DE2936590C3 - Zuführungseinrichtung für granulierte und pulverige Schweißpulver und Zuschlagstoffe - Google Patents
Zuführungseinrichtung für granulierte und pulverige Schweißpulver und ZuschlagstoffeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zuführungseinrichtung für granulierte und pulverige Schweißpulver und Zuschlagstoffe an einem Schweißtraktor für die Lichtbogenschweißung an vertikalen bis zu horizontalen, gekrümmten Flächen unter Verwendung mindestens eines
Schweißpulverbehälters, sowie Zuführungsleitungen zur Pulveraufgabe auf die Schweißzone und zur
Abdeckung des Lichtbogens.
Es ist bekannt für die Lichtbogenschweißung unter Pulverabschluß endlose blanke Elektroden zu verwenden, die von einer Drahttrommel mittels einer
Vorschubeinrichtung fortlaufend in die Schweißzone geführt werden, wobei die gesamte Schweißzone und
die Spitzen der Elektroden mit granuliertem oder pulverigem Schweißpulver bedeckt und gegenüber der
umgebenden Atmosphäre abgeschlossen werden muß.
Den Pulverabschluß der gesamten Schweißzone beim Lichtbogenschweißen an senkrechten und gekrümmten
Flächen zu erhalten, kann durch die Verwendung von Einrichtungen aus. bekannten Druckschriften, z. B. aus
der DE-PS 9 30 939, als gelöst betrachtet werden. Diese bekannten Einrichungen sind zum Teil für die
Herstellung von kugelförmigen Großbehältern geeignet
Trotz des bekannten Standes der Technik ist das für die Herstellung von kugelförmigen Druckbehältern z. B.
einsetzbare Elektrogas- und Elektroschlackenschweißen nach wie vor nicht durchführbar, da die sichere
Zuführung von Schweißpulver und Metallpulver nicht gewährleistet ist Die Schwierigkeiten bei der automatischen Verschweißung der Behältermantelabschnitte
ergeben sich dadurch, weil die erforderliche gleichmäßig kontinuierliche Pulvenörderttng an den bekannten
Schweißmaschinen durch die ständige Änderung des Neigungswinkels des Schweißtraktors bei der Herstellung von vertikalen gekrümmten Nähten, von der
senkrechten bis zur waagerechten Ebene nicht durchgeführt werden kann.
Es ist ferner, z. B. durch die DE-PS 10 14 248, bekannt,
Schweißpulver mittels eines Unterdruckbehälters durch die dadurch entstehende Saugwirkung auszutragen.
Diese bekannten Vorrichtungen sind jedoch z. B. für das
Elektrogas- und Elektroschlackenschweißen deshalb ungeeignet, da im Bereich der Pulveraufgabe in der
Schweißzone durch die bestehende "Druckdifferenz Luft aus der Atmosphäre in die Pulverabdeckung einströmt
Dadurch wird die Pulverabdeckung aufgelockert und die erforderliche dichte Pulverabdeckung gegen die
Atmosphäre ist nicht mehr gewährleistsi, wodurch bekannterweise erhebliche Mangel in der Schweißnahtqualität entstehen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zuführungseinrichtung für granulierte und
pulverige Schweißpulver und Zuschlagstoffe an einem Schweißtraktor für die Lichtbogenschweißung an
vertikalen bis horizontalen gekrümmten Flächen unter Verwendung mindestens eines Schweißpulverbehälters
sowie Zufuhrungsleitungen zur Pulveraufgabe auf die Schweißzone und zur Abdeckung des Lichtbogens zu
entwickeln, mit der die Zuführung des Schweißpulvers und/oder Metallpulvers in jedem beliebigen konstanten
20
oder sich ständig ändernden Neigungswinkel ohne Auflockerung des Schweißpulvers in kompakter Dichte
auf die Schweißzone erzielt werden kann.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist gemäß dem Oberbegriff eine Zuführungseinrichtung mit folgenden
erfindungsgemäßen Merkmalen ausgestattet:
a) mindestens ein auf einem Schweißtraktor um eine horizontale Achse schwenkbar gelagerter
Schweißrjulverbehälter, gegebenenfalls mit daran angeschlossenen Dosiervorrichtung, der — unabhängig
von dem Neigungswinkel des sich über die gekrümmten Flächen bewegenden Schweißtraktors
— stets in einer vertikalen Lage gehalten ist,
b) jeweils an einem der schwenkbar gelagerten Schweißpulverbehälter, bzw. an der daran angeschlossenen
Dosiereinrichtung, ist ein biegsames oder gelenkiges Zuführungsleitungsstück angeordnet,
das mit einer starr am Schweißtraktor angeordneten die Schweißelektrode umgebenden
Pulveraufgabevorrichtung in Verbindung steht
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß das
Schweißpulver und gegebenenfalls auch die Zuschlagstoffe in jeder Neigungsebene des Schweißtraktors
durch die eigene Schwerkraft störungsfrei ohne zusätzliche Fördermittel der Schweißzone zugeführt
werden können. Dadurch ist es möglich, z. B. das Elektroschlackeschweißen von Behältermantelabschnitten
zur Herstellung von kugelförmigen Druckbehältern mittels eines bekannten Schweißtraktors vollautomatisch
sowohl in vertikaler Richtung in allen Neigungsebenen durchzuführen. Selbstverständlich
können mit der erfindungsgemäßen Einrichtung, z. B. bei einem anderen Schweißverfahren, auch horizontale
und gekrümmte Schweißnähte an geneigten Flächen hergestellt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert Diese zeigen
F i g. 1 die Zuführungseinrichtung an einem Schweißtraktor beim Schweißen eines Kugelbehälters in vier
verschiedenen Positionen,
F i g. 2 eine Draufsicht auf die Zuführungseinrichtung aus Pos. A.
In der F i g. 1 ist ein kugelförmiger Druckbehälter dargestellt, dessen Behältermantel 20 aus einer Vielzahl
von Blechabschnitten besteht, die mittels eines an sich bekannten Schweißtraktors 6 durch Längs- und
Querschweißnähte verbunden werden.
Für die Herstellung der von unten nach oben
verlaufenden Schweißnähte wird der Schweißtraktor 6 innen (Pos. D) oder außen laufend (Pos. A bis B)z. Β. aus
der Pos. D auf dem Behältermantel 20 über die Pos. A bis in die Pos. Sgefahren.
Der Schweißtraktor 6 ist in an sich bekannter Weise
mit einer Drahttrommel 7 und einer Drahtvorschubvorrichtung
8 ausgestattet, mit der die endlose Schweißelektrode 9 während des Schweißvorganges kontinuierlich
in die Schweißzone vorgeschoben wird. Die Schweißelektrode 9 ist dabei mit Schweißpulver
umgeben. Die an sich bekannte Pulveraufgabe 17 ist eo schematisch dargestellt, wobei auf die Darstellung der
bekannten Rückführung des Pulvers abhängig von den jeweiligen Schweißverfahren in der Zeichnung verzichtet
wurde.
Der Antrieb des Schweißtraktors 6 für die Fortbewegung während des. Schweißprozesses erfolgt über den
Antriebsmotor 10, da.« Antriebszahnrad 11, welches in eine neben der Schweißnaht auf dem Behältermantel 20
befestigte Zahnstange 12 eingreift.
Die erfindungsgemäße Zuführungseinrichtung 1 für das Schweißpulver besteht aus dem Schweißpulverbehälter
2, der mittels Schrauben- oder Nietverbindung 3 starr an den Führungsarmen 4 befestigt ist Selbstverständlich
können bei Bedarf auch mehrere Pulverbehälter für verschiedene Zuschlagstoffe an den Führungsarmen
4 angeordnet werden. Die Führungsarme 4 sind, im Rahmen des Schweißtraktors 6, um eine horizontale
Achse 5 pendelnd gelagert und erstrecken sich nach unten über die horizontale Achse 5 hinaus. Die Enden
der Führungsarme 4 sind jeweils mit einem Gegengewicht 18 versehen. Dadurch wird der Schweißpulverbehälter
2 und auch das hieran angeordnete Dosiergerät 14, z.B. eine Zellenradschleuse, bei jeder beliebigen
Neigung, z. B. in den Positionen A, B, C, D, stets in eine
vertikale Stellung gehalten, wodurch immer ein gleichbleibender kontinuierlicher Schweißpulverzufluß
in die Schweißzone gewährleistet ist Der Schweißpuiverbehäiter
2, bzw. die daran angeschlossene Dosiervorrichtung 14, ist mit einem elastischen Zuführungsleitungsstück
15, z. B. einem Schlauchstü^k, versehen, das
auch der vertikalen Stellung, wie in der Pos. B dargestellt, mindestens um 45° seitwärts ausschwenkbar
ist Diese Stellung zeigt z. B. die eingezeichnete Pos. A Das dastische Zuführungsleitungsstück 15 ist mit einem
starr am Schweißtraktor 6 angeordneten Zuführungsrohr 16 verbunden, durch welches das durchlaufende
Schweißpulver in die Pulveraufgabevorrichtung 17 eingespeist wird.
Durch die erfindungsgemäße Einrichtung ist eine störungsfreie und einwandfreie Schweißpulverzufuhr in
die Schweißzone an vertikalen bis zu horizontalen gekrümmten Flächen durchführbar, so daß das Elektroschlackeschweißverfahren
zur Herstellung von kugelförmigen Behältern, z. B. im Bereich der Positionen A
bis B, vollautomatisch in einem Arbeitsgang vollzogen werden kann.
Die untere Hälfte eines kugelförmigen Behälters kann auch von innen verschweißt werden, wie es in der
Pos. D dargestellt ist Auch hier kann die Verschweiüung
des Behältermantels 20 mit der erfindungsgemäßen Einrichtung aus der einer unteren bis über die Mitte
des Behälters hinaus in eine obere Ebene in. einem Zuge
vollautomatisch durchgeführt werden.
tm Gegensatz zu den dargestellten Einrichtungen gemäß den Positionen A, B, D und Fi g. 2, bei denen die
vertikale Lage des Schweißpulverbehälters 2 durch ein Gegengewicht 18 hergestellt wird, ist die Darstellung in
Pos. C mit einer anderen Verstellvorrichtung des Pulverbehälters ? versehen. Bei dieser Darstellung wird
die stets vertikale Lage des Pulverbehälter«* 2 zwangsweise über düs Antriebszahnrad 11 gesteuert
Dta wird dadurch erreicht, daß über das Antriebszahnrad
11, ein Winkelgetriebe 21 und ein Schneckengetriebe 22, das Zahnrad 23 mit einer entsprechenden
Untersetzung zum Schweißtraktorvorschub angetrieben wird, welches fest mit den Führungsarmen 4
verbunden ist. Durch den Vorschub des Schweißtraktors 6, z. B. von den Positionen A bis Cwird das Zahnrad 23
um 909 verstellt, wodurch die vertikale Stellung des Schweißpuiverbehälters in allen Neigungswinkeln zwischen
den Positionen A bis Cerzielt wird.
Anstatt des elastischen Zuführungsleitungsstückes 15
kann auch ein gehnkiges Rohrleitungsstück verwendet werden. Z. B. ein Rohrleitungsgelenk, dessen Schwenkachse
in diesem Falle in der horizontalen Achse 5 der schwenkbar eelaeerten Zuführuneseinrichtune 1 an-
geordnet werden muß.
Die erfindungsgemäße Zuführungseinrichtung 1 isi nicht nur für die beschriebene Herstellung von
vertikalen gekrümmten Schweißnähten einsetzbar, sondern auch für da«; Schweißen von horizontalen
gekrümmten Nähten 24 in allen Neigungsebenen der Behälterzonen vorteilhaft einzusetzen. Hierzu wird der
Schweißtraktor 6 über den Behältermantel 20 — zu den Darstellungen in Fig. 1 — um 90° versetzt über die
horizontalen Schweißnähte 24 geführt, während die horizontale Achse 5 der Zuführungseinrichtung 1
jeweils in der gleichen Lage bleibt, wie sie in den einzelnen Positionen A bis Oder Fig. I eingezeichnet
sind.
Um die erfindungsgemäße Zuführungseinrichtung 1
■i sowohl für die Herstellung von vertikalen als auch von
horizontalen Schweißnähten einsetzen zu können, wird zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die horizontale Achse 5 gegenüber der
Laufrichtung 19 am Schweißtraktor 6 um 90° verstellbar
in angeordnet ist.
Claims (9)
1. Zuführungseinrichtung für granulierte und pulverige Schweißpulver und Zuschlagstoffe an
einem Schweißtraktor für die Lichtbogenschwel· ßung an vertikalen bis zu horizontalen gekrümmten
Flächen unter Verwendung mindestens eines Schweißpulverbehälters, sowie Zuführungsleitungen
zur Pulveraufgabe auf die Schweißzone und zur Abdeckung des Lichtbogens, gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
a) mindestens ein auf einem Schweißtraktor (6) um eine horizontale Achse (5) schwenkbar gelagerter Schweißpulverbehälter, gegebenenfalls mit f
daran angeschlossenen Dosiervorrichtung (14), der — unabhängig von dem Neigungswinkel
des sich über die gekrümmten Flächen bewegenden Schweißtraktors (6) — stets iir einer
vertikalen Lage gehalten ist,
b) jeweäs an einem der schwenkbar gelagerten Schweißpulverbehälter (2), bzw. an der daran
angeschlossenen Dosiereinrichtung (14), ist ein biegsames oder gelenkiges Zuführungsleitungsstück (15) angeordnet, das mit einer starr am
Schweißtraktor (6) angeordneten die Schweißelektrode (9) umgebenden Pulveraufgabevorrichtung (17) in Verbindung steht
2. Zuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Lage des
Schweißpulverbehälters (2) und/oder mehrere Behälter (2) durch die Schwerkraft des Eigengewichtes
oder durch ein zusätzliches Gewicht (18) bewirkt wird.
3. Zuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der
vertikalen Lage des Schweißpulverbehälters (2) über Getriebeteile (21, 22) auf das am Führungsarm (4)
festangeordnete Zahnrad (23) durch entsprechende w Winkelverstellung vom Antriebszahnrad (23) erfolgt
4. Zuführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
biegsame oder gelenkige Zuführungsleitungsstück
(15) einen Schwenkwinkel von mindestens 90° aufweist
5. Zuführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
biegsame Zuführungsleitungsstück (15) aus einem so
elastischen Schlauchabschnitt besteht.
6. Zufuhrungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungslei· tungsstück (15) aus einem schwenkbaren Rohrgelenk besteht, dessen Schwenkachse in Flucht zu der
Drehachse (5) des Schweißpulverbc.hälters (2) ausgerichtet ist
7. Zuführungseinrichtung nach einem der Ansprü ehe 1 bis 6, zum Schweißen von unten nach oben
verlaufenden, gekrümmten Nähten, dadurch ge- βο kennzeichnet, daß die horizontale Achse (5) quer zur
Laufrichtung (19) des Traktors (6) angeordnet ist.
8. Zuführungseinrichtung nach <-inem der Ansprüche I bis 6, zum Schweißen von etwa horizontalen
gekrümmten Nähten, dadurch gekennzeichnet, daß es die horizontale Achse (5) längs und etwa parallel zur
Schweißbewegung der Nähte (24) ausgerichtet ist.
9. Zuführungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Schwenkachse (5) um eine vertikale Achse um 90"
schwenkbar im Schweißtraktor (6) angeordnet ist.
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