DE2324629B2 - Schienengeführtes Lichtbogenschweißgerät - Google Patents
Schienengeführtes LichtbogenschweißgerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Lichtbogenschweißgerät mit einem auf einer Schiene entlang der Schweißnaht
führbaren Vorschubgerät.
Ein derartiges Schweißgerät ist bereits aus der amerikanischen Patentschrift 36 04 612 bekannt Hierbei
ist eine Schiene in einem Abstand vom Werkstück und parallel zur Schweißnut vorgesehen, die eine
Führung des Schweißgerätes mit hoher Präzision gewährleistet Bei diesem bekannten Gerät ist jedoch
der Schweißkopf starr an dem Vorschubgerät befestigt, so daß eine Anpassung der Führung an die Ausbildung
der Schweißnut sowie eine Inspektion oder ein Auswechseln des Schweißkopfes oder der Düsenhalterung
eines erheblichen Montageaufwandes bedarf. Dariiberhinaus ist nicht gewährleistet daß nach dem
Wiedereinsetzen des Schweißkopfes im Anschluß an die Inspektion oder nach Beseitigung einer auftretenden
Störung, sich der Kopf wieder genau in der Lage befindet, die für eine Präzisionsschweißung erforderlich
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Präzisionsführung, wie sie durch die genannte
amerikanische Patentschrift beschrieben ist ein Lichtbogenschweißgerät
zu schaffen, daß eine Führung des Schweißkopfes entlang der Schweißnaht bzw. der
Schweißelektrode innerhalb der Schweißnaht mit s höchster Präzision gewährleistet wobei die Lage des
Schweißkopfes zur Schweißnaht genau einstellbar sein soli, während auch ein Ausschwenken des Schweißkopfes
zur Inspektion oder zum Auswechseln der Schweißdüse oder der Düsenhaltemng möglich sein soll,
to während beim Wiedereinsetzen in die Arbeitsstellung die vorherige Lage wieder genau eingenommen wird.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß an dem Vorschubgerät ein Rahmen um eine
parallel zur Schweißebene liegende Achse schwenkbar befestigt ist der in der Arbeitsstellung arretierbar ist
während an dem Rahmen ein den Schweißkopf tragender Rahmenteil um eine zur Schweißebene im
wesentlichen senkrechte Achse schwenkbar befestigt ist Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der
Schweißkopf gleichzeitig um eine durch die Achse des Schweißkopfes verlaufende Achse schwenkbar. Für
diese Schwenkung des Schweißkopfes kann eine motorbetätigte Schwenkvorrichtung vorgesehen sein.
Hierbei handelt es sich bevorzugt um einen Exzenter, dessen Achse parallel zur Schwenkachse des Schweißkopfes
verläuft Zwischen dem Rahmen und dem Vorschubgerät ist vorzugsweise eine Reibverbindung
angeordnet, deren Reibkraft einstellbar ist wodurch eine Arretierung der Anordnung in beliebigen Stellungen
ermöglicht wird. Die Feineinstellung des Seitenrahmens gegenüber dem Vorschubgerät kann über eine
Mikrometerschraube erfolgen, während die Arretiervorrichtung für den Rahmen in der Arbeitsstellung
bevorzugt über eine Feineinstellung mit diesem verbunden ist
Hierdurch wird eine exakte Führung des Schweißkopfes in der gewünschten Stellung zur Schweißnaht
ermöglicht so daß sich ohne zusätzliche manuelle Betätigung durch eine Bedienungsperson eine Schweißnaht
höchster Präzision herstellen läßt Dariiberhinaus kann der Schweißkopf mit seiner Halterung in einfacher
Weise ausgeschwenkt werden, so daß sich eine Reparatur oder ein Auswechseln verbrauchter oder
verbrannter Teile, wie auch eine normale Inspektion innnerhalb kürzester Zeit ohne Montageaufwand
durchführen läßt. Hierbei ist außerdem gewährleistet, daß bei einem Rückschwenken in die Arbeitsstellung
wieder genau die vorherige Lage eingenommen wird. Durch die Feineinstellungen zwischen dem Seitenrahmen
und der Schweißkopfhalterung wie auch zwischen der Arretiervorrichtung und dem Rahmen ist eine
Präzisionseinstellung des Schweißkopfes möglich.
Nach der amerikanischen Patentschrift 29 85 746 ist es zwar bekannt den Schweißkopf um eine Achse
schwenkbar anzuordnen, die parallel zur Achse des zu verschweißenden Rohres liegt Hierdurch läßt sich
jedoch lediglich der Abstand des Schweißkopfes von dem Werkstück verändern. Die hier vorgesehene
Schwenkvorrichtung ist im wesentlichen für das Einsetzen des Werkstückes ausgebildet Eine seitliche
Einstellung zur Schweißnaht oder ein seitliches Ausschwenken zur Inspektion oder zum Auswechseln,
verbrauchter oder schadhafter Teile, ist hier nicht möglich und auch nicht vorgesehen. Eine präzise
Führung des Schweißkopfes innerhalb der Schweißnaht läßt sich mittels dieser bekannten Vorrichtung nicht
erreichen.
Einige nachfolgend aufgeführte Ausführungsbeispiele
sollen die Erfindung anhand der Zeichnungen näher
erläutern. Dabei zeigt bzw. zeigen im einzelnen
F i g. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform dererfindungsgemäßen Schweißvorrichtung,
Fig.3 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß
F i g. 1, wobei einige Teile aufgeschnitten oder weggelassen sind,
Fi g. 4 und 5 Teilansichten der Einstellanordnung für
den Schweißkopf und damit in Verbindung stehende Anordnungen,
Fig.6 ainen Querschnitt durch die Schwenkanordnung entlang der Schnittlinie 6-6 der F i g. 7,
F i g. 7 eine Teilansicht durch die Schwenkanordnung für den Schweißkopf entlang der linie 7-7 der F i g. 1,
Fig.8 eine teilweise schematische Teilansicht der
Schwenkanordnung entlang der Schnittlinie 8-8 der Fig.7,
F i g. 9 die Draufsicht auf eine andere Ausführungsiorm einschließlich eines Teils des umlaufenden
Vorschubgerätes,
Fig. 10 eine Seitensicht bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung mit einer schwingenden
Seitenplatte und einer Feineinstellungsvorrichtung zur präzisen Einstellung des Schweißkopfes,
F i g. 11 eine Endansicht von der rechten Seite der
F i g. 12 aus gesehen, wobei Teile weggelassen sind,
F i g. 12 eine Teilansicht, im wesentlichen entlang der
Linie 14-14 der F ig. 12,
F i g. 13 eine schematische Ansicht, die das Schwingen
des Schweißkopfes um eine Drehachse gemäß der Erfindung verdeutlicht und
F i g. 14 eine ähnliche Darstellung, bei welcher die Drehachse näher am Schweißbogen liegt
Wie in F i g. 1 dargestellt ist, befindet sich zur
Durchführung der Umfangsschweißung einer Rohrleitung ein endloses Band oder eine Führungsschiene 13
unter Spannung auf einem Teilrohr in der Nähe der Verbindung, und zwar exakt parallel zum Rohrstoß. Die
Schiene 13 wird durch Abstandsstifte 15 in einem radialen Abstand, jedoch konzentrisch zum Rohr
gehalten. Ein Vorschubgerät, das das Rohr zu umlaufen vermag, besitzt einen Rahmen 17 mit einem stabilen
Aufbau und wird mit Hilfe von Führungsrollen 19 auf den parallel zueinander liegenden Kanten der Schiene
13 getragen. Eine Antriebsrolle 21, die von einem Motor 23 (Fig. 11) angetrieben wird, ergreift eine Kante der
Schiene, um das Vorschubgerät um das Rohr zu treiben. Das Vorschubgerät trägt die Schweißvoirichtung in
einer Bahn, die parallel zu der Seitenkante der Schiene und genau auf der herzustellenden Schweißverbindung
läuft.
Eine Seitenplatte oder ein Rahmenteil 25 zur Halterung des Schweißgerätes ist in den F i g. 1 und 2
deutlich und in den F i g. 3 und 5 teilweise gazeigt und steht mit seinem hinteren oder linken Ende über einen
Schraubenbolzen 27 schwenkbar mit dem Rahmen 17 des Vorschubgerätes in Verbindung. Über einen
Federring 29 und die Mutter 31 ist die Seitenplatte reibschlüssig an dem Rahmen 17 befestigt; sie kann
jedoch um den Schraubenbolzen 27 geschwenkt werden. Indem die rechte Seite des Rahmens 25 gelöst
wird, können, wie weiter unten beschrieben, der Rahmen 25 und die davon gehaltenen Teile zu
Inspektions- und/oder Reparaturarbeiten von der Arbeitsstelle abgeschwenkt weiden. Es muß eine
ausreichende Kraft aufgebracht werden, um den Reibwiderstand der Teile 27 und 29 zu überwinden, der
vorzugsweise hinreichend groß ist, um das Gewicht des Rahmens 25 des Schweißkopfes usw. gegen die
Schwerkraft während einer Inspektion oder eines Austausches des Kopfes usw. zu halten.
s Die Schwenkung der Platte 25 um den Schraubenbolzen 27 kann in verschiedenen Positionen eingehalten
werden, die durch die Schraube 35 und das daran befestigte Stellelement 36 (Fig.4) bestimmt werden.
Das untere Ende der Schraube 35 ist in der Einheit 36
to drehbar befestigt und in den Halsteil 33 der Rahmenplatte 25 eingeschraubt und kann durch Drehung des
geriffelten Drehknopfes 41 angehoben oder abgesenkt werden. Reibelemente 38 (Fig.3) werden gegen den
Gewindeteil der Schraube 35 mit Hilfe der Schrauben 39
und 40 in den Teil 33 mit einer hinreichenden Kraft
gedrückt, so daß in den Elementen 38 entsprechende Gewindegänge gebildet werden, wodurch einerseits
eine staubdichte Abdichtung und andererseits eine Reibung zwischen den Schrauben und den Teilen 38
gebildet wird, um ein ungewolltes Drehen der Schraube zu vermeiden.
Das Stellelement 36 besitzt einen gekerbten, T-förmigen Teil 42 (Fig.4), der in seinem oberen Teil eine
Aussparung aufweist, die ein Kugellager 43 aufzuneh
men vermag, das über das Ende der Schraube 35 mit
verringertem Durchmesser paßt Das Lager wird auf der Schraube 35 mit Hilfe einer kleineren, an ihrem
unteren Ende befindlichen Schraube 44 gehalten. Ein L-förmiger Teil 45 ist mittels Schrauben 46 oben an dem
Teil 42 befestigt, um das Lager 43 fest an seinem Platz zu halten. Das hochstehende Fußende 47 der Schraube 46
vermag aufwärts und abwärts an einer Seitenfläche des Halsteiles 33 zu gleiten, um eine Drehung des
T-förmigen Teils 42 zu verhindern. Eine Kerbe 48 im
Fußteil des T-förmigen Teils 42 ist so ausgebildet, daß
sie genau auf einen Schraubenbolzen 49 paßt, der in bezug auf den Rahmen 17 des Virschubgerätes
feststeht, wenn die Platte 25 im Uhrzeigersinn um den Drehpunkt 27 geschwenkt wird. Diese Halte- oder
Wie die F i g. 3 zeigt, ist der Schraubenbolzen 49 an einer vertikalen, gabelförmig ausgebildeten Platte 50
mit Hilfe einer Mutter 51 und einer Scheibe 53 gehalten. Die Platte 50 (F i g. 4) paßt unter eine Seite des T-förmig
ausgebildeten Teils 42, während der längere Schenkel eines winkelförmigen Blockes 54 unter die andere Seite
paßt Eine Mutter 55 (F i g. 4), die durch einen Hebel 56 gedreht werden kann, dient dazu, die Teile 42,50 und 54
miteinander zu verklemmen. Die gabelförmig ausgebil
dete Platte 50 (Fig.3) ist in der Arbeitsposition mit
Hilfe der Mutter 58 und der Scheibe 59 (F i g. 1) über den Hauptbolzen 57, der aus dem Rahmen 17 des
Vorschubgerätes herausragt, verklemmt Nachdem die Schraube 35 entsprechend in dem Halsteil 33 eingestellt
ist werden die Teile normalerweise in der Arbeitsposition gehalten, indem man die Mutter 55 auf der
Schraube 49 mit Hilfe des Hebels 56 fest anzieht Wenn die Platte 25 zum Zwecke der Inspektion der von ihr
getragenen Schweißdüse um den Schraubenbolzen 27
geschwenkt werden soll, wird die Mutter 55 gelöst Die
Teile werden wieder in die Arbeitsposition gebracht indem man den T-förmigen Teil 42 wieder in die Lage
bringt, in welcher seine Seitenflansche an der Platte 50 und dem Block 54 anliegen (Fig.4). Durch ein
Wiederanziehen der Mutter 55 wird der mittlere Abschnitt des T-förmigen Teiles zwischen diesen
Arretierelementen ergriffen und die Teile werden genau in ihrer vorher bestimmten Position gehalten.
Durch ein Lösen der Stellschrauben 39 und 40 kann, falls dies erforderlich wird, der Druck, der. durch die
Reibelemente 38 auf die Schraube 33 ausgeübt wird, vermindert werden, so daß diese leicht von der
Bedienungsperson des Schweißgerätes verstellt werden kann, während dieses das Rohr umläuft Unter manchen
Umständen erweist sich dies als höchst vorteilhaft Es gestattet einer gut ausgebildeten Bedienungsperson, das
Fortschreiten der Schweißnaht zu beobachten, d. h. sie kann entsprechend der Ablagerung des Metalls in dem
Schweißbogen diesen dichter an den Schweißspalt heran oder von ihm ab bringen, um so eine genaue
Kontrolle auf die Metallschmelze in dem Lichtbogen auszuüben.
Wenn die Maschine zunächst aufgebaut wird, wird die Schraube 35 gegen den Widerstand der Reibclemente
38 gedreht um je nach Erfordernis das vordere oder rechte Ende der Platte 25, das aus F i g. 1 ersichtlich ist,
entsprechend einzustellen. Dadurch wird die gesamte Anordnung der F i g. 1 bis 3 um den Drehbolzen 27 in die
gewünschte Position geschwenkt Hierdurch wird der genaue Abstand der Schweißdüse 161 von der
herzustellenden Verbindung bestimmt wie nachfolgend noch erläutert werden wird. Die gabelförmig ausgebildete Platte 50 bleibt v/eiterhin über die Schraube 57 an
dem Rahmen 17 de« Vorschubgerätes für normale Arbeitsgänge befestigt. Nach der Einstellung wird die
Schraube 35 durch die Reibelemente 38 in der eingestellten Lage gehalten, es sei denn, daß die
Bedienungsperson den Abstand durch Drehung des Knopfes 41 überwachen will, wie oben erläutert wurde.
In diesem Fall kann sie die Stellschrauben 39 und 40 lösen und den Widerstand auf die Schraube 35
vermindern.
Die Seitenplatte 25, die den Schweißkopf und andere noch zu beschreibende Teile trägt, ist normalerweise an
dem Rahmen 17 des Vorschubgerätes befestigt; sie kann jedoch, wenn dies erforderlich ist um den Bolzen 27
geschwenkt werden. Sie besitzt eine sich nach vorne erstreckende Öse 71, die, in Fig. 1 betrachtet, auf den
Beschauer gerichtet ist. Wie sich aus F i g. 2 ergibt, sind die Ösen 71, die von der Stirnfläche der Platte 25
vorspringen, im wesentlichen senkrecht gebohrt und tragen Lager für die Welle 73, die eine Achse 74 in einer
praktisch vertikalen Ebene (die man auch in bezug auf die Rohrleitung als mehr oder weniger radiale Fläche
bezeichnen kann). Beim normalen Betrieb liegt die Achse 74 mit einem spitzen Winkel « vor den
Radialstrahlen des Rohres, wie durch die Linien 74 und 75 in F i g. 1 angedeutet ist. Offensichtlich kann die Linie
75, die radial zum Rohr liegt, sich in jeder Richtung innerhalb der Ebene, die parallel zu der Ebene der zu
erzeugenden Verbindung liegt erstrecken, je nach der augenblicklichen Lage des Vorschubgerätes auf dem
Umfang des Rohres, während die Achse keine wirklich radiale Lage einnimmt Um die Welle 73 mit der Achse
74, die der Einfachheit halber als vertikal oder radial liegend bezeichnet wird, ist ein Rahmenteil 77
schwenkbar angelenkt, so daß dieses in Richtung auf die Seitenplatte 25 oder von dieser weg um die sog.
Vertikal- oder Radialachse der Welle 73 schwenkbar ist, wie sich dies aus F i g. 2 ersehen läßt
Eine Feineinstellung, wie sie sich aus Fig.5 am deutlichsten zeigt, ist zur Schwenkung des Rahmenteiles
77 um die Achse 74 vorgesehen. Eine mit einem Gewinde versehene Schraube 88 ist drehbar mit ihrem
inneren Ende in dem Rahmen 25 mit Hilfe eines kugelförmig ausgebildeten Endes 82 gehalten, das
zwischen eine Stirnplatte 83 mit Reibelementen 83a und einem Paar Reibblöcken 84 paßt
Die Blöcke 84 werden fest gegen die vordere (oder linke) Seite der Kugel 82 (Fig.5) mit Hilfe der
s Manschette 85 gedrückt die in eine öffnung 86 in der
Platte 25 eingeschraubt ist Der Rahmenteil 77 besitzt eine mit einem Gewinde versehene Bohrung, um einen
Gewindeteil 87 mit großem Durchmesser der Stellschraube 88 aufzunehmen, die durch einen Drehknopf
to 89, der an ihrem vorderen oder linken Ende befestigt ist, gedreht werden kann, wie aus F i g. 5 deutlich wird. Um
die Schraube 81 in ihrer eingestellten Lage festzuhalten, ist eine Stellschraube 90 in den Rahmenteil 77
eingedreht um gegen ein Kunststoffreibelement 91, das
beispielsweise aus Nylon bestehen kann, zu drücken,
wodurch ein Reibwiderstand auf den Gewindeteil der
Schraube 88 in grundsätzlich der gleichen Weise wie durch die oben beschriebenen Elemente 38 ausgeübt
wird. Die Stellschraube 90 kann zur Einstellung der
Schraube 88 gelöst und, nachdem die Einstellung
vollzogen ist wieder befestigt werden. Auf diese Weise wird der Rahmenteil 77, der den Schweißkopf der noch
zu beschreibenden Vorrichtung trägt eingestellt um den Schweißkopf auf die Ebene, in der die zu
schweißende Verbindung liegt einzustellen. Dieser
35 bestimmt wird, wie weiter oben beschrieben wurde.
besitzt einen Flansch 93, der als Grundplatte für die Montage des Antriebsmotors 96, eines Gehäuses 97 für
ein Untersetzungsgetriebe und einer Antriebswelle 98 aus dem Gehäuse 97 dient Die .letztere treibt einen
Exzenter oder eine Schwingungsanordnung 97. Die
Welle 98 ist in staubdichten Präzisionslagern 100
gelagert Die Achse der Welle 98 liegt parallel zur Schweißebene, in welcher normalerweise auch die
Achse der Schweißdüse liegt durch welche die Drahtelektrode bis zum Schweißbogen vorgeschoben
«o wird, wie nachfolgend noch näher erläutert werden soll.
Die Schwingvorrichtung 99 dient dazu, falls dieses erwünscht ist den Schweißkopf in regelmäßigen
Abständen von einer Seite zur anderen innerhalb der Schweißfuge zwischen den Rohrenden hin- und
herzubewegen, während die Schweißvorrichtung die Rohrverbindungen umläuft
Eine weitere Welle 101, die mehr oder weniger parallel zur Welle 98 liegt wird von Präzisionslagern
103 gehalten, die in Klammern oder Bügeln 105 und 107
(Fig. 3) angeordnet sind, welche mit dem Rahmenteil 77
befestigt oder mit diesem aus einem Stück bestehen. Die Welle 101 steht über die Arme 108 und 109 mit einer
senkrechten Schiene 110 in Verbindung und trägt diese.
An der Schiene ist ein Schweißkopf oder eine Düse 111
SS aber eine elektrisch nichtleitende Verlängerungsplatte
112 befestigt, wobei letztere fest mit der Schiene 110 verbunden oder mit dieser aus einem Teil besteht Die
Schiene UO ist an der Welle 101 schwenkbar befestigt Die Welle 101 liegt parallel zur Welle 98, und die Achse
der Welle 101 läuft durch oder ungefähr durch die vertikale Schweißebene, in welcher im allgemeinen auch
der Schweißkopf 101 liegt; d. h. Schweißkopf, mit der Ausnahme, wenn eine Schwenkbewegung auf ihr
übertragen wird, liegt in oder im wesentlichen in einei
es vertikalen Ebene, in welcher auch der Schweißbogen
und die herzustellende Verbindung angeordnet ist. Nach der Ausführungsform gemäß F i g. 1 kann der Schweißkopf 111 mit verschiedenen Winkelgrößen um die
Achse der Welle 101 geschwenkt werden. Die Anordnung zur Einstellung der oszillierenden Bewegung soll als nächstes im Zusammenhang mit den F i g. 6,
7 und 8 beschrieben werden.
Ein Paar Arme oder Kniehebel 114 und 149 sind s verstellbar auf der Welle 101 befestigt. Der Hebel 114 ist
mit Hilfe eines Spalthebels 115 auf die Welle 101 aufgeklemmt Der letztere wird einstellbar in der
Klenimlage auf der Welle 101 mit Hilfe der Schraube 116 gehalten (Fig.6 und 7). Der sich nach vorn
erstreckende Hebel 117 des Kniehebels 114, wie ihn die Fig.3 zeigt, trägt einen Stift 118, der wahlweise mit
einer Öffnung 119 in dem Ring 130 (F i g. 8) einer weiter
unten beschriebenen oszillierenden Exzenteranordnung zum Eingriff gebracht werden kann. Der Ring 130 kann
zusätzliche Öffnungen 120 aufweisen, so daß, wenn eine der Öffnungen, wie beispielsweise die Öffnung 119, zu
stark abgenutzt ist, der Stift 118 einfach in eine andere
Öffnung eingesteckt wird. Ein solches Auswechseln kann durchgeführt werden, indem man den Stift 118
herauszieht, den Ring 130 um seine Lagerung 132 dreht
und den Stift in eine andere Öffnung wieder einsteckt
Das vordere Ende der Welle 98 besitzt einen Gewindeabschnitt 121 (F i g. 7), der in die Scheibe 122
eingeschraubt werden kann und diese antreibt Die Stirnfläche der Scheibe 122 ist in einem Bereich 123
abgeschliffen, so daß ein kreisförmiger Vorsprung 124 entsteht, der sich von der Welle 98 nach vorn erstreckt
und zu dieser exzentrisch angeordnet ist Eine Komplementärscheibe 125 besitzt einen ausgeschliffenen Bereich 126, der genau auf den kreisförmigen
Vorsprang 124 paßt und sich auf diesem zu drehen vermag, wobei jedoch diese Teile normalerweise mit
Hilfe des Schraubbolzens 128 fest miteinander verbunden sind und als eine Einheit wirken. Der Schraubbolzen
128 durchgreift die Mitte des Teiles 124, wobei er jedoch exzentrisch zu der Welle 98 liegt Wenn man den Bolzen
128 löst und die Teile 125 und 122 relativ zueinander dreht, wird die Öffnung 119 geschwenkt und die
Exzentrizität der Exzenteranordnung verändert, die eine schwingende Bewegung auf den Stift 118 überträgt
In einer Grenzstellung arbeitet die Anordnung konzentrisch mit der Welle 98, so daß keine Schwenkbewegung
auftritt, während in der anderen Extremstellung ein maximales Ausschwenken bewirkt wird. Der schwenkbare Ring 130 sitzt auf einem Zentral vorsprung 133 der
Scheibe 125 unter Zwischenschaltung eines Kugellagers oder eines gleichwertigen, nahezu reibungs- oder
spielfreien Lagers 132. Der Ring 130 dreht sich normalerweise nicht Er bleibt ruhig stehen, wenn der so
Kopf nicht geschwenkt wird, d. h. wenn die Scheibe 125 eine konzentrische Stellung einnimmt Ansonsten
schwingt sie in einer kreisförmigen, exzentrischen Bewegung, deren Amplitude von der Winkeleinstellung
der Scheibe 125 relativ zu der Scheibe 122 abhängt
Die Drehung der Welle 98 und der soeben
beschriebenen Exzenteranordnung läßt den Hebel 117 um die Achse der Welle 101 schwingen, sobald eine
exzentrische Bewegung des Stiftes 118 vorliegt Der letztere verbleibt in einer festen Lage oder schwingt in
einem Winkel, wie dies durch gestrichelte Linien in F i g. 6 dargestellt ist, entsprechend der Einstellung des
exzentrischen Antriebsmechanismus. Die Amplitude der seitlichen Bewegung des Schweißkopfes kann auf jeden
gewünschten Wert zwischen einer maximalen Amplitude und einer Amplitude mit dem Wert Null eingestellt
werden.
Arm 136, der in einer Öffnung 138 einen nach rechts vorspringenden Stift 137 trägt. Ein zweiter Hebel 149 ist
unabhängig in der Nähe des Hebels 114 an der Welle 101 über eine Spalthebel- und Schraubeneinheit 150
(F i g. 7) befestigt in der Weise wie der Teil 135. Der Hebel 149 besitzt eine Öffnung 152 an seinem unteren
Ende, in welche ein Stift 137 eingesteckt werden kann um zu gewährleisten, daß der Hebel 149 auf den Hebel
114 genau ausgerichtet ist Diese Anordnung schafft eine feste Einstellung des Teiles 135 in bezug auf die
Welle 101 und erleichtert das Abnehmen des Hebels 114
mit den damit in Verbindung stehenden Teilen, ohne daß die Ausrichtung in bezug auf den exzentrischen Antrieb
verloren geht Wenn der Hebel 114 über die Schraube 116 von der Welle 101 gelöst wird, geht die vorherige
und vorbestimmte Einstellung des Schweißkopfes, der an der von der Welle 101 geschwenkten Platte 112
befestigt ist, nicht verloren, sondern wird von dem Hebel 149 und dem Stift 137 aufrechterhalten. Wenn der
exzentrische Antriebsmechanismus auf eine Null-Ablenkung eingestellt ist, d. h. der Schweißkopf Ul, der von
der Platte 112 getragen wird, nicht schwingt, läuft dieser
unter der Führung des Wagens 17 entlang der Schweißspur.
Wie in den F i g. 1 und 3 dargestellt ist, ist ein Rohr oder eine Düse 152 vorgesehen, um ein Schutzgas, wie
Kohlendioxyd, Argon, Helium oder eine entsprechende Mischung, dem Schweißbogen zuzuführen, um eine
Oxydation zu verhindern. Bei einer derartigen Anordnung kann das Gas von einem nicht dargestellten
Vorratsbehälter etwa tangential zur Arbeitsrichtung zugeführt werden, wobei die Zuführungsgeschwindigkeit so gewählt ist, daß eine wünschenswerte Kontrolle
der Metallschmelze in dem Schweißbereich erreicht wird. Hierdurch wird eine Einschränkung und Kontrolle
der Lage und Abkühlung der Metallschmelze im Schweißbogenbereich R ermöglicht Der Strom ist
durch einen Pfeil im Bereich der Schweißzone P in F i g. 1 angedeutet
Der Einsatz des Gases ist ein Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens. Indem eine verhältnismäßig hohe Gasgeschwindigkeit eingesetzt wird, läßt
sich die Metallschmelze in dem kleinen Schweißbereich, die durch den Lichtbogen erzeugt wird und zum
Abfließen infolge der Schwerkraft neigt, unter Kontrolle halten. Ein Gasstrom, der mit einer Geschwindigkeit
von etwa 2,8 bis 5,6 m3 pro Stunde die Düse 152 mit einem Durchmesser von etwa 12,7 mm durchströmt, hält
die Schmelze in der Schweißzone P(Fi g. 1) von einem Fließen nach links ab. Nimmt man an, daß die
Vorrichtung nach links fortschreitet und sich in abwärtiger Richtung um das Rohr bewegt, würde das
Metall, wenn sich die Vorrichtung in einer vertikalen Lage (beispielsweise an der Seite der Rohrleitung
befindet, normalerweise abwärts dem Schweißbogen vorausfließen. Der Gasstrom, der mit einer hohen
Geschwindigkeit die Düse 152 verläßt, hält der Schwerkraft das Gleichgewicht Die Wirkung zeigt sich
nicht nur bei der vertikalen Lage, sondern sie ist auch während des gesamten Umlaufes nützlich. Dieser
Vorteil zeigt sich beispielsweise auch, wenn horizontale Schweißnähte zwischen aneinanderstoßenden Kanten
von flachen Platten hergestellt werden. Die bevorzugte Geschwindigkeit wird erreicht, indem man 3,5 bis 5 m3
irgendeines der obenerwähnten Gase pro Stunde eine Düse von 12,7 mm Durchmesser durchströmen läßt Der
weitere Bereich von 2,8 bis 5,6 m3 pro Stunde kann
jedoch nützlich sein. Bei Geschwindigkeiten, die
geringer sind als beim Durchströmen von 2,8 m3 pro
Stunde durch eine Düse mit einem Durchmesser von 12,7 mm, hat das Gas nur geringen oder keinen Einfluß.
Geschwindigkeiten bei einem Durchsatz von mehr als 200 m3 pro Stunde können zu Schwierigkeiten führen. In
dem oben erwähnten Bereich wirkt sich das Gas auch positiv auf die Kühlung der Metallschmelze aus.
Der Schweißkopf 111 selbst besitzt eine herkömmliche,
leitende Schweißelektrodenführung 161 sowie ein herkömmliches Kupfer- oder Messinggehäuse 162
sowie Zuleitungen für den elektrischen Strom, das Schutzgas usw. Die Elektrodenführung 161 ist von
einem herkömmlichen äußeren Schutzschild aus keramischem Material umgeben, der jedoch in den F i g. 1
und 3 weggelassen ist, um die Wirkung des aus der Düse 152 auf die Metallschmelze P strömenden Gases zu
zeigen. Mit oder ohne regelmäßige Schwingungen des Schweißkopfes ist dieser durch Einstellung um die
Achse 74 ausgerichtet und bewegt sich in der Schweißebene entlang der Schweißnaht, wobei die
Einstellung durch die Schraube 88, wie oben beschrieben, bestimmt wurde. Wenn das Gerät auf die
Durchführung von Schwingungen eingestellt ist, bewegt die exzentrische Anordnung 125,130 usw. den Kopf in
einem vorbestimmten Winkel, der durch die Exzentrizität eingestellt ist, hin und her. Der Schweißkopf ist
vorzugsweise so ausgerichtet, daß seine Schwingachse in der Schweißebene liegt.
Bei einer Sinus-förmigen Fortbewegung mit der gewünschten Amplitude, wie beispielsweise zur Ausfüllung
eines weiteren Schweißspaltes, wird der Schwingungsmechanismus
so eingestellt, daß der Schweißkopf um die Achse der Welle 101 schwenkt Die Welle 101
liegt in oder in der Nähe der Schweißebene und liegt mehr oder weniger tangential in der Bewegungsbahn
des Schweißkopfes um das Rohr. Die beiden Achsen der Schweißkopfausrichtung oder -bewegung, die durch die
Schrauben 35 und 88 gesteuert werden, werden vorzugsweise als Vertikalachse oder Tangentialachse,
bezeichnet, obwohl keiner dieser Begriffe genau zutrifft
Die Hauptseitenplatte oder der Rahmen 25 befindet sich am hinteren oder linken Ende in F i g. 1, wobei eine
sich nach hinten erstreckende Lasche durch Halterungen 181 gesichert ist Diese Lasche 180 trägt eine Rolle
182, auf welche eine Elektrode W aufgerollt ist, die der
Schweißdüse zugeführt wird.
Ein flexibles, isoliertes Rohr 211 aus einem entsprechenden,
nichtleitenden Kunststoffmaterial führt den Elektrodendraht von der Spule 182 zu einer Beschikkungs-
oder Drahtantriebsvorrichtung, die ebenfalls von dem Rahmenteil 177 getragen wird. Letzterer trägt
außerdem den Schweißkopf 111 und dessen Schwingvorrichtung.
Die Drahtantriebsvorrichtung schwingt somit mit der Halterung für den Schweißkopf und ist
immer mehr oder weniger darauf ausgerichtet, unabhängig von der Einstellung der horizontalen Kontrollschraube
88. Dementsprechend gestattet das flexible Führungsrohr 201 eine relative Einstellung zwischen
dem festen Rahmen 125, der die Rolle trägt, und dem Rahmenteil 77, das direkt die Drahtbeschickungsvorrichtung
und den Schweißkopf trägt Der Drahtantrieb besitzt eine angetriebene Drahtbeschickungsrolle 213
sowie eine schwenkbar befestigte Druckrolle 214, die den Draht gegen die Rolle 213 zu drücken vermag,
während eine Feder 215 vorgesehen ist, durch deren Kraft die beiden Rollen fest mit dem Draht in Eingriff
gehalten werden können. Ein Elektromotor mit einem Getriebe (nicht dargestellt) treibt die Rolle 213 an. Die
Druckrolle 214 wird durch einen Winkel, der an einem Schwenkarm 216 befestigt ist gehalten. Der letztere
' wird an einem zwischen den beiden Enden liegenden Punkt an einem Drehbolzen 216, der an einem Block 218
s als Teil des Drahtbeschickungsrahmens befestigt ist, gehalten. Der zuletzt erwähnte Rahmen steht fest mit
dem Rahmen 77 in Verbindung.
Das zuführende Kunststoffrohr lenkt den Draht W direkt zwischen die Rollen, unabhängig von der
ίο Einstellung der seitlichen oder horizontalen Ausrichtungsschraube
89. Der Hauptzweck dieser Maßnahme liegt darin zu verhindern, daß sich der Draht verbiegt,
während er dem Schweißbogen zugeführt wird. Wenn der Draht die Beschickungsrollen verläßt, wird er
weiterhin sorgfältig geführt und durchläuft eine leitende Metallführungsröhre in der Form eines nur wenig
flexiblen, geschwungenen Stahlrohres 220.
Von den Beschickungsrollen bis zu der Spitze des Schweißkopfes führt der Draht das elektrische Spannungspotential
des Lichtbogens, während die Kunststoffspule 182 und das Führungsrohr 211 den Draht
vollständig von den anderen Metallteilen des Gerätes isolieren. Das Rohr 220 ist natürlich flexibel genug, um
ein Schwenken des Schweißkopfes um die Achse 101 zu ermöglichen, wobei diese Bewegung verhältnismäßig
klein ist so daß eine gute Richtungskontrolle über den Elektrodendraht aufrechterhalten und seine Krümmung
nicht geändert wird. Dieses ist sehr wichtig, denn wenn sich der Draht dreht oder umspringt, wenn er sich dem
Lichtbogen nähert, könnte er eine Seite des Schweißspaltes vorzeitig berühren, was zu folgenschweren
Rissen in der Schweißnaht führen würde.
Die Führung 220 ist hinreichend steif, um eine Rückführung und Stabilisierungskraft auf den Schweißkopf
auszuüben, wenn dieser von seiner normalen Mittellage abweicht, d. h. auch dann, wenn dieser hin-
und herschwingt Dementsprechend läuft nun der Elektrodendraht W von der Vorratsrolle 182 durch das
isolierte Kunststoff-Führungsrohr 211 in die Beschikkungsvorrichtung
hinein und dann durch die elektrisch leitende, elastische Führung 220 und durch den
Schweißkopf hindurch bis zu dem Lichtbogen, ohne daß ein Umbiegen oder Verdrehen des Drahtes eintritt.
Dadurch, daß die Drahtbeschickungsvorrichtung auf dem schwenkbaren Rahmenteil 77 befestigt ist, und
dadurch, daB sie so ausgelegt ist daß eine Ablenkung des Elektrodendrahtes ausgeschlossen über den Lichtbogen
aufrechterhalten werden. Diese Kontrolle wird durch die Richtungssteuerung und die Geschwindigkeit
des inerten Schutzgases, das den Bogen umströmt, unterstützt, wobei das Schutzgas das Metall in dem
Schmelzbereich davon abhält, dem Lichtbogen voraus abwärts zu fließen, während der Bogen von einer
horizontalen Lage, wie der Oberseite eines Rohres beispielsweise, in eine vertikale Lage an der Seite des
Rohres oder eine Über-Kopf-Lage am Boden geschwenkt wird. Dieser Effekt beruht wohl teilweise auf
der tangentialen Richtung des Gasstromes und teilweise auf dessen Kühlwirkung.
Demgegenüber neigt die herkömmliche Gaszuführung durch einen zur Elektrode konzentrischen Auslaß
dazu, das Metall aus dem Schmelzbereich herauszudrükken und vorweg zu laufen, und zwar im besonderen an
den vertikalen Seiten des Rohres. Das hier beschriebene System gewährleistet eine sehr viel bessere Kontrolle.
Wie oben beschrieben, kann die Platte oder der Rahmen 25 um den Drehbolzen 27 aus seiner Position
herausgeschwenkt werden, ohne daß die Feineinstel-
lung verlorengeht, indem der Hebel 56, der normalerweise den Kopf in einer unteren Lage gegen den
Hauptbolzen 57 (Fig.4) hält, gelöst wird. Nach dem Zurückführen nimmt der Kopf wieder seine genau
vorbestimmte und eingestellte Lage ein, ohne daß die vorherige, sorgfältige Einstellung gestört wird. In
gleicher Weise wird der Rahmen 77 durch die Schraube 88 in seiner Einstellung gehalten, wenn der Kopf
angehoben oder in die Schmelzlage zurückgeführt wird. Natürlich unterliegt dieser Mechanismus, der die
Einstellung des Rahmens 77 in bezug auf die Seitenplatte 25 hält und ermöglicht und zwar sogar um
die sogenannte Achse 73, gewissen Veränderungen, ohne daß man dadurch den Rahmen der Erfindung
verläßt is
Die Stellschraube 88 kann auch an einem anderen Platz angeordnet sein, solange sie eine Feineinstellung
der seitlichen Lage des Schweißkopfes, d. h. in axialer Richtung des Rohres, gewährleistet In gleicher Weise
können die Schraube 35 und die damit in Zusammenhang stehenden Teile für die vertikale Einstellung auf
verschiedene Weise verändert werden. Die Teile 122, 118, 114 usw, mittels welcher ein Schwingen auf die
Welle 101 übertragen wird, unterliegen ebenfalls gewissen Veränderungen durch den Fachmann, solange
eine Feinkontrolle über die verschiedenen Funktionen und Arbeitsvorgänge nicht verlorengeht
Die Fig.9 zeigt die Draufsicht einer anderen Ausführungsform, die in manchen Fällen Verwendung
finden kann und sogar in gewissen Situationen bevorzugt wird. Die hier gezeigte Vorrichtung besitzt
eine Seitenplatte oder einen Rahmen 225, der grundsätzlich auch die Funktionen der Platte 25 der
F i g. 1 bis 3 erfüllt Er ist mittels der Schrauben 227 und 229 an dem Vorschubgerät 350 befestigt, das dem
Rahmen 17 gleichzusetzen ist Eine dieser Schrauben kann mit weiteren Hilfsmitteln versehen sein, mittels
welcher, wenn dies erforderlich ist, eine Einstellung wie bei der Vorrichtung gemäß den oben beschriebenen
Fig. 1, 3 und 4 erreicht werden kann. Die Platte 225 besitzt eine sich nach vorn erstreckende öse oder
Klammer 231, in welcher eine vertikale Achse oder ein Drehbolzen 233 gehalten werden kann. Der letztere
trägt eine Rahmenanordnung 277, die in Richtung auf die Platte 225 oder von dieser weg um den Drehbolzen
geschwenkt werden kann in der Weise, in der dies bereits im Zusammenhang mit dem Rahmenteil 77
beschrieben worden ist. Die Vorrichtung gemäß F i g. 9 zeigt die Beschickung des Drahtes von rechts nach links.
Es wird oft erwünscht sein, sowohl nach rechts laufende als auch nach links laufende Versionen sowohl
nach Ausführungsform der F i g. 1 als auch derjenigen der F i g. 9 vorzusehen, so daß der Schweißvorgang in
jeder Richtung um die Rohrleitung durchgeführt werden kann; d. h. es kann ein Paar spiegelgleicher ss
Maschinen Verwendung finden, um gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung, angefangen beispielsweise
auf der Oberseite des Rohres, eine einzige Verbindungsstelle zu verschweißen.
Der Rahmenteil 277, der auf der vertikalen oder radialen Welle 233 drehbar befestigt ist, kann in bezug
auf die Platte 225 mit Hilfe der Stellschraube 234 geschwenkt werdein. Die letztere ist durch einen Hebel
278 des Teiles 277 geschraubt und steht ohne toten Gang, jedoch frei drehbar, mit der Platte 225 in
Verbindung. Ebenso wie die oben beschriebene Schraube 81 wird diese verwendet, um die seitliche
Position, nämlich die Lage in Richtung der Rohrleitungsachse des Schweißkopfes in Beziehung auf die
Schweißlinie oder Ebene einzustellen. Die Schweißlinie ist in Fig.9 schematisch dargestellt und mit dem
Bezugszeichen 240 versehen.
In F i g. 9 ist eine Rolle 300 für den Elektroden.-Sraht
dargestellt, wobei die Drahtbeschickungsvorrichtung 301 im allgemeinen der oben beschriebenen entspricht.
Die letztere ist jedoch nicht auf dem Rahmenteil 277, sondern fest am Hauptrahmen 225 befestigt Diese
Drahtbeschickungsvorrichtung besitzt ihren eigenen Antriebsmotor 302 ebenso wie die Vorrichtung gemäß
Fig.l.
Ein Hebel oder eine Klammer 310, die an dem Rahmenteil 277 befestigt ist trägt den Antriebsmotor
311 für die Schwingvorrichtung. Ein Untersetzungsgetriebe 312 herkömmlichen Aufbaus treibt den Exzenter
313 an. Der letztere ist durch ein Verbindungsglied 314 mit einem Schwenkhebel verbunden, der mit der
schwingenden Welle 316 in Verbindung steht Die letztere ist in dem Rahmenteil 277 angeordnet, wobei
deren Achse mehr oder weniger parallel zur Achse des zu verschweißenden Rohres liegt, d. h. quer zu der
vertikalen Achse der Welle 233. Eine einstellbare Schwenkarmverbindung 318 hält die Schweißkopfhalterung
319 in der Weise, daß sie geschwenkt wird, wie der Exzenter sich dreht Der Schweißkopf 320 ist an dem
Teil 319 befestigt Eine flexible, geschwungene Drahtführung 330, deren Aufbau der Führung 198 der F i g. 1
ähnlich, jedoch viel länger ist, erstreckt sich von der Drahtbeschickungsvorrichtung 301 bis zum Schweißkopf.
Der Endteil dieser Führung 330 ist durch einen isolierenden Kunststoff- oder Gummiüberzug 332
geschützt Der Elektrodendraht wird von der Vorratsrolle 300, die in der gleichen Weise wie die Rolle 182
befestigt ist der Beschickungsvorrichtung 301 durch ein Kunststoff- oder Gummi-Führungsrohr entsprechend
dem, allerdings wesentlich kürzeren, Führungsrohr 211 der F i g. 1 zugeführt.
Diese Vorrichtung kann von einem nichtschwingenden Zustand bis zu maximalen Schwingungen eingestellt
werden. Zu dieser Einstellung ist die Exzentrizität des Exzenters 314 durch einen T-Schlitz in dem Teil 313
verstellbar, in welchem der Kopf eines Verbindungsstiftes 315 durch eine entsprechende Verspannvorrichtung
gehalten wird. Dieser Stiftkopf 315 kann in dem T-Schlitz gelöst und auf jede andere Lage dort
eingestellt werden. Dadurch wird die Einstellung der Schwingungsamplitude des Schweißkopfes um die
Achse der Welle 316 von Null bis zu einem maximalen Wert ermöglicht wie dies auch die Einstellung der
Exzenteranordnung 122, 126 usw. der ersten Ausführungsform erlaubt.
Ein Vorteil des in F i g. 9 dargestellten Systems liegt darin, daß durch eine entsprechende Einstellung der
Achse der Welle 316 der Schweißkopf um den Lichtbogen selbst als Rotationszentrum geschwenkt
werden kann. In manchen Fällen kann dies erwünscht sein, wie beispielsweise dort, wo geschmolzenes
Elektrodenmaterial unter einem zur Verbindungsebene schrägen Winkel in einem Spalt abgelagert werden soll,
um eine Ecke oder eine Aussparung auszufüllen. Eine Vorrichtung zur Abstandseinstellung des Gchweißkopfes
von der Arbeitsfläche ist in Fi g. 9 nicht dargestellt
Angesichts der Beschreibung der F i g. 1 bis 4 erscheint dies jedoch nicht erforderlich.
Die Fig. 10,11 und 12 zeigen eine Ausführungsform
mit einer schwingenden Seitenplatte, die sich im besonderen für das Schweißen von Rohrleitungen
eignet. Ein Ende dieser Platte ist an der Seite des Vorschubgerätes über eine weitgelagerte Schwenkvorrichtung
befestigt, die eine Bewegung der Platte in einer Ebene parallel zur Seite des Vorschubgerätes und
paraiie! zur Schweißebene erzwingt. Das andere Ende
der Platte gleitet auf einem Berührungsteil, das der zu schweißenden Werkstückfläche folgt Beim Schweißen
von Rohrleitungen wird dadurch sichergestellt, daß der Abstand zwischen Schweißkopf und der Werkstückfläche
konstant bleibt, und zwar auch dann, wenn das Rohr ίο
unrund oder sonst unregelmäßig ausgebildet ist Diese Ausführungsform soll nachfolgend beschrieben werden.
In gewissem Sinn kann diese Abstandhalterungseinheit oder -führung als Führungseinheit für den Schweißkopf
bezeichnet werden, die unter manchen Gesichtspunkten '5
im weiten Sinne mit. dem Vorschubgerät verglichen werden kann, das ebenfalls führt
Nimmt man an, daß eine Umfangsschweißnaht um die Rohrleitung gelegt werden soll, so wird das Vorschubgerät
17 auf einer Präzisionsführungsschiene 13 befestigt, und zwar im wesentlichen, wie bereits im
Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben worden ist Die Platte oder der Rahmen 25 ist im wesentlichen der
gleiche, wie oben beschrieben, mit der Ausnahme, daß das linke Ende in F i g. 10 zur Seite dos Vorschubgerätes
17 in der Weise schwenkbar ist, daß die Bewegung der Platte praktisch in ihrer eigenen Ebene erzwungen wird.
Ein Kontaktrad 416 ist am rechten Ende der Platte 25 befestigt und läuft auf der Oberfläche des Rohres neben
der Schweißlinie. Es ist der Spitze 161 des Schweißkopfes genau gegenüber gelagert und befindet sich dicht
daneben. Auch die Gasdüse 152 befindet sich nebenan. Der Abstanc' sowohl der Spitze 161 und der Düse 152
wird somit durch das Fühler- oder Kontaktrad 416 kontrolliert, während dieses über die Werkstückoberfläehe
11 rollt und von der Norm abweichenden Oberflächengestaltungen folgt Die breit gelagerte
Schwenkvorrichtung auf der linken Seite sowie eine Kraftkomponente, die von der Feder 424 auf der
rechten Seite ausgeht, gewährleistet, daß sich der Rahmen 25 nur in seiner Ebene, die parallel zu der Seite
des Vorschubgerätes liegt, an welcher er befestigt ist, bewegt. An dem linken oder Schwenkende befindet sich
auf einem in die Platte 25 eingeschraubten Schraubbolzen 410 eine starke Druckfeder 409, die mittels der
Mutter 411 zusammengedrückt wird. Ihre Druckspannung wird über einen Abstandsring 404 (F ig. 12) auf ein
dichtes Kugellager 405 und einen rückwärtigen, schwenkbaren Stützblock 407 übertragen. Der letztere
ist sicher über die Schraube 406 mit der Seite des Vorschubgerätes 17 verbunden. Die Schraube 4OC
durchgreift außerdem einen Abstandsblock 408. Eine Hilfsschraube oder ein Stift 412 verhindert eine
rotatorische Bewegung der Blöcke 407 und 408 um den Schraubenbolzen 406. Ein großes Drucklager, wie z. B.
das Nadellager 403, ist auf der Hinterseite des Blockes 407 befestigt und wird dort durch den Druck der Feder
409 gegen eine Abstandsplatte 401 gehalten, die gegen die vordere Stirnfläche der Platte 25 drückt Ein O-Ring
oder eine entsprechende Dichtung 402 verhindert den Staubzutritt zu der Anordnung, so daß sich die Platte 25
frei in ihrer eigenen Ebene in bezug auf das Vorschubgerät 17 zu schwenken vermag. Der Block 408
sorgt für einen geringen Abstand der Platte 25 von der Seitenfläche des Vorschubgerätes 17. Um dieses
Schwenken einstellbar zu machen, d. h. um den Winkel A des Schweißkopfes in bezug auf den Radius oder die
Senkrechte zum Werkstück einzustellen, sind mehrere Löcher 400 für die Schraube 406 in die Platte 408
gebohrt Der Winkel A liegt vorzugsweise zwischen etwa 15 und 25°. Dieser führende Winkel A unterstützt
das Zurückdrängen des geschmolzenen Metalls durch den Lichtbogen, so daß ein vorzeitiges Abbrennen des
Drahtes W verhindert wird.
Die Anordnung am vorderen Ende mit der Abstandsführung weist ein Kontaktrad 416 auf, das an einer
stabilen Vorderplatte 419 befestigt ist Diese ist durch Schrauben 434 an einem einstellbaren Halteelement 436
angeordnet Dieses Halteelement ist dem oben beschriebenen T-förmigen Teil 42 sehr ähnlich. An dem
Halteelement 436 ist ein kanalförmiger Deckel 420 befestigt. Die oben beschriebene Präzisionseinstellschraube
35 durchgreift den oberen Flansch des Deckels 420 und den Block 421, der an der Platte 25 befestigt ist
oder mit dieser aus einem Stück besteht und dem oben beschriebenen Teil 33 entspricht Das untere Ende der
Schraube 35 kommt mit dem Element 436 zum Eingriff und vermag dieses Element durch den Deckel 420
hindurch anzuheben oder abzusenken, wenn die Schraube eingestellt wird
Das Rad 416, das die Rohroberfläche umläuft, ist in einer Aussparung 437 im Gehäuse 415 angeordnet Es
wird dort von einer Achse 418 getragen und von Abstandselemei .ten 417 in einem Abstand von den
Seitenwänden der Aussparung gehalten. Ein reibungsarmer Abstandshalter 435 aus Nylon oder einem
gleichwertigen Material ist auf der Stirnfläche des Vorschubgerätes angeordnet, und die Platte 25 gleitet
hierauf, wenn sie um den Bolzen 410 geschwenkt wird.
Eine Schnell-Entlastungsanordnung mit einer Feder 424 drückt normalerweise das Rad 416 gegen die
Werkstückoberfläche 11. Dabei drückt außerdem eine Kraftkomponente die Platte 25 gegen den Abstandshalter
435. Ein Federhebel 428 ist schwenkbar an dem Block 431 über einen massiven Handgriff 432 befestigt,
der teilweise in Fig. 13 dargestellt und an dem Vorschubgerät 17 befestigt ist Ein Bolzen 429
durchgreift den Hebel 428 und sitzt in dem Block 431 und gestattet eine freie Schwenkbewegung der Scheiben
430, die für einen Abstand zwischen dem Hebel 428 und dem Block 431 sorgen. Ein Entspannungshebel 42S
auf der gegenüberliegenden Seite des Hebels 428 ist frei drehbar mittels eines Bolzens 426 an dem Hebel
befestigt, wobei der Handgriff durch eine Muffe 427 ir einem Abstand von dem Hebel 428 gehalten wird und
eine Befestigungsmöglichkeit für ein Ende der Fedei 424 gestattet wie in Fig. 10 dargestellt ist Das andere
Ende der Feder 424 ist an dem vertikalen Einstellungs· block 421 mittels der Schraube 423 befestigt und wire
von einem Abstandshalter 422, der auf die Schraube 423 aufgeschraubt ist, in einem Abstand von diesem Blocl·
gehalten. Normalerweise hält die Feder 424 das untere oder freie Ende des Hebels 428 gegen ein Haltegliec
433, das an dem Vorschubgerät 17 befestigt ist Sie hai
außerdem die Platte 25 gegen den Knopf 435 und somi dicht an der Seite des Vorschubgerätes.
Wenn der Handgriff 425 im Gegenuhrzeigersinn ai der zentralen Lage vorbeigeschwenkt wird, wie in de:
gestrichelten Bogenlinie (F i g. 11) dargestellt ist, zieh
sich die Feder 424 zusammen und hebt die Platte 25 um die damit in Zusammenhang stehende Schweißvorrich
tung von dem Rohr ab. Dadurch wird eine Inspektior ein Säubern oder Ersetzen der Spitze 161, de
Schweißkopfes, der Gasdüse 152 und der damit ii Zusammenhang stehenden Teile ermöglicht In de
normalen, voll ausgezogenen Lage drückt die Feder 42<
die Düse nach unten und das Rad 416 läuft auf der Oberfläche des Werkstückes.
Die F i g. 13 und 14 erläutern in schematischer Weise
ein vorteilhaftes Merkmal, das die exakte Einstellung des Schweißbogens ermöglicht Dies ist besonders dort
von Wert, wo der Schweißkopf hin- und hergeschwenkt wird, um einen Spalt auszufüllen oder zu überbrücken
oder dort, wo es wünschenswert oder erforderlich ist, die Drahtelektrode unter einem großen Winkel zur
Ebene der Verbindungsstelle in den Schweißspalt hineinzuführen.
Die Vorrichtung gemäß F i g. 9 ist geeignet, um die
Schwenkachse in einem Bereich zu halten, der in den Fig. 13 und 14 aufgezeigt ist In Fig. 13 ist ein
Schweißkopf 501 zur Linken ausgeschwenkt in einer vollen Linie und zur Rechten ausgeschwenkt in einer
gestrichelten linie dargestellt. Er kann um eine imaginäre Schwenkachse 500, die innerhalb des Kopfes
und nur kurz über dem Schweißbogen liegt, geschwenkt
werden. Der Schweißbogen befindet sich in einem weiten Spalt 503 zwischen den Werkstücken 505 und
507. Indem der Kopf um die Achse 500 hin- und hergeschwenkt wird, kann der Spalt auch in den Ecken
ausgefüllt werden. Der obere Teil des Kopfes 501 kann
mit einer Amplitude hin- und hergeschwenkt werden, die durch deu Doppelpfeil 509 angezeigt ist
In Fig. 14 befindet sich die Schwenkachse 500 noch weiter unten ganz in der Nähe des Bogens. Bei dieser
Anordnung kann die Richtung des Schweißbogens und die Zuführungsrichtung des Elektrodenmaterials in den
Schweißspalt 510 über einen großen Winkel verändert werden, und zwar auch dann, wenn der Spalt sehr eng
to ist Die Achse der Welle 316 (F i g. 9) kann geschwenkt werden, wie weiter oben in Zusammenhang mit dieser
Figur erläutert wurde, und die Achse der Welle 101 (Fig. 1 und 3) kann erforderlichenfalls für den gleichen
Zweck einstellbar gemacht werden. Hierfür kann es
erforderlich sein, die Klammer 110 (F i g. 3) in bezug auf
den Halterahmen einstellbar auszubilden. Es können jedoch auch, wie dem Fachmann geläufig ist, andere
Einstellungsmittel verwendet werden. Bei allen Ausführungsformen der Erfindung und deren Äquivalenten
μ wird die Schweißvorrichtung mit höchster Genauigkeit
mittels eines selbstantreibenden Vorschubgerätes entlang der umlaufenden Bahn geführt
Claims (7)
1. Lichtbogenschweißgerät mit einem auf einer Schiene entlang der Schweißnaht fahrbaren Vorschubgerät,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Vorschubgerät (17) ein Rahmen (25) um eine parallel zur Schweißebene liegende Achse schwenkbar
befestigt ist, der in der Arbeitsstellung arretierbar ist, während an dem Rahmen (25) ein den
Schweißkopf (111, 501) tragender Rahmenteil (77)
um eine zur Schweißebene im wesentlichen senkrechte Achse schwenkbar befestigt ist.
2. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf (111,
501) gleichzeitig um eine durch die Achse des Schweißkopfes verlaufende Achse (500) schwenkbar
ist
3. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine motorbetätigte
Schwenkanordnung (101, 116, 125), mittels welcher der Schweißkopf (501) um die Achse (500)
schwenkbar ist
4. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkanordnung
aus einem Exzenter (114,120,128,130) besteht
dessen Achse parallel zur Schwenkachse (500) des Schweißkopfes (501) verläuft
5. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schwenkverbindung
zwischen dem Rahmen (25) und dem Vorschubgerät (17) eine Reibverbindung (27,29,31)
angeordnet ist, deren Reibkraft einstellbar ist
6. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß für die Feineinstellung
des Seitenrahmens (25) gegenüber der Schweißkopf halterung eine Mikrometerschraube (88, 89) vorgesehen
ist
7. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung
(54, 55) für den Rahmen (25) über eine Feineinstellvorrichtung (33,35,41) mit dem Rahmen
(25) verbunden ist
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