen. Die Ausstattung von Schweißern ist im Regelfalle aber bereits geprägt durch das Mitnehmen von hohen Lasten in Form von Schweißgeräten, Drahtförderern, einer Gasflasche, diversem Zubehör und Werkzeug. Diese zum Teil sehr kompakten Gewichte lassen sehr gut für die Beschwerung des leichten Vorschubgerätes nutzen und bieten die Möglichkeit das mitzunehmende Gesamtgewicht zu reduzieren. Das modulare Drahtvorschubgerät verfügt deshalb über eine Vorrichtung zur Befestigung einer Werkzeugkiste oder anderer Lasten auf dem Traktor. Auf der Deckelplatte des Traktors (13) lassen sich bspw. Werkzeugtasche oder andere schwere Gegenstände abstellen. Es ist auch denkbar, dass der Bediener sich auf das Gerät stellt um es zu beschweren und lenken zu können. Hierzu kann eine weitere Stange an die Lenkung adaptiert werden, so dass der Bediener bequem im Stehen die Schweißung ausführen kann, den Traktor lenken und die Brennerposition korrigieren kann.Conventional feeders are heavy because they sometimes have to carry a long and heavy cable package. The equipment of welders is usually characterized by the carrying of high loads in the form of welding equipment, wire conveyors, a gas cylinder, various accessories and tools. These weights, which are very compact in some cases, are very well suited for the weighting of the light feed unit and offer the possibility of reducing the overall weight required. The modular wire feeder therefore has a device for mounting a tool box or other loads on the tractor. On the cover plate of the tractor ( 13 ) can be, for example, tool bag or other heavy objects off. It is also conceivable that the operator stands on the device to complain and steer it. For this purpose, another rod can be adapted to the steering, so that the operator can easily perform the welding while standing, steer the tractor and correct the burner position.

Zusätzlich lassen sich weitere Module an das Grundgerät adaptieren:

1. Einbau von Bewegungssperren für die Verhinderung von Verdrehen oder Verbiegen der Blattfeder.
2. Ein Kabel oder Funk gestütztes Fernsteuermodul mit Bedienelementen für die Steuerung des Vorschubgerätes sowie einem Display zur Wiedergabe der Kamerabilder und anderer Informationen.
3. Kameramodul mit automatischem Filter zum Abblenden bei Beginn der Schweißung wie bei Schweiß-Automatikschirmen. Das Bild der Kamera wird dabei auf einem, in den Schweißschutzhelm integriertes, Display wiedergegeben, wodurch der Schweißer ohne besondere körperliche Anstrengungen und ohne die Einnahme einer Zwangsposition arbeiten kann und sich damit auch voll auf die ordnungsgemäße Ausführung der Naht konzentrieren kann.
4. Es sind Magnete zur Stabilisierung des Gerätes bzw. zum Schweißen in Zwangslage adaptierbar.

In addition, additional modules can be adapted to the basic device:

1. Installation of motion locks to prevent twisting or bending of the leaf spring.
2. A cable or radio-based remote control module with controls for controlling the feed unit and a display for displaying the camera images and other information.
3. Camera module with automatic filter for dimming at the beginning of welding as in welding automatic screens. The image of the camera is reproduced on a display integrated in the welding helmet, which allows the welder to work without any special physical exertion and without the necessity of a forced position, thus allowing him to concentrate fully on the proper execution of the seam.
4. Magnets can be adapted to stabilize the device or to weld in a forced position.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Einheit lenkbarer AntriebUnit steerable drive
22: Grundplattebaseplate
33: Gewinkelte PlattenAngled plates
44: Lenkpunktsteering point
55: GleitschichtOverlay
66: Antriebsrolle/gelenkte RolleDrive roller / steered roller
77: Fahrrollencastors
88th: Anlaufrollenstarting roles
99: Brennerhaltertorch holder
1010: Lenkpedalsteering pedal
1111: Biegefeder des BrennerhaltersBending spring of the burner holder
1212: Bedienstange zur Auslenkung der Biegefeder des BrennerhaltersOperating rod for the deflection of the bending spring of the burner holder
1313: Deckelplatte zur Mitnahme von LastenCover plate for carrying loads
1414: Fesselung/FührungBondage / leadership
1515: Befestigungspunkte für BrennerhalterMounting points for burner holder

Claims

A, also referred to as a welding tractor or Sekatores, modular welding feeder, consisting of a flat or two or more mutually angled plates that can be adjusted at any angle between 30 ° and 120 ° to each other and with at least 3 wheels on the horizontal base plate and at least 2 Is equipped wheels on the angled plate, characterized in that on the horizontal main plate at least one of the wheels driven and one of the wheels is steerable arranged on the base plate, wherein the driven wheel can also be steered simultaneously and further characterized in that the Feed device moves parallel to the cutting line of the two plate planes or along a predetermined seam.

Modular welding feed device according to claim 1, characterized in that a wheel can be steered and another wheel is designed as a freely rotatable steering roller, comparable to the role of a shopping cart.

Modular welding feed device according to claim 1, characterized in that the steering is designed so that there is a sliding layer between the wheel, which is rotatably mounted on the base plate, and the base plate. Furthermore, characterized in that it allows that fixed by means of a screw or a bolt as a swivel wheel mount adjusted with a frictional resistance on the plate leaves, to ensure the flat contact of the three components, a pressing of the wheel support on sliding layer and base plate by means of a captive / leadership takes place at a remote location from the fulcrum.

Modular welding feeding apparatus according to claim 1, characterized in that the steered wheel can be preset via a mechanical actuating means directly on the device or remotely by means of a mechanical, pneumatic, hydraulic or electric actuating means directly on the device or by cable or radio from the welder.

Modular welding feed device according to claims 1, 3 and 4, characterized in that there is on the steerable wheel, a control element in the form of a pedal for operation by the foot or an operating staff for manual operation.

Modular welding feed device according to claim 1, 3 and 4, characterized in that welding torches of different methods can be arranged so that the weld to be executed parallel to the feed direction of the feed device in different positions and orientation of the burner to the weld and the feed device can be performed.

Modular welding feed device according to claims 1, 3, 4 and 6, characterized in that the device allows both throat and I-seams by a simple change of the angle of incidence of the burner to the seam and the base plate.

Modular welding feed device according to claims 1 and 4, characterized in that the burner is held in a burner holder which is fixed to a bending / torsion spring in leaf spring design.

Modular welding feed device according to claims 1, 4 and 8, characterized in that the leaf spring is fixed to a rotatable about the vertical axis to the base plate plane and lockable in different positions, spring holder with one or two fixed spring mounting surfaces to different angles of incidence of the burner to the seam to be able to realize.

Modular welding feed device according to claims 1, 4 and 8, characterized in that the burner can perform a pendulum movement through the bending of the leaf spring transversely to the seam.

Modular welding feed device according to claims 1, 5, and 8, characterized in that the attachment of the leaf spring also allows a rotation to thereby realize an inclination of the burner in several axes.

Modular welding feeder according to claims 1, 4 and 8, characterized in that the holder has means to block both bending to oscillate as a rotation of the leaf spring.

Modular welding feed device according to claims 1, 4 and 8, characterized in that the pendulum movement is carried out manually by the welder via a bending and torsion-resistant rod or a similar element, but also optionally allows a mechanized movement via a drive.

Modular welding feed device according to claims 1, 4 and 8, characterized in that the spring holder is fixed to the burner holder and the burner by means of a linear adjustment in the direction parallel to the burner axis (vertical distance burner to the seam) and with a second linear adjustment parallel to Base plate perpendicular to the direction of movement (lateral adjustment of the burner to the seam) can be adjusted.

Modular welding feeding apparatus according to claims 1 and 4 characterized in that the entire unit can be mounted on the base plate consisting of the burner, the burner holder, spring, spring retainers and adjusting and moving means at various locations along the longitudinal axis / axis of movement, with which the burner both centered on the device, as well as front or rear (relative to the direction of movement viewed) over the device contour protruding, can be used.

Modular welding feed device according to claims 1 and 4, characterized in that the device optionally has a connecting element to a guide rail.

Modular welding feeder according to claims 1 and 4, characterized in that the device can have more than one holder for the burner or other process heads needed to carry out the process.

Modular welding feed device according to Claims 1 and 4, characterized in that the holder (s) can accommodate burners, process heads and laser optics as well as additional sensors and cameras.

Modular welding feed device according to claim 1, characterized in that a Admission for an additional weight, z. B. in the form of a tool box or the like for weighting the device is attached.

Modular welding feed device according to claims 1 and 19, characterized in that the receptacle for additional weights consists of a flat cover plate.

Modular welding feed device according to claims 1, 19 and 20, characterized in that a receptacle for a welding wire conveyor or a welding machine for weighting the device is mounted.

Modular welding feed device according to claims 1, 19 and 20, characterized in that the operator places himself on the tractor and steers it standing by operating staff and nachzuführen the burner position by means of another operating staff.

Modular welding feed device according to claims 1 and 4, characterized in that magnets for stabilizing the device or for welding in a predicament are adaptable.