DE2165392B2 - Befestigungseinrichtung für eine Schweißeinrichtung an einem Stahlrohrpfeiler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung einer dem Verbinden von in axialer Richtung stumpf aufeinanderstoßenden Stahlrohrpfeilern eines Baufun- so daments dienenden automatischen Schweißeinrichtung, mit einem den Stahlrohrpfeiler ringförmig umgebenden, die Schweißvorrichtung mit Elektrodenkopf und automatischer Drahtzuführung auf der oberen Kante einer den Stahlrohrpfeiler umlaufenden Führungsschiene tragenden, aus wenigstens zwei starren, lösbar miteinander verbindbaren, kreisbogenförmigen Abständen bestehenden Führungsträger und mit Lehren zum genauen Abstützen des Führungsträgers in bezug auf die Schweißfuge und Befestigungselementen zum Befestigen des Führungsträgers an dem Stahlrohrpfeiler.

Eine derartige Befestigungseinrichtung ist aus der DT-OS 19 06 741 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung ist der Führungsträger durch ein Scharnier in zwei gleiche, halbkreisförmige Hälften unterteilt. Beim Zusammenspannen der Hälften mit HiICe eines Hakens liegen diese Hälften nicht unmittelbar gegen den Pfeiler, sondern nur über vorspringende Schrauben oder

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Federn gegen diesen an, so daß sich ein relativ ungenauer Sitz und ein unzureichender Halt ergibt, wenn schwere SchweißvorrichtungeD abgestützt werden müssen, wie sie beim Schweißen von Stahlrohrpfeitern id Baufundamenten verwendet werden. Im übrigen sind die Federn wegen der auftretenden Schwingungen für eine sichere Führung wenig geeignet, und die Schrauben erfordern einen erheblichen Zentrieraufwand, um einen konzentrischen Sitz der Einrichtung zu erreichen.

Aus der DT-OS 16 52 850 ist weiterhin eine Befestigungseinrichtung bekannt, die als Führungsorgan eine den Pfeiler umlaufende Spannkette umfaßt, die wegen ihrer unvermeidlichen örtlichen Nachgiebigkeit nur eine ungenaue Führung der Schweißvorrichtung gestattet

Diese Verwendung von Magneten zum Festhalten einer Befestigungseinrichtung ist aus der Zeitschrift »The Engeneer«, Juli 1966, S. 185, bekannt

Die US-PS 32 20629 zeigt eine Schweißvorrichtung, die durch paarweise untere und obere Rollen an einer Führungsschiene gehalten wird und mit Hilfe eines Ritzels in einem Zahnkranz der Führungsschiene vorwärts bewegt wird. Der Träger ist in diesem Fall jedoch nicht mehrteilig ausgebildet.

Die CH-PS 4 91 713 zeigt einen Ladungsträgerstrahl-Schweißapparat mit einer unterteilten Kammer, die um ein Rohr herum geschlossen werden kann. Die DT-OS 1949 262 zeigt eine Führungsanordnung für Schweißgeräte für Rohrleitungen od. dgl., die eine flexible, durch ein Überbrückungsglied am Werkstück befestigbare Führungsschiene umfaßt, die jedoch über Abstandshalter auf der Oberfläche des Werkstücks befestigt ist. Das DT-Gbm 69 12 679 schließlich befaßt sich mit einer Schweißvorrichtung zum Schweißen von Innennähten in Rohren und zeigt das Prinzip, gleichzeitig mehrere Elektrodenköpfe zu verwenden.

Beim Herstellen von Baufundamenten aus Stahlrohr pfeilern werden diese üblicherweise in den Boden gerammt. Auf Grund der Höhe der Rammvorrichtung ist die Länge der eingetriebenen Rohre beschränkt, so daß sie gegebenenfalls nach Einrammen eines ersten Rohrabschnitts durch Anschweißen eines weiteren Rohrabschnitts verlängert werden müssen. Das Einrammen erfolgt vielfach senkrecht, jedoch auch in speziellen Fällen, beispielsweise bei Kai-Anlagen, Hochstraßen und Brücken, in einem Winkel zur Senkrechten. Wenn der erwähnte Schweißvorgang mit Hilfe einer den Pfeiler umlaufenden Schweißvorrichtung automatisch durchgeführt werden soll, so ist eine Führung für die Schweißvorrichtung erforderlich, die ein genaues Einhalten der Bahn der Schweißfuge ermöglicht und einfach zu befestigen und zu entfernen ist. Diese Voraussetzungen sind bei Pfeilern mit erheblichem Durchmesser und insbesondere bei geneigter Pfeilerstellung nur schwer zu erfüllen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungseinrichtung für eine Schweißvorrichtung zu schaffen, die auf einfache Weise anzulegen und zu entfernen ist und einen festen Sitz und eine genaue Führung gewährleistet. Sie löst diese Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansichi einer Schweißvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung;

Fig. la zeigt eine vergrößerte Teilansicht der Fig.l;

F i g. 2 ist eine Draufsicht auf die in F i g. 1 gezeigte Anordnung;

F i g. 3 ist eine Vorderansicht der in ^c i g. 1 gezeigten Anordnung;

F i g. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäBen Befestigungseinrichtung;

Fig.5 und 6 zeigen Seitenansichten der Ausführungsform der F i g. 4.

Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung soll an Hand der F i g. 1 bis 3 erläutert werden. Die Ausführungsform umfaßt einen in zwei Abschnitte unterteilten Führungsträger, der eine Führungsschiene für die Schweißeinrichtung aufweist Der Führungsträger 2, der die Schweißeinrichtung 1 trägt, besteht aus einem in zwei Teile unterteilten zylindrischen Band, dessen Innendurchmesser etwas kleiner als der äußere Durchmesser eines Stahlrohrpfeilers 20 ist. Die obere Kante des Führungsträgers steht zur Bildung einer Schiene 3 nach außen vor, oder es ist ein entsprechendes, ringförmiges Winkelprofil vorgesehen, das als Schiene dient und entsprechend den Abschnitten unterteilt ist. Zur Verbindung der Abschnitte des Führungsträgers 2 können geeignete Einrichtungen, wie beispielsweise Schnallen 5 vorgesehen sein. Die Schweißeinrichtung umfaßt eine Drahtzuführspule 7 und eine Schalttafel 8 in der Mitte eines Rahmens 6, der an jedem Seitenteil unter einem beliebigen Winkel gebogen ist. An dem Rahmen ist weiterhin am oberen Ende eine mit einem V-förmigen Einschnitt versehene Rolle 10 vorgesehen, die in Antriebsverbindung mit einem Antriebsmotor 9 steht, und auf der anderen Seite befindet sich eine frei laufende Rolle 11. Im mittleren Teil ist eine Drahtzuführvorrichtung 13 vorgesehen, die mit Hilfe einer Einrichtung 12 in senkrechter Richtung einstellbar ist und einen Elektrodenhalter 14 und eine Einstellvorrichtung 15 für die Winkeleinstellung aufweist.

Bei der oben beschriebenen Schweißeinrichtung wird bei einet- Stumpfschweißung eines oberen Stahlrohrpfeilers 20 und eines unteren Stahlrohrpfeilers 20' zunä. M die Klaue 18-2 der magnetischen 1 ehre 18 an eint 11 Verbindungsteil oder eine Fuge geha ^t. und die magnetische Klaue 18-1 wird mit dem unteren Endteil des oberen Stahlrohrpfeilers in Verbindung gebracht. Diese Lehre 18 dient dazu, den Führungsträger 2 in e-ner festen Beziehung in bezug auf die Schweißfuge festzulegen. Es kann eine beliebige Anzahl derartiger Lehren 18 je nach Durchmesser des Stahlrohrpfeilers vei wendet werden. Sodann wird der Führungsträger 2 geöffnet, am unteren Teil des oberen Pfeilerabschnitts befestigt, indem die Klaue 18-1 der erwähnten Lehre 18 als ein Fußaufsatz benutzt wird, und sodann wird der Führungsträger an dem Stahlrohrpfeiler 20 mit Hilfe der Schnallen 5 befestigt, nachdem sichergestellt ist, daß das untere Ende des Führungsträgers 2 gleichmäßig in Berührung mit jeder Klaue steht. Sodann wird die Lehre 18 entfernt, es werden Rollen 10 und 11 auf der Schiene 3 des Führungsträgers 2 angebracht, und die Schweißvorrichtung wird zusammengebaut. Anichließend wird der Winkel des Elektrodenhalters 14 mit Hilfe der Einstellvorrichtungen 12 und 15 so eingeitellt, daß der Elektrodendraru 17, der durch den Elektrodenhalter 14 gehalten wird, auf der Fuge 19 liegt. Wenn sodann der Antriebsmotor 9 und die Drahtzuftihrvorrichtung 13 mit Hilfe der Schalttafel 8 eingelchaltet werden, bewegt sich die Schweißeinrichtung 1 automatisch mit konstanter Geschwindigkeit entlang der Schiene 3, und die Schweißung wird automatisch durchgeführt Die Breite des Führungsträgers 2 in Axia'ridftung des Stahlrohrpfeiltrs ist derart bemessen, daß die Reibung zwischen dem Stahlrohrpfeiler 20 und dem Führungsträger 2 zum Abstützen des Führungsträgers und der Schweißeinrichtung ausreicht Um den Reibungskoeffizienten zu vergrößern, wird zweckmäßigerweise ein elastischer Körper auf der innenfläche des Führungsträgers 2 zwischen dem Stahlrohrpfeiler und dem Führungsträger vorgesehen. Nach Beendigung der Schweißung wird die Schweißeinrichtung von der Schiene 3 abgehoben, sodann werden die Schnallen

5 des Führungsträgers 2 gelöst und der Führungsträger wire geöffnet und von dem oberen Stahlrohrpfeiler-Abschnitt abgenommen.

Die erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung kann einfach und schnell angebracht und wieder abgenommen werden, und der Führungsträger verschiebt sich nicht so daß eine gleichförmige Schweißnaht entsteht.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform wurde ein in zwei Teile unterteilter Führungsträger 2 füi die Schweißeinrichtuiig beschrieben. Wenn jedoch der Außendurchmesser des Stahlrohrpfeilers größer als 8OC oder 1000 mm ist, so weist der Führungsträger ein beträchtliches Eigengewicht auf, und es wird schwierig ihn zu handhaben. Daher kann ein Führungsträger aucti aus mehr als zwei Abschnitten bestehen. Ein Beispiel einer derartigen Ausführungsform ist in den F i g. 4 bis

6 gezeigt. Der dort dargestellte Führungsträger 2 umfaßt vier Abschnitte 2i, 22,23 und 24, die dadurch hergestellt sind, daß ein Zylinder, dessen Innendurchmesse! etwas kleiner als der Außendurchmesser des Stahlrohr pfeilers 20 ist gleichmäßig in vier Teile unterteilt wor den ist. An den Stoßflächen der Abschnitte sind aul einer Seite Aussparungen 34 vorgesehen, und am anderen Ende befinden sich jeweils Vorsprünge 38, die ir die Aussparung 34 eintreten und eine justierung dei Abschnitte bewirken. Ferner ist an einem Ende jeweik ein Haken 36 und am anderen Ende ein mit einer öse 37 verbundener Kniehebel 35 vorgesehen (Fig.4),dei im Zusammenwirken mit dem Haken 36 zum Verbin den der Abschnitte dient. Bei der Ausführungsform dei F i g. 6 umfaßt der Schnallenmechanismus 39 eine Fe der 48, die Toleranzen des Außendurchmessers de! Stahlrohrpfeilers kompensiert. Ein im Querschnit U-förmiger Block 41, der in Längsrichtung der Sehen kel des U jeweils Schlitze 42 aufweist, liegt mit der freien Enden der Schenkel gegen von dem Führungs träger nach außen vorspringende Platten 40 an, unc durch die Platten 40 und die freien Enden der Schenke ist ein Bolzen 43 hindurchgeführt. In den Schlitzen 42 befinden sich Führungsstifte 45, die, ausgehend vor einem Gleitstück 46, nach außen über die freien Sehen kel des Blocks 41 vorspringen. Ein Handgriff 47 ist r ^: dem Block 41 verschraubt und läuft lose durch den Mit telbereich des Gleitstücks 46 hindurch. Die Feder 48 is jeweils mit ihrem freien Ende zwischen einem der Füh mngsstifte 45 des erwähnten Gleitstücks 46 und einen Haken 49 eingehängt. Auf den Umfangsflächen der viei Führungsträger-Abschnitte sind so viele Magnete 5( vorgesehen, wie es für das Gewicht des Führungsträ gers 2 erforderlich ist. Ihre Anziehungsflächen liegei auf der Innenseite des Führungsträgers 2 frei. Mit 51 is eine Hilfsschiene bezeichnet, die verschiebbar an dei Schiene 3 des Abschnitts 24 befestigt ist.

Wenn der zuvor beschriebene Führungsträger ai einem Slahlrohrpfeiler 20 angebracht werden soll, wire

zunächst einer der Abschnitte 2i, 22 und 23 angebracht und durch die Magneten 50 angezogen, die sich auf seiner äußeren Umfangsfläche befinden. Gleichzeitig werden die oben beschriebenen Magnet-Lehren 18 verwendet, um den Führungsträger in bezug auf die Fuge des Stahlrohrpfeilers auszurichten. Wenn der zweite Abschnitt neben dem ersten Abschnitt angebracht ist, werden der Kniehebel 35 mit der öse 37 und der Haken 36 des anderen Abschnitts in Eingriff gebracht, und der Kniehebel 35 wird zum festen Verbinden der Abschnitte zurückgeklappt, wobei die Vorsprünge 38 in die Aussparungen 34 eintreten. In derselben Weise wird der dritte Abschnitt an dem Stahlrohrpfeiler 20 befestigt. Der verbleibende vierte Abschnitt 24 wird mit Hilfe des Kniehebels 35 an einem Endteil des Führungsträgers in derselben Weise befestigt, wie es zuvor beschrieben wurde. Sodann wird der Handgriff 47 des Schnallenmechanismus 39 zum Ausgleich der Toleranz des Rohrdurchmessers erfaßt und ausgerichtet, der Haken 49, der mit dem freien Ende der Federn 48 verbunden ist, wird mit dem Haken 36 des gegenüberliegenden Abschnitts 23 verbunden, und der Handgriff wird wieder im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, so daß die Abschnitte miteinander verbunden werden. In diesem Fall wird auf Grund des Außendurchmessers des Stahlrohrpfeilers 20 bei der Verbindung der Abschnitte ein Spalt gebildet. Daher wird die Hilfsschiene 51 ausgezogen, die Schiene 3 wird verbunden und vervollständigt, und die Kontaktfläche 52 für die untere Rolle 16 der

:> Schweißvorrichtung wird in eine feste Lage gebracht.

Die Montage der Teile kann durch eine Person in 1,5 Minuten durchgeführt werden, wenn beispielsweise ein Führungsträger aus 3 Abschnitten an einem Stahlrohrpfeiler mit einem Durchmesser von 1000 mm montiert

ίο wird. Bei einem Durchmesser von 1500 mm kann die Montage durch zwei Personen in 1,5 Minuten durchgeführt werden.

Zur Verbesserung der Qualität der Schweißnaht kann eine mehrschichtige Schweißung durchgeführt werden. Die Schweißeinrichtung kann daher zwei- oder dreimal um den Stahlrohrpfeiler herumgeführt werden. In diesem Fall wird eine Schweißung mit geringerem Strom ermöglicht, so daß die Gefahr eines Durchbrennens reduziert wird und die Schweißqualität gesteigert wird. Der Strom kann von einer Schweißschicht zur nächsten gesteigert werden. Eine mehrschichtige Schweißung kann auch mit Hilfe einer Schweißeinrichtung erzeugt werden, die mehrere Elektrodenköpfe aufweist. Dadurch läßt sich die Schweißzeit erheblich verkürzen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: 21

1. Befestigungseinrichtung einer dem Verbinden von in axialer Richtung stumpf aufeinanderstoßen- s den Stahlrohrpfeilern eines Baufundaments dienenden automatischen Schweißeinrichtung, mit einem den Stahlrohrpfeiler ringförmig umgebenden, die Schweißvorrichtung mit Elektrodenkopf und automatischer Drahtzuführung auf der oberen Kante einer den Stahlrohrpfeiler umlaufenden Führungsschiene tragenden, aus wenigstens zwei starren, lösbar miteinander verbindbaren, kreisbogenförmigen Abschnitten bestehenden Führungsträger und mit Lehren zum genauen Abstützen des Führungsträgers in bezug auf die Schweißfuge und Beiestigungselementen zum Befestigen des Führung "trägers an dem Stahlrohrpfeiler, gekennzeichnet durch einen Innendurchmesser des Führungsträgers (2), der etwas kleiner als der Außendurchmesser des Stahlrohrpfeilers (20) ist und die Verwendung magnetischer, in der Schweißfuge abstützbarer Lehren (18) und von Magneten (SO) als Befestigungselemente.

2. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch einen Schnallenmechanismus zum Verbinden jeweils zweier aufeinanderfolgender Abschnitte (2i, 22), der einen an dem einen Abschnitt (2i) des Führungsträgers (2) befestigten Haken (36) und einen an dem angrenzenden Abschnitt (22) befestigten Kniehebel (35) mit einer öse (37) umfaßt.

3. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Schnallenmechanismus (39) als öse einen zugfederbelasteten Bügel (48,49) enthält.

4. Befestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Aussparungen (34) an der Stoßseite eines Abschnitts (2i) des Führungsträgers (2) und komplementär ausgebildete Vorsprünge (38) an der angrenzenden Stoßseite des angrenzenden Abschnitts (22).