WO2010054899A1 - Underwater welding system having at least one welding wire advancing device as a wet component for underwater operation - Google Patents

Underwater welding system having at least one welding wire advancing device as a wet component for underwater operation Download PDF

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WO2010054899A1
WO2010054899A1 PCT/EP2009/063016 EP2009063016W WO2010054899A1 WO 2010054899 A1 WO2010054899 A1 WO 2010054899A1 EP 2009063016 W EP2009063016 W EP 2009063016W WO 2010054899 A1 WO2010054899 A1 WO 2010054899A1
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welding
underwater
welding wire
wire feed
welding system
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PCT/EP2009/063016
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Oliver Binzel
Gunnar Retzlaff
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Tbi Industries Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to an underwater welding system for gas metal arc welding with a welding torch, a welding power source, a welding wire storage device and at least one welding wire feed device forming components of the underwater welding system, wherein the welding power source and the Sch interndrahtvorrat device as dry components for operation in a dry area over water and at least one welding wire feed device is arranged as a wet component for operation in a wet area under water.
  • electric hand welding devices which, besides a welding power source, have an electrode holder arranged at the end of a welding current line for receiving so-called “rod electrodes.” Because of their simple construction, electric hand welding devices can be easily converted to underwater use by: If necessary, the welding power line and the electrode holder are to be provided with supplementary insulations. used, which are provided in comparison to the electrodes used in the dry area with a water-repellent protective coating on the surrounding the electrode core jacket of the electrode.
  • the welding torches are connected via so-called hose packages with the wire feeder or the welding power source, which allow both a transmission of the welding current from the welding power source to the welding torch and a guide of the welding wire from the wire feeder to the welding torch , Since underwater welding also regularly involves welding tasks in a water depth that often exceeds 5 m and more, correspondingly large transmission lengths of the hose assemblies are necessary. In practice, however, it has been shown that irrespective of a welding operation above or below water, the feasible hose package lengths are limited by the possible conveying paths of the wire fed by the wire feeder through the hose package.
  • the present invention is therefore based on the object of proposing an underwater welding system for gas metal arc welding, which has a simple structure, enables safe operation and, moreover, can be used particularly economically. This object is achieved by an underwater welding system with the features of claim 1.
  • the underwater welding system which comprises a welding torch, a welding power source, a welding wire storage device and at least one welding wire feeding device as components, between dry components, which are arranged during operation of the underwater welding system over water, and wet components, which are arranged in the operation of the underwater welding system under water , distinguished.
  • the welding wire storage device is designed as a dry component for arrangement above water and at least one welding wire feed device as a wet component for operation under water. It may be sufficient in not too great working depths to provide only a welding wire feed device for the wire feed, which is independent of the welding wire Storage device between the welding wire storage device and the welding torch is arranged.
  • wet wire component designed for operation under water welding wire feed device as a next to one of the welding wire storage device directly associated welding wire feed device in addition to allow greater working depths.
  • the at least one welding wire feed device designed as a wet component between two hose package sections is also particularly advantageous to arrange the at least one welding wire feed device designed as a wet component between two hose package sections as a connecting element, so that the underwater welding system can be adapted to different water depths simply by selecting the lengths of the hose package sections.
  • one of a plurality of welding wire feed devices with a Anbericht- device is adjustable and at least one further welding wire feed device accepts the operating parameters of the first, operated as a guide welding wire feed device at several wire feed devices used between the wire storage device and the welding torch. This ensures in particular a synchronous operation of all welding wire feed devices.
  • the welding wire feed device operated as a guide is designed as a dry component, so that no additional expenditure on equipment is necessary in order to connect the control device required for the guide in watertight manner to the welding wire feed device.
  • the transfer modules designed as wet components for arrangement under water are provided with an overpressure system preventing the ingress of water, the vent opening of which is preferably at one is arranged adjacent to the welding torch and leading away from the welding torch ventilation device is formed.
  • the venting device may be arranged so that it leads away from the welding torch.
  • an operating device for operating at least one welding wire feed device and the welding power source is arranged in the area of the welding torch in order to be able to carry out an adjustment of the operating parameters of the underwater welding system by the welder himself at the location of the welding. It is therefore particularly advantageous if the operating device is formed on the welding torch, so that one-handed operation of the welding torch is not impaired.
  • the operating device is provided with a display device for displaying at least one operating parameter, it is not only possible for the welder to change the operating parameters, but also to monitor the operating parameters himself during the welding process.
  • the display device can be used, in particular, as a status indicator, which at any time indicates the operating status of the underwater welding system to the diver, for example to indicate to the diver the presence of a welding voltage on the welding torch or a wire feed even if the diver does not handle the welding torch.
  • the display device can thus contribute significantly to an increase in reliability.
  • the display device can also be designed as a separate component independently of the operating device.
  • At least one welding wire feed device is provided with a wire detection device, which in particular makes it possible to provide the welding wire feed device as a monitoring instrument for the wire feed. It is also advantageous if the welding wire feed device with a wire speed measuring device is provided in order to be able to detect any possible synchronization problems between multiple welding wire feed devices early on.
  • the transmission modules designed as wet components for arrangement under water are provided with a buoyancy compensation device, adaptation to the use of the underwater welding system in different water depths can be carried out in a simple manner in order to ensure that the underwater welding system or the submarine welding system is independent of the water depth Transmission moduli are free from external forces caused by buoyancy forces; So for example, no inadmissible tensile loads on the hose packages act.
  • buoyancy compensation devices are formed both on the welding wire feed device and on the hose package section of the transmission module.
  • a particularly advantageous possibility for realizing an external drive compensation device is to provide the buoyancy compensation device with a sensor device for activation, which is preferably designed as an acceleration sensor.
  • a sensor device for activation which is preferably designed as an acceleration sensor.
  • a further operating device which acts redundantly to the operating device in the area of the welding torch is arranged in the region of the components of the underwater welding system arranged as dry components, optionally for a person arranged in the area of the dry components to intervene to give.
  • the welding wire supply device is provided with a return conveyor which conveys against the wire feed device, which, for example, after the completion of the welding operation, enables the wire still present in the transfer device to be returned to the welding wire supply device.
  • the drawing shows an underwater welding system 10 for the gas metal arc welding with a welding power source 1 1, formed in the present embodiment as a box-shaped unit th welding wire storage device 12 and a welding torch 13 which is connected via a transmission device 14 to the welding wire storage device 12.
  • the transfer device 14 comprises two hose package sections 15 and 16, respectively, and a wire feed device 17 or 18 comprising transfer modules 19, 20, which via another hose package section 21 to the welding wire storage device 12 or another, in the case of the present embodiment formed integrally with the welding wire storage device 12, further wire feed device 22 are connected.
  • the welding wire storage device 12 which is in each case formed as dry components for arrangement in a drying area 24, and the welding current source 11 are located in the drying area 24, which may be formed, for example, by the deck of a buoyant working platform, not shown here.
  • the other components of the underwater welding system 10 that is to say the arrangement under water as wet components, ie, in particular the transmission modules 19, 20 with the hose package sections 15, 16 and the wire feed devices 17, 18 and the wet area 25, are different formed with the drying area 24 hose package section 21 as wet components and allow the use of the welding torch 13 in a water depth, which is limited in the present case only by the length of the transmission device 14.
  • the welding torch 13 is provided in the case of the present embodiment with an operating device 26, in addition to control elements 27, the setting of setpoints for the operating parameters of the underwater welding system, so for example, the wire feed speed and the
  • Amperage, display devices 28, which display the actual values of the operating parameters.
  • a venting device 32 designed here as a flexible pipeline can be provided adjacent to the welding torch 13 on the tubular package section 15 or even on the welding torch 13 itself with a venting opening 33 formed at its free end.
  • the welding wire storage device 12 is, as already stated above, provided with an integral wire feed device 22 and has for storing the welding wire in the present case arranged on a spool 30 wire coil 3 1 on.
  • the welding wire storage device 12 may be formed as a so-called wire feed box, which can be arranged for example on the housing of the welding power source 1 1.
  • the welding wire storage device 12 is arranged in the drying area 24, there are practically no restrictions on its design, so that instead of a wire spool 3 1 for accommodating the welding wire, it is also possible, for example, to use a wire barrel.

Abstract

The invention relates to an underwater welding system (10) for gas metal arc welding, comprising a welding torch (13), a welding current source (11), a welding wire supply device (12) and at least one welding wire advancing device (17, 18) forming the components of the underwater welding system, wherein the welding current source (11) and the welding wire supply device (12) are designed as dry components for the operation in a dry region (24) above water and at least one welding wire advancement device (17, 18) is designed as a wet component for underwater operation in a wet region (25).

Description

Unterwasserschweißsystem Underwater welding system
Die Erfindung betrifft ein Unterwasserschweißsystem für das Metallschutzgasschweißen mit einem Schweißbrenner, einer Schweißstromquelle, einer Schweißdrahtvorratseinrichtung und zumindest einer Schweißdrahtvorschubeinrichtung, die Komponenten des Unterwasserschweißsystems bilden, wobei die Schweißstromquelle und die Schweißdrahtvor- ratseinrichtung als Trockenkomponenten für den Betrieb in einem Trockenbereich über Wasser und zumindest eine Schweißdrahtvorschubeinrichtung als Nasskomponente für den Betrieb in einem Nassbereich unter Wasser angeordnet ist.The invention relates to an underwater welding system for gas metal arc welding with a welding torch, a welding power source, a welding wire storage device and at least one welding wire feed device forming components of the underwater welding system, wherein the welding power source and the Schweißdrahtvorrat device as dry components for operation in a dry area over water and at least one welding wire feed device is arranged as a wet component for operation in a wet area under water.
Zum Unterwasserschweißen ist es bislang üblich, Elektrohandschweißge- rate einzusetzen, die als wesentliche Elemente, neben einer Schweißstromquelle einen am Ende einer Schweißstromleitung angeordneten Elektrodenhalter zur Aufnahme so genannter „Stab-Elektroden" aufweisen. Aufgrund Ihres einfachen Aufbaus sind Elektrohandschweißgeräte einfach zum Unterwassereinsatz umrüstbar, indem gegebenenfalls die Schweißstromleitung und der Elektrodenhalter mit ergänzenden Isolierungen versehen werden. Zum Schweißen werden modifizierte Stabelekt- roden eingesetzt, die im Vergleich zu den im Trockenbereich eingesetzten Elektroden mit einem wasserabweisenden Schutzlack auf dem den Elektrodenkern umgebenden Hüllmantel der Elektrode versehen sind.For underwater welding, it has hitherto been customary to use electric hand welding devices which, besides a welding power source, have an electrode holder arranged at the end of a welding current line for receiving so-called "rod electrodes." Because of their simple construction, electric hand welding devices can be easily converted to underwater use by: If necessary, the welding power line and the electrode holder are to be provided with supplementary insulations. used, which are provided in comparison to the electrodes used in the dry area with a water-repellent protective coating on the surrounding the electrode core jacket of the electrode.
Unabhängig vom Einsatz über Wasser oder unter Wasser stellt es einen wesentlichen Nachteil bei der Verwendung von Elektrohandschweißgerä- ten dar, dass die erreichbaren Schweißleistungen schon durch die Notwendigkeit des häufigen Auswechseins der abgebrannten Stabelektroden begrenzt sind. Seit langem werden daher im Trockenbereich nach Möglichkeit Metallschutzgasschweißgeräte eingesetzt, die im Gegensatz zu den bekannten Elektrohandschweißgeräten über eine kontinuierlich aus einem Schweißbrenner vorbewegte Drahtelektrode verfügen, die regelmäßig in Form einer Drahtrolle in einem Drahtvorschubgerät aufgenommen ist und die einen im wesentlichen unterbrechungsfreien Schweißbetrieb und somit wesentlich größere Schweißleistungen ermöglicht.Regardless of the use above water or under water, it is a major disadvantage when using electric hand welding devices that the achievable welding performance is already limited by the need for frequent replacement of the spent rod electrodes. For a long time therefore metal arc welding devices are used in the dry area if possible, which have in contrast to the known electric welding equipment via a continuously advanced from a welding torch wire electrode which is housed regularly in the form of a wire roll in a wire feeder and a substantially uninterrupted welding operation and thus much larger Welding services possible.
Aufgrund der vom Schweißbrenner entfernten Anordnung des Drahtvorschubgerätes werden bei den Metallschutzgasschweißgeräten die Schweißbrenner über so genannte Schlauchpakete mit dem Drahtvorschubgerät bzw. der Schweißstromquelle verbunden, die sowohl eine Übertragung des Schweißstromes von der Schweißstromquelle zum Schweißbrenner als auch eine Führung des Schweißdrahtes vom Drahtvorschubgerät bis zum Schweißbrenner ermöglichen. Da es beim Unterwasserschweißen regelmäßig auch zu Schweißaufgaben in einer Wassertiefe kommt, die nicht selten 5 m und mehr übersteigt, werden entsprechend große Übertragungslängen der Schlauchpakete notwendig. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass unabhängig von einem Schweißbetrieb über Wasser oder unter Wasser die realisierbaren Schlauchpaketlängen durch die möglichen Förderstrecken des vom Drahtvorschubgerät durch das Schlauchpaket vorgeschobenen Drahtes begrenzt sind. Je nach Drahtdurchmesser und Biegeverhalten des Drahtes kommt es bei Über- schreitung charakteristischer Drahtförderstrecken, die j e nach Draht zwischen 2,5 bis 5 m liegen, zu Vorschubstörungen. Eine Möglichkeit selbst bei Verwendung eines Metallschutzgasschweißgerätes in Arbeitstiefen von mehr als 5 m einen reibungslosen Drahtvorschub sicherzustellen, könnte nun darin bestehen, dass Drahtvorschubgerät mit dem darin aufgenommenen Drahtvorrat in einer Zwischentiefe unter Wasser anzu- ordnen. Zum einen ergeben sich dadurch jedoch besondere Abdichtungsprobleme. Zum anderen würde es sich im Falle eines des Auswechseins einer Drahtvorratsrolle als notwendig erweisen, den Schweißvorgang zu unterbrechen, um den Austausch der Drahtvorratsrolle über Wasser durchführen zu können.Due to the remote from the welding torch arrangement of the wire feeder, the welding torches are connected via so-called hose packages with the wire feeder or the welding power source, which allow both a transmission of the welding current from the welding power source to the welding torch and a guide of the welding wire from the wire feeder to the welding torch , Since underwater welding also regularly involves welding tasks in a water depth that often exceeds 5 m and more, correspondingly large transmission lengths of the hose assemblies are necessary. In practice, however, it has been shown that irrespective of a welding operation above or below water, the feasible hose package lengths are limited by the possible conveying paths of the wire fed by the wire feeder through the hose package. Depending on the diameter of the wire and the bending behavior of the wire, if the characteristic wire conveying distances exceed 2.5 to 5 m, depending on the wire, the feed will be subject to feed disturbances. A possibility Ensuring a smooth wire feed even when using a metal arc welding machine at working depths of more than 5 m, could now consist in arranging the wire feeder with the wire supply received therein at an intermediate depth under water. On the one hand, however, this results in particular sealing problems. On the other hand, it would be necessary in the case of a replacement of a wire supply roll to interrupt the welding process in order to carry out the replacement of the wire supply roll over water can.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Unterwasserschweißsystem für das Metallschutzgasschweißen vorzuschlagen, dass einen einfachen Aufbau aufweist, einen sicheren Betrieb ermöglicht und darüber hinaus besonders wirtschaftlich eingesetzt werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Unterwasserschweißsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The present invention is therefore based on the object of proposing an underwater welding system for gas metal arc welding, which has a simple structure, enables safe operation and, moreover, can be used particularly economically. This object is achieved by an underwater welding system with the features of claim 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Unterwasserschweißsystem, das einen Schweißbrenner, eine Schweißstromquelle, eine Schweißdrahtvorratsein- richtung und zumindest eine Schweißdrahtvorschubeinrichtung als Komponenten aufweist, wird zwischen Trockenkomponenten, die im Betrieb des Unterwasserschweißsystems über Wasser angeordnet sind, und Nasskomponenten, die im Betrieb des Unterwasserschweißsystems unter Wasser angeordnet sind, unterschieden.In the underwater welding system according to the invention, which comprises a welding torch, a welding power source, a welding wire storage device and at least one welding wire feeding device as components, between dry components, which are arranged during operation of the underwater welding system over water, and wet components, which are arranged in the operation of the underwater welding system under water , distinguished.
Erfindungsgemäß wird insbesondere eine Differenzierung vorgenommen zwischen der Schweißdrahtvorratseinrichtung und der Schweißdrahtvor- Schubeinrichtung. Dabei ist die Schweißdrahtvorratseinrichtung als Trockenkomponente zur Anordnung über Wasser und zumindest eine Schweißdrahtvorschubeinrichtung als Nasskomponente für den Betrieb unter Wasser ausgebildet. Dabei kann es in nicht zu großen Arbeitstiefen ausreichend sein, lediglich eine Schweißdrahtvorschubeinrichtung für den Drahtvorschub vorzusehen, die unabhängig von der Schweißdraht- Vorratseinrichtung zwischen der Schweißdrahtvorratseinrichtung und dem Schweißbrenner angeordnet ist.According to the invention a differentiation is made in particular between the welding wire storage device and the Schweißdrahtvor- pushing device. In this case, the welding wire storage device is designed as a dry component for arrangement above water and at least one welding wire feed device as a wet component for operation under water. It may be sufficient in not too great working depths to provide only a welding wire feed device for the wire feed, which is independent of the welding wire Storage device between the welding wire storage device and the welding torch is arranged.
In der Regel ist es jedoch besonders zu bevorzugen, die als Nasskomponente ausgebildete, für den Betrieb unter Wasser vorgesehene Schweiß- drahtvorschubeinrichtung als eine neben einer der Schweißdrahtvorratseinrichtung unmittelbar zugeordneten Schweißdrahtvorschubeinrichtung zusätzlich vorzusehen, um größere Arbeitstiefen zu ermöglichen.In general, however, it is particularly preferable to additionally provide the wet wire component designed for operation under water welding wire feed device as a next to one of the welding wire storage device directly associated welding wire feed device in addition to allow greater working depths.
Aufgrund der Anordnung der Schweißdrahtvorratseinrichtung über Wasser bleiben Masseänderungen der Schweißdrahtvorratseinrichtung infolge des Drahtverbrauchs auch ohne Auswirkung auf die Handhabung der im Betrieb unter Wasser angeordneten Nasskomponenten, so dass insbesondere auf eine Kompensation einer entsprechenden Gewichtsänderung der Schweißdrahtvorratseinrichtung, die bei einer Anordnung der Schweißdrahtvorratseinrichtung unter Wasser notwendig wäre, verzichtet werden kann.Due to the arrangement of the welding wire storage device over the water, mass changes of the welding wire storage device due to the wire consumption also remain without effect on the handling of the wet under water operating wet components, so that in particular to compensate for a corresponding change in weight of the welding wire storage device, which would be necessary in an arrangement of the welding wire storage device under water , can be dispensed with.
Besonders vorteilhaft ist es auch, die zumindest eine, als Nasskomponente ausgebildete Schweißdrahtvorschubeinrichtung zwischen zwei Schlauchpaketteilstücken als Verbindungselement anzuordnen, so dass das Unterwasserschweißsystem einfach durch Auswahl der Längen der Schlauchpaketteilstücke an unterschiedliche Wassertiefen anpassbar ist.It is also particularly advantageous to arrange the at least one welding wire feed device designed as a wet component between two hose package sections as a connecting element, so that the underwater welding system can be adapted to different water depths simply by selecting the lengths of the hose package sections.
Besonders vorteilhaft hinsichtlich eines standardisierbaren, also aus einer Mehrzahl im Wesentlichen identisch aufgebauter Baueinheiten zusammengesetzten Unterwasserschweißsystems ist es, wenn jeweils ein Schlauchpaketteilstück und eine Schweißdrahtvorschubeinrichtung ein Übertragungsmodul einer mehrere Übertragungsmodule aufweisenden, sich zwischen der Drahtvorratseinrichtung und dem Schweißbrenner erstreckenden Übertragungseinrichtung bildet.Particularly advantageous in terms of a standardizable, ie composed of a plurality of substantially identical structural units Unterwasserschweißsystems it is when each Schlauchpaketteilstück and a welding wire feed device forms a transmission module of a plurality of transmission modules having, extending between the wire supply device and the welding torch transmission device.
Für einen kontinuierlich gleichförmigen und somit möglichst störungsu- nanfälligen Drahtvorschub selbst über größere Übertragungsstrecken zwischen der Drahtvorratseinrichtung und dem Schweißbrenner ist es vorteilhaft, wenn bei mehreren zwischen der Drahtvorratseinrichtung und dem Schweißbrenner eingesetzten Drahtvorschubeinrichtungen eine von mehreren Schweißdrahtvorschubeinrichtungen mit einer Ansteuereinrich- tung einstellbar ist und zumindest eine weitere Schweißdrahtvorschubeinrichtung die Betriebsparameter der ersten, als Leiteinrichtung betriebenen Schweißdrahtvorschubeinrichtung übernimmt. Hierdurch ist insbesondere eine synchrone Arbeitsweise sämtlicher Schweißdrahtvorschubeinrichtungen sichergestellt.For a continuously uniform and thus as trouble-free as possible wire feed even over large transmission distances between the wire storage device and the welding torch, it is advantageous if one of a plurality of welding wire feed devices with a Ansteuereinrich- device is adjustable and at least one further welding wire feed device accepts the operating parameters of the first, operated as a guide welding wire feed device at several wire feed devices used between the wire storage device and the welding torch. This ensures in particular a synchronous operation of all welding wire feed devices.
Besonders vorteilhaft in diesem Zusammenhang ist es, wenn die als Leiteinrichtung betriebene Schweißdrahtvorschubeinrichtung als Trockenkomponente ausgebildet ist, so dass kein zusätzlicher apparativer Aufwand notwendig ist, um die für die Leiteinrichtung erforderliche Ansteuereinrichtung in wasserdicht mit der Schweißdrahtvorschubein- richtung zu verbinden.It is particularly advantageous in this context if the welding wire feed device operated as a guide is designed as a dry component, so that no additional expenditure on equipment is necessary in order to connect the control device required for the guide in watertight manner to the welding wire feed device.
Um auch bei größeren Arbeitstiefen und den daraus resultierenden relativ hohen Wasserdrücken einen wasserdichten und somit störungsfreien Betrieb zu gewährleisten ist es vorteilhaft, wenn die als Nasskomponenten zur Anordnung unter Wasser ausgebildeten Übertragungsmodule mit einem das Eindringen von Wasser verhindernden Überdrucksystem versehen sind, dessen Entlüftungsöffnung vorzugsweise an einer benachbart zum Schweißbrenner angeordneten und vom Schweißbrenner weg führenden Entlüftungseinrichtung ausgebildet ist.In order to ensure watertight and thus trouble-free operation even at relatively large working depths and the resulting relatively high water pressures, it is advantageous if the transfer modules designed as wet components for arrangement under water are provided with an overpressure system preventing the ingress of water, the vent opening of which is preferably at one is arranged adjacent to the welding torch and leading away from the welding torch ventilation device is formed.
Durch die Beaufschlagung der entsprechenden Übertragungsmodule mit einem Überdruck, der oberhalb des umgebenden Wasserdrucks ausgelegt ist, wird somit ein System der Drahttrockenhaltung realisiert, so dass ein Kontakt des Schweißdrahtes zum umgebenden Medium erst bei Austritt aus dem Schweißbrenner erfolgt. Um zu vermeiden, dass die Sicht auf den Schweißnahtbereich durch das unter Überdruck aus der Entlüftungs- Öffnung mit entsprechender Gasblasenbildung im Wasser austretende Dichtgas beeinträchtigt wird, kann die Entlüftungseinrichtung so angeordnet sein, dass sie vom Schweißbrenner wegführt.By applying the corresponding transmission modules with an overpressure which is designed above the surrounding water pressure, a system of wire drying is thus realized, so that contact of the welding wire to the surrounding medium takes place only when exiting the welding torch. In order to avoid that the view of the weld area by the exiting from the vent opening with appropriate gas bubble formation in the water exiting Sealing gas is impaired, the venting device may be arranged so that it leads away from the welding torch.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn im Bereich des Schweißbrenners eine Bedienungseinrichtung zur Bedienung zumindest einer Schweiß- drahtvorschubeinrichtung und der Schweißstromquelle angeordnet ist, um eine Einstellung der Betriebsparameter des Unterwasserschweißsystems durch den Schweißer selbst am Ort der Schweißung ausführen zu können. Besonders vorteilhaft ist es daher, wenn die Bedienungseinrichtung am Schweißbrenner ausgebildet ist, so dass ein Einhandbetrieb des Schweißbrenners nicht beeinträchtigt wird.It is also particularly advantageous if an operating device for operating at least one welding wire feed device and the welding power source is arranged in the area of the welding torch in order to be able to carry out an adjustment of the operating parameters of the underwater welding system by the welder himself at the location of the welding. It is therefore particularly advantageous if the operating device is formed on the welding torch, so that one-handed operation of the welding torch is not impaired.
Wenn die Bedienungseinrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige zumindest eines Betriebsparameters versehen ist, ist es für den Schweißer nicht nur möglich, die Betriebsparameter zu verändern, sondern auch während des Schweißvorgangs die Überwachung der Betriebsparameter selbst vorzunehmen. Die Anzeigeeinrichtung kann inbesondere als Statusanzeige Verwendung finden, die dem Taucher jederzeit den Betriebsstatus des Unterwasserschweißsystems anzeigt, beispielsweise, um dem Taucher das Anliegen einer Schweißspannung am Schweißbrenner oder einen Drahtvorschub auch dann anzuzeigen, wenn der Taucher den Schweißbrenner nicht handhabt. Die Anzeigeeinrichtung kann somit erheblich zu einer Erhöhung der Betriebssicherheit beitragen.If the operating device is provided with a display device for displaying at least one operating parameter, it is not only possible for the welder to change the operating parameters, but also to monitor the operating parameters himself during the welding process. The display device can be used, in particular, as a status indicator, which at any time indicates the operating status of the underwater welding system to the diver, for example to indicate to the diver the presence of a welding voltage on the welding torch or a wire feed even if the diver does not handle the welding torch. The display device can thus contribute significantly to an increase in reliability.
Alternativ kann die Anzeigeeinrichtung auch unabhängig von der Bedienungseinrichtung als separate Komponente ausgebildet sein.Alternatively, the display device can also be designed as a separate component independently of the operating device.
Besonders vorteilhaft für einen störungsunanfälligen Betrieb des Unterwasserschweißsystems ist es auch, wenn zumindest eine Schweißdrahtvorschubeinrichtung mit einer Drahtdetektierungseinrichtung versehen ist, die es insbesondere ermöglicht, die Schweißdrahtvorschubeinrichtung als Überwachungsinstrument für den Drahtvorschub vorzusehen. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Schweißdrahtvorschubeinrichtung mit einer Drahtgeschwindigkeitsmesseinrichtung versehen ist, um gegebenenfalls allfällige Synchronisierungsprobleme zwischen mehreren Schweißdrahtvorschubeinrichtungen frühzeitig erkennen zu können.It is also particularly advantageous for trouble-free operation of the underwater welding system if at least one welding wire feed device is provided with a wire detection device, which in particular makes it possible to provide the welding wire feed device as a monitoring instrument for the wire feed. It is also advantageous if the welding wire feed device with a wire speed measuring device is provided in order to be able to detect any possible synchronization problems between multiple welding wire feed devices early on.
Wenn die als Nasskomponenten zur Anordnung unter Wasser ausgebilde- ten Übertragungsmodule mit einer Auftriebskompensationseinrichtung versehen sind, kann auf einfacher Art und Weise eine Anpassung an den Einsatz des Unterwasserschweißsystems in unterschiedlichen Wassertiefen vorgenommen werden, um unabhängig von der Wassertiefe sicherzustellen, dass das Unterwasserschweißsystem bzw. die Übertragungsmodu- Ie frei von durch Auftriebskräfte hervorgerufenen äußeren Kräften sind; also beispielsweise keine unzulässigen Zugbelastungen auf die Schlauchpakete wirken.If the transmission modules designed as wet components for arrangement under water are provided with a buoyancy compensation device, adaptation to the use of the underwater welding system in different water depths can be carried out in a simple manner in order to ensure that the underwater welding system or the submarine welding system is independent of the water depth Transmission moduli are free from external forces caused by buoyancy forces; So for example, no inadmissible tensile loads on the hose packages act.
Um nicht nur unerwünschte Wirkungen von Auftriebskräften zwischen den einzelnen Übertragungsmodulen sondern auch zwischen den Kompo- nenten der Übertragungsmodule selbst weitestgehend zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn die Auftriebskompensationseinrichtungen sowohl an der Schweißdrahtvorschubeinrichtung als auch am Schlauchpaketteilstück des Übertragungsmoduls ausgebildet ist.In order to prevent as far as possible not only undesirable effects of buoyancy forces between the individual transmission modules but also between the components of the transmission modules themselves, it is advantageous if the buoyancy compensation devices are formed both on the welding wire feed device and on the hose package section of the transmission module.
Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zur Realisierung einer Au f- triebskompensationseinrichtung besteht darin, die Auftriebskompensationseinrichtung mit einer Sensoreinrichtung zur Aktivierung zu versehen, die vorzugsweise als Beschleunigungssensor ausgebildet ist. Insbesondere um zwischen einer horizontalen oder vertikalen Beschleunigung unterscheiden zu können, kann es vorteilhaft sein, den Beschleunigungs- sensor mit einem Drucksensor zu kombinieren, so dass beispielsweise bei einer horizontalen Führung des Schweißbrenners keine Aktivierung der Auftriebskompensationseinrichtung erfolgt. Auch ist es möglich, lediglich einen Drucksensor zur Aktivierung der Auftriebskompensationseinrichtung vorzusehen. Insbesondere hinsichtlich einer umfassenden Arbeitssicherheit ist es vorteilhaft, wenn im Bereich der als Trockenkomponenten über Wasser angeordneten Komponenten des Unterwasserschweißsystems eine redundant zur Bedienungseinrichtung im Bereich des Schweißbrenners wir- kende weitere Bedienungseinrichtung angeordnet ist, um einer im Bereich der Trockenkomponenten angeordneten Person gegebenenfalls die Möglichkeit des Eingreifens zu geben.A particularly advantageous possibility for realizing an external drive compensation device is to provide the buoyancy compensation device with a sensor device for activation, which is preferably designed as an acceleration sensor. In particular, in order to distinguish between a horizontal or vertical acceleration, it may be advantageous to combine the acceleration sensor with a pressure sensor, so that, for example, in a horizontal guidance of the welding torch no activation of the buoyancy compensating device takes place. It is also possible to provide only one pressure sensor for activating the buoyancy compensation device. In particular with regard to comprehensive occupational safety, it is advantageous if a further operating device which acts redundantly to the operating device in the area of the welding torch is arranged in the region of the components of the underwater welding system arranged as dry components, optionally for a person arranged in the area of the dry components to intervene to give.
Insbesondere bei großen Längen der Übertragungseinrichtung kann es zum wirtschaftlichen Einsatz des Schweißdrahtes vorteilhaft sein, wenn die Schweißdrahtvorratseinrichtung mit einer entgegen der Drahtvorschubeinrichtung fördernden Rückfördereinrichtung vorgesehen ist, die beispielsweise nach Beendigung des Schweißvorgangs eine Rückförderung des in der Übertragungseinrichtung noch vorhandenen Drahtes in die Schweißdrahtvorratseinrichtung ermöglicht.In particular, in the case of long lengths of the transmission device, it may be advantageous for economical use of the welding wire if the welding wire supply device is provided with a return conveyor which conveys against the wire feed device, which, for example, after the completion of the welding operation, enables the wire still present in the transfer device to be returned to the welding wire supply device.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform des Unterwasserschweißsystems anhand der Zeichnung näher erläutert.Hereinafter, a preferred embodiment of the underwater welding system will be explained with reference to the drawing.
Die Zeichnungsfigur zeigt ein Unterwasserschweißsystem 10 für das Metallschutzgasschweißen mit einer Schweißstromquelle 1 1 , einer im vorliegenden Ausführungsbeispiel als kofferförmige Einheit ausgebilde- ten Schweißdrahtvorratseinrichtung 12 sowie einem Schweißbrenner 13 , der über eine Übertragungseinrichtung 14 mit der Schweißdrahtvorratseinrichtung 12 verbunden ist.The drawing shows an underwater welding system 10 for the gas metal arc welding with a welding power source 1 1, formed in the present embodiment as a box-shaped unit th welding wire storage device 12 and a welding torch 13 which is connected via a transmission device 14 to the welding wire storage device 12.
Die Übertragungseinrichtung 14 umfasst im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels zwei jeweils ein Schlauchpaketteilstück 15 bzw. 16 sowie eine Drahtvorschubeinrichtung 17 bzw. 18 umfassenden Übertragungsmodule 19, 20, die über ein weiteres Schlauchpaketteilstück 21 an die Schweißdrahtvorratseinrichtung 12 bzw. eine weitere, im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels integral mit der Schweißdrahtvorratseinrichtung 12 ausgebildete, weitere Drahtvorschubeinrichtung 22 angeschlossen sind. Wie durch eine Mediengrenze 23 angedeutet, befinden sich die jeweils als Trockenkomponenten zur Anordnung in einem Trockenbereich 24 ausgebildete Schweißdrahtvorratseinrichtung 12 und die Schweißstromquelle 1 1 in dem Trockenbereich 24, der beispielsweise durch das Deck einer hier nicht dargestellten schwimmfähigen Arbeitsplattform gebildet sein kann. Abweichend hiervon sind die zur Anordnung in einem Naßbereich 25 , also beispielsweise zur Anordnung unter Wasser als Nasskomponenten ausgebildeten übrigen Komponenten des Unterwasserschweißsystems 10, also insbesondere die Übertragungsmodule 19, 20 mit den Schlauchpaketteilstücken 15 , 16 und den Drahtvorschubeinrichtungen 17, 18 sowie das den Nassbereich 25 mit dem Trockenbereich 24 verbindende Schlauchpaketteilstück 21 als Nasskomponenten ausgebildet und ermöglichen den Einsatz des Schweißbrenners 13 in einer Wassertiefe, die im vorliegenden Fall lediglich durch die Länge der Übertragungsein- richtung 14 begrenzt ist.In the case of the exemplary embodiment illustrated, the transfer device 14 comprises two hose package sections 15 and 16, respectively, and a wire feed device 17 or 18 comprising transfer modules 19, 20, which via another hose package section 21 to the welding wire storage device 12 or another, in the case of the present embodiment formed integrally with the welding wire storage device 12, further wire feed device 22 are connected. As indicated by a media boundary 23, the welding wire storage device 12, which is in each case formed as dry components for arrangement in a drying area 24, and the welding current source 11 are located in the drying area 24, which may be formed, for example, by the deck of a buoyant working platform, not shown here. Notwithstanding this, the other components of the underwater welding system 10, that is to say the arrangement under water as wet components, ie, in particular the transmission modules 19, 20 with the hose package sections 15, 16 and the wire feed devices 17, 18 and the wet area 25, are different formed with the drying area 24 hose package section 21 as wet components and allow the use of the welding torch 13 in a water depth, which is limited in the present case only by the length of the transmission device 14.
Wie in der Zeichnungsfigur dargestellt, ist der Schweißbrenner 13 im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit einer Bedienungseinrichtung 26 versehen, die neben Stellelementen 27, die die Einstellung von Sollwerten für die Betriebsparameter des Unterwasserschweißsys- tems, also beispielsweise die Drahtvorschubgeschwindigkeit und dieAs shown in the figure, the welding torch 13 is provided in the case of the present embodiment with an operating device 26, in addition to control elements 27, the setting of setpoints for the operating parameters of the underwater welding system, so for example, the wire feed speed and the
Stromstärke, ermöglichen, Anzeigeeinrichtungen 28 aufweist, die die Ist- Werte der Betriebsparameter anzeigen. Somit ist es für einen mit der Handhabung des Schweißbrenners 13 beschäftigten Taucher bei der Durchführung von Schweißarbeiten möglich, unmittelbar vom Schwei- ßort aus die Betriebsparameter des Unterwasserschweißsystems einzustellen bzw. bei Bedarf zu verändern.Amperage, display devices 28, which display the actual values of the operating parameters. Thus, when carrying out welding work, it is possible for a diver engaged in the handling of the welding torch 13 to set or, if necessary, modify the operating parameters of the underwater welding system directly from the welding location.
Wie weiterhin der Zeichnungsfigur zu entnehmen ist, kann benachbart dem Schweißbrenner 13 am Schlauchpaketteilstück 15 oder auch am Schweißbrenner 13 selbst eine hier als flexible Rohrleitung ausgebildete Entlüftungseinrichtung 32 mit einer an ihrem freien Ende ausgebildeten Entlüftungsöffnung 33 vorgesehen sein. Zur Erhöhung der Arbeitssicherheit ist es im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels vorgesehen, die im Trockenbereich 24 angeordnete, mit einer Drahtvorschubeinrichtung 22 versehene Schweißdrahtvor- ratseinrichtung sowie die Schweißstromquelle 1 1 mit einer funktional der Bedienungseinrichtung 26 entsprechenden Bedienungseinrichtung 29 zu versehen, um von einer im Trockenbereich 24 anwesenden Person vermittels der redundant wirkenden Bedienungseinrichtung 29 dieselben Einstellungen bzw. Veränderungen der Betriebsparameter des Unerwas- serschweißsystems 10 vornehmen zu können wie ein Taucher vermittels der am Schweißbrenner 13 ausgebildeten Bedienungseinrichtung 26.As can further be seen from the drawing figure, a venting device 32 designed here as a flexible pipeline can be provided adjacent to the welding torch 13 on the tubular package section 15 or even on the welding torch 13 itself with a venting opening 33 formed at its free end. To increase the working safety, it is provided in the case of the present embodiment, the arranged in the drying area 24, provided with a wire feed device 22 Schweißdrahtvor- ratseinrichtung and the welding power source 1 1 with a functionally the operating device 26 corresponding operating device 29 to from a dry area 24 present person by means of the redundant operating device 29 to make the same settings or changes in the operating parameters of the Unwater welders welding system 10 as a diver by means of the welding torch 13 formed operating device 26th
Die Schweißdrahtvorratseinrichtung 12 ist, wie bereits weiter oben ausgeführt, mit einer integralen Drahtvorschubeinrichtung 22 versehen und weist zur Bevorratung des Schweißdrahts im vorliegenden Fall eine auf einem Spulendorn 30 angeordnete Drahtspule 3 1 auf. In dieser Ausführungsform kann die Schweißdrahtvorratseinrichtung 12 als ein so genannter Drahtvorschubkoffer ausgebildet sein, der beispielsweise auf dem Gehäuse der Schweißstromquelle 1 1 angeordnet werden kann.The welding wire storage device 12 is, as already stated above, provided with an integral wire feed device 22 and has for storing the welding wire in the present case arranged on a spool 30 wire coil 3 1 on. In this embodiment, the welding wire storage device 12 may be formed as a so-called wire feed box, which can be arranged for example on the housing of the welding power source 1 1.
Da die Schweißdrahtvorratseinrichtung 12 im Trockenbereich 24 angeordnet ist, gibt es praktisch für deren Ausgestaltung keine Einschränkun- gen, so dass anstatt einer Drahtspule 3 1 zur Aufnahme des Schweißdrahtes beispielsweise auch ein Drahtfass verwendet werden kann. Since the welding wire storage device 12 is arranged in the drying area 24, there are practically no restrictions on its design, so that instead of a wire spool 3 1 for accommodating the welding wire, it is also possible, for example, to use a wire barrel.

Claims

Patentansprüche claims
1. Unterwasserschweißsystem (10) für das Metallschutzgasschweißen mit einem Schweißbrenner (13), einer Schweißstromquelle (11), einer Schweißdrahtvorratseinrichtung (12) und zumindest einer Schweißdrahtvorschubeinrichtung (17, 18), die Komponenten des Unterwasserschweißsystems bilden, wobei die Schweißstromquelle und die Schweißdrahtvorratseinrichtung als Trockenkomponenten für den Betrieb in einem Trockenbereich (24) über Wasser und zumindest eine Schweißdrahtvorschubeinrichtung als Nasskomponente für den Betrieb in einem Nassbereich (25) unter Wasser ausgebildet ist.An underwater welding system (10) for gas metal arc welding comprising a welding torch (13), a welding power source (11), a welding wire storage device (12) and at least one welding wire feeding means (17, 18) constituting components of the underwater welding system, the welding power source and the welding wire storing means being Dry components for operation in a dry area (24) above water and at least one welding wire feed device is designed as a wet component for operation in a wet area (25) under water.
2. Unterwasserschweißsystem nach Anspruch 1, d a dur c h g ek ennz e i c hnet, dass die Schweißdrahtvorratseinrichtung (12) mit einer Schweiß- drahtvorschubeinrichtung (22) versehen ist.2. Underwater welding system according to claim 1, characterized in that the welding wire supply device (12) is provided with a welding wire feed device (22).
3. Unterwasserschweißsystem nach Anspruch 1 oder 2, d a dur c h g ek ennz e i c hnet, dass die zumindest eine Schweißdrahtvorschubeinrichtung (17, 18) zwei Schlauchpaketteilstücke (15, 16, 22) miteinander verbindet. 3. Underwater welding system according to claim 1 or 2, since dur chg ek ennz eic hnet that the at least one welding wire feed device (17, 18) two hose package sections (15, 16, 22) interconnects.
4. Unterwasserschweißsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Schlauchpaketteilstück (15, 16) und eine Schweiß- drahtvorschubeinrichtung (17, 18) ein Übertragungsmodul (19, 20) einer mehrere Übertragungsmodule aufweisenden, sich zwischen der Schweißdrahtvorratseinrichtung (12) und dem Schweißbrenner (13) erstreckenden Übertragungseinrichtung (14) bilden.4. underwater welding system according to one of the preceding claims, characterized in that in each case a hose package section (15, 16) and a welding wire feed device (17, 18) a transmission module (19, 20) of a plurality of transmission modules, between the welding wire storage device (12) and the welding torch (13) extending transmission device (14) form.
5. Unterwasserschweißsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebsparameter einer von mehreren Schweißdrahtvorschubeinrichtungen (17, 18) mit einer Ansteuereinrichtung einstellbar sind und zumindest eine weitere Schweißdrahtvorschubeinrichtung die Betriebsparameter der ersten, als Leiteinrichtung betriebenen Schweiß- drahtvorschubeinrichtung übernimmt.5. underwater welding system according to claim 4, characterized in that operating parameters of one of a plurality of welding wire feed devices (17, 18) are adjustable with a drive means and at least one further welding wire feed device accepts the operating parameters of the first, operated as a guide welding wire feed device.
6. Unterwasserschweißsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die als Leiteinrichtung betriebene Schweißdrahtvorschubeinrichtung als Trockenkomponente ausgebildet ist.6. underwater welding system according to claim 5, characterized in that the operated as a guide welding wire feed device is designed as a dry component.
7. Unterwasserschweißsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die als Nasskomponente zur Anordnung unter Wasser ausgebildeten Übertragungsmodule (19, 20) mit einem das Eindringen von Wasser verhindernden Überdrucksystem versehen sind, dessen7. underwater welding system according to any one of the preceding claims, characterized in that at least designed as a wet component for placement under water transmission modules (19, 20) are provided with a water intrusion preventing overpressure system whose
Entlüftungsöffnung (33) an einer benachbart zum Schweißbrenner (13) angeordneten und vom Schweißbrenner weg führenden Entlüftungseinrichtung (32) ausgebildet ist. Vent opening (33) is arranged on a venting device (32) arranged adjacent to the welding torch (13) and leading away from the welding torch.
8. Unterwasserschweißsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Schweißbrenners (13) eine Bedienungseinrich- tung (26) zur Bedienung zumindest einer Schweißdrahtvorschubeinrichtung (17, 18) und der Schweißstromquelle (11) angeordnet ist.8. underwater welding system according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the welding torch (13) a Bedienseinrich- device (26) for operating at least one welding wire feed device (17, 18) and the welding power source (11) is arranged.
9. Unterwasserschweißsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienungseinrichtung (26) am Schweißbrenner (13) ausge- bildet ist.9. Underwater welding system according to claim 8, characterized in that the operating device (26) is formed on the welding torch (13).
10. Unterwasserschweißsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienungseinrichtung (26) mit einer Anzeigeeinrichtung (28) zur Anzeige zumindest eines Betriebsparameters versehen ist.10. underwater welding system according to claim 8 or 9, characterized in that the operating device (26) is provided with a display device (28) for displaying at least one operating parameter.
11. Unterwasserschweißsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schweißdrahtvorschubeinrichtung (17, 18, 22) mit einer Drahtdetektionseinrichtung versehen ist.11. Underwater welding system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one welding wire feed device (17, 18, 22) is provided with a wire detection device.
12. Unterwasserschweißsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schweißdrahtvorschubeinrichtung (17, 18, 22) mit einer Drahtgeschwindigkeitsmesseinrichtung versehen ist. 12. Underwater welding system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one welding wire feed device (17, 18, 22) is provided with a wire speed measuring device.
13. Unterwasserschweißsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als Nasskomponenten zur Anordnung unter Wasser ausgebil- deten Übertragungsmodule (19, 20) mit einer Auftriebskompensationseinrichtung versehen sind.13. Underwater welding system according to one of the preceding claims, characterized in that the wet components designed for arrangement under water Deten transmission modules (19, 20) are provided with a buoyancy compensation device.
14. Unterwasserschweißsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftriebskompensationseinrichtung sowohl an der Schweiß- drahtvorschubeinrichtung (17, 18) als auch am Schlauchpaketteilstück (15, 16) des Übertragungsmoduls (19, 29) ausgebildet ist.14. Underwater welding system according to claim 13, characterized in that the buoyancy compensating device is formed both on the welding wire feed device (17, 18) and on the hose package section (15, 16) of the transmission module (19, 29).
15. Unterwasserschweißsystem nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftriebskompensationseinrichtung mit einer Sensoreinrich- tung zur Aktivierung versehen ist.15. Underwater welding system according to claim 13 or 14, characterized in that the buoyancy compensating device is provided with a sensor device for activation.
16. Unterwasserschweißsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung als Beschleunigungssensor ausgebildet ist.16. underwater welding system according to claim 15, characterized in that the sensor device is designed as an acceleration sensor.
17. Unterwasserschweißsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der als Trockenkomponente über Wasser angeordneten Komponenten des Unterwasserschweißsystems eine redundant zur Bedienungseinrichtung (26) im Bereich des Schweißbrenners (13) wirkende weitere Bediendungseinrichtung (29) angeordnet ist. 17. underwater welding system according to one of claims 1 to 16, characterized in that arranged in the region of the dry component over water components of the underwater welding a redundant to the operating device (26) in the region of the welding torch (13) acting further Bediendungseinrichtung (29).
18. Unterwasserschweißsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißdrahtvorratseinrichtung (12) mit einer entgegen der Drahtvorschubeinrichtung (17, 18, 22) fördernden Rückfördereinrich- tung versehen ist. 18. underwater welding system according to one of claims 1 to 17, characterized in that the welding wire storage device (12) with a counter to the wire feed device (17, 18, 22) promoting return conveyor device is provided.
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