DE3307425A1

DE3307425A1 - Schweisskopf zur innenauskleidung von kreiszylindrischen hohlraeumen metallener teile

Info

Publication number: DE3307425A1
Application number: DE19833307425
Authority: DE
Inventors: Peter 6951 Schefflenz Füwesi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-06
Filing date: 1983-03-03
Publication date: 1984-09-06

Description

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung
Aktenzeichen des Anmelders: P 33 513 Bezeichnung: Schweißkopf zur Innenauskleidung von kreiszylindrische Hohlräumen metallener Teile (nach Patent 32 08 146) SCHWEISSKOPF ZUR INNENAUSKLEIDUNG VON KREISZYLINDRISCHEN HOHLRÄUMEN METALLENER TEILE ( nach Patent 32 08 146 ) Die Erfindung betrifft einen Schweißkopf zur Innenauskleidung von kreiszylindrischen Hohlräumen metallener Teile, bei dem am einen Ende eines elektrisch leitenden Trägers eine elektrisch isolierende An1schlußkupplung zum Anschlagen des Trägers am freien Ende einer dreh- und längsverschieblichen, antreibbaren Antriebsspindel befestigt ist und am anderen Ende des Trägers eine Stutzenkupplung mit einem Stutzen zum Anschluß für die Zufuhr von Schutzgas, Schweißdraht und Schweißstrom drehbar um eine -zur Trägerachse parallele Achse gelagert ist, der über einen Trägerkanal zu einer in der Peripherie des Trägers angeordneten Schweißdüse führt.
In manchen Fällen ist es beim Schweißen wünschenswert, den Schweißkopf während des Betriebes zu kühlen. Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Schweißkopf der eingangs genannten Art eine solche Kühlung vorzusehen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Träger einen außen am Umfang des Trägers angeordneten, zur Trägerachse koaxialen ringförmigen Kühlkanal aufweist, der durch einen rotierend gleitend auf den Träger aufgesetzten, koaxialen, stationären Dichtring abgedeckt ist und an eine äußere Kühlwasserzuleitung sowie an eine äußere Kühlwasserableitung angeschlossen ist.
Durch den Kühlkanal kann der Träger mit Kühlwasser umspült werden, und zwar auch aus einer stationären Kühlwasserleitung bei rotierendem Träger, also auf einfache Weise.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen, die sich durch einfachen konstruktiven Aufbau, leichte Handhabung und Betriebssicherheit auszeichnen, sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt: Figur 1 im Schnitt ein ausgeschlagenes Lagerauge, Figur 2 das Lagerauge aus Figur 1 mit Materialauftrag im Überschuß, Figur 3 das zentriert angeordnete Schweißgerät beim Auftragen des Materialauftrages, der in Figur 2 dargestellt ist, Figur 4 den schweißkopf aus Figur 3 im Querschnitt, Figur -5 den Schnitt V aus Figur 4, Figur 6 den Ausschnitt VI aus Figur 4 vergrößert und Figur 7 den Ausschnitt VII aus Figur 4, jedoch in einer um 900 verdrehten Schnittdarstellung, entsprechend dem Pfeil VII a aus Figur 5.
In Figur 1 ist mit 1 ein Metallteil, zum Beispiel ein eiserner Lagerbügel, bezeichnet, der ein Lagerauge 4 aufweist, dessen Lagerfläche 26 ausgeschlagen ist. Die ordentliche Lagerfläche ist durch die Linie 27 angezeigt. Zur Reparatur wird zunächst auf eine koaxiale Bohrung 34 ausgedreht. Dann wird Material im Überschuß aufgetragen bis etwa zu der gestrichelt gezeichneten Linie 28. Das geschieht durch Auftragen von zwei Raupenschichten 29, 30, wie in Figur 2 dargestellt. Jede Raupenschicht besteht aus einer einzigen um die Achse 8 gewendelten Raupe 32, deren Raupengänge überlappend nebeneinanderliegen, so daß sich durch die Schucht beziehungsweise Schichten ein lückenloser Materialauftrag bildet.
Nach dem Materialauftrag wird das überschüssig aufgetragene Material bis auf die ordentliche Lagerfläche gemäß Linie 27 abgedreht. Auf diese Weise kann ein kreiszylindrischer Hohlraum, zum Beispiel ein Lagerauge, repariert werden. Es kann aber auf die entsprechende Weise auch ein kreiszylindrischer Hohlraum bei der Neuherstellung mit Schweißmaterial ausgekleidet werden. In beiden Fällen erweist sich die Auskleidung mit Schweißmaterial deshalb als vorteilhaft, weil man.
für das Schweißmaterial sehr hartes Material nehmen kann, das dann zu einer entsprechend harten, verschleißfesten Wandung des Hohlraums führt.
Zum Auftragen der Raupenschichten - es können mehrere Raupenschichten sein, manchmal genügt auch eine einzige - dient ein in Figur 3 dargestelltes Antriebsgerät 15, an dessen Antriebsspindel 33 ein Schweißkopf 25 angeschlagen ist, der mit seiner Schweißdüse 80 auf die Wandung des Lagerauges 4 gerichtet ist und in der Wendelfolge der Raupe 32 um die Achse 5 des Lagerauges gedreht und in Achsrichtung dabei hin- und hergeschoben wird. Zum anschließenden Abdrehen des Überschusses dient ein Abdrehkopf, der im Austausch gegen den Schweißkopf 25 an die Antriebsspindel 33 angeschlagen wird.
Der Schweißkopf 25 besteht aus einem zweiteiligen Träger 40 aus Messing, dessen beide Teile 101, 102 entlang des Gewinn des 103 miteinander verschraubt und durch eine Madenschraube 143 gesichert sind. Der Träger 40 ist über eine Anschlußkupp lung 41 und ein Kupplungselement 42 an der Antriebsspindel 33 angeschlagen. Die Anschlußkupplung 41 ist in Richtung des Pfeils 144 - das ist eine Richtung senkrecht zur Trägerachse 46 in der der Anordnung der Schweißdse 80 entsprechenden radialen Richtung - gegenüber dem Kupplungselement 42 in einer Schwalbenschwanzführung 93 verschieblich und in der jeweils eirgestellten Stellung durch zwei Madenschrauben 94, 105 sicherbar. Zum Verstellen dient eine Zahnstange 106 an der Anschlußkupplung 41, mit der ein Zahnrad 107 kämmt, das drehbar im Kupplungselement 42 gelagert ist und das eine von außen zugängliche Imbusaufnahme 145 hat, in die man mit einem Imbusschlüssel eingreifenkann, um das Zahnrad 107 zu drehen.
Die Richtung gemäß Pfeil 144 steht in Figur 7 auf der Zeichenebene senkrecht. Durch die Verstellung in Richtung des Pfeils 144 kann die Mündung 84 der Schweißdüse auf den richtigen radialen Abstand zur Schweißstelle entsprechend den Raupen 29 und 30 einjustiert werden.
Mit 49 ist ein Flanschteil aus Messing bezeichnet, das einen Anschlußstutzen 43 aufweist und um die Trägerachse 46 drehbar am Träger 40 gelagert ist. Auf dem Anschlußstutzen steckt verdrehungssicher eine Verdrehungssicherung 108. In dem Flanschteil 49 sind auf den Umfang verteilt mehrere vrfderte Kohlebürsten 109 gelagert, die mit einer cjeqei#überl.#e genden Gegenfläche 51 des Trägers 40 beziehungsweise des Trägerteils 101 in ständiger, stromkontaktgebener Berührung stehen. Über das Flanschteil ist ein rohrförmiger Isolieraufsatz 44 gesteckt, der mit einem Doppelkugellager 47 auf dem Flanschteil 49 gelagert ist und mit dem Trägerteil 101 drehfest entlang dem Gewinde 111 verschraubt ist.
An den Anschlußstutzen 48 ist ein Zuleitungsschlauch 60 anschließbar, der zur Zuleitung von Schutzgas und als Stromzuleitung dient und in einen Mittelkanal 68 des Schweißkopfes 25 mündet. Der Mittelkanal 68 besteht aus einem Kanalabschnitt 112 des Flanschteils 49 und einem daran anschließenden Träger kanal 69 im Träger 40, der einen Kanalbogen 113 aufweist und zu einer schräg nach außen gerich#eten Schweißdüse 80 führt.
In die Mündung des Trägerkanals 69 ist ein Düsenträger 71 eingeschraubt, der ein zentrales Loch 75 aufweist, in dem das freie Ende eines elektrisch isolierenden Gleitrohrs 70 steckt, das sich entlang des Mittelkanals 68 erstreckt und zur Führung des Schweißdrahtes 63 dient. Der Schweißdraht 63 wird durch den Zuleitungsschlauch 60 nachgeführt bis an die Mündung 84 der in den Schweißdüsenträger 71 eingeschraubten Schweißdüse 80.
Der Schweißdüsenträger 71 weist an seinem äußeren Umfang Stichkanäle 115, 116 auf, die mit dem Tragerkanal 69 kommunizieren und im Inneren einer aufgesetzten Gasdüse 62 münden.
Die Mündungen sind gegen die Innenwandung der Gasse 62 gerichtet, die dadurch als Prallfläche wirkt, so daß das dort ausströmende Schutzgas verwirbelt in das Innere der Gasse 62 gelangt und sich dort verteilt, um dann an der offenen Mündung der Gasdüse auszutreten, an der auch das freie Ende des Schweißdrahtes 63 aus der Schweißdüse 80 austritt.
Das Flanschteil 49, der Isolieraufsatz 44, der Träger 40 und die Anschlußkupplung 41 sind im wesentlichen koaxial zur Trägerachse 46 angeordnet.
Mit 120 ist ein koaxial zur Trägerachse 46 außen in den Träger 40 eingelassener Kühlkanal bezeichnet, der durch einen gleitend und abdichtend~ außen aufgesetzten Dichtring 121 abgeschlossen ist. Am Dichtring 121 sind zwei ringförmige Dichtlippen 123, 124 in koaxialer Anordnung dichtend befestigt, die mit Toleranzabstand zu den Seitenwandungen 125, 126 des Kühlkanals 120 angeordnet sind und mit ihren freien Enden dichtend auf der glatt und koaxial zur Trägerachse 46 ausgebildeten Sohle 127 des Kühlkanals gleiten. Auf diese Weise entsteht ein geschlossener, ringförmiger Kühlkanal, der den Träger 40 umgibt. In diesen Kühlkanal mündet durch je eine Bohrung 130, 131 des Dichtringes 121 eine Kühlwasserzuleitung 132 und eine Kühlwasserableitung 134. Diese Kühlwasserleitungen sind stabile Rohre, die sich parallel zur Trägerachse 46 erstrecken und in der Verdrehungssicherung 108 verdrehungssicher gehalter sind. Diese beiden Rohre sind so stabil ausgebildet und befestigt, daß sie auch den Dichtring 121 verdrehungssicher festhalten.
In Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispiels können die Dichtlippen auch an der Sohle 127 befestigt sein und mit ihren freien Lippen dichtend an der Innenwand 140 des Dichtringes 121 gleiten. Die Innenwand 140 ist zu diesem Zweck koaxial zur Trägerachse 46 und glatt ausgebildet.
Der Dichtring 121 paßt formschlüssig in eine ringförmige Ausnehmung 141 des Trägers 40. Die eine Seitenwand 126 gehört zu dem Trägerteil 101 und die Sohle 127 und die andere Seitenwand 125 zu dem anderen Trägerteil 102. Schraubt man die beiden Teile 101 und 102 auseinander, dann wird der Dichtring 121 zugänglich. Entsprechend wird er auch eingesetzt.
Bei Betrieb dreht sich die Antriebsspindel 33 um die Antriebsachse 142 und das Schweißgerät dreht sich um diese Antriebsachse 142 mit. Diese Antriebsachse 142 ist, werir die Schwalbenschwanzführung verstellt ist, gegenüber der Trägerachse 46 parallel versetzt. Durch diese Parallelversatz wird die Schweißdüse 80 auf den richtigen Abstand zur Bohrung 34 beziehungsweise zur bereits aufgeschweißten Raupenschicht 29 einjustiert.
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Claims

Patent ansprüche: 1. Schweißkopf zur Innenauskleidung von kreiszylindrischen Hohlräumen metallener Teile, bei dem am einen Ende eines elektrisch leitenden Trägers eine elektrisch isolierende Anschlußkupplung zum Anschlagen des Trägers am freien Ende einer dreh- und längsverschieblichen antreibbaren,Antriebsspindel befestigt ist und am anderen Ende des Trägers eine Stutzenkupplung mit einem Stutzen zum Anschluß für die Zufuhr von Schutzgas, Schweißdraht und Schweißstrom drehbar um eine zur Trägerachse parallele Achse gelagert ist, der über einen Trägerkanal zu einer in der Peripherie des Trägers angeordneten Schweißdüse führt, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ( 40 ) einen außen am Umfang des Trägers angeordneten, zur Trägerachse ( 46 ) koaxialen, ringförmigen Kühlkanal ( 120 ) aufweist, der durch einen rotierend gleitend auf den Träger ( 40 ) aufgesetzten, koaxialen, stationären Dichtring ~( 121 ) abgedeckt ist und an eine äußere Kühlwasserzuleitung ( 132 ) sowie an eine äußere Kühlwasserableitung ( 134 ) angeschlossen ist.
2. Schweißkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Dichtring ( 121 ) zwei ringförmige Dichtlippen ( 123, 124 in koaxialer Anordnung dichtend befestigt sind, die mit Toleranzabstand zu den Seitenwandungen ( 125, 126 ) des Kühlkanals ( 120 ) angeordnet sind und mit ihren freien Enden dichtend auf der glatt und koaxial zur Trägerachse ( 46 ) ausgebildeten Sohle ( 1#27 ) des Kühlkanals gleiten, und daß die Kühlwasserzuleitung ( 132 ) sowie die Kühlwasserableitung ( 134 ) in den ringförmigen Zwischenraum zwischen den beiden Dichtlippen ( 123, 124 ) mündet.
3. Schweißkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Träger ( 40 ) zwei ringförmige Dichtlippen ( 123, 124 ) in koaxialer Anordnung entlang der Seitenwandungen (125, 126 ) des Kühlkanals ( 120 ) dichtend befestigt sind und mit ihren freien Enden dichtend auf der koaxial zur Trägerachse ( 46 ) ausgebildeten Innenwand ( 140 ) des Dichtringes ( 121 ) gleiten, und daß die Kühiwasserzuleitung ( 132 ) sowie die Kühlwasserableitung ( 134 ) in den ringförmigen Zwischenraum zwischen den beiden Dichtlippen ( 123, 124 ) mündet.
4. Schweißkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring ( 121 ) formschlüssig in eine ringförmige Ausnehmung ( 141 ) des Trägers ( 40 ) paßt.
5. Schweißkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ( 40 ) aus zwei in Richtung der Trägerachse ( 46 ) hintereinander angeordneten, lösbar miteinander verbundenen Teilen (101, 102 ) besteht, von denen jedes eine der Seitenwandungen (125, 126 ) des Kühlkanals ( 120 ) aufweist.
6. Schweißkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Anschlußstutzen ( 48 ) eine Verdrehungssicherung ( 10g ) für den Dichtring ( 121 ) und die Kühlwasserleitungen ( 132, 134 ) vorgesehen ist.
7. Schweißkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Trägers ( 40 ) und der Anschlußkupplung ( 41 ) ein an den Anschlußstutzen ( 48 angeschlossener Trägerkanal ( 69 ) ausgespart ist, der als Schutzgasleitung zur Schweißdüse ( 80 j führt und innerhalb dessen in einem elektrisch isolierenden Gleitrohr ( 70 ) der Schweißdraht ( 63 ) geführt ist.
8. Schweißkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Schwei.ßd!ise ( 80 ) seitlich am Träger ( 40 ) mündet, daß die Anschlußkupplung ( 41 ) quer zur Trägerachse ( 46 ) und zwar in der durch die Anordnung der Schweißdüse entsprechenden radialen Richtung am Träger ( 40 ) in einer Schwalbenschwanzführung verstellbar ist, die durch einen Zahntrieb, bestehend aus einer Zahnstange ( 106 ), die am einen Teil ( 41 ) der Schwalbenschwanzführung ( 93 ) befestigt ist, und einem von außen betätigbaren Zahnrad (107 ), das am anderen Teil ( 42 ) der Schwalbenschwanzfhrung ( 93 ) drehbar gelagert ist, einstellbar ist.