DE2220141A1

DE2220141A1 - Vorrichtung zum Schweißen senkrechter Kehlnähte

Info

Publication number: DE2220141A1
Application number: DE19722220141
Authority: DE
Inventors: B Cordt; F Galle; F Hebish; A Ruhs
Original assignee: SCHIFFBAU ING BUERO VEB
Current assignee: SCHIFFBAU ING BUERO VEB
Priority date: 1971-05-11
Filing date: 1972-04-25
Publication date: 1972-11-23
Also published as: FR2139873A1; DE2220141B2; DE2220141C3; FR2139873B1; SE377066B; SU564131A1; BE783286A

Description

Vorrichtung zum Schweißen senkrechter Kehlnähte

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum.Schweißen von Kehlnähten in senkrechter Position, insbesondere zum Schweißen von sich kreuzenden Bauteilen im folgenden Nahtkreuzungen, genannt_f in Doppelbodenkonstruktionen im Schiffbau·' .

Das Problem der teilautomatisierten Schweißung von Kehlnähten einer Nah tier euzung in senkrechter Position besteht in der Einstellung des Brennerkopfes, unter Berücksichtigung der verschiedensten in der Praxis möglichen. Bauteilabweichungen» 4 ;·. Beispielsweise können folgende Bedingungen auf— ...

treten» > -·.. . jv." ' ' ^r..^;

Im Der Kreuzstoß steht senkrecht« Die von den Kehlnahtflanken gebildeten Winkel betragen 9o° über die. Gesamtlänge der Schweißnaht« ■·''-*'

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2_# Der Kpeuzstoß weicht in Hichtung.. der Winkelhalbierenden aus der Senkrechten ab« , ■

3« Die von den Kehlnahtflanken gebildeten Winkel, sind größer oder kleiner 9o° und verändern sich über die.gesamte Sch weißnahtlänge gleichmäßig«

4« Ein Kehlnahtschenkel verändert sich Z₁Ur Ausgangswlnlcelhalbierenden über did gesamte Schweißnahtlänge,' · ·ν

5« Ein Kehlnahtschenkol verändert sich zur Ausgangs«· winkelhalbiorendon über die gesamte Schweißnahtlängo bei gleichzeitiger Verschiebung des Kreüzstoßos aus der Senkrechten« '■■

Die genannton Möglichkeiten können an einem Kreuzatoß kombiniert auftreten« 20 9 8 4 8/0679 ^!. ORIGINAL INSPECTED

Es sind Schweißanlagen "bekannt, die ein mechanisiertes Schweißen von senkrechten Kehlnähten' ermöglichen. Mit diesen Anlagen können mehrere Kehlnähte gleichzeitig geschweißt worden. Die Führung des Gerätes entlang der Schweißnaht erfolgt bei diesen Anlagen durch Spindeln» Zahnstangen und Ketten» die eine Grobeinstellung der Schwoißköpfe erlauben·

Im DDR Patent 5o 713 ist eine Einrichtung beschrieben, die eine Führung des Schweißbrenners ermöglicht« Bei Bautoilabweichungen hat sich jedoch herausgestellt, daß jeder einzolno Schweißbrenner während dos Sohwoißprozesses übor die gesamte Nahtlünge manuell nachreguliert werden muß·

Dieses manuelle Eingreifen beeinträchtigt die Schweißleistung negativ·

In der sowjetischen Patentschrift 228 194 ist eine pneumatische Steuerung beschrieben» die eine Einstouorung auf Winkelhalbierende unter Berücksichtigung. der möglichen Bauteilabweichungen nicht gewährleistet·'

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ©ine Vorrichtung zum gleichzeitigen Schweißen mehrerer Kehlnähte an Nahtkreuzungen in senkrechter Position zu schaffen» bei der sich der Schweißbrenner entsprechend der Bauteilabweichungen (Abweichung der Nahtkreuzung aus der Senkrechten, !Toleranzen in den Winkeln der Kahlnahtschenkel, Verdrillung der Nah tier euzung) selbsttätig auf die ?/inkelhalbierende der Kehlnahtschenkbl und don Bronnerabstand einstellt» ohne daß ein manuelles Naohregulieren des Brenners während des Schweißprozesse β erforderlich ist· . ..'.,,

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst» daß an einem an sich bekannten» die DoppeIbodenkonstruktion überspannenden Portal eine mit einer Arbeitsbühne verfahrbare Schweißeinrichtung angeordnet ist, die aus mehreren» vorzugsweise vier unter, einem ^

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ORIGINAL INSPECTED

rechten Winkel zueinander um einen Zahnkranz einzeln und gemeinsam drehbar angeordneten, mit ihrem .: ·'.. Mittelpunkt -über dom Kahtkreuzungspunlct des Bau-· . teils ausrichtbaren und mittels Hubvorrichtungen in senkrechter Richtung verfahrbaren Schweißgeräten" besteht» die begrenzt drehbar in der Ebene der · Winkelhalbierenden der ICehlnahtschenkel und ver-^:: schiebbar in.; dichtung der Winkelhalbierenden sowie quer zur Winkelhalbierenden aufgehängt sind. Die Aufhängung!der Schweißgeräte erfolgt in der. Form,! daß sich/an einom drehbar an einem Zapfen gelagorten Geräteträgorrahmen und auf einem quer aur Winkel·* halbierenden in horizontaler Bichtung verschiebbaren Geräteträger, der mit seitlichen Abstützelementen versehen ist, der mit einem Führungselement ausgerüstete;^Richtung der Winkelhalbierenden vor- "····■· schiebb^DO; und entsprechend der Hahtdicke einsteilbaro Schweißbrenner angeordnet ist* >'"■% ;.. Eine weitere "Ausführung sieht Vor, daß für die J3öwegung des Schweißbrenners in der Ebene dor'V/inlvolhalbierenden der ICehlnahtschenkel,die Abstützelemonte _p /das Iführungsolemont und der Schweißbronnpr;. gemeinsam-.auf einem Führungssegmont im Gorätetr&ßer schwenkbiair vin den Scheitelpunkt der bi sindl ' ■ ·■■':'

Durch die erfindungsgemäße Lösung werden folgende,

Vorteile erreicht: *.

— Selbsttätige Einsteuorung der Schweißgeräte zu,

Beginn und vrährcnd des Schweißprozesses, trotz. Bauteilabweichungen. · -,"..■

— Erzielung gleichschenkliger Kehlnähte durch die Einstcuorung der Schweißbrenner auf die_tjeweilige Lage' der Winkelhalbierenden der Kehlnahtf lanlcon.

·· Das manuelle Einsteuern der Schweißgeräte* «ent*-;

fällt".*" ' * ^: · !"' ^l-

■· Die SchT/oißlvöpfo sind unabhängig voneinander .regelbar, wodurch das Schweißen unterschiedlicher Kehlnahfcdicken an einem ICehlnahtkreuz möglich ist*

-4 - 209848/0679 .

— Erhöhung der Schweißleistung und dadurch Steigerung • der Arbeitsproduktivität· · * ■

—. Arbeitserleichterung für den Schweißer. ,

In den Zeichnungen sind zur Erläuterung des Problems Beispiele für die Schweißbedingungen auf Grund der möglichen Bautei!abweichungen dargestellt* Did entsprechenden Zeichnungen zeigern , Fig»1: Senkrechter Kreuzstoß)

'. : gleichbleibende Winkel der Kehlnahtflanken von 9o° über die gesamte Länge'der Schweißnaht

Fig.2: Abweichung des Kreuzstoßes in Richtung der Winkelhalbierenden aus der Senkrechten

Winkel der Eehlnahtflankon sind größer oder kleiner 9o° und verändern sich über dio gesamte -Schweißlänge gleichmäßig

Ein Kühlnahtschenkel verändert sich zur Ausgangswinkelhalbierenden über dio-gesamte Schweißlänge

Fig.5» Bedingungen nach Fig.4 bei gleichzeitiger Verschiebung des Kreuzstoßes aus der Senkrechten

Die. Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert worden.

Die zugehörigen Zeichnungen zeigern

Fig.6i die Vorderansicht der gesamten Vorrichtung

Fig.7: die Draufsicht nach Fig.6

Fiß.Cj αϊο Soitonancicht oinoo Oohweißgorätoo

Fig.9: die Drauf Dicht nach Fig.^rß 209848/0679

Die Vorrichtung nach Fig· 6 und 7 wird über das geheftete Bauteil gefahren. Hierbei dient eine Fadenkreuzlampe zur Orientierung für die Ausrichtung der Schweißköpfe auf den Nahtlrceuzungspunkt. Die Bühne wird in senkrechter dichtung auf Oberkante Bauteil gefahren« Die um einen Zahnkranz 6 einzeln und gemeinsam drehbar angeordneten Hub vorrichtungen 2, 3 t 4, 5 werden vor Beginn des Schweißprozesses grob auf die Winkelhalbierende der Kehlnahtschenkel eingestellt·' Durch Verfahren der Hubvorrichtungen 2» 3i ^i 5 in senkrechter Richtung werden die Schweißgeräte 7» 8_f 9, 1o in die; Ausgangsstellung für das Schweißen in fallender oder steigender Position gebracht. . j Durch einen Preßluftzylinder 11 werden Abstützolemente 16, 17t ®iⁿ Führungselement 15 und der Schweißbrenner 18 horizontal in Richtung der Winkelhalbierenden gegen die in Verlängerung der Kehlnahtsohenkel vorhandenen Bleche bewegt und der Schweißprozeß eingeleitet* !

Während 4©a Schweißprozesses wird die selbsttätige Führung und Einsteuorung der Sohweißgeräte 7· 8» 9t auf Winkelhalbierende, entsprechend des Bauteilabweiohungent wie folgt gewährleistett

Der drehbar an einem Zapfen 14 der Hubvorriohtungen 2» 3 t 4» 5 aufgehängte Goräteträgerrahmen 13 nimmt den Geräteträger 12 aufi Dieser 1st in Richtung der Winkelhalbierenden und senkrecht dazu in horizontaler. Richtung auf zylindrischen Führungen 19» 2o beweglich·

Eine andere Ausführung sieht vor, daß für die Bewegung des Schweißbrenners 18 in der Ebene der Winkelhalbierenden der Kohlnahtschenkel die Abstützelemente 16, 17» das Führungselemnnt 15 und der Schweißbrenner 18 gemeinsam auf einem Führungssegment 21 im Geräteträger 12 schwenkbar um den Scheitelpunkt der Nahtkreuzung angeordnet sind«

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Auf dem Geräteträger 12 ist verschiebbar in Riohfcuns dor Winkelhalbierenden'das mit; dem Schweißbrenner 18 verbundene Fahrun;ssolemenfc 15 angebracht, wobei eine Verstellung des BrennerabStandes entsprechend den Kehlnahtdicken gegeben ist«

Durch das Betätigen des in Richtung der Winkelhalbierenden angeordneten Preßluftzylinders 11 werden die Abstützolemonte 16, 17 zusammen mit dem EUhrungselement 15 und dem Schweißbrenner 18 gegen die in Verlängerung der Kehlnahtschenkel befindlichen Bleche gedrückt, mittels den seitlich angebrachten Abstützelementen 16, 17 an diesen Blechen geführt und durch das verschiebbar gelagerte IHihrungselement 15 auf Winkelhalbierende orientiert^ Die drehbare Aufhängung des Geräteträgerrahmons 13 am Zapfen 14· und die Bowegungsmöglichkeit des Geräteträgers 12 senkrocht zur Winkelhalbierenden in deren Ebene auf den zylindrischen führungen 19, 2o bewirken die selbsttätige Einstouorung während des Schweißprozesses auf Winkelhalbierende der Kehlnahtschenkel bei den auftretenden Bauteilab-"Wöiohungen. ^*.

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Claims

Patentansprüche; .

1. Vorrichtung zum Schweißen von Kehlnahten ,in senkrechter Position, insbesondere von Kahtkreuzuncon in DÖppelbodenkonstruktionon im Schiffbau _B bestehend aus einem die Doppelbodenkonstruktion überspannenden Portal mit einer mittels einer Arbeite— "bühne in senkrechter und horizontaler Richtung verfahrbaren Schweißeinrichtung, an der mehrere mittels Hubvorrichtungen in der Senkrechten verfahrbare Schweißgoräte angebracht sind» dadurch gekennzeichnet, daß die einzeln und gemeinsam drehbar um eine senkrechte Achse angeordneten Schweißgeräte in der Horizontalebene bewegliche Einrichtungen zur selbsttätigen Einsteuerung und Führung des Schweißbrenners (18) auf die jeweilige iiage der Winkelhalbierenden der Kehlnahtflanlcen aufweist« die in Wirkungsverbindung mit den Kehlnahtflanken stehen»

2« Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Geräteträger (12) quer zur Winkelhalbiorenden auf Föhrungon (19; 2o) gegenüber einem,Geräteträgerrahmen (13) beweglich angeordnet ist«

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gokonn-

zeichnet, daß Abstützelemente (16; 17)# ein ITührungs- _x element (15) und der Schweißbrenner (18) gemeinsam ι auf einem Führungssegment (21) in dem Geräteträger

(12) schwenkbar angeordnet sind»

4# Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekonn- /'. zeichnet, daß die Abstützelemente (16; 17) zusammen / \ mit dem FührungselcrnGnt (15) und dem Schweißbrenner' A

(1ö) im Gorätotri.icer (12) in Richtung dor Winkelhalbierenden verschiebbar angeordnet sindö 209848/0679

ORIGINAL INSPECTED

5· Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch Gekennzeichnet ₉ daß für die Horizontalbewegung von Abstützelemonten (16; 17), !führungselement (15) ; und Schweißbrenner (18) in Richtung der Winkel·· halbierenden der Kehlnahtsohenkel em Geräteträger (12) ein Preßluftzylinder (11) anseordnefe ißt.

6* Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Schwoißnahtkehle laufende und mit dem Schweißbrenner (18) verstellbar vor-' * bundene Führungselement (15) gegenüber den Ab π tut zelementen (16{ 17) im Geräteträger (12) in Richtung der Winkelhalbierenden der Kehlnahtschenkel vor-·' schiebbar angeordnet ißt» ■ ■

7·' Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Geräteträgerrahmen, (13) einem Zapfen (14) drehbar gelagert ist«