DE2056608A1 - Schweißapparat zum Verschweißen von Flanschen - Google Patents

Description

Schweißapparat zum Verschweißen von Flanschen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schweißapparat zum "Verschweißen von mindestens zwei aneinander anliegenden Blechflanschen, von denen zumindest der eine mit einer dahinter liep^enden Verankerung, mit einer entlang den Flanschen beweglichen Plattform, welche Klemmstiicke aufweist, die zu entgegengesetzten Seiten der Flansche im Abstand zueinander in der gedachten Bewegungsrichtung der Plattform entlang den Flanschen ansetzbar sind, wobei diese Klemmstiicke Klemmrollen für elektrische Naht- oder Punktschweißung und zum Antriebseingriff mit den Flanschen zum Antrieb der Plattform an diesen entlang umfassen, und mit Distanzrollen versehen ist, die zu beiden Seiten der Flansche stützend an den Blechen anliegen.

Schweißapparte dienes Typs dienen zum Verschweißen von Bekleidungsblechen, die auo einer Reihe von Biochen bestehon, die untereinander durch stehende Flanschen verbunden sind, wobei sich die Plattform an den Flanschen entlang bewegt, v/ährend diese verschweißt werden. Für diesen Zweck sind bereits viele Schweißapparate des vorstehend angegebenen Typs vorgeschlagen worden. Bei etlichen dieser bereits bekannten Schweißapparate müssen besondere

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•Führungsschienen odor and or ο Führ-ungsvorrichtungon zum Aui-ietzon und zur Führung η Ines Vtigons, auf dem \\^riedorum der Sch.weia.skopf sitzt, angebracht worden, wobei die Aufsotzung so erfolgen kann, dass dor Schweisskopf relativ zum Wagon zum Ausgleich von kleineren Abweichungen des Lageverhültnisses zwischen Führungsvorrichtung und Schweisskopf begrenzt beweglich Iht. Diese Schueissapparate sind durchweg schwor und schwer zu handhaben und erfordern umfassende Auftakelungsarbeiten, bevor sie benutzt werden können, was beispielsweise beim Schwcisscn von Tanks in Schiffen erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Doi anderen bereits bekannton ScliwoJ.ssapparaten läuft oder gleitet die Plattform auf den Blechen oder der Kante des Kantenfalzes entlang und wird von diesem geführt, wodurch man die Notwendigkeit der Anbringung von besonderen Führungsvorrichtungen umgeht. Bei den bekannten Ausführungen sind Schwoissapparatc dieser Art jedoch zuweilen davon abhängig, dass die stehenden Flansche sorgfältig und. sauber beschnitten sind und dass die Bleche mit den Flanschen in richtiger Lage zueinander gut an eine Unterlage angepresst gehalten werden und zuweilen so ausgeführt, sind, dass sie nur stehend auf tragenden horizontalen Flächen arbeiten können, dagegen aber nicht hangend oder auf vertikalen Flächen.

Es hat sich gezeigt, dass beim Schweissen von speziellen BokloJdungsblochen für Tanks in Gastransportschiffon keiner der bereits bekannten Schweissapparatc den Forderungen ganz entsprochen hat, die bei derartigem Schweissen gestellt werden. Die Bekleidung mit Dünnblech wird aus einer Zahl von Blochstückon mit Kantenflanschon gefertigt, dio zum Inneren des Tanks gerichtet sind und die mit Zwischenlagern aus einem Blechband zur Verankerung der Flansche und damit der Blochbokloidung am Gerüst der Gastankkons trukt ion vcrschwoisst worden. Hierbei kann es jedoch vorkommen, dass die zu beiden Seiten dos Blochbandes liegenden Blechflanscho nicht dio richtige Lage relativ zum Blechband einnehmen, sondern durch Biegung oder Ausbuchtung des Bleches höhur liegen, als das Blochband. Bei Benutzung der vorhandenen Schwoissapparato muss man daher dio Blocho vor Durchführung dor Schwcissung zu den Flanachon ausrichten, um dio richtige Helativlugo zwischen Blechbund und Flanschen zu bewirkon, und in dor Jtogel ist os hierboi auch notwendig, das Blechband und dio Flanscho durch Heftechwoiason rolativ zueinander am fixioron.

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Dio Erfindung bezweckt die Beseitigung dor vorstehend ango-

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rührten Ub öl stand ο und die Zu standebr ingung oirics Schwcissapparates, der sich gut zum.Schwoissen von stehenden Flanschen eignet, und zwar sowohl an horizontalen als auch vertikalen Flächen, in hängender oder stehender Lage, und ist besonders gut f.uni Schvcisson von dünnen Dekloidungsblochen Tür Gastanks in Gastransportschiff fen geeignet, und zu dioscui Zwecke ist ein Schwoi&sapparat der einleitend beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform als eine vom dazugehörigen Schweisstransformator getrennte Einheit hergestellt ist und regelbar zur Einstellung der Lage ,der Klemmrollen hinsichtlich einer quergohonden und einer längsgohenden Achse ist·, und zwar zur Zustandobringung einer durch den Eingriff der Klommrollen mit den Flanschen unter Vermittlung der Distanzrollcn bewirkten Anpressungskraft an die Bleche zu beiden Seiten der Flansche.

Eine Ausführung des Schweissapparates gemäss der Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitensicht des Schweissapparates, Fig. 2 eine Draufsicht des Schweissapparates von unten, Fig. 3 eine teilweise Endsicht des Schweissapparates in Arbeitslago an den Flanschen,

Fig. h einen Axialschnitt durch eine der Rollenelektrodon und ihrer Lagervorrichtung, und

Fig. 5 einen Axialschnitt durch die Befestigung einer der Stützrollen.

Dor dargestellte Schwcissapparat besteht aus einer Plattform 10, die als Rahmen ausgeführt ist und vier Stützrollen 11 aufweist, die in Gabeln 12 gelagert sind, die durch Schraubvorrichtungon laut Fig. 5 relativ zur Plattform 10 senkrecht verstellbar sind. Die Schraubvorrichtung besteht aus einer Schraube 12', welche mit der zugeordneten Gabel 12 fest verbunden ist und in eine Gcwindebohrung in der Plattform 10 eingeschraubt ist. Eine Mutter 12" auf dor Schraube kann gegen die Plattform angespannt werden, um die Schraube in der gewünschten Lage festzulegen. Die Plattform trägt einen Antriebsmotor 13, elektrisch oder pneumatisch, wobei der Motor an einem quergehenden Steg 1** in dor Plattform 10 festgemacht ist. Auf dor Plattform sind zwei Klemmrollon 15A drehbar gelagert, von denen die eine auf einem Schieber l6A gelagert ist,

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i!or sich zur Verschiebung dieser Klemmrolle relativ zur anderen durch eine Schraubvorrichtung 1?Λ manuell in der Plattform verschieben lässt, wobei in der Schraubvorrichtung oder in der Lagervorrichtung einer joden Klemtnrolle eine Federbelastung vorhanden sein kann, damit die beiden Klommrollon federnd nachgeben können, wenn sie aneinander angepresst sind. Im Abstand zu den Klemmrollen I5A sind in Längsrichtung des Schweissapparatos zwei weitere Klemmrollen I5B angebracht, die beide auf je einem Schieber I6B gelagert sind, der durch eine Schraubvorrichtung I7B in gleicher V/eise wie Schieber I6A manuell in dor Plattform verschiebbar ist, wobei zu jeder Schraubvorrichtung I7A eine federnde Vorrichtung gehört.

Im Abstand zu den Klommrollen I5B sind in Längsrichtung des Schweissapparatos an der entgegengesetzten Seite zu den Klemmrollen I5A zwei Rollenelektroden 18 zur elektrischen Nahtschweissung angebracht. Jede dieser Rollenelektroden ist gemäss Fig. '4 drohbar in einem Lagerstück 19 gelagert, und zwar mittels einer mit der Rollo drehfest verbundenen Hohlwelle 20, deren unteres Ende in einer Versenkung in der Rollenelektrode aufgenommen ist und deren oberes Ende eine an der Hohlwelle drehfest angebrachte Haube 21 mit einem Zahnradkranz 22 aufweist. Haube und Zahnradkranz bestehen aus elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise ;uis Po1ytotrafluorüthylcn. Durch die Hohlwelle 20 und die Haube .? ] ,'^olit oin Rohr 23 hindurch, das ungefähr halbwegs in Volle 20 ondot und oben aus Haube 21 hervorragt, und an dom dort ein Zweigrohr 2^1 angebracht ist. Ein weiteres Rohr 25 verläuft durch Rohr 23, mit Zwischenraum 26 zwischen den beiden Rohren, wobei dieser Zwischenraum oben mit einer Hülse 27 verschlossen ist und das Rohr 25 aus Rohr 23 an dessen oberem Ende durch die Hülse 27 hervorsteht. Der Zwischenraum 26 steht durch die Hohlwelle 20 und einen axialen Kanal 28 in Rollenelektrode 18 mit einem in der Rollenelektrode angeordneten Hohlraum 29 in Verbindung, der aus einer axialen Versenkung in der Rollenelektrode besteht, die von einer festgeschwoissten oder festgeschraubten Scheibe 30 verschlossen ist. Rohr 25 verläuft in diesen Hohlraum hinein und endet im Abstand von Scheibe 3O· An dem in den Hohlraum hineinragenden Ende dos Rohres 25 ist ein Armkreuz 31 angebracht, das eine Reihe von gekrümmten Flügeln aufweist. Die Bohrung der Hohlwelle 20 ist unten mit einem 0-ring 32 abgedichtet, der zwischen der Hohlwelle

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und Rollono]ektrodo angebracht ist. Oben ist dio Bohrung in der Hohlwelle 20 teils mit einer Hülse 33, vorzugsweise aus PoIy-• tutrafluoräthylon, abgedichtet, die auch als Gleitlager zwischen dox' x*otiorbnren Hohlwelle 20 und dom stillstehenden Rohr 23 und als elektrische Isolierung zwischen diesen Teilen dient und teils mit einer Dichtungsmanschette "}h, die zwischen Hohlwelle 20 und Rohr 23 angebracht ist. Die beschriebene Vorrichtung ist zur Kühlung dox" Rollenelektrode 18 und dor Hohlwelle-20 und damit dos Lagers 19 vorgesehen, indem dom Hohlraum 29 Kühlmittel, Flüssigkeit odor Luft, durch Rohr 25 zugeführt worden, um dort mittels Armkreuz 31 in Turbulenz gebracht zu werden und dann durch den Zwischenraum 26 und das Zwoigrohr 2h zurückzugehen. Die eigentliche Eloktrodcnflache an Rollenelektrode 18 wird von einem äusscren ,Ringflansch 35 gebildet, der auswechselbar an der Rollenelektrode angebracht werden kann.

Das Lagerstück einer jeden Rollenelektrode 18 ist fest mit einem Halter 36Λ bzw. 36B verbunden, aber von diesem Halter elektrisch isoliert. Der eine Halter 36Λ ist mittels einem an diesem festgeschweissten Flansch 37 fest verbunden, während der andere Halter 36B mit dem somit relativ zur Plattform fixierten Halter 36A in einem Glied 38 verbunden ist, das zulässt, dass Halter 36B zum Haitor 3^A hin und von diesem ab schwenkbar ist. Aus jedem Lagerstück 19 ragt ein elektrisch isolierendes Ohr 39 heraus, und durch diese Ohron verläuft eino manuell einstellbare Schraubvorrichtung 40 zur Verschiebung der boiden Rolleneloktrodon relativ zueinander, wobei eine Federvorrichtung hl zur Schraubanordnung gehört, damit die Rollenelektrodon federnd nachgeben könnon, wenn sie aneinander angepresst sind. Die Zahnradkränze 22 an den beiden mit jo einer Rollenelektrode 18 verbundenen Hauben 21 sind durch je eino Kette hZ antriobbar an oin Treibrad mit Motor 13 zum Antrieb dor beiden Rollonolektroden 18 jo für sich in zueinander entgegengesetzten Hotationsrichtungcn geschaltet. Dio Treibketton ^2 können hierbei durch nicht nähor gezeigte Mittol geetouort eoin, um unabhängig davon, wolche Lage der einstoll-' bare Haitor 36B olnniihmt, gospannt gehalten zu worden. j Ein Transformator zur Zufuhr von Schweisstrom nach den bei-

den Rollonoloktrodon, welcher als besonders fahrbarer oder in anderer Woiao transportabler Toil eingeordnet ist, kann an dio boidon Lagorstücko 19 durch leicht biogbaro, vorzugsweise durch Flüasig-•}colt odor Luft ßokfJhlte Leitungen von variierenden LHngo ango-

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schlossen sein. Dinse Leitungen können aus einer Zahl von Litzcn-(li'ältLen bestehen, die in einen Schlauch verlegt sind, durch den das Kühlmittel fliesst, das die individuellen Li. fczendrähte umspült und kühlt. Durch die effektive Kühlung der relativ zueinander rotierenden Teile in jeder Lagervorrichtung der Rollenol.oktroden, die durch die im Anschluss an Fig. 4 boschriebeno AiiliLvorrichtung erzielt wird, ist es möglich, knappe Toleranzen und damit einen guten Stromübergang zwischen Lagorstück 19 und Hohlwelle 20 zu erhalten. An der Plattform 10 kann ein von der Plattform elektrisch isolierter Schaber für jede dor RoILenelektroden 18 angebracht sein, ^wobei dieser Schaber am RLngflansch 35 anliegt, um diesen während der Rotation der Rollenelektrodon sauber zu halten.

Bei Benutzung des beschriebenen Schweissapparates - siehe FLg. 3 - zum Verschweissen von Kantenflanschen 43 und 44 an Blechen 45 bzw. 46, die eine innere Blechbokleidung, beispielsweise in einem Tank mit einer zwischen den Blechen angebrachten Isolierung 47 und einem Gerüst 48 und mit einem Blechband 49, das am Gerüst 48 festgemacht ist, zwischen den beiden Flanschen 43 und 44 belegen, wird die Plattform rittlings über den Flanschen und dem dazwischenliegenden Blechband angebracht, und zwar mit üon Klommrollen 15A und I5B und den Rollonelektrocion 18 an entgegengesetzten Seiton der Flanschen angesetzt, wie in Fig. 3 bezüglich der Rollenelektroden 18 gezeigt wird. Dadurch dass die Kleminrollen I5B beide einstellbar sind, kann der Kniff z\\fLschon ihnon seitlich relativ einer geraden Linie zwischen den Klemmrollen 15A und den Rollenelektroden 18 eingestellt worden, und zwar zu dem Zwecke, eventuelle Abweichungen der Linearität der Flanschen zu kompensieren. Hierbei ruhen die Stützrollen 11 auf den Blechen 45 und 46, und durch Einstellung der Höhenlage diesor Stützrollen relativ zur Plattform 10 erhält die Plattform bezüglich oinor Querachse eine solche Neigungslage, dass der Schwoissapp.-irat, worin die Ro llenßloktrodon rotieren und sich dor Schwoiseapparat infolgedessen den Flanschen ontlangbowogt, an dio beiden Blech© angepresst wird. Selbstverständlich ist es möglich, dio somit orfordorliche Noigung der Klommrollon und Rolloneloktrodon hinsichtlich oinor Querachse durch Schräge toilung ihrer Rotationsachsen relativ zur Plattform zuatandezubr Ingon, statt dlo Schräj-KLoI Lung durch Noigung dor Plattform zu erreichen. DLu Bowegungs-

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richtung dor Plattform ist in Richtung des Pfeiles 5O in Fig. 1 vorgesehen, und die Plattform erhält dann eine Abwärtsneigung in Richtung von links nach rechts in Fig, 1. Venn den Rollenelektro-Jon IS während der Bewegung der Plattform Strom zugeführt wird, l;o;u:nt eine Nahtschweissung der Flansche ^3 und hh und des dazwischen liegenden Blechbandes h9 in richtiger Lage zustande, weil die Stützrollen durch die Neigung der Klemmrollen und Rollonelektrouon an die Bleche '15 und ^liS angepresst werden, die dadurch an ilio dahinter liegende Konstruktion angepresst werden, wodurch die Flansche ^l 3 und hh während dos Schweissens relativ zum Blechband •Ίο in richtiger Lage gehalten werden, und zwar durch das vordere Paar Stützrollen 11, das sich bezüglich der Längsrichtung der Plattform dicht an den Rollenelektrodon 18 befindet und dicht an der längsgehenden Mittclflache der Plattform, d.h. dicht an den Flanschen zu beiden Seiten davon. Die hinteren Stützrollen 11 sind dagegen in grösscrem gegenseitigen Abstand angebracht, um uio Plattform um ihre Längsachse herum zu stabilisieren. Vährend des Schwcissons erfolgt eine kontinuierliche Kühlung der beiden Rollenclcktrodon und ihrer Achsen und Lager durch Zirkulation des Kühlmittels in den Rollenolektroden, was für den Erhalt einer guten Schwoissnaht wesentlich ist.

Am im Sinne der Bewegungsrichtung vorderen Ende der Plattform sind zwei Klemmrollen 5I mit gerändelter Mantelfläche drehbar gelagert, von denen zumindest eine auf einem durch eine Schraubvorrichtung 52 einstellbarem Schieber angeordnet ist. Zu dieser Schraubvorrichtung kann in bereits angegebener Veise eine Federanordnung gehören.

Diese Klemmrollen sind dazu gedacht, in einen vor den Flanschen h"} und hh herausragenden Teil des Blechbandes ^9 einzugreifen - diese Stelle wird in Fig. 3 ^mi* Punkt-Strich-Linion 53 gezeigt - wobei diese Klemmrollen in solcher Richtung schräggostellt sein sollen, dass sie bei der Bewegung der Plattform an den Flanschen entlang einen Zug auf das Blechband ^9 vom Gerüst ^¹S nach flüssen ausüben. Dieser Zug ist bei gewissen Tankbekloidungskonstruktionen nötig, um eine enge Verankerung des Blechbandes an Gerüst zu sichern.

Die Erfindung ist selbstverständlxch nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der anliegenden Patentansprüche veränderlich. Der Schwoissapparat kann auch für

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SCIiW(ViSS(Mi, bo ί. f;p j olswo i.so ΠοΓ t-.schw< > i s r.on , bnnnt/l. indium dive Sti'dtn durch <1 i..o Ro 1 lonotdc I. ro den ;>ul ;:. i er L wird.

Der Selwcissappnrat arbeitet ebenso pit auf horizontalen Kl iiciion, stehend oder hängend, wie auf vortika].f;i F1.nr.hon, da or durch die Klemmwirkung, die von den Klomnirol ien. und I'ollonol.okt.roden ausgeübt wird, auf den Flanschen festgehalten wird und ständ I g an die die Flanschen bildenden Bleche oder anderen Unterlagen angepresst wird. Durch zwockniässige Einstellung der Höhenlage der Stützrollen relativ zu Plattform 10 ergibt sich eine für die Anprebsnng passende Neigungslage der Plattform um eine Querachse. Die Stützrollen bestimmen selbstverständlich auch die Neigungslage der Plattform um eine Längsachse, was in Zusammenhang rr.it der Schwoissung von horizontal gehenden Flanschen an einer vertikalen Wand wesentlich ist. Es ist nicht nötig, dass zwei Flansche '13 und ^i mit einem Blechband ^9 verschwcisst worden, was als ein fest verankerter Flansch zu betrachten ist. Es ist auch denkbar, dass einer der Flansche 'l3 oder ^l mit dem Blechband 'l 9 vcrschweisst wird, oder dass die Flansche k"} und hh direkt verschweisst worden, wobei eines der Bleche h5 oder k6 neben dem daran vorhandenen Flansch vorankert sein kann, beispielsweise durch Nagelung oder auf andere Weise, oder an beiden Flanschen kann die feste Verankerung fehlen.

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Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Jchweissapparat zum Vorschweißκen von Mindest er..; i;wei anoinandor anliegenden Blochf!ansehen (4 3, hh_t hty), von rlcncn zumindest dor oino (^9) mit einer dahinter liegenden Verankerung (Ί8), mit einer entlang den Flanschen beweglichen Plattform (io), welche Klemmstücken (l5j 18) aufweist, die zu entgegengesetzten Seiten der Flansche im Abstand zueinander in der gedachten Bewegungsrichtung (50) der Plattform entlang den Flanschen ansetzbar sind, wobei diese Klemmstücken Klemmrollon für elektrische Naht- oder Punktschwoissung und zum Antriebseingriff mit den Flanschen zum Antrieb der Plattform an diesen entlang umfassen,

   yersehen ist»
   und mit Distanzrollen (11) ||die zu beiden Seiten der Flunsche stützend an den Blechen anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform (io) als eine vom dazugehörigen Schweisstransformator getrennte Einheit hergestellt ist und regelbar zur Einstellung der ' Lage der Klemmrollon (l5> 18) hinsichtlich einer quergehonden und einer 'längsgehenden Achse ist, und zwar zur Zustandebringung einer durch den Eingriff der Kiommrollen mit den Flanschen unter Vermittlung der Distanzrollon (ll) bewirkton Anpressungskraft an die Bleche zu beiden Seiten der Flansche.
2. 2. Schweissapparat gemäss Anspruch 1, dadurch gekonnzeichnet, dass zwei Rollenolcktroden (l8) die Triebrollen der Plattform darstellen und zu dem Zwecke angeordner sind, miteinander synchrom getrieben zu werden.
3. 3. Schwoissapparat gemäss Anspruch Γ odor 2 mit zwei Paar Distanzrollen, dadurch gekonnzeichnet, dass die Distanzrollen (15) des einen Paares neben den Rolleneloktroden (l8) im Sinne der gedachten Bewegungsrichtung (.50) der Plattform (io) vor. diesen liegen und sich axial zueinander ein den Zentren c; or Hollenelektroden vorbei erstrecken, um dicht gegen die Flanschen an den Blochon anzuliegen,
4. h. Schwoissapparat gomäss Anspruch 2 odor 3» dadurch gekennzeichnet, dassdio Rollonolektrodon (lS) zur Aiipressung an die Blochflansche (^3> 44, 49) um eine Achse (3S) relativ schwenkbar sind, dio zur von den DLstanzrollon (ll) bestimmten Anlagoflächo quorgostollt sind.
5. 5. Schwoissapparat gomäsh einem dor Amsprücho 1 - H₁ d udurch gekennzeichnet, das;; tvLnc» von /,; ;i KLonirnroLlon (l5i 18) stationär angeordnet ist und .lie aiulor bove-, L i eil

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   zur stationären Klommrolle hin und zurück angebracht ist.
6. 6. Schwcissapparat gcmäss einem der Ansprüche 1-3, α η. durch gekennzeichnet, dass zwei Klcmmrollcn [j'·- so angebracht sind, dass sie auf höherem Niveau als die übrigen K lcrnmrollen (l5j 18) arbeiten, um mit einem Blcchflansch (-^9, 53) zum Eingriff zu kommen, der höher ist und aus dom anderen Blechflansch oder den anderen Blechflanschcn ('O, '^O herausragt, und dass diese Klemmrollen schräggestcllt sind, um eine nach aussen gerichtete Zugkraft am höheren Blechflansch auszuüben.

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