WO2015004071A1 - Herstellung von rohrbündelwärmeübertragern - Google Patents

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WO2015004071A1
WO2015004071A1 PCT/EP2014/064477 EP2014064477W WO2015004071A1 WO 2015004071 A1 WO2015004071 A1 WO 2015004071A1 EP 2014064477 W EP2014064477 W EP 2014064477W WO 2015004071 A1 WO2015004071 A1 WO 2015004071A1
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torch
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PCT/EP2014/064477
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Georg BRÜNDERMANN
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Bilfinger Rosink Gmbh
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    • B23K2101/14—Heat exchangers

Definitions

  • the invention relates to a method for producing tube bundle heat exchangers, consisting of spaced apart and substantially mutually parallel manifold tubes and a plurality of transverse tubes whose ends are welded to prefabricated communication holes of the header tubes or U-shaped pipe bends are connected to each other by means of welding, using as a welding method a metal arc welding with a burner with non-consumable electrode with the addition of welding filler.
  • the invention has for its object to simplify the entire Ver ⁇ welding tube heat exchangers and automate.
  • this object is achieved in that the welding device is divided into two individual units, namely the burner on the one hand and the welding wire feed on the other hand, that the two individual units are attached to separately êtba ⁇ ren robot arms that the burner by means of his robotic arm in a single operation continuously 360 ° or slightly more is guided around the weld and that the welding wire feed is guided by its robotic arm such that it rotates in a first Ar ⁇ together with the burner by about 180 ° around the weld, then 360 ° to the other side swivels around the burner and finally moves in a second operation, the remaining 180 ° together with the burner.
  • the TIG welding process is preferably used.
  • the root weld should be carried out according to the TIG welding process, since the TIG welding process, as stated above, is particularly well suited for root welds, since according to this process high
  • the cover seam can also be applied by the TIG welding process.
  • the welding process preferably begins at the bottom of the respective pipe joint to be produced, wherein the weld is pulled in a clockwise direction from the pointer position "6 o'clock” to "12 o'clock” to "6 o'clock” and possibly a piece beyond.
  • the robot arm carrying the welding wire feed then pivots to the other side of the burner approximately at the hand position "12 o'clock.”
  • the device according to the invention for carrying out the method is characterized in particular by the fact that the welding device is divided into two individual units, namely on the one hand into the burner and on the other hand in the welding wire feed, - that the two individual units are attached to separate juriba ⁇ ren robot arms, that the burner by means of its robotic arm in a single operation continuously around 360 ° or something more around the weld is feasible and that the welding wire feed by means of its robotic arm is so feasible that they in one operation together with the burner by about 180 ° around the weld can be guided around, then swung around by about 360 ° to the other side of the burner and finally in a second step, together with the burner by 180 ° is exhaustivebewegbar.
  • the burner and the inert gas feed are advantageously combined into a single unit, while the Sch geometricdrahtZu ⁇ guide sits separately to a separately controllable second robot arm.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the cross section through a collector tube with welded-finned tubes
  • Fig. 2 a reduced view of the arrangement according to
  • FIG. 3 shows an enlarged view of the two robot arms, the torch being arranged on one robot arm and the welding wire feed on the other robot arm,
  • Fig. 6 a first working position of the burner
  • Fig. 7 a second position of the burner and the welding ⁇ wire feeder and a third position of the burner and the welding wire feeder after the pivoting of the provided with the welding wire feed robot arm.
  • FIGS. 1 and 2 show a first exemplary embodiment of a shell-and-tube heat exchanger 1, in which the method according to the invention can be used.
  • a plurality of parallel transverse tubes 3 are arranged between two header tubes 2, which are generally formed as finned tubes.
  • the ends 4 of the transverse tubes or finned tubes 3 are welded to holes of the collector tubes 2.
  • the exemplary embodiment illustrated in the drawing only one of the collector tubes 2 with the welded-on finned tubes 3 is illustrated.
  • Such a shell and tube heat exchanger 1 is referred to in the art as "harp".
  • FIG. 3 another embodiment of a Rohrbün- delumbleübertragers 5 is shown, in which the collector tubes 6 angeord ⁇ net on one side of the transverse tubes or finned tubes 7.
  • the cross-tubes or finned tubes 7, which are not UNMIT ⁇ telbar connected to the header pipes 6 are, with each other with one another at their ends by U-shaped bends 8 of the joined.
  • the U-shaped pipe bends 8 are welded to the cross tubes or finned tubes 7 by means of the method according to the invention.
  • Such a tube bundle heat exchanger 5 shown in FIG. 3 is referred to in professional circles as "ECO". designated .
  • FIG. 4 shows a robot welding station, to which the U-shaped tube bends 8 are welded to the finned tubes 7 of an "ECO" 5.
  • the welding is carried out by a boom 9 movable in the three main directions, on which a welding device 10 is arranged ,
  • the welding device 10 operates on the principle of a metal inert gas welding with a burner 11 with non-consumable electrode and a welding wire feed 12.
  • the welding device 10 is divided into two individual units, wherein the burner 11 and the welding wire feed 12 are constructed as independently formed Einzelaggre ⁇ gate.
  • the two individual units are arranged on separate robot arms 13 and 14, which are separately controllable.
  • the burner 11 is arranged on the robot arm 13 and the welding wire feed on the robot arm 14.
  • the robot arm 13 provided with the burner 11 also simultaneously supplies the inert gas supply.
  • the burner 11 is guided by its robot arm 13 in a single operation continuously by 360 ° or slightly more around the weld. Work is being done at, for example, clockwise from the "6 o'clock” hand position to "12 o'clock” and again to "6 o'clock".
  • the robot arm 14 carrying the welding wire feed 12 can not follow the burner 11 in a single operation, so that it follows shortly after the constellation shown in FIG. Lation on the other side of the burner 11 umspringt, as illustrated in Fig. 8.
  • two welds are performed one above the other to achieve a highly skilled, absolutely tight and stable weld.
  • the initially applied root weld is produced in each case by the TIG welding process.
  • the cover seam which is suitably welded pendulum, can also be applied by the TIG welding process but also by the MAG welding process.
  • Both the TIG welding process and the MAG welding process can be carried out by the method according to the invention on the robot welding station shown in FIG. 4. Larger conversion work in the welding of different shell-and-tube heat exchangers is not necessary in this case.
  • the robot arms 13 and 14 can be controlled in the same or similar manner separately from each other.
  • the welding of the finned tubes 3 to the header pipes 2 and also the U-shaped pipe bends 8 to the finned tubes 7 can be done fully automatically, without a welder having to be entrusted with these complicated and difficult welding jobs. If a conversion from TIG welding to MAG welding is to be carried out, the replacement of the welding devices can be carried out directly on the two robot arms 13 and 14. Alternatively, however, it is also possible, in a not shown in the drawing the second boom also has two separately controlled robot arms to install, wherein the one pole for the TIG welding ⁇ Ssung and the other boom is provided for the MAG welding.

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Abstract

Die Erfindungbetrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohrbündelwärmeübertragern, bestehend aus im Abstand voneinander angeordneten und im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Sammlerrohren und einer Mehrzahl von Querrohren, deren Enden an vorgefertigte Verbindungslöcher der Sammlerrohre angeschweißt oder die über U-förmige Rohrbögen untereinander mittels Schweißung verbunden werden, wobei als Schweißverfahren eine Metallschutzgasschweißung mit einem Brenner mit nicht abschmelzender Elektrode unter Zugabe von Schweißzusatz angewandt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das komplette Verschweißen von Rohrbündelwärmeübertragern zu vereinfachen und zu automatisieren. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, dass die Schweißvorrichtung in zwei Einzelaggregate aufgeteilt wird, nämlich den Brenner einerseits und die Schweißdrahtzuführung andererseits,dass die beiden Einzelaggregate an getrennt steuerbaren Roboterarmen befestigt werden,dass der Brenner mittels seines Roboterarms in einem einzigen Arbeitsgang kontinuierlich um 360° um oder etwas mehr die Schweißstelle herumgeführt wird und dass die Schweißdrahtzuführung mittels ihres Roboterarms derart geführt wird, dass sie in einem ersten Arbeitsgang gemeinsam mit dem Brenner um ca. 180° um die Schweißstelle umläuft, dann um ca. 360° zur anderen Seite des Brenners herumschwenkt und schließlich in einem zweiten Arbeitsgang sich die restlichen ca. 180° gemeinsam mit dem Brenner bewegt.

Description

Herstellung von Rohrbündelwärmeübertragern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohrbündelwärmeübertragern, bestehend aus im Abstand voneinander angeordneten und im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Sammlerrohren und einer Mehrzahl von Querrohren, deren Enden an vorgefertigte Verbindungslöcher der Sammlerrohre angeschweißt oder die über U-förmige Rohrbögen untereinander mittels Schweißung verbunden werden, wobei als Schweißverfahren eine Metallschutzgasschweißung mit einem Brenner mit nicht abschmelzender Elektrode unter Zugabe von Schweißzusatz angewandt wird.
Bei einer solchen Metallschutzgasschweißung besteht ein be- sonderer Vorteil darin, dass nicht mit einer abschmelzenden Elektrode gearbeitet wird. Die Zugabe von Schweißzusatz und Stromstärke sind deshalb entkoppelt. Bei der Schweißung kann somit der Schweißstrom optimal auf die Schweißaufgabe abge¬ stimmt werden und es muss nur soviel Schweißzusatz zugegeben werden, wie gerade erforderlich ist. Dies macht das Verfah¬ ren besonders geeignet zum Schweißen von Wurzellagen und zum Schweißen in Zwangslagen. Durch den geringen und kleinräumi- gen Wärmeeintrag ist der Schweißverzug der Werkstücke gerin¬ ger als bei anderen Verfahren. Wegen der hohen Schweißnaht- güten wird insbesondere das WIG-Schweißverfahren (Wolfram- Inertgas-Schweißen) bevorzugt dort eingesetzt, wo die
Schweißgeschwindigkeiten gegenüber den Qualitätsanforderungen zurücktreten. Insofern eignet sich ein solches Schweißverfahren insbesondere für den vorliegenden Anwendungsfall. Ähnliche Vorteile hat auch das MAG-Schweißverfahren (Metall- Aktivgas-Schweißen) .
Das eingangs beschriebene Verfahren zur Herstellung der verschiedenen Rohrbündelwärmeübertrager wird bisher von Hand ausgeführt. Aufgrund der stark eingeschränkten Platzverhält- nisse ist eine automatische Fertigung, beispielsweise mit Hilfe von Robotern, nicht möglich gewesen.
Es ist lediglich bekannt (DE 10 2008 036 508 AI), einzelne Schritte bei der Herstellung von Rohrbündelwärmeübertragern zu automatisieren, indem beispielsweise einzelne Rippenrohre mit gleichschenkligen 180 ° -Rohrbögen mit einem Schweißautomaten verbunden werden. Derart vorgefertigte Einzelteile können dann zu größeren Einheiten zusammengesetzt und von Hand weiter verschweißt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das komplette Ver¬ schweißen von Rohrbündelnwärmeübertragern zu vereinfachen und zu automatisieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Schweißvorrichtung in zwei Einzelaggregate aufgeteilt wird, nämlich den Brenner einerseits und die SchweißdrahtZuführung andererseits, dass die beiden Einzelaggregate an getrennt steuerba¬ ren Roboterarmen befestigt werden, dass der Brenner mittels seines Roboterarms in einem einzigen Arbeitsgang kontinuierlich um 360° oder etwas mehr um die Schweißstelle herumgeführt wird und dass die SchweißdrahtZuführung mittels ihres Roboterarms derart geführt wird, dass sie in einem ersten Ar¬ beitsgang gemeinsam mit dem Brenner um ca. 180° um die Schweißstelle umläuft, dann um 360° zur anderen Seite des Brenners herumschwenkt und schließlich in einem zweiten Arbeitsgang sich die restlichen 180° gemeinsam mit dem Brenner bewegt.
Aufgrund dieser erfindungsgemäßen Arbeitsgänge ist es somit möglich, die beiden Einzelaggregate trotz der äußerst beengten Platzverhältnisse derart um die Schweißstelle herum zu führen, dass eine kontinuierlich gezogene Schweißnaht ent- steht, die sich rundum um die Rohrverbindung um 360° erstreckt und sich gegebenenfalls in den Endpunkten noch ge¬ ringfügig überlappt. Zur Herstellung der Schweißnähte wird vorzugsweise das WIG-Schweißverfahren angewendet. In jedem Falle sollte die Wurzelschweißnaht nach dem WIG- Schweißverfahren ausgeführt werden, da sich das WIG- Schweißverfahren, wie oben ausgeführt, für Wurzelschweißnähte besonders gut eignet, da nach diesem Verfahren hohe
Schweißnahtgüten erreicht werden. Über der Wurzelschweißnaht kann dann jeweils noch eine Deck¬ naht aufgeschweißt werden, bei deren Herstellung pendelnd geschweißt wird.
Die Decknaht kann ebenfalls nach dem WIG-Schweißverfahren aufgebracht werden. Alternativ ist es auch möglich, zur Her- Stellung der Decknaht das MAG-Schweißverfahren anzuwenden.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beginnt der Schweißvorgang vorzugsweise an der Unterseite der jeweils herzustellenden Rohrverbindung, wobei die Schweißnaht im Uhrzeigersinn von der Zeigerstellung „6 Uhr" über „12 Uhr" bis wiederum „6 Uhr" und gegebenenfalls ein Stück darüber hinaus gezogen wird.
Der die SchweißdrahtZuführung tragende Roboterarm schwenkt dann etwa bei der Zeigerstellung „12 Uhr" zur anderen Seite des Brenners um. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißvorrichtung in zwei Einzelaggregate aufgeteilt ist, nämlich einerseits in den Brenner und andererseits in die SchweißdrahtZuführung, - dass die beiden Einzelaggregate an getrennt steuerba¬ ren Roboterarmen befestigt sind, dass der Brenner mittels seines Roboterarms in einem einzigen Arbeitsgang kontinuierlich um 360° oder etwas mehr um die Schweißstelle herumführbar ist und dass die SchweißdrahtZuführung mittels ihres Roboterarms derart führbar ist, dass sie in einem Arbeitsgang gemeinsam mit dem Brenner um ca. 180° um die Schweißstelle herumführbar ist, dann um ca. 360° zur anderen Seite des Brenners herumschwenkbar ist und schließlich in einem zweiten Arbeitsgang gemeinsam mit dem Brenner um 180° weiterbewegbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Einzelaggregate an getrennt steuerbaren Roboterarmen sitzen, sind zweckmäßig der Brenner und die Schutzgaszuführung zu einem Einzelaggregat zusammengefasst , während die SchweißdrahtZu¬ führung separat an einem getrennt steuerbaren zweiten Roboterarm sitzt.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft veranschau¬ licht und im Nachstehenden im Einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1: in schematischer Darstellung den Querschnitt durch ein Sammlerrohr mit angeschweißten Rippenrohren,
Fig. 2: eine verkleinerte Ansicht der Anordnung gemäß
Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II aus Fig. 1,
eine andere Ausführungsform eines Rohrbündelwärme¬ übertragers, bei dem die Rohrenden über U-förmige Rohrbögen miteinander verbunden sind, einen Roboterschweißplatz für einen Rohrbündelwärmeübertrager gemäß Fig. 3, wobei die U-förmigen Rohrbögen an die Rippenrohre mittels zweier Robo¬ terarme angeschweißt werden, Fig. 5: in vergrößerter Darstellung die beiden Roboterarme, wobei an einem Roboterarm der Brenner und an dem anderen Roboterarm die SchweißdrahtZuführung angeordnet ist,
Fig. 6: eine erste Arbeitsstellung des Brenners und der
SchweißdrahtZuführung,
Fig. 7: eine zweite Stellung des Brenners und der Schwei߬ drahtzuführung und eine dritte Stellung des Brenners und der Schweiß drahtZuführung nach dem Umschwenken des mit der SchweißdrahtZuführung versehenen Roboterarms.
In den Figuren 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Rohrbündelwärmeübertragers 1 dargestellt, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann. Bei dem Rohrbündelwärmeübertrager 1 sind zwischen zwei Sammlerrohren 2 mehrere parallel verlaufende Querrohre 3 angeordnet, die in der Regel als Rippenrohre ausgebildet sind. Die Enden 4 der Querrohre bzw. Rippenrohre 3 sind an Bohrungen der Sammlerrohre 2 angeschweißt. Bei dem in der Zeichnung darge- stellten Ausführungsbeispiel ist nur eines der Sammlerrohre 2 mit den angeschweißten Rippenrohren 3 veranschaulicht. Ein solcher Rohrbündelwärmeübertrager 1 wird in Fachkreisen auch als „Harfe" bezeichnet.
In Fig. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel eines Rohrbün- delwärmeübertragers 5 dargestellt, bei dem die Sammlerrohre 6 auf einer Seite der Querrohre bzw. Rippenrohre 7 angeord¬ net sind. Die Querrohre bzw. Rippenrohre 7, die nicht unmit¬ telbar an die Sammlerrohre 6 angeschlossen sind, sind untereinander an ihren Enden über U-förmige Rohrbögen 8 miteinan- der verbunden. Die U-förmigen Rohrbögen 8 werden mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens an die Querrohre bzw. Rippenrohre 7 angeschweißt. Ein solcher in Fig. 3 dargestellter Rohrbündelwärmeübertrager 5 wird in Fachkreisen als „ECO" bezeichnet .
In Fig. 4 ist ein Roboterschweißplatz dargestellt, an welchem die U-förmigen Rohrbögen 8 an die Rippenrohre 7 eines „ECO" 5 angeschweißt werden. Zur Durchführung der Schweißung dient ein in den drei Hauptrichtungen verfahrbarer Galgen 9, an welchem eine Schweißvorrichtung 10 angeordnet ist.
Die Schweißvorrichtung 10 arbeitet nach dem Prinzip einer Metallschutzgasschweißung mit einem Brenner 11 mit nicht abschmelzender Elektrode sowie einer SchweißdrahtZuführung 12. Die Schweißvorrichtung 10 ist in zwei Einzelaggregate aufgeteilt, wobei der Brenner 11 und die SchweißdrahtZuführung 12 als unabhängig voneinander ausgebildete Einzelaggre¬ gate konstruiert sind. Die beiden Einzelaggregate sind an gesonderten Roboterarmen 13 und 14 angeordnet, die getrennt voneinander steuerbar sind. Der Brenner 11 ist dabei an dem Roboterarm 13 und die SchweißdrahtZuführung an dem Roboterarm 14 angeordnet. Der mit dem Brenner 11 versehene Roboterarm 13 sorgt gleichzei- tig auch für die Schutzgaszuführung.
In den Figuren 6 bis 8 ist die Arbeitsweise der beiden Einzelaggregate, nämlich dem Brenner 11 einerseits und der SchweißdrahtZuführung 12 andererseits, veranschaulicht.
Der Brenner 11 wird dabei mittels seines Roboterarms 13 in einem einzigen Arbeitsgang kontinuierlich um 360° bzw. etwas mehr um die Schweißstelle herumgeführt. Gearbeitet wird da¬ bei beispielweise im Uhrzeigersinn von der Zeigerstellung „6 Uhr" über „12 Uhr" bis wiederum zu „6 Uhr".
Der die SchweißdrahtZuführung 12 tragende Roboterarm 14 kann dem Brenner 11 nicht in einem einzigen Arbeitsgang folgen, so dass er kurz hinter der in Fig. 7 dargestellten Konstel- lation auf die andere Seite des Brenners 11 umspringt, wie in Fig. 8 veranschaulicht.
Im Rahmen des ersten Arbeitsgangs läuft somit die Schwei߬ drahtzuführung 12 gemeinsam mit dem Brenner 11 um ca. 180° um die Schweißstelle herum, und zwar von etwa „6 Uhr" bis „12 Uhr" im Uhrzeigersinn. Wenn die Stellung „12 Uhr" erreicht ist, oder etwas dahinter, schwenkt der die Schwei߬ drahtzuführung 12 tragende Roboterarm 14 um und verfolgt den kontinuierlich um die Schweißstelle herum laufenden Brenner 11, bis dieser im Uhrzeigersinn die Stellung „6 Uhr" erreicht hat bzw. sich ein Stück darüber hinaus bewegt hat, um eine Überdeckung der Schweißnahtenden zu erzielen.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden zwei Schweißnähte übereinander ausgeführt, um eine hochqualifizierte, absolut dichte und stabile Schweißstelle zu erzielen.
Die zunächst aufgebrachte Wurzelschweißnaht wird dabei in jedem Falle nach dem WIG-Schweißverfahren hergestellt. Die Decknaht, die zweckmäßig pendelnd geschweißt wird, kann ebenfalls nach dem WIG-Schweißverfahren aber auch nach dem MAG-Schweißverfahren aufgebracht werden.
Sowohl das WIG-Schweißverfahren als auch das MAG-Schweiß- verfahren lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren an dem in Fig. 4 dargestellten Roboterschweißplatz ausfüh- ren. Größere Umrüstarbeiten bei der Schweißung verschiedener Rohrbündelwärmeübertrager sind dabei nicht erforderlich. Die Roboterarme 13 und 14 können dabei in gleicher oder ähnlicher Weise getrennt voneinander gesteuert werden.
Aufgrund der Erfindung kann das Anschweißen der Rippenrohre 3 an die Sammlerrohre 2 und auch die U-förmigen Rohrbögen 8 an die Rippenrohre 7 vollautomatisch erfolgen, ohne dass ein Schweißer mit diesen komplizierten und schwierigen Schweißarbeiten betraut werden muss. Wenn ein Umbau von WIG-Schweißung auf MAG-Schweißung vorgenommen werden soll, so kann das Auswechseln der Schweißeinrichtungen unmittelbar an den beiden Roboterarmen 13 und 14 vorgenommen werden. Alternativ ist es aber auch möglich, an einem in der Zeichnung nicht dargestellten zweiten Galgen ebenfalls zwei getrennt voneinander arbeitende Roboterarme zu installieren, wobei der eine Galgen für die WIG-Schwei¬ ßung und der andere Galgen für die MAG-Schweißung vorgesehen ist .
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich sehr genaue Schweißnähte hoher Qualität herstellen, deren Genau¬ igkeit unter 0,5 mm liegt. Diese Genauigkeit wird insbeson¬ dere dadurch unterstützt, dass der eingestellte Bewegungsab¬ lauf von Brenner und SchweißdrahtZuführung von Schweißstelle zu Schweißstelle beibehalten wird und sich die jeweilige Position der Roboterarme selbsttätig an jedem zu schweißenden Rohrende neu kalibriert.
Herstellung von Rohrbündelwärmeübertragern Bezugszeichenliste RohrbündelWärmeübertrager/Harfe
Sammelrohre
Querrohre/Rippenrohre
Enden der Rohre 3
Rohrbündelwärmeübertrager/ECO
Sammlerrohre
Querrohre/Rippenrohre
U-förmige Rohrbögen
Galgen
Schweißvorrichtung
Brenner
SchweißdrahtZuführung
Roboterarm
Roboterarm

Claims

Herstellung von Rohrbündelwärmeübertragern Patentansprüche
Verfahren zur Herstellung von Rohrbündelwärmeübertragern, bestehend aus im Abstand voneinander angeordneten und im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Sammlerrohren und einer Mehrzahl von Querrohren, deren Enden an vorgefertigte Verbindungslöcher der Sammlerrohre angeschweißt oder die über U-förmige Rohrbögen unter¬ einander mittels Schweißung verbunden werden, wobei als Schweißverfahren eine Metallschutzgasschweißung mit einem Brenner mit nicht abschmelzender Elektrode unter Zugabe von Schweißzusatz angewandt wird, dadurch ge kenn ze i chnet , dass die Schweißvorrichtung in zwei Einzelaggregate aufgeteilt wird, nämlich den Brenner einerseits und die SchweißdrahtZuführung andererseits, dass die beiden Einzelaggregate an getrennt steuerba¬ ren Roboterarmen befestigt werden, dass der Brenner mittels seines Roboterarms in einem einzigen Arbeitsgang kontinuierlich um 360° oder etwas mehr um die Schweißstelle herumgeführt wird und dass die SchweißdrahtZuführung mittels ihres Roboterarms derart geführt wird, dass sie in einem ersten Ar¬ beitsgang gemeinsam mit dem Brenner um ca. 180° um die Schweißstelle umläuft, dann um ca. 360° zur anderen Seite des Brenners herumschwenkt und schließlich in einem zweiten Arbeitsgang sich die restlichen ca. 180° gemeinsam mit dem Brenner bewegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennze i chnet , dass zur Herstellung der Schweißnähte das WIG-Schweißverfahren angewendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kenn ze i chnet , dass zumindest die Wurzelschweißnaht nach dem WIG-Schweißverfahren ausgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kenn ze i chnet , dass über der Wurzelschweißnaht eine Decknaht aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge kennze i chnet , dass die Decknaht pendelnd geschweißt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kenn ze i chnet , dass die Decknaht nach dem MAG- Schweißverfahren aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kenn ze i chnet , dass die Schweißnaht im Uhrzei¬ gersinn von der Zeigerstellung „6 Uhr" über „12 Uhr" bis wiederum „6 Uhr" und gegebenenfalls ein Stück darüber hinaus gezogen wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ge kenn- ze i chnet , dass der die SchweißdrahtZuführung tragende Roboterarm etwa bei der Zeigerstellung „12 Uhr" zur anderen Seite des Brenners umschwenkt.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch ge kenn ze i chnet , - dass die Schweißvorrichtung
(10) in zwei Einzelaggre¬ gate aufgeteilt ist, nämlich einerseits in den Brenner
(11) und andererseits in die SchweißdrahtZuführung
(12) , dass die beiden Einzelaggregate an getrennt steuerba¬ ren Roboterarmen (13, 14) befestigt sind, dass der Brenner (11) mittels seines Roboterarms (13) in einem einzigen Arbeitsgang kontinuierlich um 360° oder etwas mehr um die Schweißstelle herumführbar ist und dass die SchweißdrahtZuführung (12) mittels ihres Roboterarms (14) derart führbar ist, dass sie in einem Arbeitsgang gemeinsam mit dem Brenner (11) um ca. 180° um die Schweißstelle herumführbar ist, dann um ca.
360° zur anderen Seite des Brenners (11) herumschwenk¬ bar ist und schließlich in einem zweiten Arbeitsgang gemeinsam mit dem Brenner (11) um 180° weiterbewegbar ist .
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9, dadurch ge kenn ze i chnet , dass der Brenner (11) und die Schutzgaszuführung zu einem Einzelaggregat zu- sammengefasst sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116921975A (zh) * 2023-09-15 2023-10-24 启东市鸿洋润滑产品有限公司 一种列管式冷却器焊接用固定夹具及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356372A (en) * 1979-12-03 1982-10-26 Foster Wheeler Energy Corporation Sheiled-arc tube welder with intermediate gas supply
JPH11342473A (ja) * 1998-05-29 1999-12-14 Daihen Corp Ｔｉｇ溶接用ロボットの制御方法
US20050109735A1 (en) * 2003-11-20 2005-05-26 Flood Dale A. Process for welding
EP1555080A1 (de) * 2002-05-13 2005-07-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Wig-schweissausrüstung und wig-schweissverfahren
DE102008036508A1 (de) * 2008-08-05 2010-02-11 BRÜNDERMANN, Georg Schweißvorrichtung
WO2011067589A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-09 Saipem S.P.A. A method of and a welding station for laying a pipeline, with pipe section welded together by internal and external welding

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356372A (en) * 1979-12-03 1982-10-26 Foster Wheeler Energy Corporation Sheiled-arc tube welder with intermediate gas supply
JPH11342473A (ja) * 1998-05-29 1999-12-14 Daihen Corp Ｔｉｇ溶接用ロボットの制御方法
EP1555080A1 (de) * 2002-05-13 2005-07-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Wig-schweissausrüstung und wig-schweissverfahren
US20050109735A1 (en) * 2003-11-20 2005-05-26 Flood Dale A. Process for welding
DE102008036508A1 (de) * 2008-08-05 2010-02-11 BRÜNDERMANN, Georg Schweißvorrichtung
WO2011067589A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-09 Saipem S.P.A. A method of and a welding station for laying a pipeline, with pipe section welded together by internal and external welding

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116921975A (zh) * 2023-09-15 2023-10-24 启东市鸿洋润滑产品有限公司 一种列管式冷却器焊接用固定夹具及方法
CN116921975B (zh) * 2023-09-15 2023-12-08 启东市鸿洋润滑产品有限公司 一种列管式冷却器焊接用固定夹具及方法

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