DD262382A1

DD262382A1 - DEVICE FOR SUCTION WHEN WELDING GASES

Info

Publication number: DD262382A1
Application number: DD30346987A
Authority: DD
Inventors: Roland Raue; Ernst Keller; Juergen Widera
Original assignee: Betonwerke Dresden Veb
Priority date: 1987-06-03
Filing date: 1987-06-03
Publication date: 1988-11-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absaugen beim Schweissen entstehender Gase und ist fuer automatisch arbeitende Schutzgasschweissanlagen geeignet. Sie ist bevorzugt beim Schweissen von Rundnaehten zum Verbinden von Rohren und Stuetzen mit Blechronden oder Flanschen anwendbar. Erfindungsgemaess ist ueber einem angetriebenen Drehteller, auf dem die Schweissteile zentrisch sitzen, eine drehbare mit einer axialen durchgehenden Bohrung versehene Spann- und Zentriereinrichtung angeordnet, die in einer mit radialen Bohrungen ausgestatteten Hohlwelle drehbar gelagert ist. Diese Hohlwelle sitzt drehfest in einer auf einem hoehenverfahrbaren Schlitten angeordneten Buchse und ist mit einer Luftabsaugeinrichtung verbunden. Infolge der raeumlichen Naehe zwischen Schweissnaht und Bohrungen werden, unterstuetzt durch den Auftrieb der heissen Schutzgase und -rauche und da sich keine stoerenden Anlagenteile zwischen dem Entstehungs- und dem Absaugort der Gase befinden, diese gesundheitsschaedlichen Gase vollstaendig abgesaugt.The invention relates to a device for suction gases generated during welding and is suitable for automatic inert gas welding systems. It is preferably applicable when welding Rundnaehten for connecting pipes and stanchions with circular blanks or flanges. According to the invention, via a driven turntable on which the welding parts are seated centrally, a rotatable clamping and centering device provided with an axial through bore is arranged, which is rotatably mounted in a hollow shaft equipped with radial bores. This hollow shaft is non-rotatably mounted in a arranged on a höhenverfahrbaren slide socket and is connected to an air suction. Due to the spatial proximity between weld and holes, supported by the buoyancy of the hot shielding gases and smoke and since there are no disturbing parts of the plant between the source and the Absaugort of the gases, these harmful gases are completely sucked.

Description

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Erfindung entstand bei der Lösung der Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der ohne Behinderung der Zuführ-, Spann- und Schweißvorgänge und ohne Beeinträchtigung des Schutzgasstromes die beim Schweißen und Abkühlen von Rundnähten entstehenden, einschließlich der sich im Innenraum von Rohren oder Stützen bildenden Schweißgase und -rauche an der Stelle ihrer Entstehung vollständig abgesaugt werden können.The invention arose in the solution of the problem to provide a device with the without obstruction of the feeding, clamping and welding operations and without affecting the protective gas flow resulting from the welding and cooling of round seams, including forming in the interior of pipes or columns Welding gases and fumes can be completely sucked off at the point of their formation.

Erfindungsgemäß ist über einem angetriebenen Drehteller, auf dem die Schweißteile zentrisch sitzen, in Verlängerung der vertikalen Drehtellerachse eine drehbare mit einer axialen durchgehenden Bohrung versehene Spann- und Zentriereinrichtung (Niederhalter) angeordnet, die in einer Hohlwelle, in derem unteren Teil sich mehrere gleichmäßig über den Wellenumfang verteilte radiale durchgehende Bohrungen in einer oder in mehreren horizontalen Ebenen befinden, drehbar gelagert ist, wobei diese Hohlwelle selbst drehfest und längsverschiebbar in einer auf einem höhenverfahrbaren Schlitten angeordneten Buchse lagert. Das obere Ende dieser Hohlwelle ist durch einen Schlauch oder Kanal mit einer Luftabsaugeinrichtung verbunden. Die Hohlwelle ist durch eine Druckfeder axial gegen die Buchse vorgespannt. Zwischen Buchse und Hohlwelle ist ein bekannter Schalter vorgesehen, der bei Längsverschiebung der Hohlwelle in der Buchse ein elektrisches Signal erzeugt. Nach dem Auflegen der Schweißteile auf die Schweißteilaufnahme des Drehtellers fährt der Schlitten mit der Buchse, der Hohlwelle und der Spann- und Zentriereinrichtung nach unten. Ist die axiale Fixierung zwischen Schweißteil und Spann- und Zentriereinrichtung erreicht, verharrt die Hohlwelle in ihrer Lage und die Buchse verschiebt sich solange gegen die Druckfeder, bis der Schalter ein Signal abgibt, wodurch die Fahrt des Schlittens beendet und die Absaugung eingeschaltet wird. Daraufhin wird im Innenraum der Hohlwelle ein Unterdruck erzeugt, der dazu führt, daß die schädlichen Gase durch die radialen Bohrungen des unteren Teiles der Hohlwelle aus der unmittelbaren Umgebung der Schweißnaht und durch die axiale Bohrung der Spann- und Zentriereinrichtung direkt aus dem Innenraüm von Rohren bzw. Stutzen abgesaugt werden. Infolge der räumlichen Nähe zwischen Schweißnaht und Bohrungen werden, unterstützt durch den Auftrieb der heiße*) Schweißgase und -rauche und da sich keine störenden Anlagenteile zwischen dem Entstehungs- und dem Absaugort der Gase befinden, diese gesundheitsschädlichen Schweißgase und -rauche vollständig abgesaugt. Damit werden die Zielstellungen der Erfindung erreicht. Wird nach Abschluß des Schweißvorganges ggf. einschließlich einer Abkühlphase die axiale Lagefixierung durch Hochfahren des Schlittens aufgehoben, bewirkt der Schalter die Beendigung des Absaugprozesses.According to the invention is on a driven turntable on which sit the welding parts centric, in extension of the vertical turntable axis a rotatable provided with an axial through hole clamping and centering (hold), which in a hollow shaft, in whose lower part several evenly over the Shaft circumference distributed radial through holes located in one or more horizontal planes, is rotatably mounted, said hollow shaft itself rotatably and longitudinally displaceable in a mounted on a height-adjustable slide sleeve. The upper end of this hollow shaft is connected by a hose or channel with an air suction. The hollow shaft is biased by a compression spring axially against the bushing. Between socket and hollow shaft, a known switch is provided which generates an electrical signal in longitudinal displacement of the hollow shaft in the socket. After placing the welding parts on the welding part of the turntable pickup moves the carriage with the socket, the hollow shaft and the clamping and centering device down. If the axial fixation between welding part and clamping and centering device is reached, the hollow shaft remains in position and the sleeve moves as long against the compression spring until the switch emits a signal, whereby the drive of the carriage ends and the suction is turned on. Then, a negative pressure is generated in the interior of the hollow shaft, which causes the harmful gases through the radial bores of the lower part of the hollow shaft from the immediate vicinity of the weld and through the axial bore of the clamping and centering directly from the Innenraüm of pipes or Suction pipes are sucked off. Due to the spatial proximity between weld seam and boreholes, supported by the buoyancy of the hot *) welding gases and fumes and there are no disturbing parts of the system between the origin and the Absaugort of the gases, these harmful welding gases and fumes are completely sucked. Thus, the objectives of the invention are achieved. If, after completion of the welding process, if necessary, including a cooling phase, the axial positional fixing canceled by raising the carriage, the switch causes the termination of the suction process.

Ausführungsbeispielembodiment

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird mittels eines Ausführungsbeispieles weiter beschrieben.The device according to the invention will be further described by means of an embodiment.

Hierzu zeigt Figur 1 einen Längsschnitt durch diese Vorrichtung, deren Anwendung bei automatisch arbeitenden MIG- und MAG-Anlagen möglich ist. Dabei wird als Schutzgas entweder ein inertes Gas, z. B. Argon (MIG) oder ein aktives Gas wie z. B. CO₂ (MAG) benutzt.1 shows a longitudinal section through this device, the application of which is possible with automatically operating MIG and MAG systems. In this case, the inert gas is either an inert gas, for. As argon (MIG) or an active gas such. B. CO ₂ (MAG) used.

An einem Gestell 1 ist ein Drehteller 2 angeordnet, auf dessen Schweißteilaufnahme 3 sich das Schweißteil 4 befindet. In axialer Verlängerung des Drehtellers 2 ist eine Hohlwelle 5 in der Buchse 6 gelagert, die auf einem höhenverfahrbaren Schlitten 7 sitzt, dessen Tisch 8 fest mit dem Gestell 1 verbunden ist. In der unteren Stirnseite der Hohlwelle 5, die gegen die Buchse 6 unter Verwendung bekannter Mittel an der Außenseite der Hohlwelle 5 durch eine Druckfeder 9 axial vorgespannt ist, lagert drehbar mittels Kugellagern die Spann-und Zentriereinrichtung 10, auch Niederhalter genannt, die eine axiale Bohrung 11 aufweist. Im unteren Teil der Hohlwelle 5 sind vier über den Wellenumfang gleichmäßig verteilte radiale Bohrungen 12 in einer horizontalen Ebene vorhanden.On a frame 1, a turntable 2 is arranged on the welding part holder 3, the welding part 4 is located. In the axial extension of the turntable 2, a hollow shaft 5 is mounted in the socket 6, which sits on a height-adjustable slide 7, the table 8 is fixedly connected to the frame 1. In the lower end face of the hollow shaft 5, which is axially biased against the bushing 6 by means of known means on the outside of the hollow shaft 5 by a compression spring 9 rotatably supported by ball bearings, the clamping and centering device 10, also called hold-down, which has an axial bore 11 has. In the lower part of the hollow shaft 5, four radial bores 12 distributed uniformly over the shaft circumference are present in a horizontal plane.

Oberhalb der Buchse 6 befinden sich auf der Hohlwelle 5 zwei Kontermuttern 13 zur Regulierung der Spannung der Druckfeder 9.Above the bushing 6 are located on the hollow shaft 5, two lock nuts 13 for regulating the tension of the compression spring. 9

Eine dieser Kontermuttern 13 trägt ein Schaltblech 14, mit dessen Hilfe der Schalter 15, der auf der Buchse 6 außen befestigt ist, bei axialer Verschiebung der Hohlwelle 5 gegen die Buchse 6 ein Signal erzeugt.One of these lock nuts 13 carries a switching plate 14, by means of which the switch 15 which is mounted on the outside of the sleeve 6, with axial displacement of the hollow shaft 5 against the bush 6 generates a signal.

Am oberen Ende der Hohlwelle 5 ist ein flexibler Schlauch 16 angebracht, der die Verbindung zwischen dem Innenraum der Hohlwelle 5 und dem Ansaugstutzen einer bekannten Luftabsaugeinrichtung 17 darstellt. Die Wirkungsweise der gesamten Vorrichtung wurde bereits obenstehend im einzelnen beschrieben.At the upper end of the hollow shaft 5, a flexible hose 16 is attached, which represents the connection between the interior of the hollow shaft 5 and the intake manifold of a known air suction device 17. The operation of the entire device has already been described in detail above.

Mit der Realisierung der Erfindung gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden gegenüber dem Stand der Technik als neue Vorteile erreicht:With the realization of the invention according to this embodiment, new advantages are achieved over the prior art as:

— Vollständige Absaugung gesundheitsschädlicher Gase am Schweißarbeitsplatz und damit Verbesserung der Luftreinheit im Arbeitsraum (Umgebungsluft), ohne die Funktionsabläufe an der Schweißanlage zu stören;- Complete extraction of harmful gases at the welding workstation and thus improve the air purity in the work area (ambient air), without disturbing the functional sequences at the welding system;

— energiesparende Schadstoffabsaugung gegenüber den bekannten MIG-und MAG-Schweißautomaten;- Energy-saving pollutant extraction compared to the known MIG and MAG welding machines;

— Erhöhung der Qualität der Schweißnähte bei sparsamem Schutzgasverbrauch.- Increasing the quality of the welds with sparing protective gas consumption.

Claims

Patentansprüche:claims:

Vorrichtung zum Absaugen beim Schweißen entstehender Gase mit einem an einem Gestell angeordneten Drehteller mit Schweißteilaufnahme und mit einem an diesem Gestell geführten höhenverfahrbaren Schlitten, an dem eine Buchse befestigt ist, in der vertikal eine drehfeste und längsverschiebbare Hohlwelle mit einer an ihr unten drehbar gelagerten Spann- und Zentriereinrichtung in axialer Verlängerung des Drehtellers sitzt, wobei das obere Ende der Hohlwelle mit einer Luftabsaugeinrichtung in Verbindung steht, gekennzeichnet durch mehrere im unteren Teil der Hohlwelle (5) in einer oder in mehreren horizontalen Ebenen über den Wellenumfang gleichmäßig verteilte radiale durchgehende Bohrungen (12) und durch eine axiale durchgehende Bohrung (11) in der Spann- und Zentriereinrichtung (10).Device for extracting gases produced during welding of welding gases with a turntable arranged on a frame with welding part receptacle and with a height-movable carriage guided on this frame, to which a bush is fastened, in which a vertically fixed and longitudinally displaceable hollow shaft with a rotatably mounted at its bottom and centering device is located in the axial extension of the turntable, the upper end of the hollow shaft being in communication with an air suction device, characterized by a plurality of radial through bores (12) uniformly distributed over the circumference of the shaft in one or more horizontal planes ) and by an axial through bore (11) in the clamping and centering device (10).

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absaugen beim Schweißen entstehender Gase und ist für automatisch arbeitende Schutzgasschweißanlagen geeignet. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist das Schweißen von Rundnähten auf einem Drehteller, zum Beispiel zum Verbinden von Rohren und Stutzen mit Blechronden oder Flanschen.The invention relates to a device for suction during welding of gases produced and is suitable for automatically working inert gas welding systems. A preferred field of application is the welding of round seams on a turntable, for example for connecting pipes and nozzles with circular blanks or flanges.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bekannt sind schweißbrennerintegrierte Zubehörteile, um die schädlichen Schweißgase vor allem aus Gründen des Gesundheitsschutzes aus der Schweißzone abzusaugen. Dazu gehört das Schweißwerkzeug mit Handgriffhalterung gemäß der DE-OS 2947284, wobei diese Halterung mit einem Saugrohr und mit Verbindungsmitteln zum Anschluß an eine Schutzgas- bzw. Vakuumquelle und an eine Stromquelle versehen ist und das Saugrohr an seinem vorderen Ende seitliche Löcher besitzt. Nach der DD-PS 127569 wird ein handelsüblicher MAG-Schweißbrenner mit einem Absaugaufsatz ausgerüstet, während der Schweißbrenner entsprechend der DD-PS 146156 über einen koaxial befestigten ringförmigen Düsenkörper verfügt. Auch die DD-PS 242769 offenbart eine brennerintegrierte«Lösung zum Absaugen von gesundheitsschädlichen Schadstoffen, die beim Schutzgasschweißen entstehen. Hier ist eine geschlossene Absaugglocke um die Schweißbrennerachse angeordnet. Der Hauptmangel dieser bekannten Lösungen besteht darin, daß sie nicht für Schweißanlagen bzw. -automaten geeignet sind, um an ihnen die schädlichen Gase und Rauche ohne Behinderung der Zuführ-, Spann-, Schweiß-und Abkühlvorgänge vollständig abzusaugen. Nachteilig ist bei diesen brennerintegrierten Varianten auch, daß ein Teil des Schutzgases mit entfernt wird, wodurch die Qualität der Schweißnaht sinkt und der Schutzgasverbrauch steigt. Darüber hinaus ist es bei Verwendung solcher Schweißbrenner nicht möglich, Schweißgase, die beim Verschweißen von Rohren und Stützen kleinerer Dimensionen in deren Innenraum entstehen, mit abzusaugen.Welding burner integrated accessories are known in order to suck the harmful welding gases out of the weld zone, above all for reasons of health protection. These include the welding tool with handle holder according to DE-OS 2947284, said holder is provided with a suction tube and with connection means for connection to a protective gas or vacuum source and to a power source and the suction tube has at its front end side holes. According to DD-PS 127569 a commercial MAG welding torch is equipped with a suction attachment, while the welding torch according to DD-PS 146156 has a coaxially mounted annular nozzle body. Also DD-PS 242769 discloses a burner-integrated «solution for the extraction of harmful pollutants that arise during gas-shielded welding. Here a closed suction bell is arranged around the welding torch axis. The main deficiency of these known solutions is that they are not suitable for welding machines or machines to completely suck off the harmful gases and fumes on them without hindering the feed, clamping, welding and Abkühlvorgänge. A disadvantage of these burner-integrated variants also that a portion of the protective gas is removed, whereby the quality of the weld decreases and the protective gas consumption increases. Moreover, with the use of such welding torches, it is not possible to suck off welding gases which are produced during the welding of pipes and supports of smaller dimensions into their interior.

' Eine Vorrichtung zum Absaugen der beim Schweißen entstehenden Gase aus runden Behältern ist Gegenstand des DR-Patentes 707458. Dabei wird zum Absaugen der sich beim Schweißen bildenden Gase in der Nähe der Schweißstelle im Inneren der runden Behälter das Absaugegerät mit einem in der Achse des Behälters drehbar gelagerten, nach der Schweißstelle geführten und für verschiedene Behälterdurchmesser in seiner Länge verstellbaren Absaugerohr mit Mundstück versehen. Da sich dieses Rohr infolge seines Eigengewichtes bei liegendem Behälter stets mit seinem freien Ende nach unten hängt, wird es sich, sobald man die Schweißung an der am tiefsten gelegenen Stelle vornimmt und den Behälter während der Schweißung dreht oder rollt, selbsttätig so einstellen, daß sich sein Mundstück immer in der Nähe der Schweißstelle befindet. Als Sauger wird ein im Behälter mit Preßluft betriebener Ejektor oder ein durch einen Elektromotor angetriebenes Sauggebläse benutzt. Auch diese Vorrichtung ist nicht geeignet, um an Schweißautomaten die gasförmigen Schadstoffe ohne Behinderung der Funktionsabläufe zu beseitigen.An apparatus for evacuating the gases produced during welding from round containers is the subject of the DR patent 707458. In this case, for sucking the welding gases forming in the vicinity of the weld in the interior of the round container, the suction device with a in the axis of the container rotatably mounted, guided after the weld and adjustable for different container diameter in its length suction tube with mouthpiece. Since this tube always hangs down with its free end due to its own weight in a horizontal container, it will, as soon as the welding takes place at the lowest point and the container rotates or rolls during welding, automatically adjust so that his mouthpiece is always near the weld. As a suction operated in the container with compressed air ejector or driven by an electric motor suction fan is used. This device is also not suitable for eliminating the gaseous pollutants at welding machines without hindering the functional sequences.

Bezüglich automatisch arbeitender Schweißanlagen, bei denen die Zu- und Abführung der Schweißteile oft mittels Industrierobotern erfolgt, ist Stand der Technik, die Schweißgase und -rauche oberhalb der Anlagen in erheblichem Abstand von der Schweißnaht über in der Regel trichterförmige Hauben abzuziehen. Eine entsprechende Lösung beinhaltet auch das DR-Patent 749762. Danach wird unterhalb und seitlich des zu schweißenden Gegenstandes Luft unter Druck zugeführt und oberhalb derart abgesaugt, daß die abgesaugte Luftmenge gleich oder wenig größer ist als die zugeführte, ggf. vorgewärmte Frischluft.With regard to automatically operating welding systems in which the supply and removal of the welding parts often takes place by means of industrial robots, state of the art, the welding gases and smokes above the plants at a considerable distance from the weld on usually funnel-shaped hoods deducted. A corresponding solution also includes the DR patent 749762. Thereafter, below and to the side of the object to be welded air is supplied under pressure and sucked above so that the extracted air quantity is equal to or slightly larger than the supplied, possibly preheated fresh air.

Über dem Schweißtisch, in dessen Tischplatte Luftdurchtrittöffnungen vorgesehen sind, ist eine als Doppelhaube ausgebildete Ablufthaube angeordnet, die aus dem Bereich des Tisches geschwenkt werden kann und die mit einer Saugfeitung in Verbindung steht. Nachteilig sind dabei wiederum die nicht vollständige Absaugung der schädlichen Gase und Rauche, die Behinderung der Funktionsabläufe und der hohe Energieverbrauch.Above the welding table, in the table top air passage openings are provided, designed as a double hood exhaust air hood is arranged, which can be pivoted out of the range of the table and which is in communication with a Saugfeitung. Disadvantages are once again the incomplete extraction of the harmful gases and fumes, the obstruction of the functional processes and the high energy consumption.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, beim Schweißen, vorzugsweise automatische Rundnahtschweißen, entstehende schädliche Schweißgase und -rauche zur Verbesserung der Luftreinheit möglichst vollständig und energiesparend abzusaugen und gleichzeitig bei rationellem Schutzgasverbrauch eine Erhöhung der Qualität der Schweißnähte zu erreichen. Damit soll insbesondere ein Beitrag zur Verbesserung des Gesundheits- und Arbeitsschutzes geleistet werden.It is the object of the invention, in welding, preferably automatic round seam welding, to extract as much as possible and energy-saving noxious welding gases and fumes to improve the air purity and at the same time to achieve an increase in the quality of the welds with rational protective gas consumption. In particular, this should help to improve health and safety at work.