DE7925662U1

DE7925662U1 - Zuführungseinrichtung für granulierte und pulverige Schweisspulver und Zuschlagstoffe

Info

Publication number: DE7925662U1
Application number: DE19797925662
Authority: DE
Original assignee: Salzgitter AG
Current assignee: Salzgitter AG
Priority date: 1979-09-11
Filing date: 1979-09-11
Publication date: 1982-05-27

Description

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05.03.82

SALZGITTER AG

Postfach 41 11 29 J

3320 Salzgitter 41

Zuführungseinrichtung für granulierte und pulverige Schweißpulver und Zuschlagstoffe |

Die Neuerung 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 Schweißpulverbehälter, 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 Pulverobschluß 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 930 939, als gelöst betrachtet werden. Diese bekannten Einrichtungen 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 Pulverförderung 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 Pulverabdekkung aufgelockert und die erforderliche dichte Pulverabdeckung gegen die Atmosphäre ist nicht mehr gewährleistet, wodurch bekannterweise erhebliche Mangel in derSchweißnahtqualität entstehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Neuer ung 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 Zuführungsleitungen 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 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 neuerungs gemäßen Merkmalen ausgestattet:

a) mindestens ein auf einem Schweißtraktor um eine horizontale Achse schwenkbar gelagerter Schweißpulverbehälter, 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 Schweißpul— verbehälter, bzw. an der daran angeschlossenen Dosiereinrichtung, is t ein biegsames oder gelenkiges Zufüh— rungsleitungsstück angeordnet, das mit einer starr am Schweißtraktor angeordneten die Schweißelektrode umgebenden Pulveraufgabevorrichtung in Verbindung steht.

—v Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß das Schweißpulver

und gegebenenfalls ouch 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 neuerungsgemäßen Einrichtung, z. B. bei einem anderen Schweißverfahren, auch horizon-

j tale und gekrümmte Schweißnähte an geneigten Flächen hergestellt werden.

Die Neuerung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.

Diese zeigen: Fig. 1 die Zuführungseinrichtung an einem Schweißtraktor beim Schweißen eines Kugelbehälters in vier verschiedenen Positionen.

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Zuführungseinrichtung aus Pos. A,

In der Fig. 1 ist ein kugelförmiger Druckbehälter dargestellt₇ 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. B. aus der Pos. D auf dem Behältermantel 20 über die Pos. A bis in die Pos. B gefahren.

Der Schweißtraktor 6 ist in an sich bekannter Weise mit einer Drahttrommel 7 und einer Drahtvorschubvorrichtung ausgestattet, mit der die endlose Schweißelektrode 9 während des Schweißvorganges kontinuierlich in die SchweißzonejVorge sch oben wird. Die Schweißelektrode 9 ist dabei mit Schweißpulver umgeben. Die an sich bekannte Pulveraufgabe 17 ist 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, das Antriebszahnrad 11, welches in eine neben

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der Schweißnaht auf dem Behältermantel 20 befestigte Zahnstange 12 eingreift.

Die neueriingsgemäße Zuführungseinrichtung 1 für das Schweißpulver besteht aus dem Schweißpulverbehälter 2_A 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,

■s 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 Schwvißpulverbehälter 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 Schweitfzone gewährleistet ist. Der Schweißpulverbehälter 2, bzw. die daran angeschlossene Dosiervorrichtung 14, ist mit einem elastischen

) Zuführungsleitungstück 15, z. B. einem Schlauchstück, versehen,

das auch der vertikalen Stellung, wie in der Pos. B dargestellt, mindestens um 45° seitwärts auschwenkbar ist. Diese Stellung zeigt z. B. die eingezeichnete Pos. A. Das elastische Zuführungs· leitungsstück 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 neuerungs gemäße Einrichtung ist eine störungsfreie und einwandfreie Schweißpulverzufuhr in die Schweißzone an ver-

tikalen bis zu horizontalen gekrümmten Flächen durchführbar, so daß das Eiektroschlackeschweißverfahren zur Herstellung von kugelförmigen Behältern, z. B. im Bereich der Positionen A bis B₇ 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 Verschweißung des Behältermanteis 20 mit der neuerungsgemäßen Einrichtung aus der einer unteren bis über die Mitte des Behälters hinaus in eine obere Ebene in einem Zuge vollautomatisch durchgeführt werden.

Im Gegensatz zu den dargestellten Einrichtungen gemäß den -Positionen A, B, D und Fig. 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 2 versehen. Bei dieser Darstellung wird die stets vertikale Lage des Pulverbehälters 2 zwangsweise über das Antriebszahnrad 11 gesteuert. Das wird dadurch erreicht, daß über dus Ar briebszahnrad 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 C wird das Zahnrad 23 um 90° verstellt, wodurch die vertikale Stellung des Schweißpulverbehälters in allen Neigungswinkeln zwischen den Positionen A bis C erzielt wird.

Anstatt des elastischen Zuführungsleitungsstückes 15 kann auch ein gelenkiges Rohrleitungsstück verwendet werden. Z. B. ein Rohrleitungsgelenk, dessen Schwenkachse in diesem Falle in der horizontalen Achse 5 der schwenkbar gelagerten Zuführungseinrichtung 1 angeordnet werden muß.

Die neuerungsgemäße Zuführungseinrichtung 1 ist nicht nur für die beschriebene Herstellung von vertikalen gekrümmten Schweißnähten einsetzbar, sondern auch für das Schweißen von horizontalen gekrümmten Nähten 24 in allen Neigungsebenen der Behälterzonen vorteilhaft einzusetzen. Hierzu wird der Schweißtraktor 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 D der Fig. 1 eingezeichnet sind.

Urn die neuerungsgemäße Zuführungseinrichtung 1 sowohl für die Herstellung von vertikalen als auch von horizontalen Schweißnähten einsetzen zu können, wird zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, OaB die horizontale Achse 5 gegenüber der Laufrichtung 19 am Schweißtraktor 6 um 90 verstellbar angeordnet ist.

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Claims

05.03.82 Schutzansprüche

1. 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, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) mindestens ein cuf einem Schweißtraktor (6) um eine horizontale Achse (5) schwenkbar gelagerten Schweißpulverbehälter, gegebenenfalls mit daran angeschlossenen Dosiervorrichtung (14), der - unabhängig von dem Neigungswinkel des sich über die gekrümmten Flächen bewegenden Schweißtraktors (6) - stets in eJner vertikalen Lage gehalten ist, b) jeweils an einem der schwenkbar gelagerten Schweißpulver-

IS behälter (2), bzw. an der daran angeschlossenen Dosierein-

richtung (14), ist ein biegsames oder gelenkiges Zuführungsleitungsstück (15) angeordnet, das mit einer starr am Sehweißtraktor (6) angeordneten die Schweißelektrode (9) umgebenden

ί Pulveraufgabevorrichtung (17) in Verbindung steht.

2. Zuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Lage des Schweißpulverbehälters (2) und/oder mehrere Behälter (2) dutch die Schwerkraft des Eigengewichtes

f oder durch ein zusätzliches Gewicht (18) bewirkt wird.

3. Zuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der vertikalen Lage des Schweißpulverbehalters (2) über Getriebeteile (21, 22) auf das am Führungsarm (4) festangeordnete Zahnrad (23) durch entsprechende Win

kelverstellung vom Antriebszahnrad (ll) 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 Zuführungsleitungstück (15) aus einem elastischen Schlauchabschnitt besteht.

6. Zuführungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungsleitungstück (15) aus einem schwenkbaren Rohrgelenk besteht, dessen Schwenkachse in Flucht zu der Drehachse (5) des Schweißpulverbehälters (2) ausgerichtet ist,

7. Zufübungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, zum Schweißen von unten nach oben verlaufenden, gekrümmten Nähten, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Achse (5) quer zur Laufrichtung (19) des Traktors (6) angeordnet ist.

8. Zuführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, zum Schweißen von etwa horizontalen gekrümmten Nähten, dadurch gekennzeichnet, daß 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.