DE2324629A1

DE2324629A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer schweissnaht

Info

Publication number: DE2324629A1
Application number: DE2324629A
Authority: DE
Inventors: Jerome W Nelson; Robert E Pollock; James B Randolph
Original assignee: Crc-Crose International Inc Houston Tex (vsta); CRC Crose International Inc
Current assignee: Crc-Crose International Inc Houston Tex (vsta); CRC Crose International Inc
Priority date: 1972-05-17
Filing date: 1973-05-16
Publication date: 1973-11-29
Also published as: NL156334B; FR2329398B1; DE2324629B2; AU5552273A; GB1431981A; SU598549A3; JPS4941245A; US3806694A; JPS5617195B2; AU471994B2; NL7306830A; CA965485A; DE2324629C3; FR2329398A1

Description

DR. KARL TH. HEGEL · DIPL.-ING. KLAUS DICKEL

PATENTANWÄLTE 909/09(3

~1 2OOO Hamburg 5O

Große Borgstraße 223 Poetfach 5OO6 62 Telefon: (O4U) 3ΘΘ2Θ5 Telegramm-Adresse: Doellnerpatent

L J

Ihr Zeichen: Unser Zeichen: Datum

H 2137 Di/Mü

CRC-Crose International, Inc.

7825 Katy Road

Houston, Texas 77001, V.St.A.

Vorrichtung, und Verfahren zur Herstellung einer Schweißnaht

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Schweißnaht zwischen zwei metallischen Werkstücken.

Es wurde bereits häufig vorgeschlagen, Umfangsschweißungen an Pipelines mit Hilfe von umlaufenden Wagen automatisch durch- · zuführen, jedoch konnte dies bislang nicht in einer wirtschaftlichen Weise durchgeführt werden. Dabei ist es wichtig, daß man über die Lage, die Richtung und den Vorschub der Schweißvorrichtung und die Beschickung der Abbrandelektrode in den Lichtbogen eine exakte Kontrolle führt. Auah die Metallschmelze in dem Lichtbogen und die Handhabung der Schweißdüse müssen ebenso wie die Wärmezufuhr einer präzisen Kontrolle unterworfen werden,

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Poetecheckkonto: Hamburg 2Θ12 2Ο · Bank ι Dresdner Bank AO. Kto.-Nr. 3ΘΙ38Θ7

Die amerikanische Patentschrift J 461 264 beschreibt eine selbsttätige Vorrichtung zur Erzeugung einer Innenschweißnaht in einer Pipeline großen Durchmessers. Diese innere Schweißnaht dient als Stütznaht für spätere Schweißungen, die von der Außenseite aufgebracht werden. Diese Maschine klemmt und hält die einzelnen Rohre von innen fest. Mit Hilfe eines innen umlaufenden Schweißgerätes wird eine innere "Stütznaht" oder eine erste Durchgangsnaht aufgebracht, um die Rohrteile fest zusammenzuhalten, wodurch die Klemmvorrichtung von der derart angehefteten Verbindung entfernt und bis zur nächsten Verbindungsstelle gebracht werden kann, ohne daß man warten muß, bis die Naht von der Außenseite vervollständigt worden ist. Es würde offensichtlich daher sehr wünschenswert' sein, daß man in der Lage wäre, den gesamten'Schweißvorgang von außen durchzuführen. Das ist eine der Aufgaben, die der Erfindung zugrundeliegen.

Die in dem oben erwähnten Patent beschriebene erste innere Schweißnaht bildet normalerweise nur einen Teil und bei großen Wandstärken nur einen geringen Teil der gesamten erforderlichen Schweißnaht. Nachfolgend aufgebrachte Schweißnähte müssen natürlich mit dieser ersten Stütznaht verschmelzen und müssen den an der Verbindungsstelle vorliegenden Spalt vollständig ausfüllen, um damit eine Verbindung für die einzelnen Rohrteile zu schaffen, die die sehr strengen Bedingungen erfüllt, die an Pipelines gestellt werden. Für Rohre mit einer Wandstärke von mehr als etwa 9,5 mm ist es beispielsweise normalerweise erforderlich, mindestens zwei äußere Raupen nach Aufbringen der inneren Stütznaht aufzulegen. Für Rohre mit einer Wandstärke von 12,5 mm oder mehr kann es erforderlich sein, drei, vier oder sogar noch mehr Schweißraupen von außen aufzulegen, um

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die Verbindung zu vervollständigen. In Abhängigkeit von dem Aufbau der Verbindung, der Weite des Schweißspaltes, des Materials des Rohres usw. kann es auch erforderlich sein, den Schweißkopf quer zur Naht schwingen zu lassen und/oder die Schweißelektrode in einem spitzen Winkel zur Schweißebene zu führen, um die Ecken usw. auszufüllen.

Die herkömmlichen Vorrichtungen zur Durchführung von Elektroschweißungen an Pipelines besitzen verschiedene Nachteile bezüglich eines wirtschaftlichen Einsatzes. Um die für einen Schweißvorgang erforderliche Zeit zu verkürzen, ist es offensichtlich erstrebenswert, den Schweißspalt so eng wie möglich zu halten. Bei dickwandigen Rohren ist der Schweißspalt oder die Kerbe zwischen den einander gegenüberliegenden Bohrenden notwendigerweise an der Außenseite breiter als im weiter innen liegenden Bereich. Das Elektrodenmaterial muß zunächst zum Boden des Schweißspaltes gerichtet werden, ohne vorher die Seitenwände zu berühren. Die Kontrolle der Metallschmelze im Lichtbogen ist wichtig, während außerdem die Wärmezufuhr,die Kontrolle des Schutzgases usw. zu weiteren Komplikationen führen können. Dementsprechend ist es auch Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur exakten Kontrolle der Strömung der Metallschmelze in dem Lichtbogen zu schaffen.

Die bereits bekannten Vorrichtungen, die das Rohr umlaufen, um eine äußere Umfangsnaht aufzutragen, sind sehr schwer und ragen weit über den äußeren Umfang des Rohres hinaus, so daß es erforderlich ist, die Pipeline hoch über den Boden anzuheben. Das führt zu einem zusätzlichen großen Aufwand und macht den Einsatz weiterer Arbeitskräfte und Kosten'erforderlich.

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Außerdem wird die Pipeline einer besonders großen Belastung ausgesetzt. Es ist demnach erstrebenswert, die umlaufende Vorrichtung so wenig wie möglich über den Rohrumfang hinausragen zu lassen, worin eine weitere, der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu sehen ist.

Es liegt in der Natur des Elektroschweißvorganges, daß sich die Schweißdüse oft verstopf und daß sie verschmutzt. Um einen leichten Zugang zur Düse zu gewährleisten, um sie zu reinigen und zu inspizieren, muß es möglich sein, sie aus der Arbeitsstellung herauszubewegen und auch schnell wieder exakt in ihre frühere Schweißlage zurückzubringen. Die Erfindung gestattet die Einstellung der Schweißdüse auf genau den gleichen, vorbestimmten Ort jeweils, wenn sie aus dieser Lage herausgebracht worden ist, und zwar aus einem beliebigen Grund einschließlich einer Korrektur der Arbeitsstellung, wenn dies erforderlich ist.

Die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung ist so ausgebildet, daß sie an einer Seite eines exakt geführten, umlaufenden 'Vorschubgerätes befestigt werden kann, das auf einer endlosen Führungsschiene, die in-der Nähe der herzustellenden Verbindung an der Pipeline befestigt ist, fortbewegt wird. Dieses Vorschubgerät umläuft das Rohr in einer Spur, die genau parallel zur Ebene der herzustellenden Schweißverbindung liegt. Das Schweißgerät ist an dem Vorschubgerät über eine Seitenplatte befestigt, die die Schweißanordnung in einer bestimmten Lage festhält, während sie andererseits jedoch in Bezug auf das Vorschubgerät verstellt werden kann, wobei dann eine veränderte Lage genau eingehalten wird. Ein Vorschubgerät und eine

rungsschiene, die zum Tragen der vorliegenden Schweißvorrichtung geeignet sind, werden im einzelnen in dem amerikanischen Patent Nr. 3 604 612 beschrieben.

Die Erfindung soll im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt, bzw. zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht und

Fig. 3 eine Sd tenansicht der Vorrichtung gentäß Fig. 1, wobei einige Teile aufgeschnitten oder weggelassen sind,

Figuren

4 u. 5 Teilansichten der Einstellungsanordnung für den Schweißkopf und damit in Verbindung stehende Anordnungen,

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Schwenkanordnung entlang der Schnittlinie 6-6 der Fig. 7»

Fig. 7 eine Teilansicht durch die Schwenkanordnung für den
Schweißkopf entlang der Linie 7-7 der Pigur 1,

Fig. 8 eine teilweise schematische Teilansicht der Schwenkanordnung entlang der Schnittlinie 8-8 der Figur 7»

Fig. 9 eine Teilansicht eines Schnittes durch die Drahthalterolle entlang der Schnittlinie 9-9 der Fig. 1,

Fig.10 einen der Fig. 9 ähnlichen Schnitt durch eine andere
Ausführungsform der Drahtrollenaufhängung,

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Fig. 11 die Draufsicht auf eine andere Ausführungsform einschließlich eines !Teils des umlaufenden Vorschubgerätes,

Fig. 12 eine Seitenansicht bei einer anderen JMsführungsform der Vorrichtung mit einer schwingenden Seitenplatte und einer Feineinstellungsvorrichtung zur präzisen Einstellung des Schweißkopfes,

Fig. 13 eine Endansicht von der rechten Seite der Figur 12 aus gesehen, wobei Teile weggelassen sind,

Fig. 14 eine Teilansicht, im wesentlichen entlang der Linie 14-14 der Fig. 12,

Fig. 15 eine schematische Ansicht, die das Schwingen des Schweißkopfes um eine Drehachse gemäß der Erfindung verdeutlicht, und

Fig. 16 eine ähnliche Darstellung, bei welcher die Drehachse näher am Schweißbogen liegt.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, befindet sich zur Durchführung der Umfangsschweißung einer Pipeline ein endloses Band oder eine Führungsschiene 13 unter Spannung auf einem Teilrohr in der Nähe der Verbindung, und zwar exakt parallel zum Eohrstoß. Die Schiene 13 wird durch Abstandsstifte 15 in einem radialen Abstand, jedoch konzentrisch zum Rohr gehalten. Ein Vorschubgerät, das das Rohr zu umlaufen vermag, besitzt einen Rahmen mit einem stabilen Aufbau und wird mit Hilfe von Führungsrollen 19 auf den parallel zueinander liegenden Kanten der Schiene 13 getragen. Eine Antriebsrolle 21, die von einem Motor 23 (Fig.11) angetrieben wird, ergreift eine Kante der Schiene, um das Vorschubgerät um das Rohr zu treiben. Das Vorschubgerät trägt die

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Schweißvorrichtung in einer Bahn, die parallel zu der Seitenkante der Schiene und genau auf der herzustellenden Schweißverbindung läuft.

Eine Seitenplatte oder ein Rahmenteil 25 zur Halterung des Schweißgerätes ist in den Figuren 1 und 2 deutlich und in den Figuren 3 und 5 teilweise gezeigt und steht mit seinem hinteren oder linken Ende über einen Schraubenbizen schwenkbar mit dem Rahmen 17 des Vorschubgerätes in Verbindung, übereinen Federring 29 und die Mutter 31 ist die Seitenplatte reibschlüssig an dem Rahmen 17 befestigt; sie kann jedoch um den Drehbolzen 27 geschwenkt werden. Indem die rechte Seite des Rahmens 25 gelost wird, kann, wie weiter unten beschrieben, der Rahmen 25 und die davon gehaltenen Teile zu Inspektions- und/ oder Reparationsarbeiten von der Arbeitsstelle abgeschwenkt werden. Es muß eine ausreichende Kraft aufgebracht werden, um den Reibwiderstand der Teile 27 und 29 zu überwinden, der vorzugsweise hinreichend groß ist, um das Gewicht des Rahmens 25 des Schweißkopfes usw. gegen die Schwerkraft während einer Inspektion oder eines Austausches des Kopfes usw. zu halten.

Die Drehung der Platte 25 um den Schwenkbolzen 27 kann in verschiedenen Positionen eingehalten werden, die durch die Schraube 35 und das daran befestigte Regulierelement 36 (Fig. 4) bestimmt werden. Das untere Ende der Schraube 35 ist in der Einheit 36 drehbar befestigt und in den Halsteil 33 der Rahmenplatte 25 eingeschraubt und kann durch Drehung des geriffelten Drehknopfes 41 angehoben oder abgesenkt werden. Reibelemente (Fig. 3) werden gegen den Gewindeteil der Schraube 35 mit Hilfe der Schrauben 39 und 40 in den Teil 33 mit einer hinreichenden

Kraft gedrückt, so daß in den Elementen 38 entsprechende Gewindegänge gebildet werden, wodurch, einerseits eine staubdichte Abdichtung und andererseits eine Eeibung zwischen dei* Schrau- und den Teilen 38 gebildet wird, um ein ungewolltes Drehen der Schraube zu vermeiden.

Das Eegulierelement 36 besitzt einen gekerbten, T-förmigen Teil 42 (Fig. 4)_? der in seinem oberen Teil eine Aussparung aufweist, die ein Kugellager 43 aufzunehmen vermag, dasjüber das Ende der Schraube 35 mit verringertem Durchmesser paßt. Das Lager wird auf der Schraube 35 mit Hilfe einer kleineren, an ihrem unteren Ende befindlichen Schraube 44· gehalten. Ein L-förmiger Teil 45 ist mittels Schrauben 46 oben an dem Teil 42 befestigt, um das Lager 43 fest an seinem Platz zu halten. Das hochstehende Fußende 47 der Schraube 46 vermag aufwärts und abwärts an einer Seitenfläche des Halsteiles 33 zu gleiten, um eine Drehung des T-förmigen Teils 42 zu verhindern. Eine Kerbe 48 im Fußteil des T-förmigen Teils 42 ist so ausgebildet, daß sie genau auf einen Schraubenbolzen 49 paßt, der in bezug auf den Rahmen 17 des Vorschubgerätes feststeht, wenn die Platte 25 im Uhrzeigersinn um den Drehpunkt 27 geschwenkt wird. Diese Halte- oder Arbeitslage ist daher mit Präzision festgelegt.

Wie die Figur 3 zeigt, ist der Schraubenbolzen 49 an einer vertikalen, gabelförmig ausgebildeten Platte 50 mit Hilfe einer Mutter 51 und einer Scheibe 53 gehalten. Die Platte 50 (Fig.4) paßt unter eine Seite des T-förmig ausgebildeten Teils 42, während der längere Schenkel eines winkelförmigen Blockes 54 unter die andere Seite paßt. Eine Mutter 55 (Fig. 4), die durch einen

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Hebel 56 gedreht werden kann, dient dazu, die Teile 42, 50

54 miteinander zu verklemmen. Die gabelförmig ausgebildete Platte 50 (Fig. 3) ist in der Arbeitsposition mit Hilfe der Mutter 58 und der Scheibe 59 (Fig. 1) über den Hauptbolzen 57» der aus dem Rahmen 17 des Vorschubgerätes herausragt, verklemmt. Nachdem die Schraube 35 entsprechend in dem Halsteil eingestellt ist, werden die Teile normalerweise in der Arbeitsposition gehalten, indem man die Mutter 55 auf der Schraube mit Hilfe des Hebels 56 fest anzieht. Wenn die Platte 25 zum Zwecke der Inspektion der von ihr getragenen Schweißdüse um den Drehbolzen 27 geschwenkt werden soll, wird die Mutter 55 gelöst. Die Teile werden wieder in die Arbeitsposition gebracht, indem man den T-förmigen Teil 42 wieder in die Lage bringt, in welcher seine Seitenflansche an der Platte 50 und dem Bock 54- anliegen-(Fig. 4). Durch ein Wiederanziehen der Mutter

55 wird der mittlere Abschnitt des T-förmigen Teiles zwischen diesen Arretierelementen ergriffen, und die Teile werden genau in ihrer vorher bestimmten Position gehalten.

Durch ein Lösen der Stellschrauben 39 und 40 kann, falls dies erforderlich wird, der Druck, der durch die Reibelemente 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 Umstanden erweist sich dies als höchst vorteilhaft. Es gestattet einer gut ausgebildeten Bedienungsperson, das Fortschreiten der Schweißnaht zu beobachten, d.h. sie kann entsprechend der Ablagerung des Metalles in dem Schweißbogen diesen dichter an den Schweißspalt heran oder von ihm abbringen, um so eine genaue Eontrolle auf die Metallschmelze in dem Lichtbogen auszu-

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Venn die Maschine zunächst aufgebaut wird, wird die Schraube. gegen den Widerstand der Reibelemente 38 gedreht, um je nach Erfordernis das vordere oder rechte Ende der Platte 25, das aus IPig. 1 ersichtlich ist, entsprechend einzustellen. Dadurch wird die gesamte Anordnung der Figuren 1 bis 3 um den Drehbolzen in die gewünschte Position geschwenkt. 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 Eeibelemente 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 er 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 Klammer oder öse 71» die, in Fig. 1 betrachtet, auf den Beschauer gerichtet ist. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, sind die ösen 71 * cLie von der Stirnfläche der Platte 25 vorspringen, im wesentlichen senkrecht gebohrt und tragen Lager für die Welle 73 > die eine Achse 74· i einer praktisch "vertikalen" Ebene bildet (die man auch in bezug auf die Pipeline als mehr oder weniger radiale Fläche bezeichnen kann). Beim normalen Betrieb liegt die Achse 74· mit einem spitzen Winkel "dv" vor den Radialstrahlen des Rohres,

wie durch die Linien 74 uncL 75 in Fig. 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 Fig. 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 (oder linke) Seite
der Kugel 82 (Fig. 5) mit Hilfe der Manschette 85 gedruckt, die in eine öffnung 86 in der Platte 25 eingeschraubt ist. Der Rahmenteil '77 besitzt eine mit einem Gewinde versehene Bohrung, um einen Gewindeteil 87 mit großem Durchmeseer, der Stellschraube aufzunehmen, die durch einen Drehknopf 89, der an ihrem vorderen oder linken Ende befestigt ist, gedreht werden kann, wie aus Fig. 5 deutlich wird. Um die Schraube 81 in ihrer eingestellten Lage festzuhalten, ist eine Stellschraube 90 in den Rahmenteil77

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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 ausge.übfcvQidJDie 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, ein Gehäuse 97 für ein Untersetzungsgetriebe und eine Antriebswelle 98 aus dem Gehäuse 97 dient. Die letztere treibt einen Exzenter oder eine Schwingungsanordnung 97· Die Welle 98 ist in staubdichten PräzisionslagemiOO 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. 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 Rohrverbindungen umläuft.

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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 (Fig. 3) angeordnet sind, weldie mit dem Rahmenteil 77 befestigt oder mit diesem aus einem Stück bestehen. Die Welle 101 steht über die Arme 108 und 109 mit einer senkrechten Schiene 110 in Verbindung und trägt diese, wobei an der Schiene ein Schweißkopf oder eine Düse 111 über eine elektrisch nicht leitende Verlangerungsplatte 112 befestigt ist, wobei letztere fest mit der Schiene 110 verbunden oder mit dieser aus einem Teil besteht. Die Schiene 110 ist an der Welle 101 schwenkbar befestigt. Die Welle 101 liegt paral-IeI zur Welle 98, und die Achse der Welle 101 läuft durch oder in etwa durch die vertüale 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 und die herzustellende Verbindung angeordnet ist. Nach der Ausführungsform gemäß Fig. 1 kann der Schweißkopf 111 mit verschiedenen Winkelgrößen um die Achse der Welle 101 geschwenkt werden. Die Anordnung zur Einstellung der oszillierenden Bewegung soll als nächstes im Zusammenhang mit den Figuren 6, 7 und 8 beschrieben werden.

Ein Paar Arme oder Kniehebel 114 und 149 sind verstellbar auf der Welle 101 befestigt. Der Hebel 114 ist mit Hilfe eines Spalthebels 115 auf die Welle 101 aufgeklemmt. Der letztere wird einstellbar in der Klemmlage auf der Welle 101 mit Hilfe der Schraube 116 gehalten.(Figuren 6 und 7). Der sich nach vorn erstreckende Hebel 117 des Kniehebels 114, wie ihn die Figur zeigt, trägt einen Stift 118, der wahlweise mit einer öffnungH9

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in dem Hing I30 (K.g. 8) einer weiter unten beschriebenen oszillierenden Exzenter anordnung zum Eingriff gebracht werden kann. Der Ring 1JO kann zusätzliche öffnungen 120 aufweisen, so daß, wenn eine der öffnungen, 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 um seine Lagerung 132 dreht und den Stift in eine andere öffnung wieder einsteckt.

Das vordere Ende der Velle 98 besitzt einenG-ewindeabschnitt (Fig. 7), ä.er 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 Velle 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 Seiles 124, wobei er jedoch exzentrisch zu der Welle 98 liegt. Venn man den Bolzen 128 löst und die Teile 125 und 122 relativ zueinander dreht, wird die öffnung 119 geschwenkt und die Exzentrizität der Exzenteranordnung verändert, die eine schwingende Bewegung auf den Stift 118 überträgt. In einer Grenzstellung arbeitet die Anordnung konzentrisch mit der Velle 98, so daß keine Schwenkbewegung auftritt, während in der anderen Extremstellung ein maximales Ausschwenken bewirkt wird«

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Der schwenkbare Ring I30 sitzt auf einem Zentralvorsprung 133 der Scheibe 125 unter Zwischenschaltung eines Kugellagers oder eines gleichwertigen, nahezu reibungs- oder spielfreien Lagers 132. Der Ring I30 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 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 Läge oder schwingt in einem Winkel, wie dies durch gestrichelte Linien in Fig. 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 I36, der in einer öffnung 138 einen nach rechts vorspringenden Stift 137 trägt. Ein zweiter Hebel 14-9 ist unabhängig in der Nähe des Hebels 114 an der Welle 101 über eine Spalthebel- und Schraubeneinheit I50 (Fig. 7) befestigt in der Weise, wieder Teil 135. Der Hebel 149 beitzt 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

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des Teiles 135 in bezug auf die Welle 101 und erleichtert das Abnehmen des Hebels 114 mit den dmit in Verbindung stehenden Teilen, ohne daß die Ausrichtung in bezug auf den exzentrischen Antrieb verloren geht. Wenn der Hebel 114- über die Schraube von der Welle 101 gelöst wird, geht die vorherige und isorbestimmte Einstellung des Schweißkopfes, der an der von der Welle 101 geschwenkten Platte 112 befestigt ist, nicht verloren, sondern wird von dem Hebel 14-9 und dem Stift 137 aufrechterhalten. Wenn der exzentrische Antriebsmechanismus auf eine Null-Ablenkung eingestellt ist, d*b.. daß der Schweißkopf 111, der von der Platte 112 getragen wird, nicht schwingt, läuft dieser unter der !Führung des Wagens 17 entlang der Schwedßspur.

Wie in den Figuren 1 und 3 dargestellt ist, ist ein Rohr oder eine Düse 152a vorgesehen, um ein inertes 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 werder^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 Fig. 1 angedeutet.

Der Einsatz des Gases ist ein Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens. 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 Kontrolle halten.

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Ein Gasstrom, der mit einer Geschwindigkeit von etwa 2,8 bis 5,6 m pro Stunde die Düse 152a mit einem Durchmesser von etwa 12,7 mm durchströmt, hält die Schmelze in der Schweißzone P (Fig. 1) von einem Fließen nach links ab. Nimmt man an, daß die 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 Pipeline) befindet, normalerweise abwärts dem Schweißbogen vorausfließen. Der Gasstrom, der mit einer hohen Geschwindigkeit die Düse 152 a 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 Gasgeschwindigkeit wird erreicht, indem man 3,5 bis 5 Hr irgendeines der oben erwähnten Gase pro Stunde eine Düse von 12,7 mm Durchmesser durchströmen läßt. Der weitere Bereich von 2,8 bis 5»6 nr pro Stunde kann jedoch nützlich sein. Bei Geschwindigkeiten, die geringer sind als beim Durchströmen von 2,8r 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 nr pro Stunde können zu Schwierigkeiten führen. In dem oben erwähnten Bereich wirkt sich das Gas auch positiv auf die Kühlung der Netallschmelze aus.

Der Schweißkopf 111 selbst besitzt eine herkömmliche,leitende Schweißelektrodenführung 161 sowie ein herkömmliches Kupferoder Messinggehäuse 162 sowie Zuleitungen für den elektrischen

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Strom, das Schutzgas usw. Die Elektrodenführung 161 ist von einem herkömmlichen äußeren Schutzschild aus keramischem Material umgeben, der jedoch in den !Figuren 1 und 3 weggelassen ist, um die Wirkung des aus der Düse 152a 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. Venn das Gerät auf die 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 Schweißebene 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 101 liegt in oder in der Nähe des Schweißebene und liegt mehr oder weniger tangential in der Bewegungsbahn des Schweißkopfes um das Rohr. Die beiden Achsen der Schweißkopf ausrichtung oder -bewegung, die durch die Schrauben 35 und 88 gesteuert werden, werden vorzugsweise als "Vertikalachse" oder "Tangentialach.se", 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 W Aufgerollt ist, die der Schweißdüse zugeführt wird.

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Um das Abwickeln des Elektrodendralites von der Rolle 182 zu kontrollieren, ist deren Nabe mit einer Reibungs- oder Bremsvorrichtung verseilen. Hierfür ist eine Welle 185 vorgesehen, die die Lasche 180 durchgreift und an dieser befestigt ist, so daß sie sich nicht zu drehen vermag. Eine Nabe 184 paßt in die zentrale öffnung der Drahtrolle oder Spule 182, die durch einen Hebel 190, der noch näher zu beschreiben ist, an einer Drehung gegenüber der Nabe gehindert wird. Die Nabe ist über ein staubdichtes Kugellager frei auf der Welle 183 ^Lagert und trägt einen Ausrichtsplint 185 für die Rolle 182. Ein Reibelement oder Bremsschuh 186 ist plastischem, reibendem Material wird mit Hilfe einer Spiralfeder 187, die zwischen dem Bremsschuh 186 und einer einstellbaren Schraube 188 angeordnet ist, gegen die Welle 183 gedrückt. Die Schraube 188 ist in eine Radialbohrung 189, die von der zylindrischen, äußeren Oberfläche der Nabe 184 in Richtung auf die Welle angebracht ist, eingeschrattt Durch Einstellen der Schraube 188 kann die auf den Bremsschuh 186 übertragene Spannung wahlweise reguliert werden. Dann wird die Drahtbeschickung unter Kontrolle gehalten und ein Abrollen und Verwirren des Drahtes verhindert, das eintreten kann, wenn die Rolle zu frei läuft.

Innerhalb der Nabenanordnung ist auch ein Hebel 190 vorgesehen, der schwenkbar in einem Schlitz 199 der Nabe befestigt ist und dort von einem Stift 192, der sich quer durch den Schlitz erstreckt, gehalten wird. Die Hebelverlängerung 193 mit dem Hebelelement 190 wird in die abwärtige, in Fig. 9 durch eine gestrichelte Linie dargestellte Position gebracht, wenn eine Kunststoffrolle,auf die der Dreht W aufgespult ist, auf die liabe gestreift wird. Dann wird die Hebe lverl anger ung in eine

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senkrechte Lage gesen das Ende der Rolle gebracht, wie in Fig. 9 ■durch eine ausgezogene Linie gezeigt ist. Das exzentrische Hebelelement klemmt auf der Innenseite der Spule,die ein wenig kompresslbel ist, und hält die Rolle fest auf der Habe. Der Splint 185, der oben erwähnt wurde, und eine entsprechende Nut in der Rolle sind so ausgebildet, daß die Rolle nicht mit dem falschen Ende auf die Nabe aufgesteckt werden kann. Dadurch wird sichergestellt, daß die Rolle sich mit der Nabe drehen muß und daß der Draht in der gewünschten Richtung von der Rolle abgespult werden kann.

Die hier beschriebene Nabenanordnung ist für die Schweißvorrichtung gemäß den Figuren 1 bis 9 höchst zufriedenstellend. Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 10 dargestellt, die bevorzugt wird, wo nur ein beschränkter Raum zur Verfügung steht, wie z.B. bei Schweißvorrichtungen, die innerhalb einer Pipeline eingesetzt werden, wo naturgemäß die räumlichen Verhältnisse stark eingeengt sind.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 kann die Nabe in ein Aufnahmeglied R eingerastet werden, und besitzt Seitenwände auf beiden Enden der Rolle. Bei dieser Vorrichtung ist eine zentrale Hohlwelle 19²I- vorgesehen, die über reibungsarme Lager in dem äußeren Nabenkörper 195 gelagert ist. Gleitende Achsstifte 196 sind innerhalb der Hohlwelle vorgesehen und werden mittels einer dazwischenliegenden Spiralfeder 197 nach außen gedrückt. Grenzarretierelemente in der Form von außen mit einem Gewinde versehenen und einen Flansch aufweisenden Muffen 198 liegen an den Achsstiften an. Die Flansche verhindern ein Auswerfen durch die Feder 197· Bremselemente 199 werden gegen die äußere Oberfläche

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der Welle 194- durch Druckfedern 200, die unter einem durch die Schrauben 201 einstellbaren Druck stehen, angedrückt. Die Bremselemente 199» Federn 200 und Schrauben 201 sind in Radialbohrungen 202 innerhalb der Nabe 195 angeordnet. Eine Federhalterung 203, die über eine Schraube 204 in einer Kerbe 205 befestigt ist, hält die Drahtspule an ihrem Platz. Die Spule ist mit einer Nut versehen, die auf einen Splint 206 auf der Nabe 195 paßt, so daß die Spule nicht mit dem falschen Ende zuerst aufgesetzt werden kann. Eine Rippe 207 gegenüber dem äußeren Ende der Muffen 198 paßt in eine entsprechende Nut 208 auf der Innenseite der Endwandung des Aufnahmeäementes R. Diese halten die Welle 19^ gegen eine Drehung fest. Die Nabe u*nd die Bremeanordnung gemäß Pig. 10 können durch diejenigen der fig. 9 ersetzt werden. Beide können so ausgebildet sein, daß die gleiche Drahtspule 182 (Fig. 1) darauf paßt. Die Raumerfordernisse für die Vorrichtung gemäß Fig. 9 sind jedoch etwas größer, und es kann dort auch eine größere Drahtspule eingesetzt werden, wenn der Arbeitsraum nicht begrenzt ist. Aus diesem Grunde wird die Naben- und Bremseinheit gemäß Fig. 10 bevorzugt, wo nur ein eingeschränkter Raum vorliegt, während die einfachere Nabe gemäß Fig. 9 vorteilhafter ist, wenn ein größerer Arbeitsraum zur Verfugung steht und wenn die Rolle nur an einem Ende gehalten wird. Die Hebelverlängerung 193 und der damit in Verbindung stehende Hebel halten die Spule gegen eine axiale Verschiebung fest auf der Nabe. Die Nabe 195 selbst dreht sich auf der Welle 194-» wenn die Rolle abgespult wird. Die Brems- oder Reibvorrichtung 199i 200, 201 bewirkt einen Widerstand, der eine hinreiched große Spannung auf den Draht überträgt, um ein Abspringen oder ein teilweises Abrollen von der Spule zu verhindern.

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Ein flexibles, isoliertes Rohr 211 aus einem entsprechenden, nichtleitenden Kunststoffmaterial führt den Elektrodendraht von der Spule 182 zu einer Beschickungs- oder Drahtantriebsvorrichtung, die ebenfalls von dem Rahmenteil 177 getragen wird. Letzterer trägt außerdem den Schweißkopf 111 und dessen Schwingvorrichtung. Die Draht antriebsvorrichtung schwingt somit mit der Halterung für den Schweißkopf und ist imrer 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 Sehweiß kopf trägt. Der Drahtantrieb besitzt eine angetriebene Drahtbeschickungsrolle 213 sowie eine schwenkbar befestigt Druckrolle 214, die den Draht gegen die Rolle 213 zu drückenjvermag, während eine leder 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, gehalten. Der zuletzt erwähnte Rahmen steht fest mit dem Bahmen 77 in Verbindung. Das zuführende Kunststoffrohr lenkt den Draht ¥ direkt zwischen die Rollen, unabhängig von der Einstellung der seitlichen oder horizontalen Ausrichtungsschraube 89. Der Hauptzweck dieser Maßnahme liegt darin zu verhindern, daß sich der Draht verbiegt, während er dem Schweißbogen zugeführt wird. Wenn der Draht die Beschickungsrollen verläßt, wird er weiterhin sorgfältig geführt und durchläuft eine leitende Metallführungsröhre in der

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Form eines nur wenig flexiblen, geschwungenen Stahlrohres 220. Von den Beschickungsrollen bis zu der Spitze des Schweißkopfes führt der Draht das elektrische Spannungspotential des Lichtbogens, während die Kunststoffspule 182 und das Führungsrohr 214 den Draht vollständig von den anderen Metallteilen des Gerätes isolieren. Das fiohr 220 ist natürlich flexibel genug, um ein Schwenken des Schweißkopfes um die Achse 101 zu ermöglichen, wobei diese Bewegung verhältnismäßig klein ist, so daß eine gute Bichtungskontrolle über den Elektrodendraht aufrechterhalten und seine Krümmung nicht geändert wird. Dieses ist sehr wichtig, denn wenn sich der Draht dreht oder umspringt, wenn er sich dem Lichtbogen nähert, könnte er eine Seite des Schweißspaltes 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 dirch das isolierte Kunststoff-Führungsrohr 211 in die Beschickungsvorrichtung 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 Kon-

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trolle 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 Über-Kopf-Lage am Boden geschwenkt wird. Dieser Effekt beruht wohl teilweise auf der tangentialen Richtung des Gasstromes und teilweise auf dessen Kühlwirkung.

Demgegenüber neigt die herkömmliche Gas zuführung durch einen zur Elektrode konzentrischen Auslaß dazu, das Metall aus dem Schmelzbereich herauszudrücken und vorweg zu laufen, und zwar im besonderen an den vertikalen Seiten des Rohres. Das hier beschriebene System gewährleistet demnach 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 verloren geht, indem der Hebel 56? der normalerweise den Kopf in einer unteren Lage gegen den Hauptbolzen 57 (Fig. 4-) hält, gelöst wird. Nach dem Zurückführen nimmt der Kopf wieder seine genau vorbestimmte und eingestellte Lage ein, ohne daß die vorherige, sorgfältige Einstellung gestört wird. In gleicher Weise wird der Rahmen 77 durch die Schraube 88 in seiner Einstellung gehalten, wenn der Kopf angehoben oder in die Schmelzlage zurückgeführt wird. Natürlich unterliegt dieser Mechanismus, der die Einstellung des Rahmens 77 in Bezug auf die Seitenplatte 25 hält und ermöglicht und zwar sogar um die sogenannte Achse 73? gewissen Veränderungen, ohne daß man dadurch den Rahmen der Erfindung verläßt.

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Die Stellschraube 88 kann auch an einem anderen Platz angeordnet sein, solange sie eine feineinstellung der seitlichen Lage des Schweißkopfes, d.h. in axialer Richtung des Rohres, gewährleistet. In gleicher Weise könn^die Schraube 35 und die damit in Zusammenhang stehenden Teile für die sog. "vertikale"Einstellung auf verschiedene Weise verändert werden. Die Teile 122, 118, 114 usw., mittels welcher ein Schwingen auf die Welle 101 übertragen wird, unterliegaiebenfalls gewissen Veränderungen durch den Fachmann, solange eine Feinkontrolle über die verschiedenen Funktionen und Arbeitsvorgänge nicht verloren geht.

Die Fig. 11 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 Figuren 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 Figuren 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 233 geschwenkt werden kann in der Weise, in der dies bereits im Zusammenhang mit dem Rahmenteil 77 beschrieben worden ist. Die Vorrichtung gemäß Fig. 11 zeigt die Beschickungdes Drahtes von rechts nach links. Es wird nun oft erwünscht sein,

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sowohl nach rechts laufende als auch nach IiUe laufende Versionen sowohl nach Aus führung s form der Pig. 1 als auch derjenigen der Fig. 11 vorzusehen, so daß der Schweißvorgang in jeder Richtung um die Pipeline durchgeführt werden kann; d.h. es kann ein Paar spiegelgleicher Maschinen Verwendung finden, um gleichzeitig in entgegengesetzter Sichtung, angefangen beispielsweise auf der Oberseite des Rohres, eine einzige Verbindungsstelle zu verschweißen. Der Rahmenteil 277» eier auf der "vertikalen" oder radialen Welle 233 drehbar befestigt ist, kann in bezug auf die Platte 225 mit Hilfe der Stellschraube 23⁷J- 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 Pipelineachs.e des Schweißkopfes in Beziehung auf die Schweißlinie oder Ebene einzustellen. Die Schweißlinie ist in Hg. 11 schematise!! dargestellt und mit dem Bezugszeiehen 240 versehen.

In, Fig. 11= ist eine Rolle 300 für den Elektrodendraht dargestellt, wobei die Drahtbeschickungsvorrichtung 301 im allgemeinen der oben beschriebenen entspricht.» Die letztere ist jedoch nicht auf dem Rahmenteil 277? sondern fest am Hauptrahmen 225 befestigt. Diese Drahtbeschickungsvorrichtung besitzt ihren eigenen Antriebsmotor 302 ebenso wie die Vorrichtungs gemäß Fig. 1.

Ein Hebel oder eine Klammer 3^ 0» die an dem Rahmenteil 277 befestigt ist, trägt den Antriebsmotor 311 für die Schwingvorrichtung. Ein Untersetzungsgetriebe 312 herkömmlichen Aufbaus

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treibt den Exzenter 313 an. Der letztere ist durch, ein Verbindungsglied 314- mit einem Schwenkhebel verbunden, der mit der schwingenden Welle 316 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 Fig. 1 ähnlich, jedoch viel länger ist, erstreckt sich von der Drahtbeschickungsvorrichtung 301 his 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 Fig. 1 zugeführt.

Diese Vorrichtung kann von einem nichtschwingenden Zustand bis zu maximalen Schwingungen eingestellt werden.

äidieser 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

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maximalen Wert ermöglicht, wie dies auch die Einstellung der Exzenteranordnung 122, 126 usw. der ersten Ausführungsform erlaubt.

Ein Vorteil des in Fig. 11 dargestellten Systems liegt darin, daß durch eine entsprechende Einstellung der Achse der Welle 316 der Schweißkopf um den Lichtbogen selbst als Eotationszentrum geschwenkt werden kann. In manchen lallen 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 Fig. 11 nicht dargestellt. Angesichts der Beschreibung der Figuren 1 bis 4· erscheint dies jedoch nicht erforderlich.

Die Figuren 12, 13 und 14 zeigen eine Ausführungsform mit einer "schwingenden" Seitenplatte, die sich im besonderen für das Schweißen von Pipelines eignet. Ein Ende dieser Platte ist an der Seite des Vorschubgerätes über eine weitgelagerte Schwenkvorrichtung befestigt, die eine Bewegung der Platte 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 Pipelines 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. Die.se Aus führungs form soll nachfolgend beschrieben werden. In gewissem Sinn kann diese Abstandhalt erungs einheit oder -führung als Führungseinheit für

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den Schweißkopf "bezeichnet werden, die unter manchen Gesichtspunkten im weiten Sinne mit dem Vorschubgerät verglichen werden kann, das ebenfalls führt.

Nimmt man an, daß eine Umfangsschweißnaht um die Pipeline gelegt werden soll, so wird das Vorschubgerät 17 auf einer Präzisionsführungsschiene 13 befestigt, und zwar im wesentlichen, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden ist. ■ Die Platte oder der Bahnen 25 ist im wesentlichen der gleiche, wie oben beschrieben,mit der Ausnahme, daß das linke Ende in Fig. 12 zur Seite des Vorschubgerätes 17 in der Weise schwenkbar ist, daß die Bewegung der Platte praktisch in ihrer eigenen Ebene erzwungen wird.

Ein Kontakt,rad 416 ist am rechten Ende der Platte 25 befestigt und läuft auf der Oberfläche des Rohres neben der Schweißlinie. Es ist der Spitze 161 des Schweißkopfes genau gegenüber gelagert und befindet sich dicht daneben. Auch die Gasdüse 152a befindet sich nebenan. Der Abstand sowohl der Spitze 161 und der Düse 152a wird somit durch das Fühler- oder Kontaktrad 416 kontrolliert, während dieses über die Verkstückpberflache 11 rollt und 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, gewährleisten, 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 Druckspan-

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nung wird über einen Abstandsring 404· (3?ig. 14) auf ein dichtes Kugellager 405 und einen rückwärtigen, schwenkbaren Stützblock 407 übertragen. Der letztere ist sicher über die Schraube 406 mit der Seite des Vor schub gerät es 17 verbunden. Die Schraube 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-Hing 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 Vorsehubgerät 17 zu schwenken vermag. Der Block 408 sorgt für einen geringen Abstand der Platte'25 von der Seitenfläche des Vorschubgerätes 17· um dieses Schwenken einstellbar zu machen, d.h. um den Winkel A des Schweißkopfes in bezug auf den Sadius 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 Metalles durch den Lichtbogen (zur Hechten in lig. 12), so daß ein vorzeitiges Abbrennen des Drahtes W verhindert wird.

Die Anordnung am vorderen Ende mit der Abstandsführung weist ein" Eontaktrad 416 auf, das an einer stabilen Vorderplatte 419 befestigt ist. Diese ist durch Schrauben 434 an einem einstellbaren Halteä-ement 436 angeordnet. Dieses "Halteelement ist dem oben· beschriebenen T-f örmigen Teil 42 sehr ähnlich. An dem HaI-

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teelement 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 Ead 416, das die Rohroberfläche umläuft, ist in 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 Werkstückoberfläche 11. Dabei drückt außerdem eine Kraftkomponente die Platte 25 gegen den Abstandshalter 435· Ein Federhebel 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

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durch eine Muffe 427 in einem Abstand von dem Hebel 428 gehalten wird und eine Befestigungsmoglichkeit für ein Ende der Feder 4-24 gestattet, wie in Fig. 12 dargestellt ist. Das andere Ende der Feder 4-24- ist an dem vertikalen Einstellungsblock 4-21 mittels der Schraube 423 befestigt und wird von einem Abstandshalter 422, der auf die Schraube 423 aufgeschraubt ist, in einem Abstand von diesem Block 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. Wenn der Handgriff 425 im Gegenuhrzeigersinn an der zentralen Lage vorbeigeschwenkt wird, wie in der gestrichelten Bogenlinie (Fig. 13) dargestellt ist, zieht sich die Feder 424 zusammen und hebt die Platte 25 und die damit in Zusammenhang stehende Schweißvorrichtung 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 Had 416 läuft auf der Oberfläche des Werkstückes.

Die Figuren 15 und 16 erläutern in schematischer Weise ein erfindungsgemäßes Merkmal, das die exakte Regulierung des Schweißbogens ermöglicht. Dies ist besonders dort von Wert, wo der Schweißkopf hin-und hergeschvrenkt 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.

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Die Vorrichtung gemäß Pig. 11 ist geeignet, um die Schwenkachse in einem Bereich zu halten, der in den Figuren 15 und 16 aufgezeigt ist. In Pig. 15 ist ein Schweißkopf 501 zur Linken ausgeschwenkt in einer vollen Linie und zur Hechten 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 Fig. 16 befindet sich die Schwenkachse 500 noch weiter unten ganz in der Nähe des Bogens. Bei dieser Anordnung kann die Sichtung des Schweißbogens und die Zuführungsrichtung des Elektrodenmaterials in den Schweißspalt 510 über einen großen Winkel verändert werden, und zwar auch dann, wenn der Spalt sehr eng ist. Die Achse der Welle 316 (Pig. 11) kann geschwenkt werden, wie weiter oben in Zusammenhang mit dieser Figur erläutert wurde, und die Achse der Welle 101 (Figuren 1 und 3) kann erforderlichenfalls für den gleichen Zweck einstellbar gemacht werden. Hierfür kann es erforderlich sein, die Klammer 110 (fig. 3) in bezug auf den Halterahmen einstellbar auszubilden. Es können jedoch auch, wie dem Fachmann geläufig ist, andere Einstellungsmittel verwendet werden. Bei allen Ausführungsformen der Erfindung und deren Äquivalenten wird die Schweißvorrichtung mit höchster Genauigkeit mittels eines selbstantreibenden Vorschubgerätes entlang der umlaufenden Bahn geführt. Das Vor-

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schabgerät 350 (Fig. 11) ist mit einem daran befestigten Steuerkasten 360 versehen. In Fig. 1 ist der dort ebenfalls verwendete Steuerkasten nicht dargestellt. Er nimmt einen elektronischen Geschwindigkeits- und SchaltsteuermeGhanismus auf zur Einstellung der Drahtbeschickungsgeschwindigkeit, der Vorschubgeschwindigkeit, der Zeit bis zum Beginn der Elektrodenbeschickung relativ zum Beginn der Fortbewegung des Gerätes usw., wie dies für einen Präzisionsschweißvorgang erforderlich ist. Die einzelnen Steuervorrichtungen innerhalb des Gehäuses 360 sind zumindest prinzipiell bekannt und sind bereits in andere Schweißvorrichtungen eingesetzt worden. Sie bilden für sich keinen Teil der vorliegenden Erfindung.

Die Erfindung betrifft also ein Schweißgerät, das entlang einer vorbestimmten Bahn in der Schweißebene geführt werden kann. Bei seiner Verwendung zum Verschweißen von Pipelines wird es in einer umlaufenden Bahn um das Werkstück geführt. Das Gerät besitzt einen einstellbaren Seitenrahmen oder eine Platte, die fest an einem mit höchster Genauigkeit umlaufenden Vorschubgerät befestigt werden kann. Diese Platte ist vorzugsweise schwenkbar an dem Vorschubgerät befestigt und gestattet eine Winkölbewegung oder Einstellung, um seine Drehachse in einer Ebene, die nahezu parallel zur Ebene der herzustellenden Schweiß= naht liegt. Eine solche Winkelbewegung ist erforderlich, um den Schweißkopf zwecks Inspektion oder Eeparatur vom Werkstück abzuheben und auch den Abstand der Sehweißdüse oder des -kopfes xmd der damit zusammenhängenden Teile ifon dem Werk&fjück einzustellen. Ein Seilrahmen ist außerdem schwenkbar an der Seitenplatte befestigt, wobei die Schwenkachse nahezu senkrecht zur Schwenkachse der Seitenplatte steht und mehr oder weniger ra-

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dial auf die Pipeline gerichtet ist. Sie liegt zumindest allgemein in oder parallel zur Schweißebene und wurde in der obigen Beschreibung als "Vertikal"-oder "Radial"-Achse bezeichnet. Der Schweißkopf wiederum wird vorzugsweise von einem dritten Teil gehalten, der schwenkbar an dem Teilrahmen befestigt ist, wobei dessen Schwenkachse im allgemeinen senkrecht zu der eben erwähnten "Vertikal"-Achse liegt. Eine Feineinstellung, wie z.B. die Schraube 88 in den Figuren 1 und 5 oder die Schraube 234 in Fig. 11,ist vorgesehen, um den Teilrahmen um die erste oder sog. "Vertikal"-Achse zu schwenken. Außerdem ist eine Feineinstellung zur Bewegung dieses Teilrahmens um die zweite Achse vorgesehen. Diese beiden Achsen brauchen und müssen sich auch normalerweise nicht überschneiden, d.h. sie brauchen nicht in der gleichen Ebene zu liegen. Sie sind jedoch so angeordnet, daß sie eine Feineinstellung des Schweißkopfes in der Schweißebene und außerdem eine seitliche Einstellung des Schweißkopfes, d.h. in die Schweißebene hinein oder aus dieser heraus gestatten. Während der Schweißkopf hin- und hergeschwenkt werden kann, d.h. in bezug auf die Schweißebene, kann er auch so reguliert werden, daß er sich in die Ebene hinein- oder aus dieser herausbewegt, ohne dabei eine Kippbewegung durchzuführen. Vorzugsweise führt der Schweißkopf eine Sinus-förmige Bewegung aus, wobei die Amplituden verändert werden können, während das Schweißgerät die Verbindungsstelle umläuft. Das letztgenannte Merkmal ist besonders dann von Nutzen, wenn Metall in einem Spalt aufgetragen wird, der breiter als der übliche Schweißspalt ist.

Die oben beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders für Umschweißungen an Pipelines. Sie kann jedoch in

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gleicher Weise auch zum Yerschweißen ~/on aneinanderstoßenden ebenen Blechen wie auch zum Ausfüllen von Hüten oder zum Auftragen von Metall entlang einer vorbestimmten Bahn Verwendung finden.

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Claims

Patentansprüche

.}Elektrisches Schweißgerät zur Herstellung einer Schweißverbindung zwischen zwei metallischen Werkstücken, gekennzeichnet durch ein auf einer Schiene (13) laufendes Vorschubgerät (17)» das mit einer hohen Genauigkeit entlang der Schweißbahn führbar ist, an welchem ein in bezug auf das Vorschubgerät (17) verstellbarer Rahmen (25) schwenkbar befestigt ist, wobei der Rahmen (25) einen Rahmenteil (77) trägt, der um eine Achse schwenkbar ist, während ein Schweißkopf (111) an dem Rahmenteil (77) befestigt ist·

2. Schweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regulierelement (36) vorgesehen ist, mittels welchem der Rahmen (25) nach dem Ausschwenken aus der Arbeitsposition wieder exakt in die ursprüngliche Lage zurückführbar ist.

5. Schweißgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (25), der schwenkbar an einem Ende des Vorschubgerätes (17) befestigt ist, eine lösbare Arretiervorrichtung trägt, mittels wslcher der Rahmen (25) in seiner Arbeitslage feststellbar ist.

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4-. Schweißgerät nach Anspruch 1_S dadurch, gekennzeichnet, daß der Rahmen (25) eine Halterung (180, 181) für eine Elektrodendraht-Torratsrolle (182) trägt, während gleichseitig eine Beschickungsvorrichtung (213, 214) zur Zuführung der Schweißelektrode (W) zum Schweißkopf (111) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit vorgesehen ist.

,5. Schweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtimg (33\ 36) zur Feineinstellung' vorgesehen ist, die in einer vorbestimmten Arfoeits- " lage feststellbar ist.

6. Schweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da£ ein Ende des Ssi-feenrahmens (25) schwenkbar an dem Vorschaltgerät (1?) befestigt ist_s während das andere Ende frei schwenkbar ist, und die den Schweißkopf tragende Platte (419) ein Kontaktrad (416) trägt, mittels welchem der Abstand zwischen dem Werkstück (11) und dem Schweißkopf (111) einstellbar ist»

7. Vorrichtung- nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmenteil (77) i*m eine Achse schwenkbar an dem Halmen (25) befestigt ist, die im wesentlichen parallel sur Schweißebene liegt, während der Schweißkcpf (111, 501) um eine zweite Achse schwenkbar an dem Eshmenteil (77) befestigt ist_s die im wesentlichen durch den Schweißkopf verläuft, und eine Anordnung vorgesehen

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ist, mittels welcher der Schweißkopf (111, 501) um die zweite Achse in bezug auf die Schweißebene schwenkbar ist.

8. Schweißgerät nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Achse (500) derart einstellbar ist, daß sie den Schweißkopf wahlweise in verschiedenen Abständen von dem Schweißbogen schneidet.

9· Schweißgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Exzenteranordnung (101, 116, 125) vorgesehen ist, mittels welcher eine sinusförniige Bewegung auf den Schweißkopf (501) um die zweite Achse (500) übertragbar ist.

10. Schweißgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur periodischen übertragung einerSchwingung auf den Schweißkopf (501) um die zweite Achse (500) ein motorangetriebener Schwingungsmechanismus (101, 116, 125) in der Nähe der zweiten Achse (500) vorgesehen ist.

11. Schweißgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsvorrichtung aus einem einstellbaren Exzenter (101, 114, 14-9) besteht, der um eine zur Sekundärachse (500) parallele Achse drehbar ist.

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12, Schweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur seitlichen Verstellung des Schweißkopfes (111, 501) in bezug auf die Schweißebene eine zwischen dem Seitenrahmen (25) und dem Rahmenteil (77) wirkende Feineinstellung vorgesehen ist.

13. Schweißgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine periodische seitliche Schwingung des Schweißkopfes (111, 501) unabhängig von der 3?e inst ellung durchführbar ist.

Schweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Seitenrahmen (25) eine Anordnung (183, 184·) zur Aufnahme einer Vorratsrolle (182) für den Elektrodendraht (W) und auf dem zum Seitenrahmen (25) schwenkbaren leilrahmen (77) eine Beschickungsvorrichtung (213, 214) für den Vorschub des Elektrodendrahtes (V) vorgesehen ist, während eine flexible Drahtführung (220) sich von der Beschickungsvorrichtung (213, 214) bis zum Schweißkopf (111) erstreckt, die eine Rüekführungskraft auf den ausgeschwenkten (Schweißkopf (111) in seine Normallage bewirkt.

15. Schweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Düse (152a) vorgesehen ist, mittels welcher ein inertes Schutzgas zur Stabilisierung der Metallschmelze in tangentialer Richtung in den Bereich des Lichtbogens führbar ist.

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16. Schweißgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung und die Geschwindigkeit des die Düse (152a) verlassenden Gases der auf die Metallschmelze wirkenden Schwerkraft entgegengerichtet sind.

17- Schweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nabe (184, 195) zur Aufnahme einer Vorratsrolle (182) für den Elektrodendraht (W) vorgesehen ist, die mit einer Bremsvorrichtung (186, 188, 189) zur Übertragung einer Bremskraft auf die Rotation der Vorratsrolle (182) versehen ist.

18. Schweißgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung aus einem Bremselement (186, 199) besteht, dessen Bremskraft einstellbar ist.

19· Schweißgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hebel (190, 193) vorgesehen ist, mittels welchem die Vorratsrolle (182) in bezug auf die Nabe (184) arretierbar ist.

20. Schweißgerät nach Anspruch 1,zur Durchführung von Umfangsschweißungen an Pipelines, gekennzeichnet durch eine die Rohrleitung (11) umgreifende Führungsschiene (13) für ein Vorschubgerät (17) sowie eine an dem Vorschubgerät (17) befestigte Gaszuführungsdüse (152a) zur Kühlung und Kontrolle der durch den Lichtbogen

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erzeugten Metallschmelze und eine Anordnung zur Einstellung des Schweißkopfes (111), dessen Achse mit dem Radialstrahl des Rohres (11) einen Winkel zwischen 15 und 25° bildet.

21. Schweißgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die das Werkstück (11) umgreifende Führungsschiene (13) aus einem flexiblen, in einem Abstand von dem Werkstück (11) angeordneten Band besteht, das parallel zur herzustellenden Schweißnaht an dem Werkstück (11) befestigt ist.

22. Schweißgerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Ausrichtung des Schweißkopfes (111) in bezug auf die Ebene der Schweißverbindung einstellbar ist.

23. Schweißgerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Feineinstellung des Seitenrahmens (25) gegenüber dem Vorschubgerät (1?) über eine Mikrometers ehr aube erfolgt.

24. Schweißgerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf (111) um eine zweite Achse schwenkbar an dem Seitenrahmen (25) befestigt ist, wobei die Lage der zweiten Achse einstellbar ist.

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25- Schweißgerät nach ^Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf (111) an dem freien Ende des schwenkbar angelenkten Seitenrahmens (25) befestigt ist und mittels eines mit dem Werkstück (11) in Berührung stehenden Kontaktrades (416) steuerbar ist.

26. Schweißgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf (111) an einem mit dem Seitenrahmen (25) schwenkbar verbundenen Rahmenteil (77) befestigt und um eine Achse schwenkbar ist, die im wesentlichen durch den Schweißkopf (111) verläuft und einstellbar ist.

27. Schweißgerät nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenrahmen (25) in einer vorbestimmten Lage zu dem Vorschubgerät (I7) arretierbar ist.

28.) Schweißgerät nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenrahmen (25) auf einer Seite frei schwenkbar an dem Vorschubgerät (17) befestigt ist, während das andere Ende des Rahmens (25) mit einem Kontaktrad (416) in Verbindung steht, das der Oberflächenkontur des Werkstückes (11) folgt.

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29. Schweißgerät nach. Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf (111) mit der Senkrechten zum Werkstück (11) einen Winkel von 15 "bis 25° "bildet.

30. Verfahren zur Herstellung einer Schweißnaht zwischen zwei metallischen Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschmelze im Bereich des Schweißbogens einer Bewegung des Schweißkopfes in abwärtiger Sichtung derart kontrolliert wird, daß ein Strom eines inerten Gases der Schwerkraft entgegen auf die Metallschmelze gerichtet wird, wobei man 2,8 bis 5₃6 m Gas pro Stunde durch eine Düse mit einem Durchmesser von 12,7 sam. strömen läßt.

31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß aaii 3j5 bis 5 m* Gas pro Stunde durch eine Düse von 12,7 mm Durchmesser strömen läßt.

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