DE2936590C3

DE2936590C3 - Zuführungseinrichtung für granulierte und pulverige Schweißpulver und Zuschlagstoffe

Info

Publication number: DE2936590C3
Application number: DE2936590A
Authority: DE
Inventors: Hermann Ing.(Grad.) 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: 1982-03-04
Also published as: US4354087A; DE2936590B2; DE2936590A1

Description

Die Erfindung betrifft eine 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.

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

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 9 30 939, als gelöst betrachtet werden. Diese bekannten Einrichungen 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 durchführbar, 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 Pulvenörderttng 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 bestehende "Druckdifferenz Luft aus der Atmosphäre in die Pulverabdeckung einströmt Dadurch wird die Pulverabdeckung aufgelockert und die erforderliche dichte Pulverabdeckung gegen die Atmosphäre ist nicht mehr gewährleistsi, wodurch bekannterweise erhebliche Mangel in der Schweißnahtqualität 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 gekrümmten 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

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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 Zuführungseinrichtung mit folgenden erfindungsgemäßen Merkmalen ausgestattet:

a) mindestens ein auf einem Schweißtraktor um eine horizontale Achse schwenkbar gelagerter Schweißrjulverbehälter, gegebenenfalls mit daran angeschlossenen Dosiervorrichtung, der — unabhängig von dem Neigungswinkel des sich 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 Zuführungsleitungsstück angeordnet, das mit einer starr am Schweißtraktor angeordneten die Schweißelektrode umgebenden Pulveraufgabevorrichtung 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 durchzuführen. Selbstverständlich können mit der erfindungsgemäßen Einrichtung, z. B. bei einem anderen Schweißverfahren, auch horizontale und gekrümmte Schweißnähte an geneigten Flächen hergestellt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert Diese zeigen

F i g. 1 die Zuführungseinrichtung an einem Schweißtraktor beim Schweißen eines Kugelbehälters in vier verschiedenen Positionen,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Zuführungseinrichtung aus Pos. A.

In der F i g. 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. Β. aus der Pos. D auf dem Behältermantel 20 über die Pos. A bis in die Pos. Sgefahren.

Der Schweißtraktor 6 ist in an sich bekannter Weise mit einer Drahttrommel 7 und einer Drahtvorschubvorrichtung 8 ausgestattet, mit der die endlose Schweißelektrode 9 während des Schweißvorganges kontinuierlich in die Schweißzone vorgeschoben wird. Die Schweißelektrode 9 ist dabei mit Schweißpulver umgeben. Die an sich bekannte Pulveraufgabe 17 ist eo 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 für die Fortbewegung während des. Schweißprozesses erfolgt über den Antriebsmotor 10, da.« Antriebszahnrad 11, welches in eine neben der Schweißnaht auf dem Behältermantel 20 befestigte Zahnstange 12 eingreift.

Die erfindungsgemäße Zuführungseinrichtung 1 für 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 für 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 Schweißpuiverbehäiter 2, bzw. die daran angeschlossene Dosiervorrichtung 14, ist mit einem elastischen Zuführungsleitungsstück 15, z. B. einem Schlauchstü^k, 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 dastische Zuführungsleitungsstück 15 ist mit einem starr am Schweißtraktor 6 angeordneten Zuführungsrohr 16 verbunden, durch welches das durchlaufende Schweißpulver in die Pulveraufgabevorrichtung 17 eingespeist wird.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung ist eine störungsfreie und einwandfreie Schweißpulverzufuhr in die Schweißzone an vertikalen bis zu horizontalen gekrümmten Flächen durchführbar, 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 Verschweiüung 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.

tm Gegensatz zu den dargestellten Einrichtungen gemäß den Positionen A, B, D und Fi g. 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 ? versehen. Bei dieser Darstellung wird die stets vertikale Lage des Pulverbehälter«* 2 zwangsweise über düs Antriebszahnrad 11 gesteuert Dta 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 Cwird das Zahnrad 23 um 90⁹ verstellt, wodurch die vertikale Stellung des Schweißpuiverbehälters in allen Neigungswinkeln zwischen den Positionen A bis Cerzielt wird.

Anstatt des elastischen Zuführungsleitungsstückes 15 kann auch ein gehnkiges Rohrleitungsstück verwendet werden. Z. B. ein Rohrleitungsgelenk, dessen Schwenkachse in diesem Falle in der horizontalen Achse 5 der schwenkbar eelaeerten Zuführuneseinrichtune 1 an-

geordnet werden muß.

Die erfindungsgemäße Zuführungseinrichtung 1 isi nicht nur für die beschriebene Herstellung von vertikalen gekrümmten Schweißnähten einsetzbar, sondern auch für da«; Schweißen von horizontalen gekrümmten Nähten 24 in allen Neigungsebenen der Behälterzonen vorteilhaft einzusetzen. Hierzu wird der Schweißtraktor 6 über den Behältermantel 20 — zu den Darstellungen in Fig. 1 — um 90° versetzt über die horizontalen Schweißnähte 24 geführt, während die horizontale Achse 5 der Zuführungseinrichtung 1 jeweils in der gleichen Lage bleibt, wie sie in den einzelnen Positionen A bis Oder Fig. I eingezeichnet sind. Um die erfindungsgemäße Zuführungseinrichtung 1

■i sowohl für 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

in angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

20 25 Patentansprüche:

1. Zuführungseinrichtung für granulierte und pulverige Schweißpulver und Zuschlagstoffe an einem Schweißtraktor für die Lichtbogenschwel· ßung 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 (6) um eine horizontale Achse (5) schwenkbar gelagerter Schweißpulverbehälter, gegebenenfalls mit ^f daran angeschlossenen Dosiervorrichtung (14), der — unabhängig von dem Neigungswinkel des sich über die gekrümmten Flächen bewegenden Schweißtraktors (6) — stets iir einer vertikalen Lage gehalten ist,

b) jeweäs an einem der schwenkbar gelagerten Schweißpulverbehälter (2), bzw. an der daran angeschlossenen Dosiereinrichtung (14), ist ein biegsames oder gelenkiges Zuführungsleitungsstück (15) angeordnet, das mit einer starr am Schweißtraktor (6) angeordneten die Schweißelektrode (9) umgebenden Pulveraufgabevorrichtung (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 oder durch ein zusätzliches Gewicht (18) bewirkt wird.

3. Zuführungseinrichtung 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 w Winkelverstellung vom Antriebszahnrad (23) erfolgt

4. Zuführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame oder gelenkige Zuführungsleitungsstück (15) einen Schwenkwinkel von mindestens 90° aufweist

5. Zuführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Zuführungsleitungsstück (15) aus einem so elastischen Schlauchabschnitt besteht.

6. Zufuhrungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungslei· tungsstück (15) aus einem schwenkbaren Rohrgelenk besteht, dessen Schwenkachse in Flucht zu der Drehachse (5) des Schweißpulverbc.hälters (2) ausgerichtet ist

7. Zuführungseinrichtung nach einem der Ansprü ehe 1 bis 6, zum Schweißen von unten nach oben verlaufenden, gekrümmten Nähten, dadurch ge- βο kennzeichnet, daß die horizontale Achse (5) quer zur Laufrichtung (19) des Traktors (6) angeordnet ist.

8. Zuführungseinrichtung nach <-inem der Ansprüche I bis 6, zum Schweißen von etwa horizontalen gekrümmten Nähten, dadurch gekennzeichnet, daß es die horizontale Achse (5) längs und etwa parallel zur Schweißbewegung der Nähte (24) ausgerichtet ist.

9. Zuführungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Schwenkachse (5) um eine vertikale Achse um 90" schwenkbar im Schweißtraktor (6) angeordnet ist.