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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Überkopf- UP-Schweißen, die einen Behälter für das Schweißpulver, der mit einem mit einem Mundstück für eine selbstverzehrende Elektrode versehenen Schweißkopf und Mitteln für die Zuführung und das Andrücken des Schweißpulvers an das zu schweißende Bauteil in der Zone des Mundstücks ausgerüstet ist und in der Nähe des Mundstücks montiert eine formgebende Einrichtung enthält.
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Bei der Herstellung von Stahlkonstruktionen entfällt ein beträchtlicher Arbeitsaufwand auf das Schweißen von Hohlteilen mit einem von innen begrenzten Zugang zu den Schweißfugen. Zu derartigen Fugen gehören Rundschweißfugen geschlossener Gefäße und Gehäuse, Rundschweißfugen von Rohrleitungen, Montagefugen und Außenhautnähte von Schiffskörpern sowie Nähte schwer wendbarer Flachsektionen, Blechkonstruktionen u. a.
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Das Überkopf-UP-Schweißen zeichnet sich dadurch aus, daß das Schweißbad im Vergleich zum UP-Schweißen in Normallage gleichsam um 180° gedreht ist, wobei das Schweißpulver und die Elektrode an die Schweißstelle von unten nach oben herangeführt, d. h. gleichsam zur über dem Kopf gelegenen Decke, wobei die Elektrode durch das verdichtete Schweißpulver hindurch geführt wird. Darum wird hier und im folgenden diese Art des Schweißens als Überkopf-UP-Schweißen bezeichnet.
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Bei einem solchen Schweißen entstehen sogenannte Überkopfnähte.
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Dieses Schweißverfahren kann auch als Überkopf-Metallichtbogen-Tauchschweißen bezeichnet werden, weil der Lichtbogen in der Dicke des Metalls brennt.
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Beim Überkopfschweißen wird das Metall eines beim Schweißbogenbrenners durch Schmelzen von Schweißmetall, Elektrodenwerkstoff und Schweißpulver gebildeten Schweißbades durch eine Kruste des teilweise geschmolzenen Schweißpulvers oder durch eine formgebende Fläche gehalten.
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Von der Unterseite der Schweißfuge wird das Schweißpulver an die Schweißstelle zwangsweise angedrückt, und je nach Verbrauch des Schweißpulvers werden seine Vorräte ständig erneuert.
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Zur Bildung des oberen Teils der Naht kann das Schweißpulver sowohl von unten durch den Zwischenraum zwischen den Kanten des zu schweißenden Bauteils als auch von oben auf eine beliebige bekannte Weise zugeführt werden, wobei ein Schweißbett gebildet wird.
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Die Hauptschwierigkeiten beim Überkopfschweißen bestehen darin, daß während des Schweißprozesses das Schweißbad in der Schwebe gehalten werden muß, was zur Instabilität der Kennwerte des Schweißbades und somit zu Schwierigkeiten bei der Ausbildung einwandfreier Schweißnähte führt.
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Besonders viele Probleme entstehen beim Schweißen der Schweißfugen großformatiger Bauteile mit zylindrischer und davon abweichender Form, z. B. von Behältern, Aufnahmegefäßen, Kesselkörpern, die besonders hohe Anforderungen an die Qualität der Schweißnähte stellen und die beim Schweißen um ihre Achse gedreht werden müssen, und auch von flachen, großflächigen Bauteilen, z. B. Blechkonstruktionen, die beim Schweißen nur schwer gewendet werden können.
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Es existieren verschiedene Typen von Überkopfnähten, z. B. Überkopfwurzelnähte und Überkopfkappnähte.
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Zu den Überkopfwurzelnähten gehören Nähte, die beim Schweißen einer Fuge als erste ausgeführt werden und die sich im oberen Teil der Schweißquerschnitte auf der der Zuführung der Elektrode gegenüberliegenden Seite der Fuge befinden.
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Das weitere Schweißen der Fuge, d. h. die Ausführung der nachfolgenden Nähte, geschieht auf eine beliebige bekannte Weise mit Zuführung der Elektrode von der gleichen Seite wie bei der Ausführung der Überkopfwurzelnähte.
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Das Überkopfschweißen von Wurzelnähten ermöglicht es in den meisten Fällen, das Schweißen von drehbaren Rundschweißfugen im Inneren von Behältern und auch das Schweißen geradliniger Schweißnähte in Konstruktionen mit begrenztem Zugang von der der Decke gegenüberliegenden Seite in schwer zugänglichen, geschlossenen Räumen zu vermeiden.
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Zu den Kappnähten gehören Nähte, die beim Schweißen einer Fuge als erste ausgeführt werden und die sich im unteren Teil der Schweißquerschnitte auf der der Zuführung der Elektrode nächstliegenden Seite der Fuge befinden. Das weitere Schweißen der Fuge geschieht auf eine beliebige bekannte Weise mit der Zuführung der Elektrode von der im Vergleich zum Überkopfschweißen entgegengesetzten Seite der Schweißfuge.
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In der Praxis werden Wurzelnähte beim Schweißen von drehbaren Rundschweißfugen und Längsfugen von Bauteilen mit von innen beschränktem Zugang zu den Schweißfugen angewendet, während Kappnähte beim Schweißen von Längsfugen schwer wendbarer Bauteile verwendet werden, z. B. von Blechkonstruktionen, die aus Segmenten hergestellt werden, u. a.
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Beim Schweißen von Kappnähten entstehen viele Probleme bei der Ausbildung der Oberfläche der fertigen Schweißnaht, deren Qualität vor allem von der richtigen Auswahl und der Konstanthaltung der vorgegebenen Druckwerte des Schweißpulvers und der Art der Einwirkung der formbildenden Einrichtung und des verdichteten Schweißpulvers während des Schweißens auf verschiedenen in der Nähe des Lichtbogens gelegenen Abschnitten längs der Schweißfuge abhängt, und zwar auf dem Abschnitt vor dem Lichtbogen in bezug auf die entstehende Naht, auf dem Abschnitt, auf dem der Lichtbogen brennt und sich das Schweißbad befindet, und auf dem Abschnitt der Ausbildung der Schweißnaht.
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Bekannt ist eine Vorrichtung zum Überkopf-UP-Schweißen (SU-Erfinderschein 526470, Kl. B 23K 9/18), in der die Elektrode von der Unterseite der Schweißfuge durch einen aus zwei Riemen gebildeten Behälter mit Schweißpulver geführt wird, in dem ein Formschuh und ein durch ihn verlaufendes Mundstück untergebracht sind, die starr am Schweißapparat befestigt sind.
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Bei Verwendung dieser Vorrichtung zum Überkopfschweißen entstehen auf verschiedenen Abschnitten längs der Schweißfuge gleiche Drücke des Schweißpulvers und der formgebenden Einrichtung, was zu einem instabilen Halten des Schweißbades relativ zum Niveau der Schweißfuge, zu Störungen des Überkopfschweißprozesses und zur Entstehung von Fehlern der Schweißverbindungen führt.
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Bekannt ist auch eine Vorrichtung zum Überkopf-UP-Schweißen (SU-Erfinderschein 469554, Kl. B 23K 9/18, B 23K 37/06), die einen Behälter mit Schweißpulver enthält, der mit einem Mundstück und einem Mittel für die Zuführung des Schweißpulvers ausgerüstet ist. Im Behälter ist eine Regulierplatte montiert, die so befestigt ist, daß ihre Lage relativ zur Oberfläche des zu schweißenden Bauteils mit Hilfe einer Stellschraube reguliert werden kann.
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Beim Schweißen mit dieser Vorrichtung werden das Schweißpulver und die Elektrode von der Unterseite der Schweißfuge mit Regulierung des Druckes des Schweißpulvers auf den Abschnitten längs der Schweißfuge unter Verwendung der Regulierplatte herangeführt.
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Beim Schweißen mit dieser Vorrichtung beobachtet der Maschinenführer die Schweißfuge und reguliert bei Abweichungen der Kennwerte bei der Fugenverbindung, z. B. der Größe des Zwischenraums zwischen den Kanten des Bauteils, den Neigungswinkel der Platte zum Zweck der Konstanthaltung des erforderlichen Drucks des Schweißpulvers, da (wie entsprechende Untersuchungen gezeigt haben) für ein einwandfreies Überkopfschweißen die vorgegebenen Druckwerte des Schweißpulvers auf verschiedenen Abschnitten längs der Schweißfuge sehr genau eingehalten werden müssen, da andernfalls minderwertige Schweißnähte entstehen.
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Eine solche Vorrichtung ermöglicht das Schweißen von Überkopfwurzelnähten, ist jedoch nicht eingerichtet zum Schweißen von Überkopfkappnähten, da (wie entsprechende Untersuchungen gezeigt haben) die Ausbildung einer einwandfreien Oberfläche einer nur durch das Schweißpulver geformten fertigen Kappnaht schwierig und praktisch nicht möglich ist.
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Die mit Hilfe dieser Vorrichtung ausgeführten Schweißverbindungen weisen Fehler bei der Ausbildung der Außenseite der fertigen Naht auf, die charakteristisch sind für die Formierung von Kappnähten durch eine Schweißpulverschicht und in Form von Kerben und lokalen Veränderungen der Breite der Naht u. a. auftreten.
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Es ist schließlich aus der DE-AS 26 40 270 ein Überkopf- Unterpulverschweißverfahren bekannt, das mit einem sog. Schweißfugennachfolger als Kopierelement ausgeführt wird, der gewährleisten soll, daß der Schweißdraht der Schweißlinie bzw. -fuge folgt, was aber in keinem Zusammenhang mit der Schweißpulverzuführung steht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Überkopf-UP-Schweißen zu schaffen, in der durch eine entsprechende konstruktive Ausführung der Mittel für das Zusammenwirken des Behälters und des Schweißpulvers mit der Schweißfuge und der Mittel zu deren Andrücken an die Schweißzone die Möglichkeit eines automatischen Schweißens von Überkopfnähten, vor allem von Überkopfkappnähten, und der Erzeugung und Konstanthaltung vorgegebener Druckwerte auf verschiedenen Abschnitten längs der Schweißfuge, die notwendig sind für die Erzielung einwandfreier Schweißverbindungen, geschaffen wird.
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Dies wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß der Behälter gelenkig an einer Aufhängevorrichtung und drehbar um eine Aufhängeachse angebracht ist, in einer in Richtung auf das zu schweißende Bauteil bewegbaren Konsole befestigt ist, an der ein Kopierelement sowie in Längs- und Querrichtung pendelbar die formgebende Einrichtung montiert sind.
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Aus der DD-PS 75 209 ist es zum UP-Schweißen von waagerechten Schweißnähten an senkrechten ebenen und gekrümmten Flächen bekannt, die Schweißpulverkammer gelenkig anzuordnen.
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Die erfindungsgemäße konstruktive Ausführung der Vorrichtung, in der die formgebende Einrichtung und der Behälter an gesonderten, auf einer in Richtung zu dem zu schweißenden Bauteil hin beweglichen Konsole angebrachten Achsen befestigt sind, und die Ausführung der formgebenden Einrichtung und deren Installierung auf der Achse einer Aufhängung, so daß sie Pendelbewegungen in ihrer Längs- und Querebene ausführen kann, sowie die Anbringung eines Kopierelements auf der gleichen Konsole, das beim Schweißen mit der Oberfläche des zu schweißenden Bauteils kontaktiert, ermöglicht es, einen ständigen Kontakt der formbildenden Einrichtung und des Kopierelements mit dem zu schweißenden Bauteil bei verschiedenen Abweichungen der Schweißparameter bei der Fugenverbindung und der Geometrie der Schweißfuge (z. B. überhöhte Ränder, Wölbung oder Konkavität, Wellen u. a.) zu gewährleisten. Auf diese Weise befindet sich das Kopierelement unabhängig von einer beliebigen Änderung der Lage der formgebenden Einrichtung, hervorgerufen durch eine Änderung des Profils der Oberfläche des zu schweißenden Bauteils an der Stelle ihres Zusammenwirkens mit der formgebenden Einrichtung, in ständigem Kontakt durch seinen Abschnitt des Zusammenwirkens mit der Oberfläche des zu schweißenden Bauteils, wodurch ein Schwingen des Behälters bei einer Änderung des Profils der Oberfläche des Bauteils vermieden und die Schweißparameter, wie z. B. die Dicke des Schweißpulverkissens und der Druck des Schweißpulvers auf verschiedenen Abschnitten längs der Schweißfuge stabilisiert werden kann.
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Unter dem Schweißpulverkissen versteht man dabei den Bereich einer verdichteten, gepreßten Schweißpulverschicht, der durch einen gleichmäßig über die gesamte Fläche des Schweißpulverkissens verteilten vorgegebenen Druck gekennzeichnet ist, sich zwischen der oberen, zu dem zu schweißenden Bauteil gerichteten Fläche des schalenartigen Gehäuses und der Oberfläche des zu schweißenden Bauteils befindet und der auf die Oberfläche der Schweißfuge in der Schweißzone einen Druck ausübt.
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Vorteilhaft ist die formgebende Einrichtung um ein punktförmiges Widerlager am Ende eines Armes eines zweiarmigen Hebels pendelbar, dessen Drehachse an der Konsole befestigt und dessen anderer Arm mit einem zusätzlichen Antrieb verbunden ist, der gelenkig an der Konsole befestigt ist, wobei das Kopierelement auf der Aufhängeachse des Behälters installiert ist. Dies ermöglicht ein stufenfreies Folgen auf der Oberfläche der Schweißfuge durch die formgebende Einrichtung, was für die Konstanthaltung vorgegebener Druckwerte des Schweißpulvers während des Schweißens wesentlich ist.
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Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß die formgebende Einrichtung um ein punktförmiges Widerlager am in der Nähe des Schweißmundstücks gelegenen Ende der Konsole pendelbar ist und das Kopierelement in Form von Vorsprüngen auf der Oberfläche der formgebenden Einrichtung ausgeführt ist, wobei die Aufhängeachse des Behälters auf der vom Mundstück entgegengesetzten Seite der formgebenden Einrichtung angebracht ist und am Behälter Mittel zum Verschwenken angeordnet sind. Dies ermöglicht beim stufenlosen Folgen entlang der Oberfläche der Schweißfuge eine Regulierung der Lage des Behälters relativ zu dem zu schweißenden Bauteil, die beim Schweißen von Bauteilen verschiedener geometrischer Form wichtig ist.
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Vorzugsweise ist die Konsole auf einem Schlitten befestigt, der mit dem seiner Bewegung dienenden Antrieb auf einem Antriebswagen montiert ist, was beim Schweißen von Längsnähten stationär aufgestellter Bauteile zweckmäßig ist.
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Im folgenden wird die Erfindung durch ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, und zwar zeigt
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Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Überkopf- UP-Schweißen im Längsschnitt,
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Fig. 2 eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die in Fig. 1 abgebildete Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Überkopf-UP-Schweißen enthält einen Behälter 1 mit Schweißpulver 2.
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Im Behälter 1 sind Mittel für die Zuführung und das Andrücken des Schweißpulvers 2 an das zu schweißende Bauteil 3 montiert. Die Mittel für die Zuführung und das Andrücken des Schweißpulvers 2 beinhalten ein schalenartiges Gehäuse 4, das in Richtung zu dem zu schweißenden Bauteil 3 hin offen ist. Das Gehäuse 4 ist mit einem Zuführungsstutzen 5 verbunden, in dessen Inneren eine Schnecke 6 installiert ist, die über Kegelräder 7, 8 mit ihrem Antrieb 9 verbunden ist.
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Die Zuführung des Schweißpulvers zur Schweißfuge aus dem Behälter 1 geschieht folgendermaßen:
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Wenn die Schnecke 6 durch den Antrieb 9 in Rotation gebracht wird, gelangt das Schweißpulver 2 durch Öffnungen 10 im unteren Teil des Zuführungsstutzens 5 und durch den Zuführungsstutzen 5 in das schalenartige Gehäuse 4.
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Das Gehäuse 4 dient der Schaffung eines Schweißpulverkissens und der Ausübung eines lokalen Drucks mit Hilfe des Schweißpulverkissens auf einem längs der Schweißfuge relativ zur fertigen Naht 11 vor dem Lichtbogen gelegenen Abschnitt.
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Der Behälter 1 ist mit einem Schweißkopf 12 mit einem Mundstück 13 für die Zuführung einer selbstverzehrenden Elektrode 14, z. B. eines Elektrodendrahtes von einer Elektrodendrahtspule 15 mit Hilfe eines Zuführungsmechanismus 16 ausgerüstet. Das Mundstück 13 ist im Behälter 1 so montiert, daß es durch das schalenartige Gehäuse 4 hindurchgeht, und sein in das schalenartige Gehäuse 4 hineinragendes Ende relativ zum Zuführungsstutzen 5 versetzt angebracht ist.
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Diese Versetzung des Mundstücks 13 relativ zum Zuführungsstutzen 5 ist deshalb wichtig, weil in der Zuführungszone des Schweißpulvers aus dem Behälter 1 in das schalenartige Gehäuse 4 der Druck des Schweißpulvers 2 auf das zu schweißende Bauteil 3 nicht gleichmäßig verteilt ist. Zur Gewährleistung stabiler Schweißparameter ist jedoch eine gleichmäßige Verteilung des Drucks des Schweißpulvers 2 in der Brennzone des Lichtbogens in der Umgebung der Elektrode 14 notwendig.
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Eine derartige gleichmäßige Verteilung des Drucks wird dadurch erreicht, daß das Schweißpulverkissen mit einem konstanten vorgegebenen Druck an das zu schweißende Bauteil 3 gedrückt wird, wobei eine gleichmäßige Verteilung dieses Drucks über die Schweißzone durch Reibungskräfte bewirkt wird, die bei der Bewegung des zu schweißenden Bauteils 3 und der Schweißvorrichtung relativ zueinander entstehen.
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Dabei fällt das überschüssige, am Schweißvorgang nicht teilhabende Schweißpulver über das schalenartige Gehäuse 4 hinaus und gelangt im freien Fall in den Behälter 1.
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Auf diese Weise vollzieht sich eine Zirkulation des Schweißpulvers 2 aus dem Behälter 1 zur Schweißstelle und steigt die ökonomische Effektivität des Schweißprozesses.
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In der Nähe des Mundstücks 13 ist in einiger Entfernung von der Elektrode 14 eine formgebende Einrichtung 17 so montiert, daß sie in den Raum hinter der Wand des schalenartigen Gehäuses 4 hineinragen kann. Die formgebende Einrichtung 17 stellt eine aus einem wärmeleitenden Werkstoff angefertigte Platte dar, die ein solches Profil der mit dem Schweißpulverkissen und dem zu schweißenden Bauteil zusammenwirkenden Oberfläche hat, das die Schaffung der notwendigen Druckwerte in der Schweißzone und die Ausbildung der fertigen Naht 11 gewährleistet. Diese Platte 17 kann gekühlt werden, z. B. durch Wasser oder Luft.
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Zur Herstellung einwandfreier Kappnähte kann die formgebende Einrichtung 17 in Form eines Formschuhs ausgeführt und für den unmittelbaren Kontakt mit der entstehenden Naht eingerichtet werden, wodurch die Qualität der Oberfläche der fertigen Schweißnaht 11 verbessert wird.
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Die Form und das Profil der beim Schweißen mit dem Bauteil zusammenwirkenden Kontaktfläche der formgebenden Einrichtung 17 werden in erster Linie ausgehend vom Typ der Schweißfuge, der geforderten Form und den Abmessungen der fertigen Naht, der Marke und dem Typ des verwendeten Schweißpulvers und auch den Schweißparametern ausgewählt.
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Entsprechend der Erfindung ist der Behälter 1 gelenkig an einer Aufhängevorrichtung und drehbar um seine Aufhängeachse 18 angeordnet. Die Aufhängeachse 18 des Behälters 1 soll eine Pendelbewegung des Behälters 1 in der Ebene der Schweißfuge ermöglichen. Auf der Aufhängeachse 18 des Behälters 1 ist auch ein Kopierelement 19 montiert, das z. B. in Form eines Kopierrads ausgeführt werden kann. Das Kopierelement 19 gewährleistet eine konstante Entfernung zwischen der Oberfläche des zu schweißenden Bauteils 3 und der Aufhängeachse des Behälters 1.
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Solch eine Konstanthaltung der Entfernung ist wichtig für die Stabilisierung der Werte des Drucks, den das Schweißpulverkissen auf die Oberfläche des zu schweißenden Bauteils 3 ausübt, was zu einer Stabilisierung aller Kennwerte des Überkopfschweißens führt.
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Zur Gewährleistung der notwendigen Größe des Drucks des Schweißpulverkissens auf das zu schweißende Bauteil 3 ist die Vorrichtung mit einem Mittel zum Schwenken des Behälters 1 um seine Aufhängeachse 18, mit einem Mittel zum Andrücken des Kopierelements 19 an das zu schweißende Bauteil 3 und auch mit einer Aufhängevorrichtung für die formgebende Einrichtung 17 ausgerüstet.
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Die Aufhängeachse 18 des Behälters 1 befindet sich auf einer Konsole 20, die starr auf einem Schlitten 21 angeordnet ist. Der Schlitten 21 kann sich in Richtung zu dem zu schweißenden Bauteil 3 bewegen und hat zu diesem Zweck eine entsprechende Führung, die z. B. eine Führungsstange 22 darstellt. Dabei besitzt der Schlitten 21 ein Mittel zum Andrücken des Kopierelements 19an das zu schweißende Bauteil 3 in Form eines Antriebs 23 (z. B. eines pneumatischen oder hydraulischen Zylinders) zur Bewegung des Schlittens 21 in Richtung zu dem zu schweißenden Bauteil 3 hin.
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Die Aufhängeachse 18 kann am Behälter 1 oder am schalenartigen Gehäuse 4 (das mit dem Behälter 1 ein einheitliches Ganzes bildet) mit einer Versetzung relativ zum Mittel für die Zuführung und das Andrücken des Schweißpulvers 2 an das zu schweißende Bauteil 3 befestigt werden.
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Dabei ist es vorteilhaft, das Mittel für die Zuführung und das Andrücken des Schweißpulvers 2 an das zu schweißende Bauteil 3 (die oben beschriebenen Elemente sind Bestandteile dieses Mittels) von der Seite der fertigen Naht im Behälter 1 anzubringen.
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In diesem Fall ist es zweckmäßig, den Behälter 1 auf der gegenüberliegenden Seite mit dem Mittel zum Schwenken des Behälters 1 um seine Aufhängeachse 18 zu verbinden.
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Das Mittel zum Schwenken des Behälters 1 um seine Aufhängeachse 18 ist in Form eines Antriebs 24 (z. B. eines pneumatischen oder hydraulischen Zylinders) ausgeführt, der gelenkig mit dem Behälter 1 und dem Schlitten 21 verbunden ist.
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Der Antrieb 24 kann auch auf eine beliebige andere konstruktive Art ausgeführt werden, z. B. kann er einen Federmechanismus oder ein am Behälter 1 befestigtes Gewicht darstellen.
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Diese Ausführung des Behälters 1 ermöglicht die Schaffung eines hochempfindlichen Systems, das auf Änderungen des Oberflächenprofils des zu schweißenden Bauteils 3 reagiert und automatisch die notwendigen vorgegebenen Druckwerte des Schweißpulvers in der Schweißzone konstant hält.
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Auf der starr auf dem Schlitten 21 befestigten Konsole 20 ist auf einer Pendelachse 25 eine Aufhängevorrichtung der formgebenden Einrichtung 17 montiert.
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Die Aufhängevorrichtung der formgebenden Einrichtung 17 stellt einen zweiarmigen Hebel 26 dar. An dem einen Ende des zweiarmigen Hebels 26 befindet sich die Aufhängeachse der formgebenden Einrichtung 17, die in Form eines punktförmigen Widerlagers 27 ausgeführt ist.
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Die formgebende Einrichtung 17 ist derartig konstruktiv ausgeführt und auf dem Widerlager 27 der Aufhängevorrichtung so montiert, daß die Möglichkeit ihrer Selbsteinstellung relativ zur Oberfläche des zu schweißenden Bauteils 3 besteht.
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Der andere Arm des zweiarmigen Hebels 26 ist mit einem zusätzlichen Antrieb 28 verbunden (z. B. mit einem pneumatischen oder hydraulischen Zylinder). Als zusätzlicher Antrieb 28 können Federmechanismen, Gewichte, Gegengewichte u. a. verwendet werden.
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Der Antrieb 28 ist gelenkig an der Konsole 20 befestigt. Diese konstruktive Lösung der Aufhängevorrichtung der formgebenden Einrichtung 17 ermöglicht es, beim Schweißen besonders genau und stufenfrei der Oberfläche des zu schweißenden Bauteils 3 mit Hilfe der formgebenden Einrichtung 17 zu folgen. Dabei gewährleistet solch eine Aufhängung es auch, die Reibungskräfte zu kompensieren, die beim Zusammenwirken der Oberfläche des zu schweißenden Bauteils 3 mit der formgebenden Einrichtung 17 entstehen, wodurch Bedingungen für die Konstanthaltung der vorgegebenen Kennwerte bei der Ausführung des Überkopfschweißens geschaffen werden.
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Die Befestigung der Aufhängevorrichtung der formgebenden Einrichtung 17 am Widerlager 27 auf der Konsole 20 und die kinematische Kupplung des Schlittens 21 mit dem zu schweißenden Bauteil 3 über die Konsole 20 mit dem Kopierelement 19 ermöglicht es, die Lage des zweiarmigen Hebels 26 relativ zu dem zu schweißenden Bauteil 3 bei Abweichungen der Form des Bauteils von einer regelmäßigen geometrischen Form und beim Schweißen von Bauteilen mit einer unregelmäßigen geometrischen Form zu stabilisieren.
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Eine solche Stabilisierung der Lage des zweiarmigen Hebels 26 gewährleistet beim Schweißen eine Konstanthaltung vorgegebener Winkel, unter denen die formgebende Einrichtung 17 mit der Oberfläche des zu schweißenden Bauteils 3 zusammenwirkt, wodurch die Verteilung des Drucks des Schweißpulvers auf verschiedenen Abschnitten längs der Schweißfuge konstant bleibt.
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Für die Bewegung der Vorrichtung in Schweißrichtung bei Bedarf ist sie mit einem Antriebswagen 29 ausgerüstet, auf dem starr die Führungsstange 22 für die Bewegung des Schlittens 21 und gelenkig der Kraftantrieb 23 für die Bewegung des Schlittens 21 befestigt sind. Der Antriebswagen 29 hat einen eigenen Antrieb 30.
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Solch ein Antriebswagen 29 ist wesentlich für die Beweglichkeit der Vorrichtung längs der Schweißfuge. Der Antriebswagen 29 dient der Fortbewegung der gesamten Vorrichtung längs der Schweißfuge, was des öfteren notwendig ist beim Schweißen schwer wendbarer flacher Bauteile, besonders bei der Ausführung von Überkopfschweißarbeiten.
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Es ist auch möglich, die Aufhängeachse der formgebenden Einrichtung 17 in Form eines punktförmigen Widerlagers 31 (Fig. 2) am in der Nähe des Schweißmundstückes 13 gelegenen Ende der Konsole 20 auszuführen. Dabei ist es vorteilhaft, das Kopierelement in Form von Vorsprüngen 32 auf der Oberfläche der formgebenden Einrichtung 17 auszuführen. Solch eine konstruktive Lösung der Aufhängevorrichtung der formgebenden Einrichtung 17 und die Ausbildung des Kopierelements auf ihrer Oberfläche ermöglichen die Schaffung optimaler Bedingungen für die Konstanthaltung vorgegebener Druckwerte des Schweißpulvers 2 und der formgebenden Einrichtung 17 während des Schweißprozesses auf verschiedenen Abschnitten längs der Schweißfuge.
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Es ist günstig, die Aufhängeachse 18 des Behälters 1 auf der Konsole 20 auf der dem Mundstück 13 entgegengesetzten Seite der formgebenden Einrichtung anzubringen. Dabei ist es zweckmäßig, den Behälter 1 mit einem Mittel 33 für seine Bewegung relativ zur Aufhängeachse 18 auszurüsten. In diesem Fall wird die Achse 18 zweckmäßigerweise am Mittel 33 für die Bewegung des Behälters 1 derartig befestigt, daß der an dieser Achse 18 aufgehängte Behälter 1 einen einarmigen Hebel darstellt.
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Eine solche konstruktive Lösung, bei der die Aufhängeachse 18 des Behälters 1 außerhalb des Behälters 1 angebracht ist, ermöglicht in höchstem Grad eine stufenfreie Änderung der Lage des Behälters bei einer Änderung der Geometrie des zu schweißenden Bauteils während des Schweißprozesses.
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Die Ausrüstung des Behälters 1 mit dem Mittel 33 ermöglicht eine Regulierung der Lage des Behälters 1 relativ zu dem zu schweißenden Bauteil 3. Solch eine Regulierung ist wesentlich beim Schweißen von Bauteilen mit unterschiedlicher Form und Geometrie.