DE2936590A1

DE2936590A1 - Zufuehrungseinrichtung fuer granulierte und pulverige schweisspulver und zuschlagstoffe

Info

Publication number: DE2936590A1
Application number: DE19792936590
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Hermann 3325 Lengede Osterlitz
Original assignee: Salzgitter AG
Current assignee: Osterlitz Hermann Ing(grad) 6650 Homburg De
Priority date: 1979-09-11
Filing date: 1979-09-11
Publication date: 1981-03-12
Also published as: DE2936590C3; US4354087A; DE2936590B2

Description

SALZGITTER AG Postfach 41 11 29 3320 Salzgitter 41

Zufuhrungseinrichtung fUr granulierte und pulverige Schweißpulver und Zuschlagstoffe

Die Erfindung betrifft eine Zufuhrungseinrichtung fUr granulierte und pulverige Schweißpulver und Zuschlagsstoffe an einem Schweißtraktor fUr die Lichtbogenschweißung an vertikalen bis zu horizontalen, gekrümmten Flüchen unter Verwendung mindestens eines Schweißpulverbehälters, sowie ZufUhrungsleitungen zur Pulveraufgabe auf die Schweißzone und zur Abdeckung des Lichtbogens«

Es ist bekannt fUr die Lichtbogenschweißung unter Pulverabschluß endlose blanke Elektroden zu verwenden, die von einer Drahttrommel mittels einer Vorschubeinrichtung fortlaufend in die Schweißzone gefuhrt wird, wobei die gesamte Schweißzone und die Spitzen der Elektroden mit granuliertem oder pulverigem Schweißpulver bedeckt und gegenüber der umgebenden Atmosphäre abgeschlossen werden muß·

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Den Pulverabschluß der gesamten Schweißzone beim Lichtbogenschweißen an senkrechten und gekrümmten Flächen zu erhalten, kann durch die Verwendung von Einrichtungen aus bekannten Druckschriften, z. B. aus der DE-PS 930 939, als gelöst betrachtet werden. Diese bekannten Einrichtungen sind zum Teil für die Herstellung von kugelförmigen Großbehältern geeignet.

Trotz des bekannten Standes der Technik ist das für die Herstellung von kugelförmigen Druckbehältern z. B. einsetzbare Elektrogas- und Elektroschlackenschweißen nach wie vor nicht durchfuhrbar, da die sichere Zuführung von Schweißpulver und Metallpulver nicht gewährleistet ist. Die Schwierigkeiten bei der automatischen Verschweißung der Behältermantelabschnitte ergeben sich dadurch, weil die erforderliche gleichmäßig kontinuierliche Pulverförderung an den bekannten Schweißmaschinen durch die ständige Änderung des Neigungswinkels des Schweißtraktors bei der Herstellung von vertikalen gekrümmten Nähten, von der senkrechten bis zur waagerechten Ebene nicht durchgeführt werden kann.

Es ist ferner, z. B. durch die DE-PS 10 14 248, bekannt, Schweißpulver mittels eines Unterdruckbehälters durch die dadurch entstehende Saugwirkung auszutragen. Diese bekannten Vorrichtungen sind jedoch z. B. für das Elektrogas- und Elektroschlackenschweißen deshalb ungeeignet, da im Bereich der Pulveraufgabe in der Schweißzone durch die

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bestehende Druckdifferenz Luft aus der Atmosphäre in die Pulverabdeckung einströmt. Dadurch wird die Pulverabdekkung aufgelockert und die erforderliche dichte Pulverabdeckung gegen die Atmosphäre ist nicht mehr gewährleistet, wodurch bekannterweise erhebliche Mängel in derSchweißnahtqualität entstehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zuführungseinrichtung für granulierte und pulverige Schweißpulver und Zuschlagstoffe an einem Schweißtraktor für die Lichtbogenschweißung an vertikalen bis horizontalen gekrUmmten Flächen unter Verwendung mindestens eines Schweißpulverbehälters sowie Zufuhrungsleitungen zur Pulveraufgabe auf die Schweißzone und zur Abdeckung des Lichtbogens zu entwickeln, mit der die Zuführung des Schweißpulvers und/ oder Metallpulvers in jedem beliebigen konstanten oder sich ständig ändernden Neigungswinkel ohne Auflockerung des Schweißpulvers in kompakter Dichte auf die Schweißzone erzielt werden kann.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist gemäß dem Oberbegriff eine Zufuhrungseinrichtung mit folgenden erfindungsgemäßen Merkmalen ausgestattet:

a) mindestens ein auf einem Schweißtraktor um eine horizontale Achse schwenkbar gelagerter Schweißpulverbehälter, gegebenenfalls mit daran angeschlossenen Dosiervorrichtung, der - unabhängig von dem Neigungswinkel des sich

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Über die gekrümmten Flächen bewegenden Schweißtraktors - stets in einer vertikalen Lage gehalten ist, b) jeweils an einem der schwenkbar gelagerten Schweißpulverbehälter, bzw. an der daran angeschlossenen Dosiereinrichtung, ist ein biegsames oder gelenkiges ZufUhrungsleitungsstUck angeordnet, das mit einer starr am Schweißtraktor angeordneten die Schweißelektrode umgebenden Pulveraufgabe in Verbindung steht.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß das Schweißpulver und gegebenenfalls auch die Zuschlagstoffe in jeder Neigungsebene des Schweißtraktors durch die eigene Schwerkraft störungsfrei ohne zusätzliche Fördermittel der Schweißzone zugeführt werden können. Dadurch ist es möglich, z, B. das Elektroschlackeschweißen von Behältermantelabschnitten zur Herstellung von kugelförmigen Druckbehältern mittels eines bekannten Schweißtraktors vollautomatisch sowohl in vertikaler Richtung in allen Neigungsebenen durchzufuhren Selbstverständlich können mit der erfindungsgemäßen Einrichtung, z. B. bei einem anderen Schweißverfahren, auch horizontale und gekrümmte Schweißnähte an geneigten Flächen hergestellt werden.

Diese und weitere erfindungsgemäße Merkmale sollen nun anhand der beigefügten Zeichnungen beispielsweise näher erläutert werden.

Diese zeigen: Fig. \ die Zufuhrungseinrichtung an einem Schweißtraktor beim Schweißen eines Kugelbehälters in vier verschiedenen Positionen,

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Fig. 2 eine Draufsicht auf die Zufuhrungseinrichtung aus Pos. A.

In der Fig. 1 ist ein kugelförmiger Druckbehälter dargestellt, dessen Behältermantel 20 aus einer Vielzahl von Blechabschnitten besteht, die mittels eines an sich bekannten Schweißtraktors 6 durch Längs- und Querschweißnähte verbunden werden.

Für die Herstellung der von unten nach oben verlaufenden Schweißnähte wird der Schweißtraktor 6 innen (Pos. D) oder außen laufend (Pos. A bis B) z. B. aus der Pos. D auf dem Behältermantel 20 Über die Pos. A bis in die Pos. B gefahren.

Der Schweißtraktor 6 ist in an sich bekannter Weise mit einer Drahttrommel 7 und einer Drahtvorschubvorrichtung ausgestattet, mit der die endlose Schweißelektrode 9 wäh rend des Schweißvorgange· kontinuierlich in die Schweiß- zone/vorgeschoben wird. Di· Schweißelektrode 9 ist dabei mit Schweißpulver umgeben. Die an sich bekannte Pulver aufgabe 17 ist schematisch dargestellt, wobei auf die Darstellung der bekannten Rückführung des Pulvers abhängig von den Jeweiligen Schweißverfahren in der Zeichnung verzichtet wurde.

Der Antrieb des Schweißtraktors 6 fUr die Fortbewegung während des Schweißprozesses erfolgt Über den Antriebs motor 10, das Antriebszahnrad 11, welches in eine neben

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der Schweißnaht auf dem Behältermantel 20 befestigte Zahnstange 12 eingreift.

Die erfindungsgemäße Zufuhrungseinrichtung 1 fUr das Schweißpulver besteht aus dem Schweißpulverbehälter 2, der mittels Schrauben- oder Nietverbindung 3 starr an den Führungsarmen 4 befestigt ist. Selbstverständlich können bei Bedarf auch mehrere Pulverbehälter fUr verschiedene Zuschlagstoffe an den Führungsarmen 4 angeordnet werden. Die Führungsarme 4 sind, im Rahmen des Schweißtraktors 6, um eine horizontale Achse 5 pendelnd gelagert und erstrecken sich nach unten über die horizontale Achse 5 hinaus. Die Enden der Führungsarme 4 sind jeweils mit einem Gegengewicht 18 versehen. Dadurch wird der Schweißpulverbehälter 2 und auch das hieran angeordnete Dosiergerät 14, z. B. eine Zellenradschleuse, bei jeder beliebigen Neigung, z. B. in den Positionen A, B, C, D, stets in eine vertikale Stellung gehalten, wodurch immer ein gleichbleibender kontinuierlicher Schweißpulverzufluß in die Schweißzone gewährleistet ist. Der Schweißpulverbehälter 2, bzw. die daran angeschlossene Dosiervorrichtung 14, ist mit einem elastischen ZufUhrungsleitungsstUck 15, z. B. einem SchlauchstUck, versehen, das auch der vertikalen Stellung, wie in der Pos. B dargestellt, mindestens um 45° seitwärts ausschwenkbar, ist. Diese Stellung zeigt z. B. die eingezeichnete Pos. A. Das elastische ZufUhrungsleitungsstUck 15 ist mit einem starr am Schweißtraktor 6 angeordneten ZufUhrungsrohr 16 verbunden, durch welches das durchlaufende Schweißpulver in die Pulveraufgabe 17 eingespeist wird.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung ist eine störungsfreie und einwandfreie Schweißpulverzufuhr in die Schweißzone an ver-

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tikalen bis zu horizontalen gekrümmten Flüchen durchfuhrbar, so daß das Elektroschlackeschweißverfahren zur Herstellung von kugelförmigen Behältern, z. B. im Bereich der Positionen A bis B, vollautomatisch in einem Arbeitsgang vollzogen werden kann.

Die untere Hälfte eines kugelförmigen Behälters kann auch von innen verschweißt werden, wie es in der Pos. D dargestellt ist. Auch hier kann die Verschweißung des Behältermantels 20 mit der erfindungsgemäßen Einrichtung aus der einer unteren bis Über die Mitte des Behälters hinaus in eine obere Ebene in einem Zuge vollautomatisch durchgeführt werden*

Im Gegensatz zu den dargestellten Einrichtungen gemäß den Positionen A, B, D und Fig. 2, bei denen die vertikale Lage des Schweißpulverbehälters 2 durch ein Gegengewicht 18 hergestellt wird, ist die Darstellung in Pos. C mit einer anderen Verstellvorrichtung des Pulverbehälters 2 versehen. Bei dieser Darstellung wird die stets vertikale Lage des Pulverbehälters 2 zwangsweise Über das Antriebszahnrad 11 gesteuert. Das wird dadurch erreicht, daß Über das Antriebszahnrad 11, ein Winkelgetriebe 21 und ein Schneckengetriebe 22, das Zahnrad 23 mit einer entsprechenden Untersetzung zum Schweißtraktorvorschub angetrieben wird, welches fest mit den Führungsarmen 4 verbunden ist. Durch den Vorschub des Schweißtraktors 6, z. B. von den Positionen A bis C wird das Zahnrad 23 um 90° verstellt, wodurch die vertikale Stellung des Schweißpulverbehälters in allen Neigungswinkeln zwischen den Positionen A bis C erzielt wird.

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Anstatt des elastischen ZuführungsleitungsstUckes 15 kann auch ein gelenkiges Rohrleitungsstück verwendet werden. Z. B. ein Rohrleitungsgelenk, dessen Schwenkachse in diesem Falle in der horizontalen Achse 5 der schwenkbar gelagerten Zuführungseinrichtung 1 angeordnet werden muß.

Die erfindungsgemäße Zufuhrungseinrichtung 1 ist nicht nur fUr die beschriebene Herstellung von vertikalen gekrümmten Schweißnähten einsetzbar, sondern auch fUr das Schweißen von horizontalen gekrümmten Nähten 24 in allen Neigungsebenen der Behälterzonen vorteilhaft einzusetzen· Hierzu wird der Schweißtraktor Über den Behältermantel 20 - zu den Darstellungen in Fig. 1 um 90° versetzt Über die horizontalen Schweißnähte 24 gefuhrt, während die horizontale Achse 5 der Zufuhrungseinrichtung 1 Je weils in der gleichen Lage bleibt, wie s*ie in den einzelnen Positionen A bis D der Fig. 1 eingezeichnet sind.

Um die erfindungsgemäße Zufuhrungseinrichtung 1 sowohl fUr die Herstellung von vertikalen als auch von horizontalen Schweißnähten einsetzen zu können, wird zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die horizontale Achse 5 gegenüber der Laufrichtung 19 am Schweißtraktor 6 um 90° verstellbar angeordnet ist·

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L e e r s e i t e

Claims

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ΡαtentonsprUehe

1, Zuführungseinrichtung für granulierte und pulverige Schweißpulver und Zuschlagstoffe an einem Schweißtraktor für die Lichtbogenschweißung an vertikalen bis zu horizontalen gekrümmten Flächen unter Verwendung mindestens eines Schweißpulverbehälters, sowie Zuführungsleitungen zur Pulveraufgabe auf die Schweißzone und zur Abdeckung des Lichtbogens, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) mindestens ein auf einem Schweißtraktor (16) um eine horizontale Achse (5) schwenkbar gelagerter Schweißpulverbehälter, gegebenenfalls mit daran angeschlossenen Dosiervorrichtung (14), der - unabhängig von dem Neigungswinkel des sich über die gekrümmten Flächen bewegenden Schweißtraktors (16) - stets in einer vertikalen Lage gehalten ist,

b) jeweils an einem der schwenkbar gelagerten Schweißpulverbehälter (2), bezw. an der daran angeschlossenen Dosiereinrichtung (14), ist ein biegsames oder gelenkiges Zuführungsleitungsstück (15) angeordnet, das mit einer starr am Schweißtroktor (6) angeordneten die Schweißelektrode (9) umgebenden Pulveraufgabe (17) in Verbindung steht.

2. Zuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Lage des Schweißpulverbehälters (2) und/oder mehrere Behälter (2) durch die Schwerkraft des Eigengewichtes

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oder durch ein zusätzliches Gewicht (18) bewirkt wird.

3. Zufuhrungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der vertikalen Lage des Schweißpulverbehälters (2) über Getriebeteile (21, 22) auf das am Führungsarm (4) festangeordnete Zahnrad (23) durch entsprechende Winkelverstellung vom Antriebszahnrad (23) erfolgt.

4. Zuführungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame oder gelenkige ZuführungsleitungsstUck (15) einen Schwenkwinkel von mindestens 90° aufweist.

5. Zufuhrungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Zuführungsleitungsstück (15) aus einem elastischen Schlauchabschnitt besteht.

6. Zuführungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungsleitungsstück (15) aus einem schwenkbaren Rohrgelenk besteht, dessen Schwenkachse in Flucht zu der Drehachse (5) des Schweißpulverbehälters (2) ausgerichtet ist.

7. Zufuhrungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, zum Schweißen von unten nach oben verlaufenden, gekrümmten Nähten, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Achse (5) quer zur Laufrichtung (19) des Traktors (6) angeordnet ist.

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8. Zuführungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, zum Schweißen von etwa horizontalen gekrümmten Nähten, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Achse (5) längs und etwa parallel zur Schweißbewegung der Nähte (24) ausgerichtet ist.

9. Zufuhrungseinrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Schwenkachse (5) um eine vertikale Achse um 90° schwenkbar im Schweißtraktor (6) angeordnet ist.

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