DE2324629C3

DE2324629C3 - Schienengeführtes Lichtbogenschweißgerät

Info

Publication number: DE2324629C3
Application number: DE2324629A
Authority: DE
Inventors: Jerome W. Nelson; Robert E. Katy Pollock (Verstorben); James B. Randolph
Original assignee: Crc-Crose International Inc Houston Tex (vsta)
Current assignee: Crc-Crose International Inc Houston Tex (vsta)
Priority date: 1972-05-17
Filing date: 1973-05-16
Publication date: 1979-04-26
Also published as: FR2329398A1; AU5552273A; DE2324629B2; JPS4941245A; CA965485A; JPS5617195B2; NL7306830A; FR2329398B1; SU598549A3; GB1431981A; AU471994B2; DE2324629A1; US3806694A; NL156334B

Description

Die Erfindung betrifft ein Lichtbogenschweißgerät mit einem auf einer Schiene entlang der Schweißnaht führbaren Vorschubgerät.

Ein derartiges Schweißgerät ist bereits aus der amerikanischen Patentschrift 36 04 612 bekannt. Hierbei ist eine Schiene in einem Abstand vom Werkstück und parallel zur Schweißnut vorgesehen, die eine Führung des Schweißgerätes mit hoher Präzision gewährleistet Bei diesem bekannten Gerät ist jedoch der Schweißkopf starr an dem Vorschubgerät befestigt, so daß eine Anpassung der Führung an die Ausbildung der Schweißnut sowie eine Inspektion oder ein Auswechseln des Schweißkopfes oder der Düsenhalterung eines erheblichen Montageaufwandes bedarf. Darüberhinaus ist nicht gewährleistet, daß nach dem Wiedereinsetzen des Schweißkopfes im Anschluß an die inspektion oder nach Beseitigung einer auftretenden Störung sich der Kopf wieder genau in der Lage befindet, die für eine Präzisionsschweißung erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Präzisionsführung, wie sie durch die genannte amerikanische Patentschrift beschrieben ist, ein Lichtbogenschweißgerät zu schaffen, daß eine Führung des Schweißkopfes entlang der Schweißnaht bzw. der Schweißelektrode innerhalb der Schweißnaht mit höchster Präzision gewährleistet, wobei die Lage des SchweiSkopfes zur Schweißnaht genau einstellbar sein soll, während auch ein Ausschwenken des Schweißkopfes zur Inspektion oder zum Auswechseln der Schweißdüse oder der Düsenhalterung möglich sein soll, während beim Wiedereinsetzen in die Arbeitsstellung die vorherige Lage wieder genau eingenommen wird.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß an dem Vorschubgerät ein Rahmen um eine parallel zur Schweißebene liegende Achse schwenkbar befestigt ist der in der Arbeitsstellung arretierbar ist während an dem Rahmen ein den Schweißkopf tragender Rahmenteil um eine zur Schweißebene im wesentlichen senkrechte Achse schwenkbar befestigt ist Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schweißkopf gleichzeitig um eine durch die Achse des Schweißkopfes verlaufende Achse schwenkbar. Für diese Schwenkung des Schweißkopfes kann eine motorbetätigte Schwenkvorrichtung vorgesehen sein. Hierbei handelt es sich bevorzugt um einen Exzenter, dessen Achse parallel zur Schwenkachse des Schweißkopfes verläuft Zwischen dem Rahmen und dem Vorschubgerät ist vorzugsweise eine Reibverbindung angeordnet d<?ren Reibkraft einstellbar ist, wodurch eine Arretierung der Anordnung in beliebigen Stellungen ermöglicht wird. Die Feineinstellung des Seitenrahmens gegenüber dem Vorschubgerät kann über eine mikroiTicicrscni äubc erfolgen, während die Arretiervorrichtung für den Rahmen in der Arbeitsstellung bevorzugt über eine Feineinstellung mit diesem verbunden ist

Hierdurch wird eine exakte Führung des Schweißkopfes in der gewünschten Stellung zur Schweißnaht ermöglicht so daß sich ohne zusätzliche manuelle Betätigung durch eine Bedienungsperson eine Schweißnaht höchster Präzision herstellen läßt Darüberhinaus kann der Schweißkopf mit seiner Halterung in einfacher Weise ausgeschwenkt werden, so daß sich eine Reparatur oder ein Auswechseln verbrauchter oder verbrannter Teile, wie auch eine normale Inspektion innnerhalb kürzester Zeit ohne Montageaufwand durchführen läßt. Hierbei ist außerdem gewährleistet daß bei einem Rückschwenken in die Arbeitsstellung wieder genau die vorherige Lage eingenommen wird. Durch die Feineinstellungen zwischen dem Seitenrahmen und der Schweißkopfhalterung wie auch zwischen der Arretiervorrichtung und dem Rahmen ist eine Präzisionseinstellung des Schweißkopfes möglich.

Nach der amerikanischen Patentschrift 29 85 746 ist es zwar bekannt, den Schweißkopf um eine Achse schwenkbar anzuordnen, die parallel zur Achse des zu verschweißenden Rohres liegt Hierdurch läßt sich jedoch lediglich der Abstand des Schweißkopfes von dem Werkstück verändern. Die hier vorgesehene Schwenkvorrichtung ist im wesentlichen für das Einsetzen des Werkstückes ausgebildet Eine seitliche Einstellung zur Schweißnaht oder ein seitliches Ausschwenken zur Inspektion oder zum Auswechseln, verbrauchter oder schadhafter Teile, ist hier nicht möglich und auch nicht vorgesehen. Eine präzise Führung des Schweißkopfes innerhalb der Schweißnaht läßt sich mittels dieser bekannten Vorrichtung nicht erreichen.

Einige nachfolgend aufgeführte Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung anhand der Zeichnungen näher

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erläutern. Dabei zeigt bzw. zeigen im einzelnen Rahmens 25 des Schweißkopfes usw. gegen die

F i g. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausfüh- Schwerkraft während einer Inspektion oder eines rungsform der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung, Austausches des Kopfes usw. zu halten.

F i g. 2 eine Draufsicht und Die Schwenkung der Platte 25 um den Schraubenbol-

Fig.3 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 5 zen 27 kann in verschiedenen Positionen eingehalten Fig. 1, wobei einige Teile aufgeschnitten oder wegge- werden, die durch die Schraube 35 und das daran lassen sind, befestigte Stellelement 36 (Fig.4) bestimmt werden.

F i g. 4 und 5 Teilansichten der Einstellanordnung für Das untere Ende der Schraube 35 ist in dor Einheit 36 den Schweißkopf und damit in Verbindung stehende drehbar befestigt und in den Halsteil 33 der Rahmen-Anordnungen, 10 platte 25 eingeschraubt und kann durch Drehung des

Fig.6 einen Querschnitt durch die Schwenkanord- geriffelten Drehknopfes 41 angehoben oder abgesenkt nung entlang der Schnittlinie 6-6 der F ig. 7, werden. Reibelemente 38 (F ig. 3) werden gegen den

F i g. 7 eine Teilansicht durch die Schwenkanordnung Gewindeteil der Schraube 35 mit Hilfe der Schrauben 39 für den Schweißkopf entlang der Linie 7-7 der F ig. 1, und 40 in den Teil 33 mit einer hinreichenden Kraft

Fig.8 eine teilweise schematische Teilansicht der 15 gedrückt, so daß in den Elementen 38 entsprechende Schwenkanordnung entlang der Schnittlinie 8-8 der Gewindegänge gebildet werden, wodurch einerseits Fig.7, eine staubdichte Abdichtung und andererseits eine

F i g. 9 die Draufsicht auf eine andere Ausführungs- Reibung zwischen den Schrauben und den Teilen 38 form einschließlich eines Teils des umlaufenden gebildet wird, um ein ungewolltes Drehen der Schraube Vorschubgerätes, 20 zu vermeiden.

Fig. 10 eine Seitensicht bei einer anderen Ausfüh- Das Stellelement 36 besitzt einen gekerbten, T-förmi-

rungsform der Vorrichtung mit einer schwingenden gen Teil 42 (Fig.4), der in seinem oberen Teil eine Seitenplatte und einer Feineinstellungsvorrichtung zur Aussparung aufweist, die ein Kugellager 43 aufzunehpräzisen Einstellung des Schweißkopfes, men vermag, das über das Ende der Schraube 35 mit

F i g. 11 eine Endansicht von der rechten Seite der 25 verringertem Durchmesser paßt Das Lager wird auf Fig. 12 aus gesehen, wobei Teile weggelassen sind, der Schraube 35 mit Hilfe einer küeineren, an ihrem

Fig. 12 eine Teilansicht, im wesentlichen entlang der unteren Ende befindlichen Schraube 44 gehalten. Ein Linie 14-14 der F i g. 12, L-förmiger Teil 45 ist mittels Schrauben 46 oben an dem

F i g. 13 eine schematische Ansicht, die das Schwingen Teil 42 befestigt, um das Lager 43 fest an seinem Platz zu des Schweißkopfes um eine Drehachse gemäß der 30 halten. Das hochstehende Fußende 47 der Schraube 46 Erfindung verdeuiiicht und vermag aufwärts und abwärts an einer Seitenfläche des

Fig. 14 eine ähnliche Darstellung, bei welcher die Halsteiles 33 zu gleiten um eine Drehung des Drehachse näher am Schweißbogen liegt T-förmigen Teils 42 zu verhindern. Eine Kerbe 48 im

Wie in F i g. 1 dargestellt ist, befindet sich zur Fußteil des T-förmigen Teils 42 ist so ausgebildet daß Durchführung der Umfangsschweißung einer Rohrlei- 35 sie genau auf einen Schraubenbolzen 49 paßt der in tung ein endloses Band oder eine Führungsschiene 13 bezug auf den Rahmen 17 des Vorschubgerätes unter Spannung auf einem Teilrohr in der Nähe der feststeht wenn die Platte 25 im Uhrzeigersinn um den Verbindung, und z'var exakt parallel zum Rohrstoß. Die Drehpunkt 27 geschwenkt wird. Diese Halte- oder Schiene 13 wird durch Abstandsstifte 15 in einem Arbeitslage ist daher mit Präzision festgelegt radialen Abstand, jedoch konzentrisch zum Rohr 40 Wie die F i g. 3 zeigt ist der Schraubenbolzen 49 an gehalten. Ein Vorschubgerät, das das Rohr zu umlaufen einer vertikalen, gabelförmig ausgebildeten Platte 50 vermag, besitzt einen Rahmen 17 mit einem stabilen mit Hilfe einer Mutter 51 und einer Scheibe 53 gehalten. Aufbau und wird mit Hilfe von Führungsrollen 19 auf Die Platte 50 (F i g. 4) paßt unter eine Seite des T-förmig den parallel zueinander liegenden Kanten der Schiene ausgebildeten Teils 42, während der längere Schenke* 13 getragen. Eine Antriebsrolle 21, die von einem Motor 45 eines winkelförmigen Blockes 54 unter die andere Seite 23 (F i g. 11) angetrieben wird, ergreift eine Kante der paßt Eine Mutter 55 (F i g. 41 die durch einen Hebel 56 Schiene, um das Vorschubgerät um das Rohr zu treiben. gedreht werden kann, dient dazu, die Teile 42,50 und 54 Das Vorschubgerät trägt die Schweißvorrichtung in miteinander zu verklemmen. Die gabelförmig ausgebileiner Bahn, die parallel zu der Seitenkante der Schiene dete Platte 50 (Fig. 3) ist in der Arbeitsposition mit und genau auf der herzustellenden Schweißverbindung so Hilfe der Mutter 58 und der Scheibe 59(F i g. 1) über den läuft. Hauptbolzen 57, der aus dem Rahmen 17 des

Eine Seitenplatte oder ein Rahmenteil 25 zur Vorschubgerätes herausragt verklemmt Nachdem die Halterung des Schweißgerätes ist in den F i g. 1 und 2 Schraube 35 entsprechend in dem Halsteil 33 eingestellt deutlich und in den F i g. 3 und 5 teilweise gezeigt und ist werden die Teile normalerweise in der Arbeiiiposisteht mit seinem hinteren oder linken Ende über einen 55 tion gehalten, indem man die Mutter 55 aui der Schraubenbolzen 27 schwenkbar mit dem Rahmen 17 Schraube 49 mit Hilfe des Hebels 56 fest anzieht Wenn des Vorschubgerätes in Verbindung. Über einen die Platte 25 zum Zwecke der Inspektion der von ihr Federring 29 und die Mutter 31 ist die Seitenplatte getragenen Schweißdüse um den Schraubenbolzen 27 reibschlüssig an dem Rahmen 17 befestigt; sie kann geschwenkt werden soll, wird die Mutter 55 gelöst. Die jedoch um den Schraubenbolzen 27 geschwenkt 60 Teile werden wieder in die Arbeitsposition gebracht, v/erden. Indem die rechte Seite des Rahmens 25 gelöst indem man den T-förmigen Teil 42 wieder in die Lage wird, können, wie weiter unten beschrieben, der bringt, in welcher seine Seitenflansche an der Platte 50 Rahmen 25 und die davon gehaltenen Teile zu und d-m Block 54 anliegen (Fig.4). Durch ein Inspektions- und/oder Reparaturarbeiten von der Wiederanziehen der Mutter 55 wird der mittlere Arbeitsstelle abgeschwenkt werden. Es muß eine 65 Abschnitt des T-förmigen Teiles zwischen diesen ausreichende Kraft aufgebracht werden, um den Arretierelementen ergriffen und die Teile werden genau Reibwiderstand der Teile 27 und 29 zu überwinden, der in ihrer vorher bestimmten Position gehalten, vorzugsweise hinreichend groß ist um das Gewicht des Durch ein Lösen der Stellschrauben 39 und 40 kann,

falls dies erforderlich wird, der Druck, der durch die Reibeleinenle 38 auf die Schraube 33 ausgeübt wird, vermindert werden, so daß diese leicht von der Bedienungsperson des Schweißgerätes verstellt werden kann, während dieses das Rohr umläuft. Unter manchen Umständen erweist sich dies als höchst vorteilhaft. Es gestaltet einer gut ausgebildeten Bedienungsperson, das Fortschreiten der Schweißnaht zu beobachten, d. h. sie kann entsprechend der Ablagerung des Metalls in dem Schweißbogen diesen dichter an den Schweißspalt heran oder von ihm ab bringen, um so eine genaue Kontrolle auf die Metallschmelze in dem Lichtbogen auszuüben.

Wenn die Maschine zunächst aufgebaut wird, wird die Schraube 35 gegen den Widerstand der Reibelemente 38 gedreht, um je nach Erfordernis das vordere oder rechte Ende der Platte 25, das aus F i g. 1 ersichtlich ist, entsprechend einzustellen. Dadurch wird die gesamte Anordnung der F i g. 1 bis 3 um den Drehbolzen 27 in die gewünschte Position geschwenkL Hierdurch wird der genaue Abstand der Schweißdüse 161 von der herzustellenden Verbindung bestimmt, wie nachfolgend noch erläutert werden wird. Die gabelförmig ausgebildete Platte 50 bleibt weiterhin über die Schraube 57 an dem Rahmen 17 des Vorschubgerätes für normale Arbeitsgänge befestigt Nach der Einstellung wird die Schraube 35 durch die Reibelemente 38 in der eingestellten Lage gehalten, es sei denn, daß die Bedienungsperson den Abstand durch Drehung des Knopfes 41 überwachen will, wie oben erläutert wurde. In diesem Fall kann sie die Stellschrauben 39 und 40 lösen und den Widerstand auf die Schraube 35 vermindern.

Die Seitenplatte 25, die den Schweißkopf und andere noch zu beschreibende Teile trägt, ist normalerweise an dem Rahmen 17 des Vorschubgerätes befestigt; sie kann jedoch, wenn dies erforderlich ist, um den Bolzen 27 geschwenkt werden. Sie besitzt eine sich nach vorne erstreckende öse 71, die, in F i g. 1 betrachtet, auf den Beschauer gerichtet ist. Wie sich aus F i g. 2 ergibt, sind die ösen 71, die von der Stirnfläche der Platte 25 vorspringen, senkrecht gebohrt und tragen Lager für die Welle 73, die eine Achse 74 in einer praktisch vertikalen Ebene bildet (die man auch in bezug auf die Rohrleitung als mehr oder weniger radiale Fläche bezeichnen kann). Beim normalen Betrieb liegt die Achse 74 mit einem spitzen Winkel <x vor den Radialstrahlen des Rohres, wie durch die Linien 74 und 75 in F i g. 1 angedeutet ist Offensichtlich kann die Linie 75, die radial zum Rohr liegt, sich in jeder Richtung innerhalb der Ebene, die parallel zu der Ebene der zu erzeugenden Verbindung liegt erstrecken, je nach der augenblicklichen Lage des Vorschubgerätes auf dem Umfang des Rohres, während die Achse keine wirklich radiale Lage einnimmt Um die Welle 73 mit der Achse 74, die der Einfachheit halber als vertikal oder radial liegend bezeichnet wird, ist ein Rahmenteil 77 schwenkbar angelenkt, so daß dieses in Richtung auf die Seitenplatte 25 oder von dieser weg um die sog. Vertikal- oder Radialachse der Welle 73 schwenkbar ist, wie sich dies aus F i g. 2 ersehen läßt

Eine Feineinstellung, wie sie sich aus Fig.5 am deutlichsten zeigt, ist zur Schwenkung des Rahmenteiles 77 um die Achse 74 vorgesehen. Eine mit einem Gewinde versehene Schraube 88 ist drehbar mit ihrem inneren Ende in dem Rahmen 25 mit Hilfe eines kugelförmig ausgebildeten Endes 82 gehalten, das zwischen eine Stirnplatte 83 mit Reibelementen 83a und einem Paar Reibblöcken 84 paßt.

Die Blöcke 84 werden fest gegen die vordere (odei linke) Seite der Kugel 82 (Fig.5) mit Hilfe dei Manschette 85 gedrückt, die in eine Öffnung 86 in dei Platte 25 eingeschraubt ist Der Rahmenteil 77 besitzi eine mit einem Gewinde versehene Bohrung, um einer Gewindeteil 87 mit großem Durchmesser der Stellschraube 88 aufzunehmen, die durch einen Drehknopl 89, der an ihrem vorderen oder linken Ende befestigt ist

to gedreht werden kann, wie aus F i g. 5 deutlich wird. Um die Schraube 81 in ihrer eingestellten Lage festzuhalten, ist eine Stellschraube 90 in den Rahmenteil 77 eingedreht, um gegen ein Kunststoffreibelement 91, das beispielsweise aus Nylon bestehen kann, zu drücken, wodurch ein Reibwiderstand auf den Gewindeteil der Schraube 88 in grundsätzlich der gleichen Weise wie durch die oben beschriebenen Elemente 38 ausgeübt wird. Die Stellschraube 90 kann zur Einstellung der Schraube 88 gelöst und, nachdem die Einstellung vollzogen ist wieder befestigt werden. Auf diese Weise wird der Rahmenteil 77, der den Schweißkopf der noch zu beschreibenden Vorrichtung trägt, eingestellt, um den Schweißkopf auf die Ebene, in der die zu schweißende Verbindung liegt einzustellen. Dieser Vorgang vollzieht sich völlig unabhängig von dem Arbeitsabstand, der durch die Einstellung der Schraube 35 bestimmt wird, wie weiter oben beschrieben wurde.

Der Rahmenteil 77, der in den ösen 71 gelagert ist, besitzt einen Flansch 93, der als Grundplatte für die Montage des Antriebsmotors 96, eines Gehäuses 97 für ein Untersetzungsgetriebe und einer Antriebswelle 98 aus dem Gehäuse 97 dient Die letztere treibt einen Exzenter oder eine Schwingungsanordnung 97. Die Welle 98 ist in staubdichten Präzisionslagern 100 gelagert Die Achse der Welle 98 liegt parallel zur Schweißebene, in welcher normalerweise auch die Achse der Schweißdüse liegt durch welche die Drahtelektrode bis zum Schweißbogen vorgeschoben wird, wie nachfolgend noch näher erläutert werden soll.

«o Die Schwingvorrichtung 99 dient dazu, falls dieses erwünscht ist, den Schweißkopf in regelmäßigen Abständen von einer Seite zur anderen innerhalb der Schweißfuge zwischen den Rohrenden hin- und herzubewegen, während die Schweißvorrichtung die

*5 Rohrverbindungen umläuft

Eine weitere Welle 101, die mehr oder weniger parallel zur Welle 98 liegt wird von Präzisionslagern 103 gehalten, die in Klammern oder Bügeln 105 und 107 (F i g. 3) angeordnet sind, welche mit dem Rahmenteil 77 befestigt oder mit diesem aus einem Stück bestehen. Die Welle 101 steht Ober die Arme 108 und 109 mit einer senkrechten Schiene HO in Verbindung und trägt diese. An der Schiene ist ein Schweißkopf oder eine Düse 111 Ober eine elektrisch nichtleitende Verlängerungsplatte 112 befestigt, wobei letztere fest mit der Schiene HO verbunden ist oder mit dieser aus einem Teil besteht. Die Schiene 110 ist an der Welle 101 schwenkbar befestigt Die Welle 101 liegt parallel zur Welle 98, und die Achse der Welle 101 läuft ungefähr durch die verti kale Schweißebene, in welcher im allgemeinen auch der Schweißkopf 101 liegt; d. h. der Schweißkopf, mit der Ausnahme, wenn eine Schwenkbewegung auf ihn übertragen wird, liegt in oder im wesentlichen in einer vertikalen Ebene, in welcher auch der Schweißbogen

£5 und die herzustellende Verbindung angeordnet ist Nach der Ausführungsform gemäß Fi g. 1 kann der Schweißkopf 111 mit verschiedenen Winkelgrößen um die Achse der Welle 101 geschwenkt werden. Die

^Ordnung zur Einstellung der oszillierenden Bewegung soll als nächstes im Zusammenhang mit den P ι g. 6, 7 und 8 beschrieben werden.

Ein Paar Arme oder Kniehebel 114 und 149 sind verstellbar auf der Welle 10! befestigt. Der Hebel 114 ist mit Hilfe eines Spalthebels 115 o:i' die Welle 101 aufgeklemmt. Der letztere wird einstellbar in der Klemmlage auf der Welle 101 mit Hilfe der Schraube 116 gehalten (F i g. 6 und 7). Der sich nach vorn erstreckende Hebel 117 des Kniehebels 114, wie ihn die Fig. 6 zeigt, trägt einen Stift 118, der wahlweise mit einer öffnung 119 in dem Ring 130 (F i g. 8) einer weiter unten beschriebenen oszillif-enden Exzenteranordnung zum Eingriff gebracht werden kann. Der Ring 130 kann zusätzliche öffnungen 120 aufweisen, so daß, wenn fine der Offnungen, wie beispielsweise die öffnung 119, zu stark abgenutzt ist. der Stift 118 einfach in eine andere öffnung eingesteckt wird. Ein solches Auswechseln kann durchgeführt werden, indem man den Stift 118 herauszieht, den Ring 130 um seine Lagerung 132 dreht und den Stift in eine andere Öffnung wieder einsteckt

Das vordere Ende der Welle 98 besitzt einen Gewindeabschnitt 121 (Fig.7), der in die Scheibe 122 eingeschraubt werden kann und diese antreibt Die Stirnfläche der Scheibe 122 ist in einem Bereich 123 abgeschliffen, so daß ein kreisförmiger Vorsprung 124 entsteht, der sich von der Welle 98 nach vorn erstreckt und zu dieser exzentrisch angeordnet ist. Eine Komplementärscheibe 125 besitzt einen ausgeschliffenen Bereich 126, der genau auf den kreisförmigen Vorsprung 124 paßt und sich auf diesem zu drehen vermag, wobei jedoch diese Teile normalerweise mit Hilfe des Schraubbolzens 128 fest miteinander verbunden sind und als eine Einheit wirken. Der Schraubbolzen 128 durchgreift die Mitte des Teiles 124, wobei er jedoch exzentrisch zu der Welie 98 liegt. Wenn man den Bolzen 128 löst und die Teile 125 und 122 relativ zueinander dreht, wird die öffnung 119 geschwenkt und dij Exzentrizität der Exzenteranordnung verändert, die eine schwingende Bewegung auf den Stift 118 überträgt. In einer Grenzstellung arbeitet die Anordnung konzentrisch mit der Welle 98, so daß keine Schwenkbewegung auftritt, während in der anderen Extremstellung ein maximales Ausschwenken bewirkt wird. Der schwenkbare Ring 130 sitzt auf einem Zentralvorsprung 133 der Scheibe 125 unter Zwischenschaltung eines Kugellagers oder eines gleichwertigen, nahezu reibungs- oder spielfreien Lagers 132. Der Ring 130 dreht sich normalerweise nicht Er bleibt ruhig stehen, wenn der Kopf nicht geschwenkt wird, d. h. wenn die Scheibe 125 eine konzentrische Stellung einnimmt Ansonsten schwingt sie in einer kreisförmigen, exzentrischen Bewegung, deren Amplitude von der Winkeleinstellung der Scheibe 125 relativ zu der Scheibe 122 abhängt

Die Drehung der Welle 98 und der soeben beschriebenen Exzenteranordnung läßt den Hebel 117 um die Achse der Welle 101 schwingen, sobald eine exzentrische Bewegung des Stiftes 118 vorliegt Der letztere verbleibt in einer festen Lage oder schwingt in einem Winkel, wie dies durch gestrichelte Linien in Fi g. 6 dargestellt ist, entsprechend der Einstellung des exzentrischen Antriebsmechanismus. Die Amplitude der seitlichen Bewegung des Schweißkopfes kann auf jeden gewünschten Wert zwischen einer maximalen Amplitude und einer Amplitude mit dem Wert Null eingestellt werden.

Der Kniehebel 114 besitzt einen abwärts gerichteten Arm 136, der in einer öffnung 138 einen nach rechts vorspringenden Stift 137 trägt. Ein zweiter Hebe! 149 ist unabhängig in der Nähe des Hebels 114 an der Welle 101 über eine Spalthebel- und Schraubeneinheit 150 (F i g. 7) befestigt in der Weise wie der Teil 135. Der

Hebel 149 besitzt eine öffnung 152 an seinem unteren Ende, in welche ein Stift 137 eingesteckt werden kann um zu gewährleisten, daß der Hebel 149 auf den Hebel 114 genau ausgerichtet ist. Diese Anordnung schafft eine feste Einstellung des Teiles 135 in bezug auf die

κι Welle 101 und erleichtert das Abnehmen des Hebels 114 mit den damit in Verbindung stehenden teilen, ohne daß die Ausrichtung in bezug auf den exzentrischen Antrieb verloren geht Wenn der Hebel 114 über die Schraube 116 von der Welle 101 gelöst wird, geht die vorherige ■> und vorbestimmte Einstellung des Schweißkopfes, der an der von der Welle 101 geschwenkten Platte 112 befestigt ist, nicht verloren, sondern wird von dem Hebel 149 und dem Stift 137 aufrechterhalten. Wenn der exzentrische Antriebsmechanismus auf eine Null-Ablenkung eingestellt ist, d. h. der Schweißkopf 111, der von Her Plii'fe 11? getragen wird, nicht schwingt, läuft dieser unter der Führung des Wagens 17 entlang der Scnweißspur.

Wie in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist, ist ein Rohr oder eine Düse 152 vorgesehen, um ein Schutzgas, wie Kohlendioxyd, Argon, Helium oder eine entsprechende Mischung, dem Schweißbogen zuzuführen, um eine Oxydation zu verhindern. Bei einer derartigen Anordnung kann das Gas von einem nicht dargestellten Vorratsbehälter etwa tangential zur Arbeitsrichtung zugeführt werden, wobei die Zuführungsgeschwindigkeit so gewählt ist, daß eine wünschenswerte Kontrolle der Metallschmelze in dem Schweißbereich erreicht wird. Hierdurch wird eine Einschränkung und Kontrolle der Lage und Abkühlung der Metallschmelze im Schweißbogenbereich R ermöglicht. Der Strom ist durch einen Pfeil im Bereich der Schweißzone P in F i g. 1 angedeutet.

Der Einsatz des Gases ist vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren. Indem eine verhältnismäßig hohe Gasgeschwindigkeit eingesetzt wird, läßt sich die Metallschmelze in dem kleinen Schweißbereich, die durch den Lichtbogen erzeugt wird und zum Abfließen infolge der Schwerkraft neigt, unter Kontrol-Ie halten. Ein Gasstrom, der mit einer Geschwindigkeit von etwa 2,8 bis 5,6 m³ pro Stunde die Düse 152 mit einem Durchmesser von etwa 12,7 mm durchströmt, hält die Schmelze in der Schweißzone P(F i g. 1) von einem Fließen nach links ab. Nimmt man an, daß die

5() Vorrichtung nach links fortschreitet und sich in abwärtiger Richtung um das Rohr bewegt, würde das Metall, wenn sich die Vorrichtung in einer vertikalen Lage (beispielsweise an der Seite der Rohrleitung) befindet, normalerweise abwärts dem Schweißbogen

v, vorausfließen. Der Gasstrom, der mit einer hohen Geschwindigkeit die Düse 152 verläßt hält der Schwerkraft das Gleichgewicht Die Wirkung zeigt sich nicht nur bei der vertikalen Lage, sondern sie ist auch während des gesamten Umlaufes nützlich. Dieser Vorteil zeigt sich beispielsweise auch, wenn horizontale Schweißnähte zwischen aneinanderstoßenden Kanten von flachen Platten hergestellt werden. Die bevorzugte Geschwindigkeit wird erreicht, indem man 3,5 bis 5 m³ irgendeines der obenerwähnten Gase pro Stunde eine Düse von 12,7 mm Durchmesser durchströmen läßt Der weitere Bereich von 2,8 bis 5,6 m³ pro Stunde kann jedoch nützlich sein. Bei Geschwindigkeiten, die geringer sind als beim Durchströmen von 2,8 m³ pro

Stunde durch eine Düse mit einem Durchmesser von 12,7 mm, hat das Gas nur geringen oder keinen Einfluß. Geschwindigkeiten bei einem Durchsatz von mehr als 200 m³ pro Stunde können zu Schwierigkeiten führen. In dem oben erwähnten Bereich wirkt sich das Gas auch positiv auf die Kühlung der Metallschmelze aus.

Der Schweißkopf 111 selbst besitzt eine herkömmliche, leitende Schweißelektrodenführung 161 sowie ein herkömmliches Kupfer- oder Messinggehäuse 162 sowie Zuleitungen für den elektrischen Strom, das Schutzgas usw. Die Elektrodenführung 161 ist von einem herkömmlichen äußeren Schutzschild aus keramischem Material umgeben, der jedoch in den F i g. 1 und 3 weggelassen ist, um die Wirkung des aus der Du*" 152 auf die Metallschmelze P strömenden Gases zu zeigen. Mit oder ohne regelmäßige Schwingungen des Schweißkopfes ist dieser durch Einstellung um die Achse 74 ausgerichtet und bewegt sich in der Schweißebene entlang der Schweißnaht, wobei die Einstellung durch die Schraube 88, wie oben beschrieben, bestimmt wurde. Wenn das Gerät auf dir Durchführung von Schwingungen eingestellt ist, bewegt die exzentrische Anordnung 125,130 usw. den Kopf in einem vorbestimmten Winkel, der durch die Exzentrizität eingestellt ist, hin und her. Der Schweißkopf ist vorzugsweise so ausgerichtet, daß seine Schwingachse in der ScK'Hßebene liegt.

Bei einer Sinus-förmigen Fortbewegung mit der gewünschten Amplitude, wie beispielsweise zur Ausfüllung eines weiteren Schweißspaltes, wird der Schwingungsmechanismus so eingestellt, daß der Schweißkopf um die Achse der Welle 101 schwenkt. Die Welle lOll liegt in oder in der Nähe der Schweißebene und liegt mehr oder weniger tangential in der Bewegungsbahn des Schweißkopfes um das Rohr. Die beiden Achsen der Schweißkopfausrichtung oder -bewegung, die durch die: Schrauben 35 und 88 gesteuert werden, werden vorzugsweise als Vertikalachse oder Tangentialachse, bezeichnet, obwohl keiner dieser Begriffe genau zutrifft

Die Hauptseitenplatte oder der Rahmen 25 befindet sich am hinteren oder linken Ende in Fig. 1, wobei eine sich nach hinten erstreckende Lasche durch Halterungen 181 gesichert ist. Diese Lasche 180 trägt eine Rolle· 182, auf welche eine Elektrode Waufgerollt ist, die der Schweißdüse zugeführt wird.

Ein flexibles, isoliertes Rohr 211 aus einem entsprechenden, nichtleitenden Kunststoffmaterial führt den Elektrodendraht von der Spule 182 zu einer Beschikkungs- oder Drahtantriebsvorrichtung, die ebenfalls von dem Rahmenteil 177 getragen wird. Letzterer trägt außerdem den Schweißkopf Ul und dessen Schwingvorrichtung. Die Drahtantriebsvorrichtung schwingt somit mit der Halterung für den Schweißkopf und ist immer mehr oder weniger darauf ausgerichtet, unabhängig von der Einstellung der horizontalen Kontrollschraube 88. Dementsprechend gestattet das flexible Führungsrohr 201 eine relative Einstellung zwischen dem festen Rahmen 125, der die Rolle trägt, und dem Rahmenteil 77, das direkt die Drahtbeschickungsvorrichtung und den Schweißkopf trägt Der Drahtantrieb besitzt eine angetriebene Drahtbeschickungsrolle 213 sowie eine schwenkbar befestigte Druckrolle 214, die den Draht gegen die Rolle 213 zu drücken vermag, während eine Feder 215 vorgesehen ist, durch deren Kraft die beiden Rollen fest mit dem Draht in Eingriff gehalten werden können. Ein Elektromotor mit einem Getriebe (nicht dargestellt) treibt die Rolle 213 an. Die Druckrolle 214 wird durch einen Winkel, der an einem Schwenkarm 216 befestigt ist, gehalten. Der letztere wird an einem zwischen den beiden Enden liegenden Punkt an einem Drehbolzen 216, der an einem Block 218 als Teil des Drahtbeschickungsrahmens befestigt ist, j gehalten. Der zuletzt erwähnte Rahmen steht fest mit dem Rahmen 77 in Verbindung.

Das zuführende Kunststoffrohr lenkt den Draht W direkt zwischen die Rollen, unabhängig von der Einstellung der seitlichen oder horizontalen Ausrichtungsschraube 89. Der Hauptzweck dieser Maßnahme liegt darin zu verhindern, .laß sich der Draht verbiegt, während er dem Schweißbogen zugeführt wird. Wenn der Draht die Bescblckungsrollen verläßt, wird er weiterhin sorgfältig gefühn uad durchläuft eine leitende Metallführungsröhre in der Form eines nur wenig flexiblen, geschwungenen Stahlrohres 220.

Von den Beschickungsroüer, Jvs zu der Spitze des Schweißkopfes führt der Draht das elektrische Spannungspotential des Lichtbogens, während die Kur.M-stoffspule 182 und das Führungsrohr 211 den Draht vollständig von den anderen Metallteilen des Gerätes isolieren. Das Rohr 220 i>^f natürlich flexibel genug, um ein Schwenken des Schweißkopfes um die Achse 101 zu ermöglichen, wobei diese Bewegung verhältnismäßig klein ist, so daß eine gute Richtungskontrolle ubei den Elektrodendraht aufrerhtf^alten und seine Krümmung nicht geändert wird. Dieses ist sehr wichtig, denn wenn sich der Draht dreht ouer umspringt, wenn er sich dem Lichtbogen nähert, könnte er eine Seite des Schweiß-Spaltes vorzeitig berühren, was zu folgenschweren Rissen in der Schweißnaht führen würde.

Die Führung 220 ist hinreichend steif, um eine Rückführung und Stabilisierungskraft auf den Schweißkopf auszuüben, wenn dieser von seiner normalen Mittellage abweicht, d. h. auch dann, wenn dieser hin- und herschwingt. Dementsprechend läuft nun der Elektrodendraht W von der Vorratsrolle 182 durch das isolierte Kunststoff-Führungsrohr 211 in die Beschikkungsvorrichtung hinein und dann durch die elektrisch leitende, elastische Führung 220 und durch den Schweißkopf hindurch bis zu dem Lichtbogen, ohne daß ein Umbiegen oder Verdrehen des Drahtes eintritt.

Dadurch, daß die Drahtbeschickungsvorrichtung auf dem schwenkbaren Rahmenteil 77 befestigt ist, und dadurch, daß sie so ausgelegt ist daß eine Ablenkung des Elektrodendrahtes ausgeschlossen oder zumindest verringert wird, kann eine vorzügliche Kontrolle über den Lichtbogen aufrechterhalten werden. Diese Kontrolle wird durch die Richtungssteuerung und die Geschwindigkeit des inerten Schutzgases, das den Bogen umströmt, unterstützt, wobei das Schutzgas das Metall in dem Schmelzbereich davon abhält, dem Lichtbogen voraus abwärts zu fließen, während der Bogen von einer horizontalen Lage, wie der Oberseite eines Rohres beispielsweise, in eine vertikale Lage an der Seite des Rohres oder eine Ober-Kopf-Lage am Boden geschwenkt wird Dieser Effekt beruht wohl teilweise auf der tangentialen Richtung des Gasstromes und teilweise auf dessen Kühl wirkung.

Demgegenüber neigt die herkömmliche Gaszuführung durch einen zur Elektrode konzentrischen Auslaß dazu, das Metall aus dem Schmelzbereich herauszudrükken und vorweg laufen zu lassen, und zwar im besonderen an den vertikalen Seiten des Rohres. Das hier beschriebene System gewährleistet eine sehr viel bessere Kontrolle.

Wie oben beschrieben, kann die Platte oder der Rahmen 25 um den Drehbolzen 27 aus seiner Position

herausgeschwenkt werden, ohne daß die Feineinstellung verlorengeht, indem der Hebel 56, der normalerweise den Kopf in einer unteren Lngj gegen den Hauptbolzen 57 (Fig.4) hält, gelöst wird. Nach dem Zurückführen nimmt der Kopf wieder seine genau vorbestimmte und eingestellte "age ein, ohne daß die vorherige, sorgfältige Einstellung ges'-v; wird. In gleicher Weise wird der Rahmen 77 durch die Schraube 88 in seiner Einstellung gehalten, wenn der K.ept angehoben oder in die Schmelzlage zurückgefüHri '~ii σ Natürlich unterliegt dieser Mechanismus, der di? Einstellung des Rahmens 77 in bezug auf die Seitenplatte 25 hält und er--H>g!., ht und zwar sogar um die sogenannte Achse 73, gewissen Yes änderungen, ohne J;.^R .iian dadurch «Jen Kahmen der

Die Stellschraube 88 kauri ->uch an einem anderen Pia' . angeordnet sein, so'ange sie eine Feineinstellung der se'!'i-^f.er. Lag, des ischweißkopfes, d.h. in axialer Richtung de^ Rohres, gewährleistet. In g'^icher Weise können die Schraube ?*5 und die damit in Zusammenhang stehenden TeiU. füi- die vertikale Ein -.ellung auf verschiedene Weise verändert werden. Die Teile 122, 118, 114 usw, mittels welcher ein Schwingen auf die Welle 101 übertragen wird, unterliegen ebenfalls gewissen Veränderungen durch den l'dchmann, solange eine Feinkontrolle über die verschiedenen Funktionen und Arbeitsvorgänge nicht verlorengeht.

Die Fig.9 zeigt die Draufsicht einer anderen Ausführungsform, die in manchen Fällen Verwendung finden kann und sogar in gewissen Situationen bevorzugt wird. Die hier gezeigte Vorrichtung besitzt eine Seitenplatte oder einen Rahmen 225, der grundsätzlich auch die Funktionen der Platte 25 der F i g. 1 bis 3 erfüllt. Er ist mittels der Schrauben 227 und 229 an dem Vorschubgerät 350 befestigt, das dem Rahmen 17 gleichzusetzen ist. Eine dieser Schrauben kann mit weiteren Hilfsmitteln versehen sein, mittels welcher, wenn dies erforderlich ist, eine Einstellung wie bei der Vorrichtung gemäß den oben beschriebenen Fig. 1, 3 und 4 erreicht werden kann. Die Platte 225 besitzt eine sich nach vorn erstreckende öse oder Klammer 231, in welcher eine vertikale Achse oder ein Drehbolzen 233 gehalten werden kann. Der letztere trägt eine Rahmenanordnung 277, die in Richtung auf die Platte 225 oder von dieser weg um den Drehbolzen geschwenkt werden kann in der Weise, in der dies bereits im Zusammenhang mit dem Rahmenteil 77 beschrieben worden ist Die Vorrichtung gemäß F i g. 9 zeigt die Beschickung des Drahtes von rechts nach links.

Es wird oft erwünscht sein, sowohl nach rechts laufende als auch nach links laufende Versionen sowohl nach Ausführungsform der F i g. 1 als auch derjenigen der F i g. 9 vorzusehen, so daß der Schweißvorgang in jeder Richtung um die Rohrleitung durchgeführt werden kann; d.h. es kann ein Paar spiegelgleicher Maschinen Verwendung finden, um gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung, angefangen beispielsweise auf der Oberseite des Rohres, eine einzige Verbindungsstelle zu verschweißen.

Der Rahmenteil 277, der auf der vertikalen oder radialen Welle 233 drehbar befestigt ist, kann in bezug auf die Platte 225 mit Hilfe der Stellschraube 234 geschwenkt werden. Die letztere ist durch einen Hebel 278 des Teiles 277 geschraubt und steht ohne toten Gang, jedoch frei drehbar, mit der Platte 225 in Verbindung. Ebenso wie die oben beschriebene Schraube 81 wird diese verwendet um die seitliche Position, nämlich die Lage in Richtung der Rohrleitungsachse des Schweißkopfes in Beziehung auf die Schweißlinie oder Ebene einzustellen Die Schweißlinie ist '" Fig.9 schematisch dargestellt und mit dem Bezugszeichc.i ?40 versehen.

In Fig.9 ist eine Rolle 300 für den Elektroccndraht dargestellt, wobei die Drahtbesehickungsvorrichtung 301 im allgemeinen der oben beschriebenen entspricht. Die letztere ist jedoch nicht auf dem Rahmenteil 277.

ίο sondern fe«t am Hauptrahmen 225 befestigt. Diese Draiubesdiickungsvorrichtung besitz: ihren eigenen Antriebsmotor 302 ebenso wie die Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Ein Hebel oder eine Klammer 310, die an dem Rahmenteil 277 befestigt ist, trägt den Antriebsmotor 311 für die Schwingvorrichtung. Ein Untersetzungsgetriebe 3t2 iierKu.üTiliclisr Au^Hus treibt den Exzenter 313 an. Der letztere ist durch ein Verbindungsglied 314 mit einem Schwenkhebel verbunden, der mit der schwingenden Welle 3If in Verbindung steht. Die letztere ist in dem Rahmenteil 277 angeordnet, wobei deren Achse mehr oder weniger parallel zur Achse des zu verschweißenden Rohres liegt, d. h. quer zu der vertikalen Achse der Welle 233. Eine einstellbare Schwenkarmverbindung 318 hält die Schweißkopfhalterung 319 in der Weise, daß sie geschwenkt wird, wie der Exzenter sich dreht. Der Schweißkopf 320 ist an dem Teil 319 befestigt Eine flexible, geschwungene Drahtführung 330, deren Aufbau der Führung 198 der F i g. 1 ähnlich, jedoch viel länger ist, erstreckt sich von der Drahtbeschickungsvorrichtung 301 bis zum Schweißkopf. Der Endteil dieser Führung 330 ist durch einen isolierenden Kunststoff- oder Gummiüberzug 332 geschützt. Der Elektrodendraht wird von der Vorratsrolle 300, die in der gleichen Weise wie die Rolle 182 befestigt ist, der Beschickungsvorrichtung 301 durch ein Kunststoff- oder Gummi-Führungsrohr entsprechend dem, allerdings wesentlich kürzeren. Führungsrohr 211 der F i g. 1 zugeführt

Diese Vorrichtung kann von einem nichtschwingenden Zustand bis zu maximalen Schwingungen eingestellt werden. Zu dieser Einstellung ist die Exzentrizität des Exzenters 314 durch einen T-Schlitz in dem Teil 313 verstellbar, in welchem der Kopf eines Verbindungsstiftes 315 durch eine entsprechende Verspannvorrichtung gehalten wird. Dieser Stiftkopf 315 kann in dem T-Schlitz gelöst und auf jede andere Lage dort eingestellt werden. Dadurch wird die Einstellung der Schwingungsamplitude des Schweißkopfes um die Achse der Welle 316 von Null bis zu einem maximalen Wert ermöglicht wie dies auch die Einstellung der Exzenteranordnung 122, 126 usw. der ersten Ausführungsform erlaubt

Ein Vorteil des in F i g. 9 dargestellten Systems liegt darin, daß durch eine entsprechende Einstellung der Achse der Welle 316 der Schweißkopf um den Lichtbogen selbst als Rotationszentrum geschwenkt werden kann. In manchen Fällen kann dies erwünscht sein, wie beispielsweise dort wo geschmolzenes Elektrodenmaterial unter einem zur Verbindungsebene schrägen Winkel in einem Spalt abgelagert werden soll, um eine Ecke oder eine Aussparung auszufüllen. Eine Vorrichtung zur Abstandseinstellung des Schweißkopfes von der Arbeitsfläche ist in F i g. 9 nicht dargestellt.

Angesichts der Beschreibung der F i g. 1 bis 4 erscheint dies jedoch nicht erforderlich.

Die Fig. 10, 11 und 12 zeigen eine Ausführungsform mit einer schwingenden SeitenDlattte. die sich im

besonderen für das Schweißen von Rohrleitungen eignet Ein Ende dieser Platte ist an der Seite des Vorschubgerätes über eine weitgelagerte Schwenkvorrichtung befestigt die eine Bewegung der Pktte in einer Ebene parallel zur Seite des Vorschubgerätes und parallel zur Schweißebene erzwingt Das andere Ende der Platte gleitet auf einem Berührungsteil, das der zu schweißenden Werkstückfläche folgt Beim Schweißen von Rohrleitungen wird dadurch sichergestellt daß der Abstand zwischen Schweißkopf und der Werkstückfläche konstant bleibt und zwar auch dann, wenn das Rohr unrund oder sonst unregelmäßig ausgebildet ist Diese Ausführungsform soll nachfolgend beschrieben werden. In gewissem Sinn kann diese Abstandhalterungseinheit oder -führung als Führungseinheit für den Schweißkopf bezeichnet werden, die unter manchen Gesichtspunkten im weiten Sinne mit dem Vorschübgerät verglichen werden kann, das ebenfalls führt

Nimmt man an, daß eine Umfangsschweißnaht um die Rohrleitung gelegt werden soll, so wird das Vorschubgerät 17 aui einer Präzisionsführungsschiene, 13 befestigt und zwar im wesentlichen, wie bereits im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben worden ist Die Platte oder der Rahmen 25 ist im wesentlichen der gleiche, wie oben beschrieben, mit der Ausnahme, daß das linke Ende in F i g. 10 zur Seite des Vorschubgerätes 17 in der Weise schwenkbar ist daß die Bewegung der Platte praktisch in ihrer eigenen Ebene erzwungen wird.

Ein Kontaktrad 416 ist am rechten Ende der Platte 25 befestigt und läuft auf der Oberfläche des Rohres neben der Schweißlinic. Es ist der Spitze 161 des Schweißkopfes genau gegenüber gelagert und befindet sich dicht daneben. Auch die Gasdüse 152 befindet sich nebenan. Der Abstand sowohl der Spitze 161 und der Düse 152 wird somit durch das Fühler- oder Kontaktrad 416 kontrolliert, während dieses über die Werkstückoberfläche U rollt und den von der Norm abweichenden Oberflächengestaltungen folgt. Die breit gelagerte Schwenkvorrichtung auf der linken Seite sowie eine Kraftkomponente, die von der Feder 424 auf der rechten Seite ausgeht, gewährleistet, daß sich der Rahmen 25 nur in seiner Ebene, die parallel zu der Seite des Vorschubgerätes liegt, an welcher er befestigt ist, bewegt. An dem linken oder Schwenkende befindet sich auf einem in die Platte 25 eingeschraubten Schraubbolzen 410 eine starke Druckfeder 409, die mittels der Mutter 411 zusammengedrückt wird. Ihre Druckspannung wird über einen Abstandsring 404 (F i g. 12) auf ein dichtes Kugellager 405 und einen rückwärtiger, schwenkbaren Stützblock 407 übertragen. Der letztere ist sicher über die Schraube 406 mit der Seite des Vorschubgerätes 17 verbunden. Die Schraube 406 durchgreift außerdem einen Abstandsblock 408. Eine Hilfsschraube oder ein Stift 412 verhindert eine rotatorische Bewegung der Blöcke 407 und 408 um den Schraubenbolzen 406. Ein großes Drucklager, wie z. B. das Nadellager 403, ist auf der Hinterseite des Blockes 407 befestigt und wird dort durch den Druck der Feder 409 gegen eine Abstandsplatte 401 gehalten, die gegen die vordere Stirnfläche der Platte 25 drückt. Ein O-Ring oder eine entsprechende Dichtung 402 verhindert den Staubzutritt zu der Anordnung, so daß sich die Platte 25 frei in ihrer eigenen Ebene in bezug auf das Vorschubgerät 17 zu schwenken vermag. Der Block 408 sorgt für einen geringen Abstand der Platte 25 von der Seitenfläche des Vorschubgerätes 17. Um diesem Schwenken einstellbar zu machen, d. h. um den Winkel A des Schweißkonfes in bezug auf den Radius oder die Senkrechte zum Werkstück einzustellen, sind mehrere Löcher 400 für die Schraube 406 in die Platte 408 gebohrt Der Winkel A liegt vorzugsweise zwischen etwa 15 und 25°. Dieser führende Winkel A unterstützt das Zurückdrängen des geschmolzenen Metalls durch den Lichtbogen, so daß ein vorzeitiges Abbrennen des Drahtes Wverhindert wird.

Die Anordnung am vorderen Ende mit der Abstandsführung weist ein Kontaktrad 416 auf, das an einer m stabilen Vorderplatte 419 befestigt ist Diese ist durch Schrauben 434 an einem einstellbaren Halteelement 436 angeordnet Dieses Halteelement ist dem oben beschriebenen T-förmigen Teil 42 sehr ähnlich. An dem Halteelement 436 ist ein kanalförmiger Deckel 420 befestigt Die oben beschriebene Präzisionseinstellschraube 35 durchgreift den oberen Flansch des Deckels 420 und den Block 421, der an der Platte 25 befestigt ist oder mit dieser aus einem Stück besteht und dem oben beschriebenen Teil 33 entspricht Das untere Ende der Schraube 35 kommt mit dem Element 436 zum Eingriff und vermag dieses Element durch den Deckel 420 hindurch anzuheben oder abzusenken, wenn die Schraube eingestellt wird.

Das Rad 416 das die Rohroberfläche umläuft, ist in :5 einer Aussparung 437 im Gehäuse 415 angeordnet. Es wird dort von einer Achse 418 getragen und von Abstandselementen 417 in einem Abstand von den Seitenwänden der Aussparung gehalten. Ein reibungsarmer Abstandshalter 435 aus Nylon oder einem gleichwertigen Material ist auf der Stirnfläche des Vorschubgerätes angeordnet, und die Platte 25 gleitet hierauf, wenn sie um den Bolzen 410 geschwenkt wird.

Eine Schnell-Entlastungsanordnung mit einer Feder 424 drückt normalerweise das Rad 416 gegen die π Werkstückoberfläche 11. Dabei drückt außerdem eine Kraftkomponente die Platte 25 gegen den Abstandshalter 435. Ein Federhcbel 428 ist schwenkbar an dem Block 431 über einen massiven Handgriff 432 befestigt, der teilweise in Fig. 13 dargestellt und an dem Vorschubgerät 17 befestigt ist. Ein Bolzen 429 durchgreift den Hebel 428 und sitzt in dem Block 431 und gestattet eine freie Schwenkbewegung der Scheiben 430, die für einen Abstand zwischen dem Hebel 428 und dem Block 431 sorgen. Ein Entspannungshebel 425 « auf der gegenüberliegenden Seite des Hebels 428 ist frei drehbar mittels eines Bolzens 426 an dem Hebel befestigt wobei der Handgriff durch eine Muffe 427 in einem Abstand von dem Hebel 428 gehalten wird und eine Befestigungsmöglichkeit für ein Ende der Feder ^r)0 424 gestattet, wie in F i g. 10 dargestellt ist. Das andere Ende der Feder 424 ist an dem vertikalen Einstellungsblock 421 mittels der Schraube 423 befestigt und wird von einem Abstandshalter 422, der auf die Schraube 423 aufgeschraubt ist, in einem Abstand von diesem Block 5s gehalten. Normalerweise hält die Feder 424 das untere oder freie Ende des Hebels 428 gegen ein Halteglied 433, das an dem Vorschubgerät 17 befestigt ist. Sie hält außerdem die Platte 25 gegen den Knopf 435 und somit dicht an der Seite des Vorschubgerätes.
w) Wenn der Handgriff 425 im Gegenuhrzeigersinn an der zentralen Lage vorbeigeschwenkt wird, wie in der gestrichelten Bogenlinie (Fig. 11) dargestellt ist, zieht sich die Feder 424 zusammen und hebt die Platte 25 und die damit in Zusammenhang stehende Schweißvorrichh^r) tung von dem Rohr ab. Dadurch wird eine Inspektion, ein Säubern oder Ersetzen der Spitze 161, des Schweißkopfes, der Gasdüse 152 und der damit in Zusammenhang stehenden Teile ermöglicht. In der

normalen, voll ausgezogenen Lage drückt die Feder 424 die Düse nach unten und das Rad 416 läuft auf der Oberfläche des Werkstückes.

Die Fig. 13 und 14 erläutern in schematischer Weise ein vorteilhaftes Merkmal das die exakte Einstellung des Schweißbogens ermöglichL Dies ist besonders dort von Wert, wo der Schweißkopf hin- und hergeschwenkt wird, um einen Spalt auszufüllen oder zu überbrücken oder dort, wo es wünschenswert oder erforderlich ist, die Drahtelektrode unter einem großen Winkel zur Ebene der Verbindungsstelle in den Schweißspalt hineinzuführen.

Die Vorrichtung gemäß F i g. 9 ist geeignet, um die Schwenkachse in einem Bereich zu halten, der in den Fig. 13 und 14 aufgezeigt ist In Fig. 13 ist ein Schweißkopf 501 zur Linken ausgeschwenkt in einer vollen Linie und zur Rechten ausgeschwenkt in einer gestrichelten Linie dargestellt Er kann um eine imaginäre Schwenkachse 500, die innerhalb des Kopfes und nur kurz über dem Schweißbogen liegt, geschwenkt werden. Der Schweißbogen befindet sich in einem weiten Spalt 503 zwischen den Werkstücken 505 und 507. Indem der Kopf um die Achse 500 hin- und hergeschwenkt wird, kann der Spalt auch in den Ecken ausgefüllt werden. Der obere Teil des Kopfes 501 kann mit einer Amplitude hin- und hergeschwenkt werden, die durch den Doppelpfeil 509 angezeigt ist

In F i g. 14 befindet sich die Schwenkachse 500 noch weiter unten ganz in der Nähe des Bogens. Bei dieser Anordnung kann die Richtung des Schweißbogens und die Zuführungsrichtung des Elektrodenmaterials in den Schweißspalt 510 über einen großen Winkel verändert

ίο werden, und zwar auch dann, wenn der Spalt sehr eng ist Die Achse der Welle 316 (F i g. 9) kann geschwenkt werden, wie weiter oben in Zusammenhang mit dieser Figur erläutert wurde, und die Achse der Welle 101 (F i g. 1 und 3) kann erforderlichenfalls für den gleichen

is Zweck einstellbar gemacht werden. Hierfür kann es erforderlich sein, die Klammer 110 (F i g. 3) in bezug auf den Halterahmen einstellbar auszubilden. Es können jedoch auch, wie dem Fachmann geläufig ist andere Einstellungsmittel verwendet werden. Bei allen Ausfüh rungsformen der Erfindung und deren Äquivalenten wird die Schweißvorrichtung mit höchster Genauigkeit mittels eines selbstantreibenden Vorschubgerätes entlang der umlaufenden Bahn geführt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lichtbogenschweißgerät mit einem auf einer Schiene entlang der Schweißnaht führbaren Vorschubgerät, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Vorschubgerät (17) ein Rahmen (25) um eine parallel zur Schweißebene liegende Achse schwenkbar befestigt ist, der in der Arbeitsstellung arretierbar ist, während an dem Rahmen (25) ein den Schweißkopf (111, 501) tragender Rahmenteil (77) um eine zur Schweißebene im wesentlichen senkrechte Achse schwenkbar befestigt ist

2. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf (111, 501) gleichzeitig um eine durch die Achse des Schweißkopfes verlaufende Achse (500) schwenkbar ist

3. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine motorbetätigte Schwenkanordnung (101, 116, 125), mitteis welcher der Schweißkopf (501) um die Achse (500) schwenkbar ist

4. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkanordnung aus einem Exzenter (114,120,128,130) besteht dessen Achse parallel zur Schwenkachse (500) des Schweißkopfes (501) verläuft

5. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß an der Schwenkverbindung zwischen dem Rahmen (25) und dem Vorschubgerät (17) eine Reibverbindung (27,29,31) angeordnet ist deren Reibkraft einstellbar ist

6. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Feineinstellung des Seitenrahmens (25) gegenüber der Schweißkopfhalterung eine Mikrometerschraube (88, 89) vorgesehen ist

7. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung (54, 55) für den Rahmen (25) über eine Feineinstellvorrichtung (33,35,41) mit dem Rahmen (25) verbunden ist.