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Einrichtung zur Führung des Kopfes eines Sohweissauto-
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matten auf einer 3earbeitun#sf1äche bei der Schweissung und der Auftragschweissung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur FUhrung des Kopfes eines Schweissautomaten
auf einer Bearb@iZ tungsfläche bei der Schweissung und der Auftragschweissung nach
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Es ist bereits eine Einrichtung zur Führung des Kopfes eines Schweissautomaten
auf einer Bearbeitungsfläche bei der Schweissung und der Auftragschweissung bekannt,
die einen angelenkten doppelarmigen Hebel mit einer an seinem einen Arm befestigten
Sonde zur Verfolgung der 3earbeitungsfläche, Gruppen von einen Befehl an den Kopf
zu dessen Verschiebung in Vertikal- und Horizontalrichtung weitergebenden Kontakten
und eine Vorrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde an die Bearbeitungsfläche
aufweist.
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Bei der bekannten Einrichtung ist das Gelenk als elastisches Element
und als Scheibe ausgeführt, die mit dem die Sonde enthaltenden Hebelarm in Wechselwirkung
steht.
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Eine derartige Ausführung des Gelenkes gestattet es der Sonde, sich
in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen in einer Ebene zu bewegen.
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Eine Änderung der Lage der Sonde bei ihrer Bewegung auf der Bearbeitungsfläche
führt zu einer Verschiebung des mit ihr gekoppelten Hebelarms und dementsprechend
zu einer Verschiebung des Hebelarms, der mit den Rontakten verbunden ist, die einen
Befehl formulieren und an den Kopf zu dessen Verschiebung in Vertikal- und Horizontalrichtung
weitergeben.
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Bei der bekannten Einrichtung hat die Vorrichtung zum elastischen
Andrücken der Sonde an die Bearbeitungsfläche ein elastisches Element, das über
eine Scheibe auf den die Sonde tragenden Hebelarm einwirkt, und Elektromotoren für
eine vertikale und horizontale Verschiebung des Kopfes.
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Bei einer Benutzung der bekannten Einrichtung zum Schweissen kann
die Sonde der Bearbeitungsfläche nur bei Vorhandensein einer Führung folgen, wofür
die Nahtfuge der Schweißstücke dienen kann.
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Die Verwendung der bekannten Einrichtung zur Auftragschweissung ist
nur möglich, wenn auf der Bearbeitungsfläche eine zusätzliche Führung angeordnet
wird, auf die sich die Sonde der Einrichtung bei der Auftragschweissung stützen
wird.
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Bei der Durchführung der letzten Schweissgänge, bei denen die Sonde
den Kontakt mit der Nahtfuge verliert, oder bei Benutzung der bekannten Einrichtung
zur Verfolgung der Bearbeitungsfläche während der Auftragschweissung ohne zusätzlich
angeordneter Führung, kann sich die Sonde nicht an einer Führung abstützen, so daß
der Folgeprozeß aufhört. Der Motor für eine horizontale Verschiebung verstellt den
Kopf und die genannte Einrichtung in eine Endstellung, oder bis die Sonde an irgendein
Hindernis anschlägt, das durch diese als Führung wahrgenommen wird.
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Die Verwendung der bekannten Einrichtung bei den letzten Durchläufen
während der Schweissung von Mehrlagennähten sowie bei der Auftragschweissung ist
also praktisch un-
möglich, denn in den genannten Fällen fehlt eine
Führung, die für einen Normalbetrieb der Einrichtung notwendig ist. Die Anordnung
der zusätzlichen Führungen ist bei der Schweissung und der Auftragschweissung betriebswichtiger
Teile in einigen Fällen unmöglich, weil dies die Oberflächengüte der Teile herabsetzt,
auf denen die Führungen angeordnet sind. In anderen Fällen, beispielsweise bei der
Schweissung und der A#ftragschweissung krummliniger Nähte, ist die Anordnung der
zusätzlichen Führungen technisch erschwert und ökonomisch unvertretbar.
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Aus dem oben Erwähnten kann gefolgert werden,daß mit Hilfe der bekannten
Einrichtung die letzten Durchläufe bei der Schweissung der Mehrlagennähte und die
Auftragschweissung der Oberflächen der Schweißstücke ohne Anordnung der zusätzlichen
Führung nicht zu verwirklichen sind, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Einrichtung zur Führung des Kopfes eines Schweissautomaten auf einer BearbeitungsSläche
bei der Schweissung und der Auftragschweissung zu schaffen, bei der die Konstrukton
des Gelenkes, des doppelarmigen Hebels und der'Vorrichtung zum elastischen Andrücken
der Sonde an die Bearbeitungsfläche und deren Wechselwirkung in der Weise ausgeführt
sind, daß die Möglichkeit der Schweissung bei den letzten Durchläufen und der Auftragschweissung
auf die Oberflächen von Schweißstücken, auch von nicht drehbaren, ohne Anwendung
einer zusätzlichen Führung gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird, ausgehend von der Einrichtung zur Führung des
Kopfes eines Schweissautomaten auf einer BearbeitungsEläche bei der Schweissung
und der Auftragschweissung gelöst, die einen angelenkten doppelarmigen Hebel mit
einer an seinem einen Arm befestigten Sonde zur Verf olgung der Bearbeitungsfläche
einer Gruppe von
Kontakten; die einen Befehl an den KopS--lru dessen
Verschiebung in Vertikal- und Horizontalrichtung weitergeben, und eine Vorrichtung
zum elastischen Andrücken der Sonde an die Bearbeitungsfläche aufweist, erfin-'
dungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gelenk in Form einer Achse ausgeführt ist, deren
eines Ende am Gehäuse des Kopfes befestigt ist, während an ihrem anderen Ende der
doppelarmige Hebel angeordnet ist, bei dem der die Sonde enthaltende Arm aus zwei
Teilen besteht, die gegeneinander verschiebbar angeordnet sind, und die Gruppe der
Kontakte trägt, die einen Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung in Vertikalrichtung
weitergeben, während der sondenfreie Hebelarm die Gruppe der Kontakte trägt, die
einen Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergeben,
wobei die Vorrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde an die Bearbeitungs fläche
ein Gegengewicht, das an dem sondenfreien Hebelarm angeordnet ist, und eine Feder
aufweist, deren eines Ende mit der Sonde verbunden und deren anderes Ende mit dem
Gegengewicht über das Gelenk zusammenwirkt.
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Die erfindungsgemäße Kontruktion der Einrichtung gestattet eine Schweissung
bei der letzten Durchläufen von Mehrlagennähten und eine Auftragschweissung auf
Oberflächen bei Schweißstücken, auch bei nicht drehbaren, ohne Anwendung einer zusätzlichen
Führung.
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Dies wird durch die Einwirkung der Sonde bei ihrer Bewegung auf der
Bearbeitungsfläche über einen mit ihr gekoppelten beweglichen Teil des Hebelarms
und eine Feder zur Vorrichtung zum Andrücken der Sonde an die Kontakte erreicht,
die einen Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung in Vertikalrichtung weitergeben.
Infolge dieser Einwirkung der Sonde wird eine Verschiebung des Kopfes des Schweissautomaten
in Vertikalrichtung ohne Verwendung zusätzlicher Führungen und folglich auch die
Ausführung einer Schweissung von Ringnuten und einer Auftragschweissung von beispielsweise
zylindrischen
Mänteln ermbglicht. Die Verschiebung'desKopfes in
Horizontalrichtung kommt durch Einwirkung der Sonde bei ihrer Bewegung auf der 3earbeitungsfläche
über einen mit ihr verbundenen Teil des Hebelarms, das Gelenk und das Gegengewicht
der Vorrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde auf die Kontakte zustande, die
einen Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergeben.
Durch diese Einwirkung der Sonde erfolgt eine Verschiebung des Kopfes in Horizontalrichtung
in Schweiss- oder Auftragschweissrichtung0 Eine gemeinsame Verschiebung der Sonde
in beiden Richtungen ermöglicht die Ausführung einer Schweissung von beispielsweise
zylindrischen Stutzen mit zylindrischen Mänteln und einer Auftragschweissung von
beispielsweise sphärischen Oberflächen Die Einrichtung gestattet somit, bei der
Schweissung und der Auftragschweissung von Abschnitten der BearbeitungS-fläche mit
einer veränderlichen Krümmung zu folgen. Abhängig vom Ergebnis dieses Folgens wird
auf die Bear-,beitungsfläche mit Hilfe des Kopfes des Schweissautomaten eine Netallschicht
ohne Unterbrechungen' und Lücken aufgetragen, die bei Vorhandensein örtlicher krummliniger
Fehler auf der Oberfläche bei der Schweissung und Auftragschweissung ohne Folger
oder bei Schweissung und Auftragschweissung unter 3enutzung der bekannten Einrichtung
ohne Anordnung einer zusätzlichen Führung auf der Bearbeitungsfläche entstehen würden.
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Zur Vereinfachung der Konstruktion und Erhöhung der: triebssicherheit
der Einrichtung kann für die Verschiebung des einen Teils des Hebelarms gegenüber
dem anderen eine Teleskopverbindung eingesetzt werden.
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Zweckmäßigerweise werden die einen Kontakte der Gruppe, die einen
Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung in Vertikalrichtung weitergeben, an einem
Teil des Hebel arms und die anderen Kontakte derselben Gruppe am anderen Teil des
Hebelarms angeordnet.
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Hierbei können auch die einen Kontakte der Gruppe, die einen Befehl
an den Kopf zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergeben, mit dem sondenfreien
Hebelarm verbunden und die anderen Kontakte derselben Gruppe am Gehäuse des Kopfes
angeordnet werden. Durch eine solche Kontaktanordnung wird eine Abweichung der Sonde
bei ihrer Verschiebung auf der Bearbeitungsfläche in Befehle umgewandelt, die durch
die Kontakte an-den Kopf zu dessen Verschiebung sowohl in Vertikal- als auch in
Horizontalrichtung mit einer großen Genauigkeit weitergegeben werden, weil die Kontakte
in unmittelbarer Nähe von der Bearbeitungsfläche liegen.
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Als Kontakte, die einen Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung
in beiden Richtungen weitergeben, können elektromechanische Endschalter benutzt
werden, was deren Wartung und Reparatur bequem und einfach macht.
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Die Einrichtung kann am erfolgreichsten bei der Schweissung und der
Auftragschweissung krummliniger Flächen nicht drehbarer großformatiger Schweißstücke,
beispielsweise bei der Auftragschweissung zylindrischer Innenflächen von Stutzen
großen Durchmessers oder bei der Auftragschweissung sphärischer Flächen, eingesetzt
werden.
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Darüber hinaus kann die Erfindung beim Schweissen krummliniger Na~hte,
beispielsweise beim Schweissen zentraler und radialer zylindrischer Stutzen mit
einem zylindrischen Schuss, sowie bei einer mechanischen Bearbeitung und einer zerstörungsfreien
Prüfung der krummlinigen Flächen der nicht drehbaren großformatigen Schweissstücke
Anwendung finden Die Anwendung der genannten Einrichtung zur Verfolgung der Bearbeitungsfläche
gestattet es, nach den Ergebnissen der Verfolgung mit Hilfe des Kopfes des Schweissautomaten
eine Schweissung und eine Auftragschweissung von krummlinigen Flächen nicht drehbarer
Schweißstücke mit einer garantierten Güte des Metalls einer auftragge schweißten
Schicht durch Sicherung einer konstanten
Bogenlänge durchzuführen.
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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 schematisch teilweise im Schnitt eine Einrichtung zur Führung des
Kopfes eines Schweissautomatten auf einer Bearbeitungsfläche bei der Schweissung
von Ringnähten und der-Auftrag schweissung zylindrischer Mäntel und sphärischer
Flächen; Fig. 2 die Einrichtung von Fig. 1 bei der Schweissung zylindrischer Stutzen
mit nicht drehbaren zylindrischen Mänteln und bei der Auftragschweis sung der zylindrischen
Stutzen der nicht drehbaren Schweißstücke.
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Die Einrichtung zur Führung des Kopfes eines Schweissautomaten auf
einer Bearbeitungsfläche bei der Schweissung und der Auftragschweissung, wie sie
in Fig 1 und 2 gezeigt ist, hat einen doppelarmigen Hebel 1 mit einem Gelenk 2.
mAn einem Arm 3 des Hebels 1 ist eine Sonde 4 (Fig. 1), 5 (Fig. 2) zum Folgen einer
Bearbeitungsfläche 6 (Fig. 1) bzw. 7 (Fig. 2) befestigt. Die Einrichtung hat zu
einer Gruppe 8 zusammengefaßte Kontakte 9 und 10, die einen Befehl an einen Kopf
11 (Fig. 1), 12 (Fig. 2) zu dessen Verschiebung in Vertikalrichtung weitergeben
und zu einer Gruppe 13 zusammengefaßte Kontakte 14 und 15, die einen Befehl an den
Kopf 11, 12 zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergeben. Darüber hinaus
weist die Einrichtung eine Vorrichtung zum elastische"n-A,ndrükken der Sonde 4,
5 an die Bearbeitungsfläche 6, 7 auf, die ein Gelenk 2 in Form einer Achse hat,
deren eines .Ende am Gehäuse 16 (Fig. 1), 17 (Fig. 2) des Kopfes 11 bzw. 12-'befestigt
ist, während am anderen Ende der Achse der doppelarmige Hebel 1 angeordnet ist.
Der die Sonde 4, 5 enthaltende Arm 3 des Hebels 1 ist aus zwei>-Teilen
18
und 19' ausgeführt, von denen der eine 18 verschiebbar gegenüber dem anderen Teil
19 angeordnet ist. Der Arm 3 des Hebels 1 trägt die Kontakte 9 und 10, die zur Gruppe
8 zusammengefaßt sind und einen Befehl an den Kopf 11, 12 zu dessen Verschiebung
in Vertikalrichtung weitergeben. Der andere sondenfreie Arm 20 des Hebels 1 trägt
die Kontakte 14 und 15, die zur Gruppe 13 zusammengefaßt sind und ~einen Befehl
an den Kopf 11, 12 zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergeben.
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Die Vorrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde an die Bearbeitungsfläche
hat ein Gegengewicht 21, das am Arm 3 des Hebels 1 mit Hilfe einer Konsole 22 angeordnet
ist, und eine Feder 23, die im Körper des Armes 3 untergebracht ist und deren eines
Ende mit der Sonde 4, 5 und deren anderes Ende mit dem Gegengewicht 21 über das
Gelenk 2 zusammenwirkt. Die Möglichkeit, den einen Teil 18 des Hebels 1 gegenüber
dem anderen 19 zu verschieben, wird durch eine Teleskopverbindung dieser Teile 18
und 19 verwirklicht.
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Die einen Kontakte 9 der Gruppe 8, die einen Befehl an den Kopf 11,
12 zu dessen Verschiebung in Vertikalrichtung weitergeben, sind am Teil 18 des Armes
3 des Hebels 1, die anderen Kontakte 10 der Gruppe 8 am Teil 19 des Armes 3 des
Hebels 1 angeordnet. Hierbei sind die Kontakte 14 der Gruppe 15-s die einen Befehl
an den Kopf 11, 12 zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergebenS mit
dem sondenfreien Arm 20 des Hebels 1 verbunden, während die anderen Kontakte 15
der gleichen Gruppe 13 am Gehäuse 169 17 des Kopfes 11, 12 angeordnet sind.
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Als Kontakte 9, 10 und 149 15# die einen Befehl an den Kopf 11, 12
zu dessen Verschiebung in beiden Richtungen weitergeben, sind elektromechanische
Endschalter vorgesehen.
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Die Einrichtung zur Führung des Kopfes eines Schweissautomaten auf
einer Bearbeitungsfläche bei der Schweis-
sung und der Auftragachweissung
arbeitet wie folgt: Vor Beginn der Schweissung oder der Auftragschweissung wird
die Einrichtung in der Weise angeordnet, daß die Feder 23 über den Teil 19 des Armes
3 des Hebels 1 und das Gegengewicht 21 über den Teil 19 des Armes 3 des Hebels 1
und das Gelenk 2 die Sonde 4, 5 der Einrichtung an die Bearbeitungsfläche 6, 7 andrücken.
Hierbei müssen die Kontakte 9, 10 und 14, 15 offen sein. Dann wird der Antrieb zur
Verschiebung des Kopfes 11, 12 des Schweissautomaten (in Fig. 1, 2 nicht eingezeichnet)
eingeschaltet. Die Einrichtung bewegt sich samt dem Kopf 11, 12 des Schweissautomaten
auf der Bearbeltungsfläche 6, 7.
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Im Falle einer Anderung der Krümmung der Bearbeitungs fläche 6, 7
wirkt die Sonde 4, 5 über den Teil 19 des Armes 3 des Hebels 1 und die Feder 23
der Vorrichtung zum Andrücken der Sonde 4, 5 an die Bearbeitungsfläche 6, 7 durch
den Kontakt 9 auf einen der einen Befehl an den Kopf 11, 12 zu dessen Verschiebung
in Vertikalrichtung weitergebenden Kontakte 10 uqd über den Teil 19 des Armes 3
des Hebels 1, das Gelenk 2 und das Gegengewicht 21 der Vorrichtung zum elastischen
Andrücken durch den. Kontakt 14 auf einen der einen Befehl an den Kopf 11, 12 zu
dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergebenden Kontakte 15 ein.
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Der Kopf 11, 12 des Schweissautomaten bewegt sich zusammen mit der
~Einrichtung in Horizontal- oder Vertikalrichtung, bis die Kontakte 9, 10 und 14,
15 geöffnet sind und der Befehl zu Verschiebung des Kopfes 11, 12 in der entsprechenden
Richtung nicht mehr durchgegeben wird,