EP2512716A1 - Manuell angetriebene schweissvorrichtung zum lichtbogenschweissen sowie verfahren zum lichtbogenschweissen - Google Patents

Manuell angetriebene schweissvorrichtung zum lichtbogenschweissen sowie verfahren zum lichtbogenschweissen

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EP2512716A1
EP2512716A1 EP10795987A EP10795987A EP2512716A1 EP 2512716 A1 EP2512716 A1 EP 2512716A1 EP 10795987 A EP10795987 A EP 10795987A EP 10795987 A EP10795987 A EP 10795987A EP 2512716 A1 EP2512716 A1 EP 2512716A1
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EP
European Patent Office
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welding
holder
guide
movement
guide carriage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10795987A
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Inventor
Osman ALGÜN
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority claimed from DE202009017976U external-priority patent/DE202009017976U1/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2512716A1 publication Critical patent/EP2512716A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0211—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track
    • B23K37/0217—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track the guide member being fixed to the workpiece
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45D—HAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
    • A45D29/00—Manicuring or pedicuring implements
    • A45D29/04—Nail files, e.g. manually operated
    • A45D29/05—Nail files, e.g. manually operated motor-driven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0205—Carriages for supporting the welding or cutting element guided by hand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/028—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams
    • B23K9/0282—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections
    • B23K9/0286—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections with an electrode moving around the fixed tube during the welding operation

Definitions

  • the present invention relates to a manually driven welding apparatus for arc welding and a method of arc welding.
  • manual welding especially in manual arc welding, the quality, durability and appearance of the welds are highly dependent on the qualification, performance, care, training and experience of the welder. There are only a few mechanical aids, but they must be largely controlled by the welder.
  • a device for arc welding in which a welding head with pendulum movement moves both in the direction of the welding movement and transversely thereto.
  • a drive for a machine frame and a drive for a support carrying the welding head are provided and can be controlled independently.
  • US 30 35 156 A is concerned with a welding head and means to provide relative movement of the welding head in comparison to the weld. There is also an oscillation, but again motor driven. - Similarly, the US 27 76 363 A.
  • the invention is based on the technical problem of providing a welding apparatus which facilitates a manual welding operation and allows a uniform and high quality of welds.
  • a manually driven welding apparatus for arc welding is provided with a welding torch head with electrode, the
  • a guide rail which can be arranged parallel to a weld seam to be produced has.
  • a guide carriage can be guided on the guide rail and can be driven to produce a feed.
  • On the guide carriage a holder for holding the welding torch head is arranged.
  • the holder has on the actuating device for manually generating a pivoting movement of the welding burner head.
  • the welding device further comprises a transmission device, wherein the pivotal movement of the holder via the transmission device on the guide carriage for generating the propulsion of the guide carriage is transferable.
  • the manual arc welder welding apparatus of the present invention allows most of the movement required in welding to be guided and mechanically performed by the manually driven welder. The welder is thus relieved of a large part of the movement and removed from the influence of the welder.
  • the welding worker now has to carry out the pivoting movement of the burner head via the actuating device, whereby he can determine the speed of the feed via the speed of the pivoting movement. If the welding device is used for TIG welding, the welding worker must also supply the welding filler.
  • the welding device according to the invention can be made relatively small, so that it can also be used in inaccessible places. Thus, a use of the welding device according to the invention on a construction site is possible.
  • the structurally relatively simple structure also allows a cost-effective design of the welding device according to the invention.
  • the use of the welding device according to the invention in experienced welding workers has the advantage over welding machines that the welding process can be influenced to a certain extent and thus the welding worker with his trained eye can observe the welding process and possibly influence it.
  • the manually driven welding device also has the advantage that it keeps the electrode of the welding torch head always at the optimum distance from the weld to be produced and thus the welding worker often spares the uncomfortable attitude when guiding the welding torch head. This also results in increased performance per welding worker and time, since the welding workers need less break without uncomfortable attitude when performing the welding.
  • the holder is attached via a hinge to the guide carriage, such that the holder for generating the pivoting movement of the burner head is pivotable.
  • a hinge allows a structurally simple manner a pivotal mounting of the burner head to the guide carriage.
  • the guide rail has a toothing, in which engages the guide carriage, such that defined via the engagement in the toothing of the feed generated
  • the guide carriage has a worm wheel for engaging in the Zahnu ng.
  • the toothing may for example be arranged on the guide rail.
  • the transmission device has a freewheel, with which the holder is connected, such that the holder transmits the pendulum of the pivotal movement of the burner head only in one direction to the transmission device.
  • At least one pivot lever is arranged on the guide carriage, with which the holder for transmitting the pivoting movement via a connecting element is connectable, wherein the connecting element is preferably a push rod, which is preferably pivotally attached to the holder and the pivot lever, wherein Preferably, the pivot lever cooperates with the freewheel.
  • the connecting element is preferably a push rod, which is preferably pivotally attached to the holder and the pivot lever, wherein Preferably, the pivot lever cooperates with the freewheel.
  • the transmission device has at least one toothed gear, which is connectable to the holder via a connecting element, wherein preferably the connecting element is a push rod which is connectable to a rack of the toothed gear and further preferably the toothed gear cooperates with the freewheel.
  • the transmission device has at least one stop for limiting the transmitted pivoting movement, wherein preferably each stopper
  • the adjustable embodiment of the stops also allows the adaptation of the welding device to different welds by different feed lengths and different widths of the pivoting movements are adjustable. It can be provided that the connecting element which connects the holder to the transmission device, is slidably mounted on the holder, such that the transmission ratio of the pivoting movement to be transmitted is adjustable. This makes it possible in an advantageous manner to adapt the welding device to different requirements of welds.
  • the guide rail has lateral guide edges and the guide carriage has at least two rollers, preferably four rollers, which act on the guide edges, such that the guide carriage engages around the guide rail.
  • the rollers each run as a double role
  • the welding device according to the invention can be arranged on the guide rail such that tilting of the guide carriage on the guide rail is not possible. This minimizes the risk that the guide carriage tilts away from the guide rail during a welding operation. It is even possible to use the guide carriage overhead, as with the help of the guide rollers of the guide carriage can be fixed to the guide rail, that it can not fall off the guide rail.
  • the guide rail may for example have a curvature, wherein the guide carriage is adaptable to the curvature of the guide rail, such that the welding device can be used for an orbital welding operation.
  • the guide carriage can be adapted for example by an adjustment of the guide rollers to the guide rail.
  • a particularly flexible area of application of the welding device according to the invention is possible.
  • the holder is removable together with the welding burner head of the guide carriage, preferably together with the connecting element, wherein preferably the hinge is folded down, such that the holder is attachable in different directions on the guide carriage.
  • the transmission device of the welding device according to the invention can also have, for example, two freewheels with a corresponding pivot lever or toothed gear, so that the connecting element engages the gear device at different points and via different freewheels.
  • the invention further provides a method for arc welding in which a manually generated pivotal movement of a welding torch head is transferable to a guided parallel to the welding seam welding device, wherein the welding device converts the pivoting movement in a feed movement and the pivoting movement and the advancing movement of the welding torch head leads.
  • only the pivotal movement in a first direction can be converted into a feed motion, and the pivotal movement in a second direction is not converted, preferably using a freewheel.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a manually operated welding device according to the invention in a schematic perspective view
  • FIG. 2 shows a schematic side view of the exemplary embodiment of a manually driven welding device illustrated in FIG.
  • FIG. 3 shows a schematic perspective view of a second embodiment of a manually driven welding device according to the invention
  • FIG. 4 is a schematic side view of the manually operated welding apparatus shown in FIG. 3
  • FIG. 5 is a perspective view of a further third exemplary embodiment of the manually operated welding apparatus according to the invention.
  • a first embodiment of a manually operated welding apparatus 1 for arc welding is shown schematically.
  • the manually driven welding device 1 has a guide carriage 9 with a carriage housing 10, which can be guided on a guide rail 7.
  • the guide rail 7 is arranged parallel to a weld seam 8, not shown in FIGS. 1 and 2.
  • the weld 8 is an orbital weld which is intended to connect a tube 100 to a second tube 100 (not shown in FIGS. 1 and 2). Reference is made to FIG. 4.
  • the guide rail 7 has a curvature which is adapted to the curvature of the pipe 100.
  • the guide rail 7 extends on supports 70, which hold the guide rail 7 at a predetermined distance from the tube 100 (see FIG.
  • the guide carriage 9 has four guide rollers 17, which are designed in the embodiment shown in Figures 1 and 2 as double roles.
  • the guide rollers 1 7 engage on lateral guide edges 1 2 of the guide rail 7.
  • the angle of the guide rollers 17 is adapted to the curvature of the guide rail 7.
  • the guide carriage 9 surrounds the guide rail 7 and thus allows a guide of the guide carriage 9 in an advantageous manner on the guide rail 7.
  • By providing guide rollers 1 7 in the form of double rollers between the double rollers 17a formed a groove in the the guide edges 12 of the guide rail 7 can engage in an advantageous manner. This makes it possible that the housing 10 of the guide carriage 9 is held at a predetermined distance above the guide rail 7.
  • the guide roller 17 designed as a double roller makes it possible to prevent the guide carriage 7 from falling over or falling down from the guide rail 7 (see FIG.
  • Guide carriage 9 is arranged, so that in this way a removal of the guide carriage 9 is made possible by the guide rail 7.
  • the guide rail 7 has a toothing 19, which is arranged centrally on the guide rail 7 and into which a worm wheel 21 mounted in the housing 10 of the guide carriage 9 engages in a meshing manner.
  • a rotational movement of the worm wheel 21 a feed of the guide carriage 9 on the guide rail 7 is generated by the worm gear 21 correspondingly cooperating with the toothing 19 of the guide rail 7.
  • a welding torch head 3 with electrode 5 is pivotally mounted via a holder 1 1, via which the electrode 5 is held at a predetermined distance above the weld 8 to be produced.
  • the welding torch head 3 can be a conventional welding torch head, which is received in the holder 11 with a corresponding supply hose 3a, which has, for example, the one power line and a line for inert gas, and a welding torch grip 3b.
  • the holder 1 1 is pivotally attached to the housing 10 via a not shown in Figures 1 and 2 hinge.
  • the hinge allows a pendulum pivotal movement of the holder 1 1 and thus of the welding torch head 3, which can be initiated, for example, via the schematically illustrated actuator 13 by a welding worker in the holder 1 1.
  • the welding torch handle 3b serves as an actuating device.
  • the shape of the weld 8 shown schematically in FIG. 5 is established.
  • a transmission device 15 is arranged, which consists of the worm wheel 21, two pivoting levers 23 and
  • the pivot lever 23 are each connected via a freewheel 25 with the worm wheel 21, so that a pivoting movement of the pivot lever 23 in one direction or in both directions transmits a rotational movement to the worm wheel 21 and thus generates a feed of the guide carriage 9 on the guide rail 7 ,
  • the holder 1 1 is connected via a connecting element 27, which is designed as a push rod in Figures 1 and 2 and 5, with one end of the pivot lever 23, so that the pivotal movement of the holder 1 1 and 3 of the welding torch head cause a rotational movement of the pivot lever 23 ,
  • the connecting element 27 is in each case connected via a rotary or ball joint with the holder 1 1 and the pivot lever 23.
  • Burner head 3 possible in which the pivoting movement in one direction produces a movement obliquely to the weld edge and in the direction of the weld seam region to be generated, while during the pivoting movement in the other direction, a movement is generated almost orthogonal or also obliquely to the weld edge.
  • the welding device 1 according to the invention can thus produce this welding movement in an advantageous manner, the essential movement elements being predetermined by the guide carriage 9.
  • the welding device 1 according to the invention also makes it possible that the movement of the pivot lever 23 is limited by means of stops 31, wherein the stops 31 are preferably verstel lbar. If nu n the pivot lever 23 is connected via a connecting element 27 which is rigid, is thus also the pivotal movement of the holder 1 1 and thus of the welding torch head 3 are limited, whereby an adaptation to different weld seam widths is possible.
  • the connecting element 27 is attached via a connecting slide 33 on the holder 1 1, wherein the connecting carriage 33 is displaceable.
  • This makes it possible to set a transmission ratio between the pivoting movement of the holder 1 1 and the movement transmitted by the connecting element 27.
  • This gear ratio determines in use the length of the feed generated during a pivoting movement.
  • the hinge of the holder 1 1, not shown in FIGS. 1 and 2 can be removed in a simple manner from the guide carriage 9, and the welding head 3 can be simply folded over the hinge be attached in a different direction to the welding device 1 according to the invention without much effort.
  • the connecting element 27 is merely inserted into the pivoting lever 23 and into the connecting carriage 33.
  • the second pivot lever 23 and the second freewheel 25 is provided, with which the connecting element 27 is connected in this arrangement.
  • FIGS. 3 and 4 a second embodiment of a welding device 1 according to the invention is shown schematically.
  • the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 3 and 4 has essentially the same elements as the exemplary embodiment of a welding device 1 according to the invention shown in FIGS. 1 and 2.
  • the essential difference between the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 3 and 4 and the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2 is the transmission of the pivoting movement to the worm wheel 21.
  • the pivotal movement of the holder 1 1 is transmitted via the connecting element 27 to a toothed gear 40, which consists of a rack 41 and a gear 42.
  • the gear 42 is connected via the freewheel 25 with the screw 21.
  • the connecting element 27 now displaces the rack 41 during the pivotal movement of the holder 1 1, so that the toothed gear 40 converts the translatory movement of the rack 41 into a rotational movement of the gear 42. Due to the freewheel 25 only the rotational movement in
  • the connecting element 27 which is designed in the embodiment shown in Figures 3 and 4 as a length-adjustable push rod, engages a rod 45 which is connected to the rack 41.
  • the connecting element 27 is in turn connected to a sliding connecting carriage 33 with the holder 1 1.
  • stops can also be provided in the embodiment shown in Figure 3 and 4, which may be provided laterally of the rack 41, so that the movement of the rack 41 is limited.
  • FIG. 5 shows a further (third) exemplary embodiment of the welding device 1 which is driven according to the invention and manually. As in
  • the welding device 1 has a welding torch head 3 with electrode 5.
  • a guide rail 7, which can be arranged parallel to the weld 8 to be produced.
  • several guide rollers 1 7 are shown, with the help of the guide carriage 9, the guide rail 7 firmly engages around.
  • the guide carriage 9 can lead to the guide rail 7 and can be driven to generate the feed.
  • the actuator 13 is realized, with the help of which a pendulum pivotal movement of the holder 1 1 and consequently of the welding torch head 3 is generated.
  • a merely indicated in the figure 5 pommel is acted upon manually by a direction indicated by arrows pendulum motion or the oscillating pivoting movement described.
  • the welding device 1 has a transmission device 1 5, wherein the Schwen kGHz the holder 1 1 via the transmission device 15 is transmitted to the guide carriage 9 for generating the propulsion of the guide carriage 9 relative to the guide rail 7.
  • any movement of the actuating device 13 for advancing the guide carriage 9 relative to the guide rail 7 can be utilized.
  • a zigzag-like oscillating movement of the welding torch head 3 or its electrode 5 in the region of the weld seam 8 is made available, as shown in partial detail in FIG. Work for this purpose
  • the actuating device 13 shown on the right in FIG. 5 can provide the pivoting lever 23 and associated freewheel 25 for propulsion (in both directions of pivoting of the knob or the actuating device 13), whereas in the opposite direction of advancement the left actuating device 13 is involved associated pivot lever 23 and freewheel 25 is used.
  • the in each case during the feed movement not acted pivot lever 23 remains through the associated freewheel 25 in its position.
  • the welding head 3 with associated electrode 5 is held on the holder 11 by a clamp 1 10.
  • a reversal of the direction of the carriage 9 thus only requires that the clamp 1 10 is opened on the holder 1 1, so that in connection thereto and the welding torch head 3 with the electrode 5 is aligned according to the weld 8 to be produced.
  • the welding apparatus 1 according to the invention can be used not only for an orbital welding operation as shown in the embodiments, but also in a welding operation of a straight weld 8 with which, for example, two panels are welded together, the welding apparatus according to the invention can be used be executed by the guide rail 7 as a straight rail. In such a
  • the guide rollers 1 7 must be adapted to the guide rail 7 accordingly.
  • adjustable guide rollers 17 on the guide carriage 9, via which the guide carriage 9 can be adapted to different guide rails 7.
  • Various types of transmission devices 15 may be provided for transmitting the pendulum swinging motion.
  • the transmission device 15 can have, for example, a spur gear, a toothed belt pulley, chains or belt drives, ratchets or a worm gear.
  • the holder of the welding torch head 3 and the hinge 47 adjustably connected to the guide carriage 9, so that the position of the welding torch head 3 is adjustable.
  • the position of the welding torch head 3 can thus be adjusted, for example, in all three spatial directions, so that an optimal alignment of the welding torch head 3 to the weld seam 8 is possible.

Abstract

Die manuell angetriebene Schweißvorrichtung (1) zum Lichtbogenschweißen ist versehen mit einem Schweißbrennerkopf (3) mit Elektrode (5), m it einer Führungsschiene (7), die parallel zu einer zu erzeugenden Schweißnaht (8) anordbar ist, mit einem Führungsschlitten (9), wobei der Führungsschlitten (9) auf der Führungsschiene (7) führbar und zum Erzeugen eines Vorschubes antreibbar ist, mit einer Halterung (11) zum Haltern des Schweißbrennerkopfes (3) an dem Führungsschlitten (9) und mit einer Betätigungsvorrichtung (13) zum manuellen Erzeugen einer pendelnden Schwenkbewegung der Halterung (11) und des Schweißbrennerkopfes (3), und mit einer Getriebevorrichtung (15). Die Schwenkbewegung der Halterung (11) ist über die Getriebevorrichtung (15) auf den Führungsschlitten (7) zum Erzeugen des Vortriebes des Führungsschlittens (9) übertragbar.

Description

Manuell angetriebene Schweißvorrichtung zum Lichtbogenschweißen sowie Verfahren zum Lichtbogenschweißen
Beschreibung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine manuell angetriebene Schweißvorrichtung zum Lichtbogenschweißen sowie ein Verfahren zum Lichtbogenschweißen. Bei manuellen Schweißarbeiten, insbesondere bei manuellen Lichtbogenschweißarbeiten , ist d ie Qual ität, die Haltbarkeit und das Aussehen der Schweißnähte stark von der Qualifikation, der Leistung, der Sorgfalt sowie von Ausbildung und Erfahrung des Schweißers abhängig. Es existieren nur wenige mechanische H ilfsmittel , die jedoch weitgehend vom Schweißer gesteuert werden müssen.
Hochbeanspruchte Bauteile und Rohrleitungen, wie sie beispielsweise im Kraftwerksbau, insbesondere im Kernkraftwerksbau, eingesetzt werden , bestehen häufig aus austenitischen Stahlsorten, welche an die Schweißung sehr hohe Anforderungen stellen. Entsprechend hoch ist der Aufwand für Ausbildung, Schulung, Überwachung und Qualitätssicherung der Schweißer. Fehler bei den Schweißarbeiten an derartigen Bauteilen sind im Regelfall nur mit erheblichem Aufwand an Zeit und Kosten behebbar. Neben man uel len Schweißverfahren existieren Schweißautomaten, die maschinell Schweißnähte erzeugen. Derartige Schweißautomaten sind jedoch recht teuer und meist vorrichtungstechnisch sehr aufwändig und sperrig, sodass sie häufig, insbesondere auf Baustellen, nicht eingesetzt werden können.
Schweißautomaten können bei dem Einsatz zwar von einem Schweißer beobachtet werden, jedoch ist eine Beeinflussung des Schweißautomaten während des Schweißens nicht oder nur im beschränkten Maße möglich. Durch d ie DE 20 27 187 B2 ist eine Vorrichtung zum Lichtbogenschweißen bekannt geworden, bei welcher ein Schweißkopf mit Pendelbewegung sowohl in Richtung der Schweißbewegung als auch quer hierzu verfährt. Dazu sind ein Antrieb für ein Maschinengestell und ein Antrieb für eine den Schweißkopf tragende Halterung vorgesehen und lassen sich unabhängig voneinander steuern.
Ähnlich wird in der DE 924 707 B vorgegangen. Tatsächlich befasst sich dieses Dokument mit einer Einrichtung zum elektrischen Lichtbogenschweißen mit einer der Elektrode eine Schwänzelbewegung erteilenden Vorrichtung.
Die US 30 35 156 A befasst sich mit einem Schweißkopf und Mitteln, um eine relative Bewegung des Schweißkopfes im Vergleich zur Schweißnaht zur Verfügung zu stellen. Dabei findet auch eine Oszillation statt, allerdings erneut motorgetrieben. - Ähnlich geht die US 27 76 363 A vor.
Demzufolge l iegt der Erfindung das techn ische Problem zugrunde, eine Schweißvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen manuellen Schweißvorgang vereinfacht und eine gleichmäßige und hohe Qualität von Schweißnähten ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1 und 13.
Erfindungsgemäß ist eine manuell angetriebene Schweißvorrichtung zum Lichtbogenschweißen mit einem Schweißbrennerkopf mit Elektrode vorgesehen, die
eine Führungsschiene, die parallel zu einer zu erzeugenden Schweißnaht anordbar ist, aufweist. Ein Führungsschlitten ist auf der Führungsschiene führbar und zum Erzeugen eines Vorschubs antreibbar. An dem Führungsschlitten ist eine Halterung zum Haltern des Schweißbrennerkopfes angeordnet. Die Halterung weist an der Betätigungsvorrichtung zum manuellen Erzeugen einer Schwenkbewegung des Schweißbrennerkopfes auf. Die Schweißvorrichtung weist ferner eine Getriebevorrichtung auf, wobei die Schwenkbewegung der Halterung über die Getriebevorrichtung auf dem Führungsschlitten zum Erzeugen des Vortriebs des Führungsschlittens übertragbar ist.
Die erfindungsgemäße manuell angetriebene Schweißvorrichtung zum Lichtbogenschweißen ermöglicht, dass ein Großteil der bei dem Schweißen erforderlichen Bewegung durch die manuell angetriebene Schweißvorrichtung geführt und mechanisch ausgeführt wird. Dem Schweißer wird somit ein Groß- teil der Bewegung abgenommen und der Beeinflussung durch den Schweißer entzogen.
Der Schweißarbeiter hat nunmehr led igl ich d ie Schwen kbewegung des Brennerkopfes über die Betätigungsvorrichtung auszuführen, wobei er die Geschwind igkeit des Vorschubs über d ie Geschwindigkeit der Schwenkbewegung bestimmen kann. Falls die Schweißvorrichtung zum WIG-Schweißen eingesetzt wird, muss der Schweißarbeiter ferner den Schweißzusatz zuführen.
Dadurch ist es möglich, dass auch kompl iziertere Schweißarbeiten durch angelernte Schweißer ausgeführt werden können. Der Aufwand für Schulung und Überwachung der Schweißarbeiter wird somit unter Beibehaltung einer gleichmäßigen und sicheren Qualität der Schweißnähte reduziert. Gleichzeitig kann die Leistung der Schweißnahtlänge pro Schweißarbeiter und Zeit deutlich erhöht werden, da die vom Schweißer auszuführende Schweißarbeiter verein-
facht ist. Die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung kann relativ klein ausgeführt sein, sodass sie auch an unzugänglichen Stellen einsetzbar ist. Somit ist auch ein Einsatz der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung auf einer Baustelle möglich. Der konstruktiv relativ einfache Aufbau ermöglicht ferner eine kostengünstige Konstruktion der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung.
Der Einsatz der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung bei erfahrenen Schweißarbeitern hat gegenüber Schweißautomaten den Vorteil, dass der Schweißvorgang in einem gewissen Maße beeinflussbar ist und somit der Schweißarbeiter mit seinem geschulten Auge den Schweißvorgang beobachten und gegebenenfalls beeinflussen kann.
Die erfindungsgemäße manuell angetriebene Schweißvorrichtung hat darüber hinaus den Vorteil, dass diese die Elektrode des Schweißbrennerkopfes stets im optimalen Abstand zu der zu erzeugenden Schweißnaht hält und somit dem Schweißarbeiter die häufig unbequeme Haltung beim Führen des Schweißbrennerkopfes erspart bleibt. Auch dies führt dazu, dass die Leistung pro Schweißarbeiter und Zeit erhöht wird, da die Schweißarbeiter ohne unbequeme Haltung beim Durchführen der Schweißarbeiten weniger Pause benötigen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Halterung über ein Scharnier an dem Führungsschlitten befestigt ist, derart, dass die Halterung zum Erzeugen der Schwenkbewegung des Brennerkopfes schwenkbar ist. Das Vorsehen eines Scharniers ermöglicht auf konstruktiv einfache Art und Weise eine schwenkbare Halterung des Brennerkopfes an dem Führungsschlitten.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Führungsschiene eine Zahnung aufweist, in die der Führungsschlitten eingreift, derart, dass über den Eingriff in die Zahnung der Vorschub definiert erzeugbar
ist, wobei vorzugsweise der Führungsschlitten ein Schneckenrad zum Eingriff in d ie Zahnu ng aufweist. Die Zahnung kann beispielsweise m ittig auf der Führungsschiene angeordnet sein. Durch das Vorsehen einer Zahnung auf der Führungsschiene ist es in konstruktiv einfacher Art und Weise möglich, einen Vorschub des Führungsschlittens auf der Führungsschiene zu erzeugen, wobei der Vorschub aufgrund eines gleichmäßigen Abstands der Zahnung festgelegt ist. Durch das Vorsehen eines Schneckenrades an dem Führungsschlitten, das in die Zahnung kämmend eingreift, ist eine Erzeugung des Vorschubs auf einfache Art und Weise möglich, indem eine rotatorische Bewegung in das Schneckenrad eingeleitet wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Getriebevorrichtung einen Freilauf aufweist, mit dem die Halterung verbunden ist, derart, dass die Halterung die Pendel der Schwenkbewegung des Brennerkopfes nur in eine Richtung auf die Getriebevorrichtung überträgt. Durch das Vorsehen eines Freilaufes ist es möglich, dass lediglich die Schwenkbewegung in eine Richtung des Brennerkopfes zu einem Vorschub des Führungsschl ittens führt und bei der Schwenkbewegung in die andere Richtung der Führungsschlitten an seiner Position verbleibt.
Auf diese Weise ist die für die Erzeugung einer Schweißnaht vorteilhafte pendelnde (oszillierende) Schwenkbewegung mit der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung erzeugbar, bei der die Elektrode bei der pendelnden Schweißbewegung in eine Richtung nahezu orthogonal zu den Rändern der Schweißnaht geführt wird und bei der Rückbewegung die Elektrode schräg zu den Rädern der Schweißnaht und in Richtung des noch zu erzeugenden Schweißnahtbereiches bewegt wird. Mit anderen Worten: Beim Schweißen soll die Elektrode eine Zick-Zack-Bewegung ausführen, die mit Hilfe der erfindungs-
gemäßen Schweißvorrichtung und dem vorgesehenen Freilauf in vorteilhafter Weise erzeugbar ist.
Es kann vorgesehen sein, dass an dem Führungsschlitten mindestens ein Schwenkhebel angeordnet ist, mit dem die Halterung zum Übertragen der Schwenkbewegung über ein Verbindungselement verbindbar ist, wobei das Verbindungselement vorzugsweise eine Schubstange ist, die vorzugsweise schwenkbar an der Halterung und dem Schwenkhebel anbringbar ist, wobei vorzugsweise der Schwenkhebel mit dem Freilauf zusammenwirkt. Eine der- artige Konstruktion hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da eine kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung ermöglicht wird und mit Hilfe des Schwenkhebels in vorteilhafter Weise die translatorische Bewegung der Halterung in eine rotatorische Bewegung wandelbar ist. Die rotatorische Bewegung des Schwenkhebels kann dann in vorteilhafter Weise beispielsweise in ein Schneckenrad übertragen werden, das mit der Zahnung des Führungsschlittens zum Erzeugen des Vorschubs zusammenwirkt.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Getriebevorrichtung mindestens ein Zahngetriebe aufweist, das mit der Halterung über ein Verbindungselement verbindbar ist, wobei vorzugsweise das Verbindungselement eine Schubstange ist, die mit einer Zahnstange des Zahngetriebes verbindbar ist und ferner vorzugsweise das Zahngetriebe mit dem Freilauf zusammenwirkt. Durch diese alternative Ausführungsform ist ebenfalls auf konstruktiv einfache Art und Weise eine Wandlung der rotatorischen in eine translatorische Bewegung vorliegen- den Schwenkbewegung in eine rotatorische Bewegung möglich.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Getriebevorrichtung mindestens einen Anschlag zur Begrenzung der übertragenen Schwenkbewegung aufweist, wobei vorzugsweise jeder Anschlag ver-
stellbar ist. Über einen verstellbaren Anschlag wird die übertragenen Schwenkbeweg ung und som it der pro Schwen kbewegung übertragene Vorschub begrenzt. Gleichzeitig ist es möglich, dass der Anschlag auch die Schwenkbewegung selbst begrenzt, sodass die Breite der zu erzeugenden Schweißnaht festgelegt ist. Die verstellbare Ausführungsform der Anschläge ermöglicht ferner die Anpassung der Schweißvorrichtung an unterschiedliche Schweißnähte, indem unterschiedliche Vorschublängen sowie unterschiedliche Breiten der Schwenkbewegungen einstellbar sind. Es kann vorgesehen sein, dass das Verbindungselement, das die Halterung mit der Getriebevorrichtung verbindet, verschiebbar an der Halterung befestigt ist, derart, dass das Übersetzungsverhältnis der zu übertragenden Schwenkbewegung einstellbar ist. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Schweißvorrichtung an unterschiedliche Anforderungen von Schweißnähten anzupassen. Beispielsweise ist es möglich, bei einer sehr schmalen Schweißnaht dennoch eine große Vorschublänge einzustellen, indem das Verbindungselement derart an der Halterung befestigt wird, dass die Schwenkbewegung in ein Übersetzungsverhältnis > 1 übertragen wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Schwenkbewegung in einem Übersetzungsverhältnis < 1 zu über- tragen, sodass nur eine geringe Vorschublänge bei einer Schwenkbewegung erzeugt wird.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Führungsschiene seitliche Führungskanten aufweist und der Führungsschlitten mindestens zwei Rollen , vorzugsweise vier Rollen , aufweist, die an den Führungskanten angreifen, derart, dass der Führungsschlitten die Führungsschiene umgreift. Durch eine derartige Ausführungsform ist eine besonders sichere und stabile Führung des Führungsschlittens möglich . Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Rollen jeweils als Doppelrolle ausgeführt
sind und die Führungskanten in eine zwischen den Doppelrollen gebildete Nut eingreift. Dadurch kann die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung derart an der Führungsschiene angeordnet werden, dass ein Kippen des Führungsschlittens auf der Führungsschiene nicht möglich ist. Dadurch wird das Risiko minimiert, dass der Führungsschlitten während eines Schweißvorgangs von der Führungsschiene weg kippt. Es besteht sogar die Möglichkeit, den Führungsschlitten über Kopf zu verwenden, da mit Hilfe der Führungsrollen der Führungsschlitten derart an der Führungsschiene befestigt werden kann, dass dieser nicht von der Führungsschiene abfallen kann.
Die Führungsschiene kann beispielsweise eine Krümmung aufweisen, wobei der Führungsschlitten an die Krümmung der Führungsschiene anpassbar ist, derart, dass die Schweißvorrichtung für einen Orbital-Schweißvorgang einsetzbar ist.
Dabei kann der Führungsschlitten beispielsweise durch eine Verstellung der Führungsrollen an die Führungsschiene angepasst werden. Dadurch ist ein besonders flexibler Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung möglich.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Halterung zusammen mit dem Schweißbrennerkopf von dem Führungsschlitten abnehmbar ist, vorzugsweise zusammen mit dem Verbindungselement, wobei vorzugsweise das Scharnier umklappbar ist, derart, dass die Halterung in unter- schiedliche Richtung an dem Führungsschlitten anbringbar ist.
Dadurch wird ermöglicht, dass die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung ohne dass der Führungsschlitten von der Führungsschiene abgenommen werden muss, für einen Schweißvorgang in zwei unterschiedliche Richtungen einge-
setzt werden kann. Dies ist beispielsweise besonders vorteilhaft bei dem Einsatz der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung bei einem Orbital-Schweißvorgang, bei dem normalerweise nur steigend geschweißt werden sollte. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel kann d ie Getriebevorrichtung der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung auch beispielsweise zwei Freiläufe mit einem entsprechenden Schwenkhebel oder Zahngetriebeaufweisen, sodass das Verbindungselement an unterschiedlichen Stellen und über verschiedene Freiläufe an die Getriebevorrichtung angreift. Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zum Lichtbogenschweißen vor, bei dem eine manuell erzeugte Schwenkbewegung eines Schweißbrennerkopfes auf eine parallel zu der zu erzeugenden Schweißnaht geführten Schweißvorrichtung übertragbar ist, wobei die Schweißvorrichtung die Schwenkbewegung in eine Vorschubbewegung umwandelt und die Schwenkbewegung und die Vorschubbewegung des Schweißbrennerkopfes führt.
Bei dem Verfahren kann beispielsweise nur die Schwenkbewegung in eine erste Richtung in eine Vorschubbewegung umgewandelt werden und die Schwenkbewegung in eine zweite Richtung wird nicht umgewandelt, wobei vor- zugsweise ein Freilauf verwendet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise mit der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung durchgeführt werden. Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen manuell angetriebenen Schweißvorrichtung in einer schematischen perspektivischen Ansicht, Figur 2 eine schematische Seitenans icht des in F ig u r 1 dargestel lten Ausführungsbeispiels einer manuell angetriebenen Schweißvorrichtung,
Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen manuell angetriebenen Schweißvorrichtung in einer schematischen Perspektiv- ansieht,
Figur 4 die in Figur 3 dargestellte manuell angetriebene Schweißvorrichtung in einer schematischen Seitenansicht und Figur 5 ein weiteres drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen manuell angetriebenen Schweißvorrichtung perspektivisch.
In Figur 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer manuell angetriebenen Schweißvorrichtung 1 zum Lichtbogenschweißen schematisch dargestellt.
Die manuell angetriebene Schweißvorrichtung 1 weist einen Führungsschlitten 9 mit einem Schlittengehäuse 10 auf, der auf einer Führungsschiene 7 führbar ist. Die Führungsschiene 7 ist parallel zu einer in Figur 1 und 2 nicht dargestellten zu erzeugenden Schweißnaht 8 angeordnet.
In dem in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schweißnaht 8 eine Orbital-Schweißnaht, die ein Rohr 100 mit einem in Figur 1 und 2 nicht dargestellten zweiten Rohr 100 verbinden soll. Hierzu wird auf die Figur 4 verwiesen.
Dafür weist die Führungsschiene 7 eine Krümmung auf, die an die Krümmung des Rohres 1 00 angepasst ist. Die Führungsschiene 7 verläuft dabei auf Stützen 70, die die Führungsschiene 7 in einem vorbestimmten Abstand von dem Rohr 100 halten (vgl. Figur 1 ).
Der Führungsschlitten 9 weist vier Führungsrollen 17 auf, die in dem in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel als Doppelrollen ausgeführt sind. Die Führungsrollen 1 7 greifen an seitlichen Führungskanten 1 2 der Führungs- schiene 7 an. Der Winkel der Führungsrollen 17 ist dabei an die Krümmung der Führungsschiene 7 angepasst. Mit Hilfe der Führungsrollen 17 umgreift der Führungsschlitten 9 die Führungsschiene 7 und ermöglicht so eine Führung des Führungsschlittens 9 in vorteilhafter Weise auf der Führungsschiene 7. Durch das Vorsehen von Führungsrollen 1 7 in Form von Doppelrollen wird zwischen den Doppelrollen eine Nut 17a gebildet, in die die Führungskanten 12 der Führungsschiene 7 in vorteilhafter Weise eingreifen können. Dadurch wird ermöglicht, dass das Gehäuse 10 des Führungsschlittens 9 in einem vorbestimmten Abstand über der Führungsschiene 7 gehalten wird . Gleichzeitig ermöglicht die als Doppelrolle ausgeführte Führungsrolle 17, dass ein Abkippen oder Herunterfallen des Führungsschlittens 9 von der Führungsschiene 7 verhindert wird (vgl. Figur 2).
Da der Führungsschlitten 9 die Führungsschiene 7 mit den Führungsrollen 17 fest umgreift, ist es notwendig, die Führungsschiene 7 geteilt vorzusehen, um ein Aufschieben des Führungsschl ittens 9 auf die Führungssch iene 7 zu ermöglichen. Alternativ oder gleichzeitig besteht die Möglichkeit, dass zumindest ein Teil der Führungsrollen 17 abnehmbar oder verschwenkbar an dem
Führungsschlitten 9 angeordnet ist, sodass auf diese Weise ein Abnehmen des Führungsschlittens 9 von der Führungsschiene 7 ermöglicht ist.
Die Führungsschiene 7 weist eine mittig auf der Führungsschiene 7 angeord- nete Zahnung 19 auf, in die ein in dem Gehäuse 10 des Führungsschlittens 9 gelagertes Schneckenrad 21 kämmend eingreift. Durch eine rotatorische Bewegung des Schneckenrades 21 wird som it ein Vorschub des Führungsschlittens 9 auf der Führungsschiene 7 erzeugt, indem das Schneckenrad 21 entsprechend mit der Zahnung 19 der Führungsschiene 7 zusammenwirkt.
An dem Gehäuse 10 des Führungsschlittens 9 ist über eine Halterung 1 1 ein Schweißbrennerkopf 3 mit Elektrode 5 schwenkbar befestigt, über den die Elektrode 5 in einem vorbestimmten Abstand über der zu erzeugenden Schweißnaht 8 gehalten wird. Bei dem Schweißbrennerkopf 3 kann es sich um einen herkömml ichen Schweißbrennerkopf handeln, der mit e i n e m entsprechenden Zuführschlauch 3a, der beispielsweise die eine Stromleitung und eine Leitung für Schutzgas aufweist, und einem Schweißbrennergriff 3b in der Halterung 1 1 aufgenommen ist. Die Halterung 1 1 ist über ein in Figur 1 und 2 nicht dargestelltes Scharnier schwenkbar an dem Gehäuse 10 befestigt. Das Scharnier lässt eine pendelnde Schwenkbewegung der Halterung 1 1 und somit des Schweißbrennerkopfes 3 zu, die beispielsweise über die schematisch dargestellte Betätigungsvorrichtung 13 von einem Schweißarbeiter in die Halterung 1 1 eingeleitet werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass der Schweißbrennergriff 3b als Betätigungsvorrichtung dient. Als Folge der beschriebenen Pendelbewegung stellt sich die in Figur 5 schematisch dargestellte Form der Schweißnaht 8 ein.
In dem Gehäuse 10 des Führungsschlittens 9 ist eine Getriebevorrichtung 15 angeordnet, die aus dem Schneckenrad 21 , zwei Schwenkhebeln 23 sowie
zwei Freiläufen 25 gebildet ist. Die Schwenkhebel 23 sind dabei jeweils über einen Freilauf 25 mit dem Schneckenrad 21 verbunden, sodass eine Schwenkbewegung des Schwenkhebels 23 in eine Richtung bzw. in beide Richtungen eine rotatorische Bewegung auf das Schneckenrad 21 überträgt und somit einen Vorschub des Führungsschlittens 9 auf der Führungsschiene 7 erzeugt.
Die Halterung 1 1 ist über ein Verbindungselement 27, das in den Figuren 1 und 2 sowie 5 als Schubstange ausgeführt ist, mit einem Ende des Schwenkhebels 23 verbunden, sodass die Schwenkbewegung der Halterung 1 1 und des Schweißbrennerkopfs 3 eine rotatorische Bewegung des Schwenkhebels 23 bewirken. Das Verbindungselement 27 ist dabei jeweils über ein Dreh- oder Kugelgelenk mit der Halterung 1 1 und dem Schwenkhebel 23 verbunden.
Wenn ein Schweißarbeiter nun über d ie Betätigungsvorrichtung 13 eine pendelnde Schwenkbewegung in die Halterung 1 1 einleitet, wird diese mit Hilfe des Verbindungselementes 27 als pendelnde Bewegung auf den Schwenkhebel 23 übertragen (vgl. den die Schwenkbewegung darstellenden Doppelpfeil in Figur 5). Durch den Freilauf 25 wird dabei nur die Bewegung in eine Richtung von dem Schwenkhebel 23 auf das Schneckenrad 21 übertragen, sodass nur bei einer Schwenkbewegung in diese Richtung ein Vorschub des Führungsschlittens 9 auf der Führungsschiene 7 erzeugt wird. Bei der Schwenkbewegung in die umgekehrte Richtung läuft der Freilauf frei, sodass es zu keiner Übertragung der Bewegung auf das Schneckenrad 21 kommt. So wird im Rahmen der Figuren 1 bis 4 gearbeitet, wohingegen die Figur 5 ein Beispiel zeigt, bei dem die Schwenkbewegung des Schwenkhebels 23 bzw. der Betätigungsvorrichtung 13 in beiden Richtungen zu einem Vorschub korrespondiert. Auf diese Weise wird die für einen Schweißvorgang übliche Zick-Zack-Bewegung des Schweiß-
brennerkopfes 3 möglich, bei der die Schwenkbewegung in eine Richtung eine Bewegung schräg zu dem Schweißnahtrand und in Richtung des zu noch zu erzeugenden Schweißnahtbereichs erzeugt, während bei der Schwenkbewegung in die andere Richtung eine Bewegung nahezu orthogonal bzw. ebenfalls schräg zu dem Schweißnahtrand erzeugt wird. Die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung 1 kann diese Schweißbewegung somit in vorteilhafter Weise erzeugen, wobei die wesentlichen Bewegungselemente durch den Führungsschlitten 9 vorgegeben sind. Die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung 1 ermöglicht ferner, dass die Bewegung des Schwenkhebels 23 mit Hilfe von Anschlägen 31 beschränkt ist, wobei d ie Anschläge 31 vorzugsweise verstel lbar sind . Wenn nu n der Schwenkhebel 23 über ein Verbindungselement 27, das starr ausgeführt ist, verbunden ist, kann somit auch die Schwenkbewegung der Halterung 1 1 und somit des Schweißbrennerkopfes 3 beschränkt werden, wodurch eine Anpassung an unterschiedliche Schweißnahtbreiten möglich ist.
In dem in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verbindungselement 27 über einen Verbindungsschlitten 33 an der Halterung 1 1 befestigt, wobei der Verbindungsschlitten 33 verschiebbar ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Schwenkbewegung der Halteru ng 1 1 u nd der von dem Verbind u ngselement 27 ü bertragenen Bewegung einzustellen. Dieses Übersetzungsverhältnis bestimmt im Gebrauch die Länge des bei einer Schwenkbewegung erzeugten Vorschubs. Dadurch ist eine Anpassung der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung an die zu erzeugende Schweißnaht in besonders vorteilhafter Weise möglich. Ähnlich wird im Rahmen der Figur 5 vorgegangen.
Bei dem in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung 1 kann das in Figur 1 und 2 nicht dargestellte Scharnier der Halterung 1 1 auf einfache Art und Weise von dem Führungsschlitten 9 abgenommen werden und durch einfaches Umklappen des Schar- niers kann der Schweißbrennerkopf 3 ohne großen Aufwand in anderer Richtung an der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung 1 angebracht werden. Dazu ist das Verbindungselement 27 in den Schwenkhebel 23 und in den Verbindungsschlitten 33 lediglich eingesteckt. Zur Übertragung der Schwenkbewegung in dieser Anordnung ist der zweite Schwenkhebel 23 und der zweite Freilauf 25 vorgesehen, mit denen das Verbindungselement 27 bei dieser Anordnung verbunden ist.
In Figur 3 und 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung 1 schematisch dargestellt. Das in Figur 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel weist im Wesentlichen die gleichen Elemente auf wie das in Figur 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung 1 .
Der wesentl iche Untersch ied des in der Figur 3 und 4 dargestellten Aus- führungsbeispiels zu dem in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Übertragung der Schwenkbewegung auf das Schneckenrad 21 . In dem in Figur 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Schwenkbewegung der Halterung 1 1 über das Verbindungselement 27 auf ein Zahngetriebe 40 übertragen, das aus einer Zahnstange 41 und einem Zahnrad 42 besteht. Das Zahnrad 42 ist über den Freilauf 25 mit der Schnecke 21 verbunden. Das Verbindungselement 27 verschiebt nun die Zahnstange 41 bei der Schwenkbewegung der Halterung 1 1 , sodass das Zahngetriebe 40 die translatorische Bewegung der Zahnstange 41 in eine rotatorische Bewegung des Zahnrades 42 umwandelt. Aufgrund des Freilaufs 25 wird nur die rotatorische Bewegung in
eine Richtung des Zahnrades 42 auf das Schneckenrad 21 zum Erzeugen eines Vorschubs des Führungsschlittens 9 auf der Führungsschiene 7 übertragen. Das Verbindungselement 27, das in dem in Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel als längenverstellbare Schubstange ausgeführt ist, greift dabei an eine Stange 45, die mit der Zahnstange 41 verbunden ist. Das Verbindungselement 27 ist wiederum mit einem verschiebbaren Verbindungsschlitten 33 mit der Halterung 1 1 verbunden. Um die Verschwenkbewegung zu begrenzen, können bei dem in Figur 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls Anschläge vorgesehen sein, die seitlich der Zahnstange 41 vorgesehen sein können, sodass die Bewegung der Zahnstange 41 beschränkt wird.
Alle weiteren Elemente des in Figur 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiels entsprechen im Wesentlichen den Elementen des in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels, wobei die gleichen Teile mit dem selben Bezugszeichen versehen sind . In Figur 3 ist auch das Scharnier 47 dargestellt, mit dem die Halterung 1 1 an dem Führungsschlitten 9 schwenkbar befestigt ist. Ein entsprechendes Scharnier kann auch bei dem in Figur 1 und 2 dargestellten Aus- führungsbeispiel vorgesehen sein.
Um einen flexiblen Einsatz der Schweißvorrichtung 1 zu ermöglichen ist bei dem in Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wieder vorgesehen, dass die Halterung 1 1 abnehmbar und in unterschiedliche Richtungen an dem Führungsschlitten 9 befestigbar ist. Zu diesem Zweck ist ein zweites Zahngetriebe 40 mit Freilauf 25 an der Schnecke 21 angeordnet.
In der Figur 5 ist ein weiteres (drittes) Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß und manuell angetriebenen Schweißvorrichtung 1 dargestellt. Wie in
den zuvor bereits behandelten Ausgestaltungen verfügt die Schweißvorrichtung 1 über einen Schweißbrennerkopf 3 mit Elektrode 5. In diesem Fall nicht explizit dargestellt ist eine Führungsschiene 7, die parallel zu der zu erzeugenden Schweißnaht 8 angeordnet werden kann. Tatsächlich sind mehrere Führungs- rollen 1 7 dargestellt, mit deren Hilfe der Führungsschlitten 9 die Führungsschiene 7 fest umgreift. Auf diese Weise lässt sich der Führungsschlitten 9 auf der Führungsschiene 7 führen und kann zum Erzeugen des Vorschubes angetrieben werden. Im Rahmen der Figur 5 erkennt man erneut eine Halterung 1 1 zum Halten des Schweißbrennerkopfes 3 an dem Führungsschlitten 9. Außerdem ist die Betätigungsvorrichtung 13 realisiert, mit deren Hilfe manuell eine pendelnde Schwenkbewegung der Halterung 1 1 und folglich des Schweißbrennerkopfes 3 erzeugt wird. Zu diesem Zweck wird ein in der Figur 5 lediglich angedeuteter Knauf mit einer durch Pfeile angedeuteten Pendelbewegung bzw. der beschriebenen pendelnden Schwenkbewegung manuell beaufschlagt.
Wie bereits beschrieben, verfügt die Schweißvorrichtung 1 über eine Getriebevorrichtung 1 5, wobei die Schwen kbewegung der Halterung 1 1 über d ie Getriebevorrichtung 15 auf den Führungsschlitten 9 zum Erzeugen des Vortriebes des Führungsschlittens 9 gegenüber der Führungsschiene 7 übertragen wird.
Mit Hilfe der manuell angetriebenen Schweißvorrichtung 1 nach Figur 5 kann jede Bewegung der Betätigungsvorrichtung 13 zum Vorschub des Führungsschlittens 9 gegenüber der Führungsschiene 7 genutzt werden. Dadurch wird eine zickzackförmige Pendelbewegung des Schweißbrennerkopfes 3 bzw. dessen Elektrode 5 im Bereich der Schweißnaht 8 zur Verfügung gestellt, wie sie ausschnittsweise in der Figur 5 dargestellt ist. Zu diesem Zweck arbeiten
jeweils beidseitig des Getriebes 15 vorgesehene Schwenkhebel 23 mit jeweils zugehörigem Freilauf 25 auf das fragliche Getriebe 15. Eine Richtungsumkehr des Führungsschlittens 9 gegenüber der Führungsschiene 7 kann dadurch bewerkstelligt werden, dass der Knauf der Betätigungsvorrichtung 13 gleichsam umgesteckt wird. Das heißt, die beiden Betätigungsvorrichtungen 13 mit den zugehörigen Schwenkhebeln 23 und Freiläufen 25 arbeiten je nach gewählter Vorschubrichtung im Vergleich zur Führungsschiene 7.
In einer Vorschubrichtung mag beispielsweise die in der Figur 5 rechts darge- stellte Betätigungsvorrichtung 13 mit dem Schwenkhebel 23 und zugehörigem Freilauf 25 für den Vortrieb (in beiden Schwenkrichtungen des Knaufs bzw. der Betätigungsvorrichtung 13) sorgen, wohingegen in entgegengesetzter Vortriebsrichtung die linke Betätigungsvorrichtung 13 mit zugehörigem Schwenkhebel 23 und Freilauf 25 zum Einsatz kommt. Der bei der Vorschubbewegung jeweils nicht beaufschlagte Schwenkhebel 23 verbleibt durch den zugeordneten Freilauf 25 in seiner Position . Damit eine solche Richtungsumkehr einfach gelingt, wird der Schweißkopf 3 mit zugehöriger Elektrode 5 durch eine Schelle 1 10 an der Halterung 1 1 gehalten . Eine Richtungsumkehr des Schlittens 9 erfordert also lediglich, dass die Schelle 1 10 an der Halterung 1 1 geöffnet wird, sodass im Anschluss hieran auch der Schweißbrennerkopf 3 mit der Elektrode 5 entsprechend zur zu erzeugenden Schweißnaht 8 ausgerichtet ist.
Die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung 1 kann nicht nur für einen Orbital- Schweißvorgang, wie er in den Ausführungsbeispielen gezeigt ist, verwendet werden, sondern auch bei einem Schweißvorgang einer geraden Schweißnaht 8, mit der beispielsweise zwei Platten zusammengeschweißt werden, kann die erfindu ngsgemä ße Schwei ßvorrichtung verwendet werden , indem d ie Führungsschiene 7 als gerade Schiene ausgeführt ist. Bei einem derartigen
Ausführungsbeispiel müssen die Führungsrollen 1 7 entsprechend an die Führungsschiene 7 angepasst sein.
Selbstverständlich ist es auch möglich, verstellbare Führungsrollen 17 an dem Führungsschlitten 9 vorzusehen, über die der Führungsschlitten 9 an unterschiedliche Führungsschienen 7 angepasst werden kann. Zur Übertragung der pendelnden Schwenkbewegung können verschiedene Arten von Getriebevorrichtungen 15 vorgesehen sein. Die Getriebevorrichtung 15 kann beispielsweise ein Stirnradgetriebe, eine Zahnriemenscheibe, Ketten oder Riemen- getriebe, Ratschengetriebe oder ein Schneckengetriebe aufweisen.
Auch besteht die Möglichkeit die Halterung des Schweißbrennerkopfes 3 bzw. das Scharnier 47 verstellbar mit dem Führungsschlitten 9 zu verbinden, sodass die Position des Schweißbrennerkopfes 3 einstellbar ist. Die Position des Schweißbrennerkopfes 3 kann somit beispielsweise in alle drei Raumrichtungen eingestellt werden, sodass eine optimale Ausrichtung des Schweißbrennerkopfes 3 zu der Schweißnaht 8 möglich ist.

Claims

Patentansprüche:
Manuell angetriebene Schweißvorrichtung (1 ) zum Lichtbogenschweißen mit einem Schweißbrennerkopf (3) mit Elektrode (5), mit einer Führungsschiene (7), die parallel zu einer zu erzeugenden Schweißnaht (8) anordbar ist, mit einem Führungsschlitten (9), wobei der Führungsschlitten (9) auf der Führungsschiene (7) führbar und zum Erzeugen eines Vorschubs antreibbar ist, mit einer Halterung (1 1 ) zum Haltern des Schweißbrennerkopfes (3) an dem Führungsschlitten (7), ferner mit einer Betätigungsvorrichtung (13) zum manuellen Erzeugen einer pendelnden Schwenkbewegung der Halterung (1 1 ) und des Schweißbrennerkopfes (3), und mit einer Getriebevorrichtung (15), wobei die Schwenkbewegung der Halterung (1 1 ) über die Getriebevorrichtung (1 5) auf den Führungsschlitten (9) zum Erzeugen (1 1 ) eines Vortriebes des Führungsschlittens (9) übertragbar ist.
Schweißvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (1 1 ) über ein Scharnier (47) an dem Führungsschlitten (9) befestigt ist, derart, dass die Halterung (1 1 ) zum Erzeugen der Schwenkbewegung des Schweißbrennerkopfes (3) schwenkbar ist.
Schweißvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (7) eine Zahnung (19) aufweist, in die der
Führungsschlitten (9) eingreift, derart, dass über den Eingriff in die Zahnung (19) der Vorschub definiert erzeugbar ist, wobei vorzugsweise der Führungsschlitten (9) ein Schneckenrad (21 ) zum Eingriff in die Zahnung (19) aufweist.
Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebevorrichtung (15) mindestens einen Freilauf (25) aufweist, mit dem die Halterung (1 1 ) verbunden ist, derart, dass die Halterung (1 1 ) die pendelnde Schwenkbewegung des Schweißbrennerkopfes (3) in eine Richtung auf die Getriebevorrichtung (15) überträgt.
Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebevorrichtung (15) mindestens einen Schwenkhebel (23) aufweist, mit dem die Halterung (1 1 ) zum Übertragen der Schwenkbewegung über ein Verbindungselement (27) verbindbar ist, wobei das Verbindungselement (27) vorzugsweise eine Schubstange ist, die vorzugsweise verschwenkbar an der Halterung (1 1 ) und dem Schwenkhebel (23) anbringbar ist, wobei vorzugsweise der Schwenkhebel (23) mit dem Freilauf (25) zusammenwirkt.
Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebevorrichtung (15) mindestens ein Zahngetriebe (40) aufweist, das mit der Halterung (1 1 ) über ein Verbindungselement (27) verbindbar ist, wobei vorzugsweise das Verbindungselement (27) eine Schubstange ist, die mit einer Zahnstange (41 ) des Zahngetriebes (40) verbindbar ist und ferner vorzugsweise das Zahngetriebe (40) mit dem Freilauf (25) zusammenwirkt.
7. Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebevorrichtung (15) mindestens einen Anschlag (31 ) zur Begrenzung der übertragenen Schwenkbewegung aufweist, wobei vorzugsweise jeder Anschlag (31 ) verstellbar ist.
8. Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (27) verschiebbar an der Halterung (1 1 ) befestigbar ist, derart, dass ein Übersetzungsverhältnis der zu übertragenden Schwenkbewegung einstellbar ist.
9. Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (7) seitliche Führungskanten (12) aufweist und der Führungsschlitten (9) mindestens zwei Führungsrollen (1 7), vorzugsweise vier Führungsrollen (1 7), aufweist, d ie an den Führungskanten (12) angreifen, derart, dass der Führungsschlitten (9) die
Führungsschiene (7) umgreift.
10. Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (7) eine Krümmung aufweist und der Führungsschlitten (9) an die Krümmung der Führungsschiene (7) anpassbar ist, derart, dass die Schweißvorrichtung (1 ) für einen Orbital-Schweißvorgang einsetzbar ist.
1 1 . Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Halterung (1 1 ) zusammen mit dem Schweißbrennerkopf (3) von dem Führungsschlitten (9) abnehmbar ist, und zwar zusammen mit dem Verbindungselement (27), wobei das Scharnier (47) umklappbar ist, derart, dass die Halterung (1 1 ) in unterschiedlicher Richtung an dem Führungsschlitten (9) anbringbar ist.
12. Verfahren zum Lichtbogenschweißen, bei dem eine manuell erzeugte pendelnde Schwenkbewegung eines Schweißbrennerkopfes (3) mit Elektrode (5) auf eine paral lel zu der zu erzeugenden Schwei ßnaht (8) geführten Schweißvorrichtung (1 ) übertragen wird, wobei die Schweißvorrichtung (1 ) die pendelnde Schwenkbewegung in eine Vorschubbewegung umwandelt und die Schwenkbewegung und die Vorschubbewegung des Schweißbrennerkopfes (3) führt. 13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem nur die Schwenkbewegung in eine erste Richtung in eine Vorschubbewegung umgewandelt wird und die Schwenkbewegung in eine zweite Richtung nicht umgewandelt wird, wobei ein Freilauf (25) verwendet wird. 14. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Schwenkbewegung in beide Richtungen jeweils in eine Vorschubbewegung umgewandelt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißvorrichtung (1 ) eine Schweißvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 ist.
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