DE2629571B2 - Verfahren zum Herstellen von Halbtonisschalen, Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, sowie Halbtonisschale und deren Verwendung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von Halbtonisschalen, Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, sowie Halbtonisschale und deren Verwendung

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DE2629571B2 DE19762629571 DE2629571A DE2629571B2 DE 2629571 B2 DE2629571 B2 DE 2629571B2 DE 19762629571 DE19762629571 DE 19762629571 DE 2629571 A DE2629571 A DE 2629571A DE 2629571 B2 DE2629571 B2 DE 2629571B2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Halbtorusschalen.
Solche Halbtorusschalen werden dazu benutzt, dickwandige und großen Durchmesser aufweisende Rohrkrümmer herzustellen, wie sie für Kernreaktoranlagen gebraucht werden. Aus den Halbtorusschalen, die nach einem bekannten Verfahren durch Gießen hergestellt werden, werden dann dem Krümmerwinkel entsprechende Sektoren herausgeschnitten und jeweils zwei solcher Sektoren mittels in der Krümmerebene verlaufender Längsnähte zu einem Krümmer zusammengeschweißt. Bei diesem Verfahren ist nachteilig, daß verhältnismäßig viel Abfall entsteht, weil die Sektoren
aus lunker- und seigerungsfreien Abschnitten der Schalen herausgeschnitten werden müssen. Das Herausfinden solcher einwandfreien Abschnitte geschieht durch zerstörungsfreie Werkstoffprüfung. Nachteilig sind auch die für viele Anwendungsfälle ungenügenden ■> Festigkeitseigenschaften des Gußwerkstoffs.
Weiter ist es bekannt, Bleche zu Toroidsektoren zu schmieden, gegebenenfalls diese Sektoren auf ihrer Innenseite zu plattieren, wonach zwei solcher Sektoren zu einem Krümmer zusammengeschweißt werden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß teure Gesenke gebraucht werden und daß die Schmiedearbeiten nur in Werkstätten mit entsprechend schweren Schmiedepressen vorgenommen werden können. Ferner ergibt sich relativ viel Abfall und — sofern neue Gesenke r> hergestellt werden müssen — hohe Werkzeugkosten. Schließlich kann der große Zeitaufwand für das Herstellen der Gesenke und das Bereithalten der Bleche passender Abmessungen störend sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ->o Verfahren zum Herstellen von Halbtorusschalen zu schaffen, das mit wesentlich geringerem Zeitaufwand und geringer Vorratshaltung des zu verarbeitenden Werkstoffs zu Produkten führt, die in ihrem Gefüge homogener als gegossene Halbtorusschalen sind und .>5 zumindest gleich gute Festigkeit und Dehnung wie geschmiedete Produkte aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beginnend auf der Oberseite einer drehbaren Scheibe, die mit ihrer Drehachse in einer Vertikalebene to aus einer unteren in eine obere Stellung schwenkbar ist, ausgehend von ihrer unteren Stellung unter gleichzeitigem Drehen der Scheibe und kontinuierlichem Schwenken der Scheibe oder — nach jeweils einer Umdrehung der Scheibe — schrittweisem Schwenken der Scheibe in π Richtung auf ihre obere Stellung Schweißwerkstoff mittels eines Schweißkopfes aufgetragen wird, wobei der Schweißkopf im wesentlichen in der genannten Vertikalebene auf einer Kreisbahn und parallel zu sich selbst geführt wird. 4»
Mit diesem Verfahren werden also Halbtorusschalen durch formgebendes Auftragschweißen hergestellt, das in seinem Ablauf einfach ist und keine Störanfälligkeit aufweist. Die nach diesem Verfahren erzeugten Produkte haben einen durch das Umschmelzen bedingten guten und homogenen Gefügeaufbau, so daß praktisch kein Ausschuß entsteht. Der gute Gefügeaufbau ist eine wesentliche Voraussetzung für den sicheren Betrieb der Rührkrümmer in Kernreaktoranlagen. Die Vorratshaltung für den zu verarbeitenden Werkstoff, « Band- oder auch Drahtelektroden, ist sehr einfach und damit kostensparend.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, die gekennzsichnet ist durch eine drehbare und in einer Vertikalebene « schwenkbare Spindel sowie ein mit dem Schweißkopf verbundenes Gestängesystem zum Führen des Schweißkopfes parallel zu sich selbst auf einer Kreisbahn, deren Radius dem Abstand der Torusseelenachse vom Schwenkmittelpunkt der Spindel gleich ist. «i
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt:
F i g. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei μ die fertiggeschweißte Halbtorusschale im Axialschnitt dargestellt ist,
F i g. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung in der gleichen Stellung wie in F ι g. 1,
Fig.3 eine Seitenansicht der Verrichtung in deren Ausgangsstellung,
Fig.4 eine Seitenansicht der Vorrichtung in einer Zwischenstellung,
Fig.5 eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten Scheibe zum Auftragen von Schweißwerkstoff,
F i g. 6 einen Schnitt durch die Scheibe entsprechend der Linie VI-VI in F i g. 5,
F i g. 7 schematisch, teilweise im Schnitt und teilweise in Ansicht einen Schweißkopf,
F i g. 8 einen Schnitt entsprechend der Linie Vl !1-Vl 11 in F i g. 7,
Fig.9 ein Diagramm, das die Spindeldrehzahl η in Funktion des Zeitintegrals des Schweißstromes /zeigt,
F i g. 10 einen Axialschnitt durch eine andere Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die gezeichnete Stellung der Vorrichtung derjenigen bei fertiggeschweißter Halbtorusschale entspricht,
Fig. 11 ebenfalls einen Axialschnitt der Vorrichtung gemäß F i g. 10, jedoch in Ausgangsstellung und
Fig. 12 einen Schnitt der Vorrichtung entsprechend der Linie XII-XII in F ig. 11.
Gemäß F i g. 1 und 2 ist in einem auskragenden Lagerbock 1 eine horizontale Welle 2 drehbar gelagert, mit der ein Schneckenrad 3 und eine Lagerbüchse 4 drehfest verbunden sind. Die Achse der Lagerbüchse 4 steht rechtwinklig zur Achse der Welle 2. In das Schneckenrad 3 greift eine Schnecke 5 ein, die von einem mit dem Lagerbock 1 starr verbundenen Getriebemotor 6 angetrieben werden kann. In der Lagerbüchse 4 ist eine Spindel 10 drehbar gelagert, die durch eine Kronenmutter 11 gegen axiale Verschiebung in der Büchse gesichert ist Mit der Spindel 10 ist ein Schneckenrad 12 drehfest verbunden. Das Schneckenrad 12 steht mit einer in den Fig. 1 und 2 nicht sichtbaren Schnecke im Eingriff, die von einem an der Lagerbüchse 4 befestigten Motor 13 angetrieben wird, so daß die Spindel 10 eine in einer Vertikalebene verlaufende Schwenkbewegung von etwa 180° ausführt, die im Gegenuhrzeigersinn aus der in F i g. 1 gezeichneten Stellung in die in F i g. 3 gezeichnete Stellung in der Zeichenebene dieser Figuren stattfindet.
An dem aus der Lagerbüchse 4 herausragenden freien Ende der Spindel 10 ist eine Scheibe 17 vorgesehen, die mittels einer Mutter 16 auf einer Schulter 15 der Spindel festgeklemmt ist Die Scheibe 17 trägt in F i g. 1 und 2 an ihrer Peripherie eine erfindungsgemäß durch Auftragsschweißen fertig hergestellte Halbtorusschale 20 an derem inneren Rand
Zu beiden Seiten des Lagerbockes 1, und zwar symmetrisch zur Spindel 10 in F i g. 2, ist je ein Ständer 25 vorgesehen, von denen in F i g. 2 nur einer dargestellt ist Jeder Ständer 25 weist etwa auf seiner mittleren Höhe einen nach außen ragenden Zapfen 26 und an seinem oberen Ende einen nach innen ragenden Zapfen 27 auf. Auf jedem Zapfen 26 ist eine Lasche 28 und auf jedem Zapfen 27 eine Lasche 29 schwenkbar gelagert. Die Laschen 28 und 29 weisen an ihrem in F i g. 2 oberen Ende ein Lagerauge auf. Der Abstand A (F i g. 4) von Mitte des Zapfens 26 bzw. 27 bis Mitte des Lagerauges an der zugehörigen Lasche ist für alle Laschen gleich. Im oberen Auge der Lasche 28 ist ein Kurbelzapfen 30 einer Kurbel 31 drehbar gelagert, die an ihrem in F i g. 2 oberen Ende mit einem Bolzen 32 fest verbunden ist, der an einem beiden Bolzen 32 gemeinsamen Vierkantrohr 33 angeschweißt ist. Der Bolzen 32 ist zugleich durch
das obere Auge der Lasche 29 geführt. Am Vierkantrohr 33 ist ein als Ganzes mit 40 bezeichneter konventioneller BandschweiBkopf angebracht. Da die Armlänge C (Fig.4) der Kurbel 31 dem Abstand Cder Zapfen 26 und 27 gleich ist und auch die Laschen 28 und 29 gleich r> lang sind, steht die Kurbel 31 in jeder Stellung der Laschen vertikal.
Mit der in F i g. 2 dargestellten Lasche 29 ist ein auf dem Zapfen 27 gelagertes Schneckenrad 34 drehfest verbunden, das mit einer Schnecke 35 kämmt, die von to einem am Ständer 25 befestigten Motor 36 angetrieben wird. Der in F i g. 2 nicht sichtbare zweite Ständer kann ebenfalls mit den Antriebsmitteln 34 bis 36 ausgerüstet sein. In diesem Falle ist eine nicht dargestellte Vorrichtung vorgesehen, die den Synchronlauf der r> beiden Motoren 36 sicherstellt. Es ist auch möglich, nur einen Motor 36 vorzusehen, wobei dann die beiden Laschen 29 starr miteinander gekuppelt werden, beispielsweise durch eine durch das Vierkantrohr 33 und den Bolzen 32 hindurchgeführte Stange.
Der in F i g. 1 und 2 schematisch vereinfacht dargestellte Bandschweißkopf 40 weist eine Spule 42, die den auf die Scheibe 17 aufzutragenden Schweißwerkstoff in Form eines aufgerollten Bandes 41 trägt, mehrere Vorschub- und Führungsrollen 43, einen über Yi ein Winkelgetriebe 45 die Rollen 43 antreibenden Motor 44 und einen Schweißspulvertrichter 46 auf, in dessen MUndungsbereich das Band 41 endet. Die Anschlüsse für den Schweißstrom sind hier der Einfachheit halber weggelassen. Der Bandschweißkopf 3» 40 wird aus der in F i g. 1 und 2 gezeichneten Endstellung in seine Ausgangsstellung gebracht, indem die Laschen 29 durch den Motor 36 über das Schneckenrad 34 in F i g. 1 im Gegenuhrzeigersinn um 180° verschwenkt werden, so daß er die in Fig.3 Jr> gezeichnete Stellung einnimmt, in der er oberhalb der ihre untere Stellung einnehmende Scheibe 17 steht.
Zu Beginn des Fertigungsvorganges nehmen die Scheibe 17 und der Schweißkopf 40 die in Fig.3 gezeigte Stellung ein und die Scheibe 17 wird durch den Motor 13 über das Schneckenrad 12 und Spindel 10 gedreht. Dabei wird durch Abschmelzen des Bandes 41 auf der Oberseite der Scheibe 17 nahe deren Peripherie eine Schweißschicht aufgetragen. Nach einer Umdrehung der Scheibe 17 und somit Vollendung der ersten ^ Schweißschicht, werden die Spindel 10 und die Laschen 28 und 29 um einen gleichen, kleinen Winkel in F i g. 3 im Uhrzeigersinn geschwenkt, wonach die nächste Schweißschicht auf die vorhergehende aufgetragen wird, unter gleichzeitiger Drehung der Scheibe 17. Der so Winkel, um den die Spindel und damit die Scheibe 17 verschwenkt wurde, entspricht der Dicke der aufgetragenen Schicht Die Schwenkbewegungen wiederholen sich nach jeder Umdrehung der Scheibe 17. Aus der in F i g. 4 gezeigten Zwischenstellung der Vorrichtung ist deutlich erkennbar, daß die den Abstand A bildenden Strecken der Laschen 28 und 29 gleich groß sind wie die zwischen den Punkten TSA und 5 gebildete Schrecke und parallel dazu verlaufen, wobei der Punkt TSA der dem Schweißkopf 40 benachbarte Durchstoßpunkt der h0 Torusseelenachse durch die vertikale Schwenkebene und der Punkt S der DurchstoBpunkt der Achse der horizontalen Welle 2 durch dieselbe Schwenkebene ist
Durch das Schwenken der Scheibe i/ ergibt sich der Vorteil, daß die Oberfläche des Schmelzbandes stets h<i horizontal verläuft und die einzelnen Auftragschichten somit im Querschnitt leicht keilförmig sind, wobei das verdickte Ende des Querschnitts auf der Außenseite der
Halbtorusschale liegt.
Die beschriebene Vorrichtung kann nicht nur mit schrittweiser Schwenkbewegung der Spindel und schrittweiser Bewegung des Schweißkopfes betrieben werden, sondern auch mit kontinuierlichem Verlauf dieser Bewegungen. In diesem Fall wird die eine ebene Oberseite aufweisende Scheibe 17 durch eine Scheibe 17' ersetzt, die gemäß Fig.5 und 6 ausgebildet ist, indem sie auf der Oberseite eine Schraubenfläche aufweist, deren Steigung der Dicke einer aufzutragenden Schicht entspricht. Auf der Schraubenfläche erfolgt dann das Auftragen der ersten Schweißschicht.
Bei Betrieb der Vorrichtung mit kontinuierlicher Schwenkbewegung wird die Abschmelzleistung des Bandes 41 zweckmäßig konstant gehalten und die Elektromotoren 6, 13 und 36 werden in Abhängigkeit dieser Abschmelzleistung parallel gesteuert. Diese Steuerung erfolgt gemäß Fig.7 in Funktion der gleisteten Auftragsarbeit. Zu diesem Zweck ist ein Funktionsgeber 73 vorgesehen, der eingangsseitig mit einem Geber 72 für die Auftragsarbeit verbunden ist, in dem ein dem zeitlichen Integral des Schweißstromes 1 proportionales Signal gebildet wird. Dieses Signal wird dem Funktionsgeber 73 zugeführt, der entsprechend dem Diagramm in F i g. 9 ein Ausgangssignal η bildet, das einem Punkt 71 zugeführt wird. Die Kurve η in F i g. 9 verläuft umgekehrt proportional zu dem sich im Verlauf des Auftragsverfahrens ändernden Umfang der Auftragsfläche. Dem Punkt 71 wird außerdem ein weiteres Signal zugeführt, das dem Höhenunterschied ΔΗ zwischen dem Schweißkopf 40 und der aufgetragenen Schicht entspricht. Zur Bildung dieses Signals sind eine elektromagnetische Spule 53 und ein Integralglied 70 vorgesehen. Die elektromagnetische Spule 53 ist am Pulvertrichter 46 mittels Verbindungsstücken 51 und 52 (Fig.8) angeordnet und weist einen zylindrischen, ferritischen Anker 54 auf, der an seinem unteren Ende über einen Bügel 60 und ein Radpaar 62 auf der aufgetragenen Schicht abgestützt ist Damit die Achse 61 des Radpaares 62 stets parallel zur Schwenkebene der Spindel 10 bleibt, ist der Bügel 60 über einen Dorn 65 an einem der beiden Verbindungsstücke 52 geführt.
Je nach dem Höhenunterschied AH zwischen dem Schweißkopf 40 und der Oberseite der von der Schlacke befreiten Auftragsschicht taucht der Anker 54 mehr oder weniger weit in die Spule 53 ein. Dabei wird auf an sich bekannte Weise ein dem Hub des Ankers 54 im wesentlichen proportionales Signal erzeugt, das über das Integralglied 70 dem Punkt 71 zugeführt wird, in dem eine Subtraktion mit dem vom Funktionsgeber 73 kommenden Signal π stattfindet Das aus dieser Subtraktion entstehende Signal wird als Drehzahl-Sollwert den Motoren 6,13,36 zugeführt
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 bis 12 wird anstelle von drei parallelgesteuerten Elektromotoren nur ein einziger Motor für den Antrieb der Vorrichtung verwendet Der Lagerbock Γ trägt einen horizontalen Wellenstummel 75, auf dem ein hohler Schwenkarm 76 gelagert isit, der rechtwinklig zur Achse des Wellenstummels angeordnet ist In der Axialbohrung des Schwenkarmes 76 ist ein Bolzen 78 angeordnet, der an seinem aus dem Schwenkarm herausragenden Ende einen Kopf 78' aufweist und der mittels einer Druckschraube 79 fest mit dem Schwenkarm verbunden ist Zwischen der Stirnfläche des Schwenkarmes 76 und dem Kopf 78' des Bolzens 78 ist eine Nabe 81 mit Flansch 81' angeordnet, die über eine Lagerbüchse 80 auf dem Bolzen 78 drehbar gelagert ist.
Der Flansch 81' weist eine Schulter 82 auf, auf der sich eine Ringscheibe 83 abstützt, die mittels Schrauben 84 und einer Scheibe 85 gegen die Schulter 82 gedrückt wird. Die Ringscheibe 83 dient, wie die Scheibe 17 und 17', zum Aufbau der Halbtorusschale.
Auf der Nabe 81 ist mittels eines Keiles 88 ein Stirnzahnrad 89 befestigt, das mit einem Ritzel 96 in Eingriff steht, das von einem am Schwenkarm 76 befestigten elektrischen Getriebemotor 97 angetrieben werden kann. In Fig. 10 unterhalb des Stirnzahnrades 89 ist auf dem Schwenkarm 76 ein Stirnzahnrad 94 drehfest angebracht, das in diesem Beispiel mit 202 Zähnen versehen ist. Unterhalb des Stirnzahnrades 94 ist ein Stirnzahnrad 92 vorgesehen, das auf dem Schwenkarm 76 drehbar gelagert ist und aus einem Stück mit einem Kegelrad 93 besteht. Die Zähnezahl des Stirnzahnrades 92 beträgt 200 und das Kegelrad 93 steht mit einem Kegelrad 98 in Eingriff, das koaxial zum Wellenstummel 75 am Lagerbock Γ befestigt ist. Mit den beiden Stirnzahnrädern 92 und 94 kämmt ein Paar μ von kleineren Zahnrädern 95, die diametral zueinander im Stirnzahnrad 89 gelagert sind.
Am Kopf 78' des Bolzens 78 ist das eine Ende eines Armes 99 angeschweißt, der an seinem anderen Ende ein Lagerauge 100 aufweist, dessen Achse mit der Torusseelenachse zusammenfällt. In dem Lagerauge 100 steckt ein Bolzen, der zu beiden Seiten des Armes 99 mit je einem Träger 101 von winkligem Querschnitt verbunden ist.
Am in F i g. 10 rechten Ende der beiden Träger 101 ist der Bandschweißkopf 40 befestigt. Am anderen Ende der beiden Träger 101 weisen diese einen gemeinsamen Bolzen 105 auf, über den die Träger mit dem einen Arm eines bumerangförmigen Hebels 106 gelenkig verbunden sind. Der andere Arm des Hebels 106 ist mittels eines Bolzens 107 in einem Ständer 108 schwenkbar gelagert. Die Strecke D zwischen der Mitte der beiden Bolzen 105 und 107 ist gleich lang und stets gleich gerichtet wie die Strecke D'zwischen dem Drehpunkt" des Schwenkarmes 76 und dem Lagerauge 100 des Armes 99. Auch hier bewegt sich also der Schweißkopf 40 in der vertikalen Bewegungsebene des Schwenkarmes 76 auf einer Kreisbahn parallel zu sich selbst.
Zu Beginn des Herstellungsverfahren wird die Vorrichtung in die in F i g. 11 gezeigte Ausgangsstellung gebracht. Das Band 41 wird mit einer optimalen Leistung abgeschmolzen, wobei sich auf der Ringscheibe 83 an deren Peripherie die erste aufgetragene Schweißschicht bildet. Von der Abschmelzarbeit ausgehend, wird — wie zu F i g. 7 bis 9 beschrieben — für die Drehzahl des Motors 97 ein Sollwert gebildet, durch den der Motor 97 auf bekannte Weise beeinflußt wird. Über das Ritzel 96 und das Stirnzahnrad 89 wird der Flansch 81' mit der darauf befestigten Ringscheibe 83 angetrieben. Über das Zahnradpaar 95 wird pro Umdrehung des Stirnzahnrades 89 das Stirnzahnrad 92 um zwei Zähne (= 202—200) weitergeschaltet, was über die Kegelräder 93 und 98 die gewünschte, geringe Schwenkbewegung des Schwenkarmes 76 und damit der Ringscheibe 83 zur Folge hat Da der Schweißkopf 40 in seiner Bewegung über die Träger 101 und den Arm 99 mit dem Schwenkarm 76 gekoppelt ist, bewegt sich auch der Schweißkopf um einen der Schwenkbewegung der Ringscheibe 83 entsprechenden Betrag, auf deren Oberseite eine hier nicht erkennbare Schraubenfläche, wie zu F i g. 5 und 6 erläutert, vorgesehen ist
Im Vergleich zur Vorrichtung gemäß F i g. 1 bis 4 hat die Vorrichtung gemäß Fig. 10 bis 12 den Vorteil, daß — abgesehen von dem Antrieb für das Band 41 — nur ein einziger Antriebsmotor für alle drei Bewegungen vorgesehen ist Außerdem ist die Konstruktion der Vorrichtung billiger und die Führung der relativ zueinander bewegten Teile präziser als bei der Vorrichtung nach F i g. 1 bis 4.
Abweichend von den beschriebenen Vorrichtungen kann anstelle des Bandschweißkopfes 40 auch ein Schweißkopf verwendet werden, der mehrere Einzelelektroden als Auftragwerkstoff zuführt. Das Auftragverfahren mit Bändern hat jedoch den Vorteil, daß das Auftragen in einem schmalen, der Schwenkebene benachbarten Bereich erfolgt
Für die Weiterverarbeitung der Halbtorusschalen 20 wird die Scheibe 17 bzw. 83 z. B. durch spanabhebende Bearbeitung entfernt Es ist auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren so durchzuführen, daß die Scheibe 17 bzw. 83 integrierender Bestandteil der Halbtorusschale ist In diesem Fall müßte nur der der Innenseite der Halbtorusschale benachbarte Abschnitt der Scheibe 17 bzw. 83 entfernt werden.
Nach den beschriebenen Beispielen liegt die Oberfläche der aufgetragenen Schicht auf einem Radius, der von der Torusseelenachse ausgeht Abweichend davon kann man den Schweißkopf auch so einstellen, daß die genannte Oberfläche zum erwähnten Radius geneigt verläuft so daß die genannte Oberfläche am Ende des Auftragsverfahrens eine nach außen oder innen geneigte Konusfläche bildet.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (20)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen von Halbtorusschalen, dadurch gekennzeichnet, daß beginnend auf der Oberseite einer drehbaren Scheibe, die > mit ihrer Drehachse in einer Vertikalebene aus einer unteren in eine obere Stellung schwenkbar ist, ausgehend von ihrer unteren Stellung unter gleichzeitigem Drehen der Scheibe und kontinuierlichem Schwenken der Scheibe oder — nach jeweils einer i'i Umdrehung der Scheibe — schrittweisem Schwenken der Scheibe in Richtung auf ihre obere Stellung Schweißwerkstoff mittels eines Schweißkopfes aufgetragen wird, wobei der Schweißkopf im wesentlichen in der genannten Vertikalebene auf einer ir> Kreisbahn und parallel zu sich selbst geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe während des Auftragschweißens so eingestellt wird, daß die Fläche, auf die aufgetragen wird, in Richtung zur Außenseite der -'« HalbtorusschaJe schwach geneigt ist, so daß das Schmelzbad auf der Außenseite eine größere Dicke hat als auf der Innenseite.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Auftragschwei- -'"> Bens im Bereich des Schweißkopfes das Schmelzbad mittels einer an der Außenseite der Halbtorusschale anliegenden Kühlbacke gestützt und gekühlt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei kontinuierlicher «> Schwenkbewegung der Scheibe eine Scheibe verwendet wird, deren Oberseite eine Schraubenfläche mit einer der Dicke der aufgetragenen Schicht entsprechenden Steigung aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- '"' zeichnet, daß beim Auftragschweißen die Abschmelzleistung etwa konstant gehalten wird und die Drehbewegung der Scheibe, die Schwenkbewegung der Scheibe und die Bewegung des Schweißkopfes parallel miteinander gesteuert werden. 4«
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelsteuerung der drei Bewegungen über einen den im Laufe des Aufbaufortschritts sich ändernden Umfang der Auftragfläche berücksichtigenden Funktionsgeber erfolgt, dem eine die Auftragarbeit repräsentierende Größe eingegeben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Funktionsgeber außerdem eine den gemessenen Höhenunterschied zwischen dem r>» Schweißkopf und der aufgetragenen Schicht repräsentierende Größe zugeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schweißkopf der aufzutragende Schweißwerkstoff in Form eines v"> Bandes zugeführt wird.
9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine die Scheibe tragende, drehbare und in einer Vertikalebene schwenkbare Spindel sowie ein mit dem «> Schweißkopf verbundenes Gestängesystem zum Führen des Schweißkopfes parallel zu sich selbst auf einer Kreisbahn, deren Radius dem Abstand der Torusseelenachse vom Schwenkmittelpunkt der Spindel gleich ist. μ
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel und das Gestängesystem so miteinander gekoppelt sind, daß beim Verschwenken der Scheibe der Schweißkopf auf seiner Kreisbahn einen gleich großen Winkel zurücklegt
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Drehbewegung der Spindel, die Schwenkbewegung der Spindel und die Bewegung des Schweißkopfes ein gemeinsamer Antriebsmotor vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Drehbewegung der Spindel, die Schwenkbewegung der Spindel und die Bewegung des Schweißkopfes je ein Antriebsmotor vorgesehen ist
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Antriebsmotor bzw. den Antriebsmotoren in Wirkungsverbindung stehender, einen Drehzahl-Sollwert abgebender Funktionsgeber vorgesehen ist, der eingangsseitig mit einem Geber für die Auftragsarbeit verbunden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsgeber mit einem Meßorgan für den Höhenunterschied zwischen Schweißkopf und aufgetragener Schweißschicht verbunden ist
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßorgan aus einer cm Schweißkopf angebrachten elektromagnetischen Spule mit einem Anker besteht, der sich auf der aufgetragenen Schweißschicht abstützt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren für die drei Bewegungen von dem Funktionsgeber parallel gesteuert sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestängesystem zum Führen des Schweißkopfes als Parallelogrammführung ausgebildet ist
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf als Bandschweißkopf ausgebildet und so angeordnet ist, daß das den aufzutragenden Schweißwerkstoff bildende Band im Schmelzbereich sich im wesentlichen in der vertikalen Schwenkebene erstreckt.
19. Halbtorusschale, hergestellt nach einem der Verfahrensansprüche 1 bis 8.
20. Verwendung einer Halbtorusschale nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach Unterteilung in Sektoren und Zusammenschweißen zweier solcher Sektoren mit gleichem Krümmerwinkel als Rohrkrümmer in Kernreaktoranlagen dient
DE19762629571 1976-06-18 1976-07-01 Verfahren zum Herstellen von Halbtorusschalen, Vorrichtung zum Durchfuhren des Verfahrens, sowie Halbtorusschale und deren Verwendung Expired DE2629571C3 (de)

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FR2376721A1 (fr) * 1977-01-10 1978-08-04 Sulzer Ag Procede et dispositif de production de raccords coudes tubulaires a placage interne forme d'une couche de soudure

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