DE1238132B

DE1238132B - Device for one-sided submerged arc welding of horizontal seams on vertical metal walls

Info

Publication number: DE1238132B
Application number: DEN20302A
Authority: DE
Inventors: Hubert Chadenet
Original assignee: Compagnie Electro Mecanique SA
Current assignee: Compagnie Electro Mecanique SA
Priority date: 1960-07-08
Filing date: 1961-07-07
Publication date: 1967-04-06

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Int. CL:FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY Int. CL:

B 23 kB 23 k

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Deutsche Kl.: 21 h - 30/17 German class: 9 pm - 30/17

Nummer: 1 238 132Number: 1 238 132

Aktenzeichen: N 20302 VIII d/21 hFile number: N 20302 VIII d / 21 h

Anmeldetag: 7. Juli 1961Filing date: July 7, 1961

Auslegetag: 6. April 1967Opened on: April 6, 1967

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das einseitige Unterpulverschweißen waagerechter Nähte an senkrechten Metallwänden.The invention relates to a device for one-sided submerged arc welding of horizontal seams on vertical metal walls.

Es ist bereits eine Schweißmaschine für das einseitige Unterpulverschweißen waagerechter Nähte an senkrechten Metallwänden bekannt, deren Schweißkopf sich selbsttätig zur Schweißnaht einstellt. Bei dieser Maschine ist die Schweißelektrode am Ende eines Halterungsarmes befestigt, der an einem starr mit dem Maschinengestell verbundenen Sockel angelenkt ist. Der die Elektrode haltende Arm kann sich nur in einer zur Wand parallelen Ebene drehen, während seine Höheneinstellung starr ist. Somit vermag aber der Schweißkopf unregelmäßigen Schweißnähten nicht zu folgen, vielmehr müssen etwa erforderliehe Höhenverstelmngen des Schweißkopfes manuell mittels einer Schraubspindel vorgenommen werden. Weiterhin ist eine Schweißmaschine mit auf der Oberkante der zu schweißenden senkrechten Wand laufendem Schweißwagen bekannt, bei welcher beidseitig der Wand angeordnete Zugfedern den Schweißkopf in Schluß mit der senkrechten Wand halten. Dabei vermag der Schweißkopf der Schweißfuge nur dann selbsttätig zu folgen, wenn diese exakt parallel zur Oberkante der senkrechten Wand verläuft. Eine selbsttätige Verschweißung von unregelmäßig verlaufenden Schweißfugen ist deshalb auch mit dieser vorbekannten Maschine nicht möglich.There is already a welding machine for one-sided submerged arc welding of horizontal seams vertical metal walls known whose welding head adjusts itself automatically to the weld seam. at This machine, the welding electrode is attached to the end of a bracket arm that is attached to a rigid is hinged to the machine frame connected base. The arm holding the electrode can move rotate only in a plane parallel to the wall, while its height adjustment is rigid. Thus is able but the welding head does not have to follow irregular weld seams; Height adjustments of the welding head can be made manually using a screw spindle. There is also a welding machine on the upper edge of the vertical wall to be welded running welding carriage known, in which tension springs arranged on both sides of the wall the welding head keep in line with the vertical wall. The welding head can only do the welding joint then to follow automatically when it runs exactly parallel to the top edge of the vertical wall. One automatic welding of irregularly running welding joints is therefore also possible with this previously known machine not possible.

Nun sind zwar bereits Schweißmaschinen bekannt, bei denen eine universelle Einstellmöglichkeit für den Schweißkopf vorgesehen ist. Diese Schweißmaschinen sind jedoch stationär, weisen also keinen Schweißwagen auf, so daß deren Konstruktion nicht auf Schweißmaschinen der hier betroffenen Art anwendbar sind.Now welding machines are already known in which a universal setting option for the Weld head is provided. However, these welding machines are stationary, so they do not have a welding car on, so that their construction is not applicable to welding machines of the type in question are.

Ziel der Erfindung ist die zwängungsfreie Führung eines Schweißkopfes beim Unterpulverschweißen waagerechter Nähte an senkrechten Wänden auch dann, wenn die Wand und die Schweißfuge nicht regelmäßig verlaufen. Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß der Schweißkopf in der Schweißfuge durch Spurrollen eines Hilfssupports geführt ist, der an einem Hauptsupport in Form eines zweiarmigen, gegen die senkrechte Metallwand abgestützten Hebels derart gelagert ist, daß der Schweißkopf sowohl um eine zur Metallwand rechtwinkelig stehende horizontale Achse, wie um eine zur Metallwand parallele senkrechte Achse schwenkbar ist, daß der Hauptsupport mit dem von ihm getragenen Hilfssupport und Schweißkopf gemeinsam auf einer senkrechten Tragachse mit Federgewichtsausgleich sowohl verschiebbar wie um diese Achse Vorrichtung für das einseitige
Unterpulverschweißen waagerechter Nähte
an senkrechten MetallwändenThe aim of the invention is the constraint-free guidance of a welding head when submerged arc welding of horizontal seams on vertical walls, even if the wall and the weld joint do not run regularly. According to the invention, this object is achieved in that the welding head is guided in the welding joint by track rollers of an auxiliary support, which is mounted on a main support in the form of a two-armed lever supported against the vertical metal wall in such a way that the welding head is at right angles to one of the metal wall standing horizontal axis, as can be pivoted about a vertical axis parallel to the metal wall, that the main support with the auxiliary support and welding head carried by it can be moved together on a vertical support axis with spring weight compensation as well as around this axis device for the one-sided
Submerged arc welding of horizontal seams
on vertical metal walls

Anmelder:Applicant:

Compagnie Electro-Mecanique,Compagnie Electro-Mecanique,

Societe Anonyme, ParisSociete Anonyme, Paris

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,Dr.-Ing. E. Maier, patent attorney,

München 22, Widenmayerstr. 5Munich 22, Widenmayerstr. 5

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Hubert Chadenet, Lyon (Frankreich)Hubert Chadenet, Lyon (France)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Frankreich vom 8. Juli 1960 (1 262 252),France of 8 July 1960 (1 262 252),

vom 7. Juni 1961 (864 109, 864 110)dated June 7, 1961 (864 109, 864 110)

schwenkbar ist, und daß die gesamte Schweißvorrichtung an einer oberhalb der Schweißnaht etwa parallel zu ihr angebrachten Führungsbahn mit Lauf- und Antriebsrollen frei aufgehängt ist, so daß die Schweißvorrichtung um die Führungsbahn als Achse schwenkbar und durch ihre rechtwinkelig zur Metallwand stehende Gewichtskomponente auf der Wand gehalten ist.is pivotable, and that the entire welding device is approximately parallel to one above the weld seam attached to her guideway with running and drive rollers is freely suspended, so that the welding device swiveling around the guideway as an axis and at right angles to the metal wall standing weight component is held on the wall.

Es war beim Schweißen senkrechter Nähte an stehender Wand zwar bereits bekannt, den Schweißvorschubantrieb durch ein Gegengewicht zu entlasten, dieses Gegengewicht jedoch erbrachte nur einen mangelhaften Ausgleich und erhöhte außerdem das Gewicht der Schweißmaschine beträchtlich.The welding feed drive was already known when welding vertical seams on standing walls to be relieved by a counterweight, but this counterweight only produced a defective one Counterbalance and also increased the weight of the welding machine considerably.

Die erfindungsgemäße Schweißmaschine erbringt den Vorteil einer völlig zwängungsfreien Führung des Schweißkopfes beim Unterpulverschweißen waagerechter Nähte an senkrechten Wänden, und zwar auch dann, wenn die Schweißfuge oder die Wand beträchtliche Unregelmäßigkeiten aufweist. Die Schweißmaschine ist außerdem einfach im Aufbau und weist nur ein geringes Gewicht auf, so daß keine besonderen Stabilitätsforderungen an die an der Wand anzubringenden Führungsbahnen gestellt werden müssen.The welding machine according to the invention has the advantage of a completely restraint-free guidance of the Welding head when submerged arc welding of horizontal seams on vertical walls, namely even if the weld joint or the wall has considerable irregularities. the The welding machine is also simple in construction and has only a low weight, so that none special stability requirements are placed on the guideways to be attached to the wall Need to become.

709 548/312709 548/312

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing is an embodiment of the Invention shown for example, namely shows

F i g. 1 die erfindungsgemäße Schweißmaschine im Betrieb, wobei die Schutzhaube teilweise weggebrochen ist, F i g. 2 eine Seitenansicht der Maschine undF i g. 1 the welding machine according to the invention in operation, with the protective hood partially broken away is, F i g. 2 is a side view of the machine and

Fig. 3a und 3b Einzeldarstellungen der Elektrodenführung. 3a and 3b individual representations of the electrode guide.

Die miteinander zu verschweißenden, senkrechten Metallplatten bzw. -plattenreihen 1 und 2 können eben oder gekrümmt sein. Zwischen den horizontalen Rändern der Metallplatten wird beim Aufstellen eine Trennfuge 3 geeigneter Breite freigelassen. Die Fuge 3 soll dann durch eine fortlaufende Schweißnaht 4 verschweißt werden, die eine starre und dichte Verbindung zwischen den Platten 1 und 2 herstellt.The vertical metal plates or rows of plates 1 and 2 to be welded together can be flat or curved. Between the horizontal edges of the metal plates, a Parting line 3 of suitable width left free. The joint 3 should then be formed by a continuous weld seam 4 are welded, which creates a rigid and tight connection between the plates 1 and 2.

Damit die Maschine über die gesamte Länge der zu verschweißenden Trennfuge verschoben werden kann, ist in geeigneter Höhe oberhalb der Trennfuge eine provisorische Führungsbahn 5 vorgesehen, in weiche die Maschine freitragend eingehängt werden kann. Diese Führungsbahn 5 kann beispielsweise durch Winkeleisen gebildet werden, die durch einige Schweißpunkte so befestigt sind, daß sie, wenn die Arbeit beendet ist, leicht wieder entfernt werden ^a5 können. Eine völlig exakte Parallelität zwischen der Trennfuge 3 und der Führungsbahn 5 ist nicht erforderlich, da die erfindungsgemäße Maschine, wie weiter unten im einzelnen erläutert, etwaige Unregelmäßigkeiten selbsttätig auszugleichen vermag.So that the machine can be moved over the entire length of the parting line to be welded, a provisional guide track 5 is provided at a suitable height above the parting line, into which the machine can be suspended in a self-supporting manner. This guideway 5 can be, for example, formed by angle irons which are fastened through some welding spots so that, when the work is finished, can be easily removed again ^a 5 may. A completely exact parallelism between the parting line 3 and the guideway 5 is not necessary, since the machine according to the invention, as explained in detail below, is able to automatically compensate for any irregularities.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen, ist die Maschine auf der Führungsbahn 5 mittels zweier Antriebsräder 6 abgestützt, wobei zumindest eines der Räder lenkbar ist, damit sich die Maschine den verschiedenen Kurvenkrümmungen der Wand anpassen kann. Die Räder 6 dienen sowohl zum Unterstützen der Maschine als auch zum Übertragen der gewünschten Antriebskraft zur Fortbewegung der Maschine in Richtung des Pfeiles F. Die Räder 6 werden zu diesem Zweck durch ein Motorvorgelege 7 angetrieben, das seinerseits von zwei Winkeltrieben 8 in Umlauf versetzt wird. Jeder der beiden Winkeltriebe 8 ist mit einem Kupplungshebel 9 versehen, um die Maschine manuell an die gewünschte Ausgangsstelle für den Schweißvorgang verschieben zu können. Zur Erleichterung der Handhabung der Maschine ist ein Handgriff 10 vorgesehen.As can be seen from FIG. 1, the machine is on the guideway 5 by means of two drive wheels 6 supported, wherein at least one of the wheels is steerable so that the machine the various curvatures can adapt to the wall. The wheels 6 serve both to support the machine and to transfer the desired Driving force for moving the machine in the direction of arrow F. The wheels 6 become this Purpose driven by a motor countershaft 7, which in turn by two angular drives 8 in circulation is moved. Each of the two angular drives 8 is provided with a clutch lever 9 to the machine to be able to move manually to the desired starting point for the welding process. To make things easier A handle 10 is provided for handling the machine.

Der für den Schweißvorgang erforderliche Elektrodendraht 12 gelangt von einer Ablaufhaspel 11 durch ein Mantelrohr 13 zu zwei Druckrollen 14, die den Vorschub des Elektrodendrahtes steuern und selbst durch ein Motorvorgelege 15 mit regulierbarer Geschwindigkeit angetrieben werden. Der Draht 12 wird dann durch ein weiteres Mantelrohr 16 zu einem rohrförmigen Schweißkopf 17 zugeführt. Die Steuerung des Schweißstroms erfolgt von einem Schaltkasten 18 aus. Die Stromquelle kann in einer gewissen Entfernung von der Schweißmaschine stationär angebracht sein, wobei die Verbindung zwischen Schweißmaschine und Stromquelle durch Steuer- und Leitungskabel 19 erfolgt, die der Schweißmaschine bei deren Verschiebung folgen können. Zweckmäßigerweise sind die Kabel 19 in einer Hilfshalterung 20 eingehängt, die auf der Führungsbahn 5 verschieblich ist. Der Hilfsträger 20 kann auch noch zur Führung eines Rohres 21 für die Druckluftzuführung dienen.The electrode wire 12 required for the welding process passes through a pay-off reel 11 a jacket tube 13 to two pressure rollers 14, which control the feed of the electrode wire and themselves are driven by a motor countershaft 15 with adjustable speed. The wire 12 becomes then fed through a further jacket tube 16 to a tubular welding head 17. The control the welding current takes place from a switch box 18. The power source can be in a certain amount Distance from the welding machine to be stationary, with the connection between Welding machine and power source takes place through control and line cables 19, which the welding machine can follow when they are shifted. The cables 19 are expediently in an auxiliary holder 20 hung, which is displaceable on the guide track 5. The auxiliary carrier 20 can also be used for guidance a tube 21 for the supply of compressed air.

Wie aus den Fig. 3 a und 3 b zu ersehen, ist ein Hauptsupport 22 für den Schweißkopf 17 vorgesehen.As can be seen from FIGS. 3 a and 3 b, a main support 22 for the welding head 17 is provided.

Der Hauptsupport 22 ist um eme Tragachse 23 vermittels eines Kugellagers 24 schwenkbar und trägt an einem seiner Enden ein Zwillingsrad 27, das auf der Oberfläche der Blechplatten abläuft. Das andere, in Form eines Armes ausgebildete Ende des Hauptsupports 22 weist ein Dreh- und Schwenklager 22 a, 22 b auf, das einen Hilf ssupport 22' trägt. Der Hilf ssupport 22' kann sich somit um zwei zueinander senkrechte Achsen frei drehen, und zwar um eine zur Metallwand rechtwinkelig stehende horizontale Achse x-x' sowie um eine zur Metallwand parallele senkrechte Achse y-y'. Der Hilfssupport 22' ist mit zwei Spurrollen 26, 26' versehen, die in Hintereinanderstellung in die Trennfuge 3 eingreifen, und trägt außerdem den Schweißkopf 17. Der am Tragarm 23 angelenkte Hauptsupport 22 kann sich außerdem in begrenztem Umfang am Tragarm verschieben, wie deutlich aus Fig. 3 b zu ersehen ist. Eine Feder 30 schafft dabei einen Ausgleich für das Eigengewicht der aus den beiden Supporten und dem Schweißkopf bestehenden Einheit.The main support 22 is pivotable about a support axis 23 by means of a ball bearing 24 and carries at one of its ends a twin wheel 27 which runs on the surface of the sheet metal plates. The other, designed in the form of an arm end of the main support 22 has a rotary and pivot bearing 22 a, 22 b , which carries an auxiliary ssupport 22 '. The auxiliary support 22 'can thus rotate freely about two mutually perpendicular axes, namely about a horizontal axis x-x' at right angles to the metal wall and about a perpendicular axis y-y 'parallel to the metal wall. The auxiliary support 22 'is provided with two track rollers 26, 26' which engage in the parting line 3 in a row, and also carries the welding head 17. The main support 22, which is linked to the support arm 23, can also move to a limited extent on the support arm, as can be clearly seen from Fig. 3 b can be seen. A spring 30 compensates for the weight of the unit consisting of the two supports and the welding head.

Der Schweißkopf 17 wird am Anfang so eingestellt, daß die Elektrodenspitze mit den zwei Spurrollen ausgefluchtet ist. Damit ist sichergestellt, daß unter allen Umständen eine genaue Lage der Elektrodenspitze zur auszuführenden Verbindung eingehalten wird. Die Ausrichtung des Hilfssupports 22' bleibt infolge der freien Drehachse x-x' unabhängig von der Stellung der Tragachse 23, d. h. von einer vertikalen Verschiebung derselben. Auf die gleiche Weise kann sich der Hilfssupport auf Grund der freien Drehachse y-y' Änderungen bzw. Abweichungen der Wandkrümmung anpassen, wobei die Spurrollen 26 und 26' stets in der gewünschten Lage in der Trennfuge 3 bleiben. Die erfindungsgemäße Maschine gewährleistet somit eine selbsttätige Führung der Schweißelektrode, unbeeinflußt von Unregelmäßigkeiten der Trennfuge 3 oder der Krümmung der senkrechten Metallwand 1, 2.The welding head 17 is initially set so that the electrode tip is aligned with the two track rollers. This ensures that the exact position of the electrode tip for the connection to be made is maintained under all circumstances. The alignment of the auxiliary support 22 'remains independent of the position of the support axis 23, ie of a vertical displacement of the same, as a result of the free axis of rotation xx'. In the same way, the auxiliary support can adapt to changes or deviations in the curvature of the wall due to the free axis of rotation yy ' , the track rollers 26 and 26' always remaining in the desired position in the parting line 3. The machine according to the invention thus ensures automatic guidance of the welding electrode, unaffected by irregularities in the parting line 3 or the curvature of the vertical metal wall 1, 2.

Die Zuführung des zum Unterpulverschweißen erforderlichen Flußmittel erfolgt in der üblichen Weise von einer am Schweißkopf befestigten Flußmittelkammer 35, die ihrerseits von einem Vorratsbehälter 37 gespeist wird, der starr am Maschinengestell befestigt ist.The flux required for submerged arc welding is supplied in the usual way Way from a flux chamber 35 attached to the welding head, which in turn is from a storage container 37 is fed, which is rigidly attached to the machine frame.

Claims

Claim:

Device for the one-sided submerged arc welding of horizontal seams on vertical metal walls with a welding head which adjusts itself automatically to the welding seam, characterized in that the welding head (17) is guided in the welding joint (3) by track rollers (26, 26 ') of an auxiliary support (22') , which is mounted on a main support (22) in the form of a two-armed lever supported against the vertical metal wall (1, 2) in such a way that the welding head (17) is both about a horizontal axis (x-x ') at right angles to the metal wall, how about a vertical axis (y-y ') parallel to the metal wall can be pivoted so that the main support (22) with the auxiliary support (22') and welding head (17) carried by it together on a vertical support axis (23) with spring weight compensation (30 ) is both displaceable and pivotable about this axis, and that the entire welding device on one above

the weld seam (3) approximately parallel to it attached guide track (5) with rollers and drive rollers (6) is freely suspended so that the welding device can be pivoted about the guideway as an axis and through its right angles to the metal wall standing weight component is held on the wall.

Considered publications: German patent specifications No. 674 276, 946 383,

1014 683;
U.S. Patents Nos. 2 105 079, 2 189 399,

2294439, 2690493, 2713106, 2781441,

2,866,078; 2,900,829;
Hütte, Vol. I, 28th edition, Berlin, 1955, p. 710.

1 sheet of drawings