Schweissgerät zum Einschweissen von Rohren in Rohrplatten
Die Erfindung betrifft ein Schweissgerät zum Einschweissen von Rohren in Rohrplatten, wobei die Schweissfläche mit einer Schutzgasatmosphäre abgeschirmt wird.
Die bekannten automatischen Einschweissgeräte für Rohre in Rohrplatten arbeiten so, dass eine Wolframoder Metallelektrode im Zentrum einer kreisrunden Schutzgasdüse angeordnet ist und einen Lichtbogen zwischen der Elektrode und dem Werkstück brennt, welcher das Verschmelzen des Rohres und der Rohrplatte bewirkt. Die kreisrunde, rohrförmige Gasdüse und die Elektrode werden durch eine Antriebseinrichtung um das Rohr bewegt. Diese im Handel befindlichen Geräte wurden hauptsächlich für Werkstoffe mit niederer Wärmeleitfähigkeit (Austenite) entwickelt und funktionieren bei diesen Werkstoffen. Bei unlegierten Stählen ist die Schutzgasabdeckung ungenügend, wodurch Poren in den Schweissnähten auftreten und die Verbindung unbrauchbar ist.
Auch sind die käuflichen Geräte nur mit einer Gassteuereinrichtung für ein Schutzgas ausgestattet, so dass die Vorteile gut ionisierender Gase zum Zünden und die Verwendung von Gasen, welche hohen Einbrand bewirken, nicht ausgenützt werden können.
Für den angeführten Zweck ist auch eine Vorrichtung zum Halten und Führen nicht abbrennbarer Schweisselektroden bekanntgeworden, bei welcher in einem Träger ein Einsatz aus einem dielektrischen Material zur Aufnahme mehrerer voneinander isolierter Elektroden vorgesehen ist, deren Schweissspitzen aus dem Einsatz hervorstehen. Der Träger für den Einsatz besitzt eine Verteilervorrichtung für das Schutzgas das in eine etwa ringförmige Kammer strömt, welche trapezförmigen, sich über einen wesentlichen Teil der Höhe des Einsatzkörpers erstreckenden Querschnitt hat und den Einsatzkörper umgibt oder flach ausgebildet ist und einen verhältnismässig weiten Raum um die Schweissstelle herum einschliesst. Auch diese Vorrichtung ist nicht zufriedenstellend und hat einen unwirtschaftlich hohen Gasverbrauch.
Die angeführten Nachteile der bekannten Geräte werden gemäss der vorliegenden Erfindung durch besondere Ausbildung des Schutzgasraumes beseitigt, welcher durch eine halbkreisförmige Rille gekennzeichnet ist, in welche ein die Elektrode umschliessender, Schutzgas führender Kanal einmündet.
In vorteilhafter Weise ist der Schweisskopf mit Hohlräumen für Kühlflüssigkeit versehen, welche bis nahe an den Ort der Wärmeentwicklung herangeführt sind.
Weitere Einzelheiten des erfindungsgemssen Schweissgerätes werden anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel des Hauptelementes eines solchen Gerätes dargestellt ist.
In eine Rohrplatte 1 ist ein Rohr 2 eingesteckt, an dessen inneren Durchmesser ein Schweisskopf 3 zentriert ist. Die Berührungsflächen zwischen Schweisskopf und Rohr sind mit einem elektrisch isolierenden, hochhitzebeständigen Material 4 ausgestattet, welches fest haftend mit dem Schweisskopf 3 verbunden ist. In den Boden des Schweisskopfes 3 ist ein rillenförmiger Gasraum 5 eingearbeitet. Der Schweisskopf ist vorteilhaft mit Hohlräumen für Kühlflüssigkeit versehen, welche bis nahe an den Ort der Wärmeentwicklung herangeführt sind. Es ist wohl bekannt den Schweisskopf mit einer Kühlung zu versehen, doch ist bei der bekannten Konstruktion der Kühlraum zu weit vom Ort der Wärmeentwicklung entfernt, wodurch sich eine schlechte Wärmeabfuhr ergibt. Die Kühlmittelzufuhrund -ableitung erfolgt über Kanäle 6.
Für die Schutzgaszufuhr ist ein Kanal 7 vorgesehen, wobei zwei oder mehrere verschiedene Schutzgase verwendet werden, von welchen mindestens eines zum Zünden des Lichtbogens dient. Im vorliegenden Falle sind Leitungen für zwei Schutzgase vorgesehen, zu deren Steuerung Ventile 8 und 9 dienen. Zur Aufnahme einer Elektrode
10 befindet sich im Schweisskopf 3 ein Elektrodenhal ter 11, welcher die Elektrode in einer exzentrischen Bohrung führt. Der Schweisskopf ist mit einem äusseren Zahnkranz versehen, in welchem ein Ritzel eines Antriebes 12 eingreift, der so gestaltet ist, dass der Schweisskopf beim Durchlaufen eines Arbeitsganges eine oder mehrere Umdrehungen ausführt.
Welding device for welding pipes into pipe plates
The invention relates to a welding device for welding pipes into pipe plates, the welding surface being shielded with a protective gas atmosphere.
The known automatic welding devices for tubes in tube plates work in such a way that a tungsten or metal electrode is arranged in the center of a circular inert gas nozzle and an arc burns between the electrode and the workpiece, which causes the tube and the tube plate to fuse. The circular, tubular gas nozzle and the electrode are moved around the tube by a drive device. These commercially available devices were mainly developed for materials with low thermal conductivity (austenite) and work with these materials. In the case of unalloyed steels, the shielding gas cover is insufficient, which means that pores appear in the weld seams and the connection is unusable.
The commercially available devices are also only equipped with a gas control device for a protective gas, so that the advantages of highly ionizing gases for ignition and the use of gases which cause high penetration cannot be exploited.
For the stated purpose, a device for holding and guiding non-burnable welding electrodes has also become known, in which an insert made of a dielectric material is provided in a carrier for receiving a plurality of mutually isolated electrodes, the welding tips of which protrude from the insert. The carrier for the insert has a distributor device for the protective gas which flows into an approximately annular chamber, which has a trapezoidal cross-section extending over a substantial part of the height of the insert body and surrounds the insert body or is flat and a relatively wide space around the weld includes around. This device is also unsatisfactory and has an uneconomically high gas consumption.
The stated disadvantages of the known devices are eliminated according to the present invention by the special design of the protective gas space, which is characterized by a semicircular groove into which a channel surrounding the electrode and carrying protective gas opens.
The welding head is advantageously provided with cavities for cooling liquid, which are brought close to the location where heat is generated.
Further details of the welding device according to the invention are explained in more detail with reference to the drawing, in which an embodiment of the main element of such a device is shown.
A tube 2 is inserted into a tube plate 1 and a welding head 3 is centered on its inner diameter. The contact surfaces between the welding head and the pipe are equipped with an electrically insulating, highly heat-resistant material 4, which is firmly connected to the welding head 3. A groove-shaped gas space 5 is worked into the bottom of the welding head 3. The welding head is advantageously provided with cavities for cooling liquid, which are brought close to the location of the heat generation. It is well known to provide the welding head with a cooling system, but in the known construction the cooling space is too far away from the place where heat is generated, which results in poor heat dissipation. The coolant is supplied and discharged via channels 6.
A duct 7 is provided for the supply of protective gas, two or more different protective gases being used, at least one of which is used to ignite the arc. In the present case, lines for two protective gases are provided, for the control of which valves 8 and 9 are used. For holding an electrode
10 there is a electrode holder 11 in the welding head 3, which guides the electrode in an eccentric bore. The welding head is provided with an outer toothed ring, in which a pinion of a drive 12 engages, which is designed so that the welding head executes one or more revolutions when running through an operation.