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Verfahren zum automatischen Schweissen und Schneiden.
Die serienmässige Herstellung von Formteilen durch automatische Lichtbogenschweissung war bisher nur bei während des Schweissvorganges feststehendem Schweisskopf bei solchen Sticken praktisch anwendbar, welche gerade oder kreisrunde Nähte aufwiesen. Wenn es aber galt, die Umfangsnähte an einem Stück auszuführen, dessen Schweissnähte abwechselnd gerade, dann wieder nach einer beliebigen t ebenen Kurve verliefen, wie es beispielweise bei Radiatoren, Gehäusen von Windwerken, Hinterachs- brücken u. dgl. der Fall ist, oder wenn sie gar auch räumlich gekrümmt waren, so musste man zur Hand- schweissung greifen. Nur dann, wenn die kurvenförmig Schweissnaht in einer Horizontalebene verlief. konnte man sich auch dadurch helfen, dass man den Schweisskopf beweglich machte.
Dies hatte aber den
Nachteil zur Folge, dass man auch die schweren Stromzuführungskabel und Kühlwasserleitungen mitbewegen musste.
Die Ursache für das Versagen der automatischen Schweissung liegt darin, dass diese nur zufrieden- stellende Resultate gibt, wenn die Naht an der Schweissstelle möglichst horizontal liegt. Gleichzeitig soll das Werkstück mit gleichmässiger Geschwindigkeit unter dem Sehweisskopf hinweggezogen oder letzterer mit konstanter Geselhwindigkeit iiber das Werkstück bewegt werden, damit eine gleichmässige
Naht zustande kommt.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird das automatische Schweissen der bisher von einer
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der zu schweissenden Naht entsprechenden Schablone zusammengespannt und im Raum beweglich auf- gehängt wird. Durch Vorschubrollen, deren Achse im Raum festliegt, wird die Schablone erfasst und gleichmässig fortbewegt. Ist die Schweissnaht am Umfang einer Fläche auszuführen und die Schablone kongruent der Schweissnaht, so wird die Achse der Vorschubrollen horizontal liegen, womit auch der entsprechende Nachteil des Werkstückes horizontal liegt. Auf diesem Punkt der Naht wird die Elektrode - sei es ein Draht oder eine Kohle-gerichtet. Ist hingegen eine Naht nach beliebiger Linie auszuführen, so wird die Schablone zwischen Vorschubrollen mit vertikaler Achse geführt werden.
Ist diese Linie nur in einer Ebene liegend, so wird auch die Schablone eben sein und durch die allenfalls mit Borden versehenen Vorschubrollen geführt werden. Besitzt hingegen der Linienzug der Schweissnaht eine räumliche Ausdehnung, so wird auch die Schablone entsprechend gekrümmt. Zu den Vorschubrollen kommt dann noch ein rechtwinkelig dazu angeordnetes L3itrollensystem. Wie bereits vorausgesetzt, ist es nicht unbedingt nötig, dass die Schablone die kongruente Gestalt der zu schweissenden Naht besitzt, sie kann auch grösser oder kleiner sein, wie es die Zweckmässigkeit erheischt. Jedenfalls muss sie dann der Naht entsprechend geformt sein, damit die Schweissgeschwindigkeit auf den geraden wie gekrümmten Strecken mögliehst gleich bleibt.
Zur Lösung der weiteren Bedingung einer möglichst konstanten Schweissgeschwindigkeit sollen die Vorschubrollen die Schablone mit solchem Druck fassen, dass das nicht ausbalancierte Gewicht von Schablone und Werkstück keine wesentliche Beschleunigung oder Verzögerung auf die Vorschubgeschwindigkeit der Schablone und damit die Schweissgeschwindigkeit ausübt. Es wird sich daher empfehlen. einen zumindest teilweisen Gewichtsausgleieh für den überhängenden Schablonen-und Werkstilckteil vorzusehen.
Die Fig. l und 2 zeigen eine prinzipielle Darstellung des Erfindungsgegenstandes unter der Annahme. dass die Schweissung eines Radiatorelementes im Kohlelichtbogen vorgenommen werden soll. Dieses Radiatorelement 1 ist mit Bolzen 2 mit der Schablone. 3 zusammengEspannt. Die Schablone hat hier die
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sind zwei Grenzlagan der Schablone eingezeichnet, n. zw. die Lagen mit vertikaler und horizontaler Längsachse. Man erkennt, dass unabhängig von der momentanen Lage der Schablone stets der zwischen den Rollen , 5 und 6 liegende Teil horizontal sein wird. Es wird also auch die entsprechende Stelle der Sehweiss- naht stets horizontal sein.
Auf diese ist die Elektrode 8 des Kohleschweisskopfes 7 (Fig. 1) gerichtet.
Da die Rollen 4 und 5 mit konstanter Drehzahl angetrieben werden, so wird auch die Umlaufgeschwindigkeit der Schablone und damit der Schweissnaht nahezu konstant bleiben. Geringe, aber zu vernachlässigende Abweichungen werden sich dort ergeben, wo die Schablone eine Ecke mit kleinem Abrundung8 radius aufweist.
In Fig. 3 ist die Anwendung des Verfahrens beim Aufschweissen einer nach beliebiger Linie verlaufenden, aber in einer Ebene liegenden Schweissraupe gezeigt. An Stelle des Radiatorelementes aus Fig. 1 und 2 tritt das Werkstück 9. Die Achsen der Vorschubrollen 4 und 5 sowie der Gegenrolle 6 liegen vertikal.
In Fig. 4 ist schematisch angedeutet, wie der Gewichtsausgleich des einseitig überhängenden Schablonen-und Werkstückteiles bei der Schweissung eines Radiatorelementes nach Fig. 1 und 2 zur
Entlastung der Gegenrolle 6 vorgesehen werden kann. Eine Zugfeder 10 wird in den aussenliegenden Bolzen 2 und ein feststehendes oder in Abhängigkeit von der Schablonenbewegung verstellbares Wider- lager eingehängt und besorgt einen beliebigen Gewichtsausgleich während des Herumschwenkcns du
Schablone beim Schweissen der Ecke.
Dieser Gewichtsausgleich, der besonders bei schwereren Schweiss- stücken oder solchen von langgezogener Form erwünscht sein wird, kann beispielsweise auch durch Ein- tauchen der Schablone oder des Werkstückes in eine Flüssigkeit hervorgerufen werden, weil dann der
Auftrieb die Rolle 6 entlasten wird. Bei einer Anordnung nach Fig. 3 kann der vollständige Gewichts- ausgleich bequem dadurch erreicht werden, dass man Schablone und Werkstück auf einer Platte auf- ruhen lässt, eventuell auf Rollen lagert oder in der senkrechten Schwerlinie aufhängt.
Das Verfahren nach der Erfindung ist in gleicher Weise auch für das automatische Schneiden, sei es Gassehmelzsehneiden oder elektrisches Schneiden, geeignet und bietet gegenüber bekannten Ver- fahren den Vorteil, dass der Schneidkopf mit seinen schweren Stromzuführungskabeln und Kühlwasser- leitungen im Raum feststeht. Gerade hiebei wird es sich meist als günstig erweisen. die Schablone kleiner oder grösser als die Sehneidlinie auszubilden, damit der Strahl des abgeschleuderten verbrannten Materials nicht auf die Schablone bzw. die Vorsehubeinrichtung auftrifft.
Fig. 5 zeigt eine solche Einrichtung, bei welcher 12 die zu schneidende Blechtafel ist, die wieder
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verbrannten Materials an.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum automatischen Schweissen und Schneiden mit während des Schweiss-bzw. Schneid- vorganges feststehendem Schweiss- bzw. Schneidkopf, dadurch gekennzeichnet, dass der zu schweissende Gegenstand gemeinsam mit einer der zu schweissenden Naht entsprechenden Schablone im Raum beweglieh aufgehängt wird und die Führung durch Vorschubrollen erfolgt, welche die Schablone erfassen.
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Process for automatic welding and cutting.
The serial production of molded parts by automatic arc welding has so far only been practically applicable when the welding head is stationary during the welding process for embroideries which have straight or circular seams. But if it was a matter of making the circumferential seams in one piece, the welding seams of which alternately ran straight and then again along any flat curve, as is the case, for example, with radiators, casings of windmills, rear axle bridges and the like. Like. Is the case, or if they were even spatially curved, then you had to resort to manual welding. Only if the curved weld seam ran in a horizontal plane. you could also help yourself by making the welding head movable.
But this had
The disadvantage is that you also had to move the heavy power supply cables and cooling water lines.
The reason for the failure of the automatic welding is that it only gives satisfactory results if the seam is as horizontal as possible at the welding point. At the same time, the workpiece should be pulled under the welding head at a constant speed or the latter should be moved over the workpiece at a constant speed so that it is even
Seam comes about.
In the method according to the invention, the automatic welding of the previous one
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The template corresponding to the seam to be welded is clamped together and suspended in the room so that it can move. The stencil is gripped and moved evenly by feed rollers, the axis of which is fixed in space. If the weld seam is to be made on the circumference of a surface and the template is congruent to the weld seam, the axis of the feed rollers will be horizontal, which means that the corresponding disadvantage of the workpiece is also horizontal. The electrode - be it a wire or a carbon - is directed at this point of the seam. If, on the other hand, a seam is to be made along any line, the template will be guided between feed rollers with a vertical axis.
If this line is only in one plane, the template will also be flat and be guided by the feed rollers, which may be provided with ribs. If, on the other hand, the line of the weld seam has a spatial extension, the template is also curved accordingly. In addition to the feed rollers, there is also a right-angled roller system. As already assumed, it is not absolutely necessary for the template to have the congruent shape of the seam to be welded; it can also be larger or smaller, as required by expediency. In any case, it must then be shaped according to the seam so that the welding speed remains as constant as possible on both straight and curved sections.
To solve the further condition of a welding speed that is as constant as possible, the feed rollers should grip the template with such a pressure that the unbalanced weight of template and workpiece does not significantly accelerate or decelerate the feed rate of the template and thus the welding speed. It is therefore recommended. to provide an at least partial weight compensation for the overhanging template and work piece part.
FIGS. 1 and 2 show a basic representation of the subject matter of the invention under the assumption. that a radiator element is to be welded in a carbon arc. This radiator element 1 is bolted 2 to the template. 3 clamped together. The template here has the
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two boundary layers are drawn in on the template, n. between the layers with vertical and horizontal longitudinal axis. It can be seen that regardless of the current position of the template, the part lying between the rollers 5, 5 and 6 will always be horizontal. So the corresponding point of the weld seam will always be horizontal.
The electrode 8 of the carbon welding head 7 (FIG. 1) is directed towards this.
Since the rollers 4 and 5 are driven at a constant speed, the speed of rotation of the template and thus the weld seam will also remain almost constant. Slight, but negligible deviations will occur where the template has a corner with a small radius.
In FIG. 3, the application of the method is shown when welding on a welding bead which runs along any line but lies in one plane. Instead of the radiator element from FIGS. 1 and 2, there is the workpiece 9. The axes of the feed rollers 4 and 5 and the counter roller 6 are vertical.
FIG. 4 shows schematically how the weight compensation of the template and workpiece part overhanging on one side during the welding of a radiator element according to FIGS. 1 and 2 for
Relief of the counter roller 6 can be provided. A tension spring 10 is suspended in the external bolt 2 and a fixed or adjustable abutment depending on the template movement and provides any weight compensation during the pivoting around you
Template when welding the corner.
This weight compensation, which is particularly desirable in the case of heavier weldments or those with an elongated shape, can also be brought about, for example, by immersing the template or the workpiece in a liquid, because then the
Buoyancy will relieve the role 6. In the case of an arrangement according to FIG. 3, complete weight compensation can easily be achieved by letting the template and workpiece rest on a plate, possibly on rollers or hanging them up in the vertical line of gravity.
The method according to the invention is in the same way also suitable for automatic cutting, be it gas clay cutting or electrical cutting, and offers the advantage over known methods that the cutting head with its heavy power supply cables and cooling water lines is fixed in space. This is where it usually turns out to be favorable. to make the template smaller or larger than the line of sight, so that the jet of the thrown off burned material does not strike the template or the Vorsehubeinrichtung.
Fig. 5 shows such a device in which 12 is the sheet to be cut, the again
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burned material.
PATENT CLAIMS:
1. Method for automatic welding and cutting with during the welding or. Cutting process fixed welding or cutting head, characterized in that the object to be welded is suspended in space together with a template corresponding to the seam to be welded and the guide is carried out by feed rollers which grasp the template.