DE2432282C3 - Vorrichtung zur Badsicherung beim Stumpfschweißen von Blechen - Google Patents

Description

Fig.5 eine Draufsicht und einen Schnitt eines Führungsstößels und

Fig.6 eine Seitenansicht und eine Vorderansicht eines Badstützteils.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, weist die Vorrichtung gemäß der Erfindung ein Stützrad auf, welches sich mit der Schweißgeschwindigkeit umdreht und das Schweißbad während des einseitigen Zusammenschweißens von zwei Blechteilen in Stumpfnaht unterstützt.

Dieses Rad wird durch zwei Scheiben 7 und 8 '° gebildet, zwischen welchen auf Achsen 9 exzentrisch Führungshülsen tO mit Führungsstößeln 11 hin- und herpendelnd gelagert sind, auf welchen Badstützteile 12 angeordnet sind. Das Stützrad ist parallel mit Blechstützwalzen 18 und 19 auf einer Achse 6 angeordnet, die >5 in Lagern 2 bis 5 auf einem unteren Arm 1 gelagert ist. Auf einem oberen Arm 20 sind mehrere Gegendruckvorrichtungen vorgesehen, welche ein Einspannen der Bleche 14, 15 gegen die Blechstützwalzen 18, 19 gewährleisten.

Jeder Führungsstößel 11 wird durch eine Feder 13 nach außen gedrückt und ermöglicht so die Berührung zwischen dem Badstützteil 12 und den zu verschweißenden Blechen 14 und 15.

Die durch die Führungshülse 10, den Stößel 11, das 3:5 Badstützteil 12 und die Feder 13 gebildete Anordnung wird durch eine mit der Achse 9 verbundene Blattfeder 16, welche während der Umdrehung der Scheiben 7 und 8 auf einem am Tragarm 1 mittels einer nicht dargestellten Halterung befestigten Nocken 17 abläuft, in einer Stellung gehalten, welche den aufeinanderfolgenden Durchgang der Stützteile unter der Schweißnaht ermöglicht und so ein Absinken der Schweißnaht mit der Gefahr der Lochbildung vermeidet.

Die durch Verschweißen ihrer äußeren Ränder zu verbindenden Bleche 14 und 15 werden links und rechts durch Walzen 18 und 19 abgestützt.

Oberhalb der Walze 18 ist eine Achse 21 angeordnet, welche die drehbaren Druckrollen 22 und 23 trägt und in Lagern 24 und 25 gehalten ist, welche nach unten durch Druckkolben 26 und 27 gedrückt werden.

Oberhalb der Walze 19 ist eine Achse 28 angeordnet, welche in gleicher Weise drehbare Druckrollen 29 und 30 trägt und in Lagern 31 und 32 gehalten ist, welche nach unten durch Druckkolben 33 und 34 gedrückt werden.

Die zwei Achsen 21 und 28 sind durch eine flexible Verbindung, beispielsweise mittels Kardangelenken, mit einer Achse 35 verbunden, welche sich mit der Schweißgeschwindigkeit umdreht.

Die Stützwalzen 18 und 19 und die Druckrollen 22,23 und 29, 30 weisen den gleichen Durchmesser auf und drehen sich mit der gleichen Geschwindigkeit, um so eine einheitliche Vorschubgeschwindigkeit der zu verschweißenden Bleche zu gewährleisten.

Um eine genaue Stellung der Bleche auf der Vorrichtung zur Badsicherung zu gewährleisten, sind zwei Druckrollen 36 und 37 schräg am oberen Tragarm 20 angeordnet und nach unten durch zwei unabhängige Druckkolben 38 und 39 gedrückt. Diese Rollen drücken die Bleche auf die Badstüuteiie 12. Sie weisen eine öffnung 53 auf, um den Durchgang der Achse 35 zu ermöglichen.

Während der automatischen Schweißung der Bleche mit dem Schweißbrenner 40 wird das Schweißbad, wie in Fig. 2 gezeigt, durch die Stützteile 12 gehalten, welche hintereinander angeordnet sind und gegen die Schweißnaht gedrückt werden.

Für die Schweißung edler Metalle, beispielsweise von Titan, muß die Metallschmelze durch ein inertes Gas, wie z. B. Argon oder ein anderes Gas oder durch pulverförmiges Flußmittel geschützt werden.

Um dieses Problem zu lösen, ist eine Einrichtung zum Zuführen eines Schutzgases vorgesehen, welche im wesentlichen aus einem Verteilerring 41 mit einem seitlichen Gasanschluß 42 und aus einem Verteilergehäuse 44 besteht, welches sich um den Ring 41 dreht und mit den Achsen 9 durch biegsame Leitungen 45 verbunden ist.

Vom Gasanschluß 42 gelangt das Schutzgas in eine Nut 43, die auf einem Teil des Umfangs des Ringes 41 ausgefräst ist. Der Ring 41 ist mit dem Lager 4 derart verbunden, daß die Verteilernut 43 für das Schutzgas so angeordnet ist, daß das Schutzgas immer von den Leitungen 45 durch die Achsen 9 zu den gerade unter der Schweißstelle befindlichen Stützteilen 12 entweicht. Dadurch wird der Gasverbrauch auf ein Minimum reduziert.

Gemäß F i g. 3 wird das Schutzgas durch die Achse 9, welche zur Seite der biegsamen Leitungen 45 durchbohrt und zur Seite der Blattfeder 16 hermetisch verschlossen ist, durch den Stößel 11 und das Stützteil 12 unter die Schweißstelle geleitet.

Im Innern des Stößels 11 ist die Achse 9 durch wenigstens eine Querbohrung durchbohrt, wodurch das Gas in eine Kammer 46 des Stößels 11 (Fig.5) entweicht.

Schrauben, die die Bohrungen 47 des Stützteils 12 durchqueren und in Gewinde 48 des Stößels 11 eindringen, sichern den Zusammenbau zwischen dem Stützteil und dem Stößel. Auf seiner gegen den Stößel gerichteten Seite weist das Stützteil eine an den äußeren Enden geschlossene Röhre 49 auf, die mit der mittleren Nut 50 des Stützteiles 12 durch kleine, auf der gesamten Länge der Nut angeordnete öffnungen 51 und mit der Kammer 46 des Stößels darch Bohrungen 52 und 52' des Stößels bzw. der Röhre verbunden ist.

Das Schutzgas, welches die Achse 9, den Stößel U und das Stützteil 12 durchquert, wird daher durch die öffnungen 51 in die Nut 50 unter die Schweißzone ausströmen und dadurch diese schützen.

Das Stützteil 12 könnte auch eine ebene Stützoberfläche aufweisen.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung findet beim Verbinden von zu schweißenden Blechen Anwendung, insbesondere von mit edlen Metallen, wie beispielsweise Titan, legierten Stahlblechen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Λ/i Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Badsicherung beim Stumpfschweißen von Blechen, mit einer Einrichtung zum Einspannen der Blechränder und einem unterhalb der Schweißnaht mit Schweißgeschwindigkeit umlaufenden Stützrad, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang des Stützrads (7, 8) Führungshülsen (10) mittels exzentrisch angeordne- "° ter Achsen (9) pendelnd aufgehängt sind, in welchen Führungshülsen Stößel (11) mit einem Badstützteil (12) durch eine Feder (13) nach außen verschieblich sind, und daß die Führungshülsen während der Umdrehung des Stützrads durch einen Nocken (17) in einer solchen Stellung gehalten werden, daß die Badstützteile (12) hintereinander unterhalb der Schweißstelle durchgehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrad durch zwei Scheiben (7,8) gebildet ist, zwischen welchen die Führungshülsen (10) aufgehängt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülsen (10) am Nocken (17) über eine Blattfeder (16) angreifen, die mit der Achse (9) verbunden ist, auf der die jeweilige Führungshülse drehfest sitzt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrad (7,8) mit beidseitig von ihr angeordneten Blechstützwalzen (18, 19) auf einer Achse (6) sitzt und oberhalb des Blechs (14,15) pneumatische Druckzylinder (26, 27; 33,34) od. dgl. angeordnet sind, die mit Druckrollen (22,23; 29,30) das Blech gegen die Blechstützwalzen drücken.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stützoberfläche der Badstützteile (12) öffnungen (51, 50) zum Zuführen eines Schutzgases unter die Schweißnaht vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zuführen des Schutzgases auf der Achse (6) des Stützrades (7, 8) ortsfest ein an eine Gasquelle (42) angeschlossener Verteilerring (41) angeordnet ist, um den sich gemeinsam mit dem Stützrad ein Verteilergehäuse (44) dreht, das über flexible Leitungen (45) mit den Öffnungen (51,50) in der Stützoberfläche der Badstützteile (12) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Verteilerring (41) über einen Teil eines Umfangs eine an die Gasquelle angeschlossene Nut (43) ausgebildet ist, die so ausgerichtet ist, daß jeweils den Badstützteüen (12) Schutzgas zugeführt wird, die sich gerade unterhalb der Schweißstelle befinden.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zuführen des Schutzgases unter die Schweißnaht Gaskanäle von den hohlen Achsen (9) der Führungshülsen (10) über die Stößel (11) zu einer Röhre (49) in den Badstützteüen (12) gebildet sind, wobei diese Röhre das Schutzgas unter die Schweißnaht durch öffnungen (51) verteilt, welche in einer mittigen Nut (50) der Badstützteile vorgesehen sind.

Zur Herstellung von Lagertanks mit großem Inhalt ist es erforderlich, Zargen zu vereinigen oder die Zargen mit den Böden zu verbinden, wobei das Zusammenfügen im allgemeinen durch Schweißen erfolgt Hierbei ist es erforderlich das Schweißbad derart zu unterstützen, um eine Senkung der Schweißnaht und ein zu starkes Durchfallen derselben mit der Gefahr einer Lochbildung zu vermeiden.

Insbesondere bei zylindrischen Tanks, deren Durchmesser im Verhältnis zur Wandstärke groß ist, haben die miteinander zu verbindenden Zargenschüsse keine Eigensteifigkeit, so daß das Schweißbad zugleich mit den Blechrändern gestützt werden muß.

Beispielsweise aus der Zeitschrift »Der Praktiker 12/1971, S. 243 bis 250 sind Vorrichtungen zur Badsicherung beim Stumpfschweißen von Blechen bekannt, welche die miteinander zu verschweißenden Bleche auf eine im Bereich des Schweißbades angeordnete Unterlage festspannen. Zum Zusammenschweißen von Rohrstücken wird von innen eine Kupferrolle gegen die Blechränder gedrückt, um das Schweißbad zu stützen. Eine solche Abstützung ist aber nicht ausreichend, wenn gekrümmte Bleche geringer Eigensteifigkeit, wie z. B. zwei Zargenschüsse eines großen zylindrischen Lagertanks durch Schweißen miteinander verbunden werden sollen. Für diese Fälle wurde bisher unter die Nahtstelle zwischen den beiden Zargenschüssen eine ringförmige Unterlage mit einem dem herzustellenden Behälter entsprechenden Durchmesser gespannt. Dies ist aufwendig und teuer, da Unterlagringe unterschiedlichen Durchmessers für eine eventuelle Verwendung bereitgehalten werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Badsicherung beim Stumpfschweißen •von Blechen zu schaffen, weiche insbesondere das Zusammenschweißen wenig eigensteifer, gekrümmter Bleche erleichtert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst

Nach der Erfindung werden die Blechränder beidseitig der Nahtstelle eingespannt und sorgt ein speziell ausgebildetes Stützrad für die Abstützung des Schweißbades. Dieses Stützrad weist auf seinem Umfang pendelnd aufgehängte und nach außen federbelastete Badstützteile auf, die durch einen Nocken so ausgerichtet werden, daß sie hintereinander unterhalb der Schweißstelle durchgehen. Aufgrund dieser Konstruktion ist eine breitflächige Abstützung der Schweißstelle gewährleistet und können Bleche beliebiger Krümmung geschweißt werden.

Dort, wo zum Schweißen eine Schutzgasatmosphäre erforderlich ist, kann gemäß eimer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung über öffnungen in der Stützoberfläche der Badstützteile ein Schutzgas unter die Schweißnaht zugeführt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Frontansicht einer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehenen Schweißmaschine;

F i g. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in gegenüber F i g. 1 vergrößertem Maßstab;

F i g. 3 eine Frontansicht der Vorrichtung von F i g. 2 mit einem Teilquerschnitt durch die Einrichtung zur Verteilung des Schutzgases;

F i g. 4 eins Draufsicht und einen Schnitt durch den Schutzgasverteilerring;