DE3149835C2

DE3149835C2 - Vorrichtung zur Schutzgasbeflutung und zum Zusammenschweißen von Hohlkörpern mit großer lichter Weite unter Schutzgasbeflutung

Info

Publication number: DE3149835C2
Application number: DE19813149835
Authority: DE
Inventors: Johannes 4200 Oberhausen Koslowski
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1981-12-16
Filing date: 1981-12-16
Publication date: 1983-11-03
Also published as: DE3149835A1

Abstract

Für die Schutzgasbeflutung beim Schweißen, vornehmlich von Hohlkörpern, ist eine an eine Gasquelle angeschlossene Kammer (4) vorgesehen, der eine verstellbare Anpreßeinrichtung (8) zugeordnet ist. Die Kammer (4) besteht aus einem feststehenden Teil (5) mit Anlageflächen (7) und an die Oberflächenkontur anpaßbaren Wänden (6), die aus axial verstellbaren Lamellen (8) gebildet sind. Mittels Klemmvorrichtungen (11) werden die Lamellen (9) gegen Gleitflächen am festen Teil (5) verspannt. Die verstellbare Anpreßeinrichtung (8), bestehend aus Verlängerungsstück (12), Spindel (13) mit Mutter (14) und Druckstück (15), erlaubt auf einfache Weise ein schnelles Umsetzen der Kammer (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung /ur Schutzgasbeflutung beim Zusammenschweißen von Konstruktionsteilen, bestehend aus einer auf der Wur/elseite der Schweißnaht jn den Konstruktionsteilen anliegenden Kammer und einer mittels flexibler Leitung mit der Kammer verbundenen Schut/gasquelle.

Für d;is Schweißen unter Schutzgas wird eine bekannte l.ichtbogensehweißeinrichmng verwendet, bei der eine u η ν erzehrbare Wolframclektrode mit einer Schut/gasziiführung ausgerüstet ist. Um eine Sauer-Stoffaufnahme des Schweißbades bzw. der Schweißnaht im Innern zu verhindern, wird auch die Wurzelseitc der Schweißnaht von einem Schutzgasschlcicr umgeben.

Zur weitgehenden Vermeidung von Schutzgasverlusten ist es bei der Herstellung von längsnahtgeschweißten Kupferrohren bekannt, im Innern des Rohres einen Behälter anzuordnen, der an der Rohrinnenwand anliegt und dessen Stirnflächen der Oberfläche der Rohrkrümmung angepaßt sind. In den Behälter wird von einem Vorratstank mittels einer Rohrleitung Helium eingeleitet (DE-OS 26 28 166).

Eine derartige Vorrichtung ist geeignet für die

ίο Massenfertigung von Rohren gleichen Durchmessers. Jede Änderung des Rohrinnendurchmessers erfordert eine Anpassung der Behälterstirnflächen und der Anpreßeinrichtung des Behälters gegen die Rohrinnenwand. Für die Einzels'ückfertigung unterschiedlicher Konstruktionsteile ist die bekannte Vorrichtung nicht geeignet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für die Einzelstückfertigung eine Vorrichtung zur Schutzgasbeflutung beim Zusammenschweißen von Konstruktionsteilen zu schaffen, die vielseitig anwendbar ist. insbesondere für Hohlkörper aus austenitischen Werkstoffen mit relativ kurzen Anschweißstücken in greifbarer Länge und unregelmäßigen Oberflächenkonturen.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung der genannten Gattung vorgeschlagen, bei der die Kammer fest angeordnete Anlageflächen aufweist und die Stirn-und/oder Seitenwände der Kammer aus an die Oberflächenkontur der Konstruktionsteile anpaßbaren Einzelementen bestehen und der Kammer eine verstellbare Anpreßeinriditung zugeordnet ist.

Mit den in ihrer Längsachse verstellbaren Einzelelementen kann eine weitgehend dichte Anlage der Kammer an den Werkstücken erzielt werden. Zur Verstellung jedes Einzelelementes ist jede Wand der Kammer mit Gleitflächen für die anpaßbaren Einzelelemente versehen. Eine ausreichende Stabilität der Kammer wird dadurch erreicht, daß die Einzelelemente in angepaßtem Zustand mitteis Klemmvorrichtungen verspannbar sind. Die sichere Fixierung der Kammer auf der Oberfläche der miteinander ^u verschweißenden Werkstücke kann erreicht werden, wenn die verstellbare Anpreßeinrichtung senkrecht zur Kammer angeordnet ist und aus manuell zu betätigenden Bauelementen besteht. Dazu sind oberhalb des Schutzgaszuführungsstutzens ein auswechselbares Verlängerungsstück, eine Spindel mit Mutter und ein Druckstück angeordnet. Als Anpreßeinrichtung kann auch ein senkrecht zur Kammer angeordn;ter. hydraulisch oder pneumatisch

ίο betätigter Druckzylinder vorgesehen werden. Beim Zusammenschweißen von zwei Hohlkörpern und innen angeordneter Schutzgasbeflutungsvorrichtung stützt skh die Anpreßeinrichtung auf der der Kammer gegenüberliegenden Innenwand ab. Wird die mit Schutzgas gefüllte Kammer außenseitig angesetzt, erfolgt die Anpressung mittels eines die Werkstücke umgreifenden Joches oder eines Spannseiles.

Für Werkstücke, an die hohe Güteanforderungen gestellt werden und die aus austenitischen Werkstoffen

ho bestehen, ist es zweckmäßig, daß die mit den zu verschweißenden Konstruktionsteilen in Berührung kommenden Einzelteile der Schutzgasbeflutung ebenfalls aus austenitischem Stahl bestehen.

Die Herstellung von Schweißverbindungen an Werk-

b5 stücken aus austenitischen Werkstoffen erfordert oftmals, daß die Temperaturerhöhung der Werkstücke bestimmte Grenzen nicht überschreitet. Da mit der beschriebenen Vorrichtung nur jeweils ein der Länge

der Kummer entsprechender Abschnitt geschweißt werden kann, dient die für das Umsetzen der Kammer erforderliche Zeit gleichzeitig der Abkühlung des Werkstückes.

Handelt es sich bei den zu verschweißenden Werkstücken um Hohlkörper mit großer lichter Weite, ist es auch möglich, zwei sich gegenüberliegende .Schutzgaskammern in der zuvor beschriebenen Ausführung anzuordnen. Zur sicheren Anlage der Kammern an den Werkstückinnenwänden sind die Kammern durch to eine gemeinsame, entgegengesetzt wirkende Ansprecheinrichtu.ig bekannter Bauart verbunden. Dazu könnte beispielsweise eine Gewindespindel mit Rechts- und Linksgewinde verwendet werden, die durch Betätigung der Spindelmutter beide Kammern zur Anlage bringt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der Schutzgasbeflutungs-Vorrichtung, und

F i g. 2 einen Schnitt durch die Sehutzgaskammer in vergröBeriem Maßstab.

Die Hohlkörper 1 und 2 werden mittf-.'s der Lichtbogenschweißeinrichtung 3 unier Zuführung von Schutzgas abschnittsweise miteinander verschweißt. Zur Vermeidung der Aufnahme von Sauerstoff ist die Schweißnaht auch wurzelseitig von einem Schutzgasschleier umgeben. Zur intensiven Beflutung der Schweißnaht wird das Schutzgas von einer nicht gezeichneten Schutzgasquelle mittels einer flexiblen Leitung in die Kammer 4 eingeleitet, die aus einem festen Teil 5 und anpaßbaren Seitenwänden 6 besteht. Die Kammer liegt mit den Anlageflächen 7 an der inneren Oberfläche der Hohlkörper an und wird von der Anpreßeinrichtung 8 gehalten. Die Seitenwände 6 sind zusammengesetzt aus in ihrer Längsachse verstellbaren Einzelelementen 9, die an Gleitflächen 10 anliegen und mittels Klemmvorrichtungen 11 verspannt werden. Damit ist es möglich, die Sehutzgaskammer auch bei unregelmäßigen Oberflächenkonturen der Werkstücke weitgehend anzupassen, so daß die Schutzgasverluste gering bleiben. Auf dem fest mit der Kammer verbundenen Schutzgaszuführungsstutzen 5a ist ein auswechselbares Verlängerungsstück 12 angeordnet, welches die Spindel 13 mit Spindelmutter 14 und Druckstück 15 trägt. Ein Umsetzen der Kammer 4 zum Schweißen des folgenden Abschnittes ist nach Lösen der Spindelmutter 14 leicht möglich. Sollte die Oberflächenkontur der Werkstücke im p»uen Ansatzbereich der Kammer von der vorherigen acweichen, kann eine Anpassung durch Verschiebung der entsprechenden Einzelelemente 9 einfach vorgenommen werden.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung Z₁Im Schweißen von Rohrabschnitten besteht auch darin, daß die Abschnitte mittels der an beiden Teilen anliegenden festen Anlageflächen der Kammer und des Druckstükkes der Spanneinrichtung sicher zentriert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Schutzgasbeflutung beim Zusammenschweißen von Konstruktionsteilen, bestehend aus einer auf der Wurzeheite der Schweißnaht an den Konstruktionsteilen anliegenden Kammer und einer mittels flexibler Leitung mit der Kammer verbundenen Schutzgasquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (4) fest angeordnete Anlagenflächen (7) aufweist und die Stirn- und/oder Seitenwände (6) der Kammer (4) aus an die Oberflächenkontur der Konstruktionsteile anpaßbaren Einzelelementen (9) bestehen, und der Kammer (4) eine verstellbare Anpreßeinrichtung (8) zugeordnet isL

2. Vorrichtung zur Schutzgasbefiutung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wand (6) der Kammer (4) mit Gleitflächen (10) für die anpaßbaren Einzelelemente (9) versehen ist.

3. Vorrichtung zur Schutzgasbeflutung nach Ansprüche? 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente (9) in angepaßtem Zustand mittels Klemmvorrichtungen (U) verspannbar sind.

4. Vorrichtung zur Schutzgasbeflutung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Anpreßeinrichtung (8) senkrecht zur Kammer (4) angeordnet ist und aus manuell zu betätigenden Bauelementen (12, 13, 14, 15) besteht.

5. Vorrichtung zur Schutzgasbeflutung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Schutzgaszuführungsstutzens (Sa) ein auswechselbares Vei .ingerungsstück (12), eine Spindel (13) mit Mutter (14) und e,^:n Druc.'stück (15) angeordnet sind.

6. Vorrichtung zur Schur fasbeflutung nach Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß als Anpreßeinrichtung ein senkrecht zur Kammer (4) angeordneter, hydraulisch oder pneumatisch betätigter Druckzylinder vorgesehen ist.

7. Vorrichtung zur Schutzgasbeflutung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelteile für die Schutzgasbeflutung aus austenitischem Stahl bestehen.

8. Vorrichtung /um Zusammenschweißen von Hohlkörpern mit großer lichter Weite unter Schutzgasbeflutung. dadurch gekennzeichnet, daß sich gegenüberliegend zwei Kammern (4) in der Ausführung nach den Ansprüchen 1 bis 3 angeordnet sind, die mittels einer gemeinsamen, entgegengesetzt wirkenden Anpreßeinrichtung bekannter Bauart verbunden sind.