AT154281B - Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen mittels eines Schweißkopfes. - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zum Schweissen mittels eines Schweisskopfs. 



   Es ist bekannt, den   Schweissstrom   den starr und stromleitend gekuppelten ummantelten Elektroden nur an einzelnen blanken Stellen zuzuführen, u. zw. entweder durch Stifte, welche die Elektroden verbinden, oder durch   Metallplättchen,   die zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Elektroden eingespannt werden. Dabei wird der Vorschub der Elektroden entweder durch ein endloses Band oder durch eine Gewindespindel bewerkstelligt, in welche die Stifte bzw.   Plättchen   eingreifen, wobei der Antrieb dieser Vorschubmechanismen in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung automatisch gesteuert wird. Für die mechanische und elektrische Kupplung der ummantelten Elektroden untereinander sind dabei verschiedene Arten, wie Schraubverbindung, Zusammenstecken oder Zusammenschweissen, vorgeschlagen worden. 



   Die Steigerung der zulässigen Strombelastung lässt es erwünscht sein, die Stromzuführungsstellen an der Elektrode näher aneinanderzurücken, als es der üblichen Elektrodenlänge von 350 bis 450 mm entspricht. Auch soll die Möglichkeit bestehen, endlose in Ringen gelieferte ummantelte Elektroden automatisch zu   verschweissen.   



   Es ist bereits bekannt, diese Verschweissung endloser Elektroden dadurch zu ermöglichen, dass man im   Schweisskopf   die Ummantelung der Länge nach kontinuierlich axial anfräst und dort den Schweissstrom mittels Bürsten zuführt. Abgesehen von der unvermeidlichen starken Beschädigung der bröckelige Umhüllungsmasse und der Verstaubung aller Teile des Schweisskopfes ist die Verquickung von Stromzuführung und Elektrodenvorschub nicht möglich und der   Bürstenverschleiss   sehr gross. Auch geht bei dünneren Elektroden durch diese Art der Stromzuführung schon ein nennenswerter Teil der Umhüllungsmasse verloren, so dass die Qualität der Schweissnaht dadurch verschlechtert wird. 



   Auch eine andere bekannte Lösung, bei der auf einem Rad aufgefädelte rollenförmige Schneiden sich in die Umhüllungsmasse einpressen und auf diese Weise Stromzufuhr und Vorschub an die Elektrode vermitteln sollen, genügt der Praxis nicht. Die Schneiden nützen sich wegen der harten, meist kristallinischen Umhüllungsmasse rasch ab und auch im neuen Zustand der Schneiden werden zwischen diesen und dem Elektrodenkern Teile der Umhüllungsmasse verbleiben, welche einen einwandfreien Stromübergang zur Elektrode erschweren, die Schneiden erhitzen und bei den hohen in Frage kommenden Strömen von mehreren Hundert Ampère zu einer zusätzlichen Zerstörung der Schneiden führen. 



   Erfindungsgemäss soll die Einrichtung, wie eine solche z. B. in der   Patentschrift Nr.   142518 beschrieben ist, dadurch verbessert und die Unabhängigkeit von der Elektrodenlänge bzw. die Ver-   schweissung   endloser Elektroden dadurch erleichtert werden, dass in die Umhüllungsmasse in gleichen, beliebig wählbaren Abständen Schlitze bis in den Kern der Elektrode eingearbeitet werden und die gleichzeitige Übertragung von Strom und Vorschubbewegung durch Teile erfolgt, welche nicht mit der Herstellung dieser Schlitze betraut oder nur an die Kupplungsstellen der Elektroden gebunden sind. 



   Als solche Teile sind geschlitzte   Metallplättchen,   gefedert angepresste Mitnehmer oder die Gänge einer Gewindespindel gedacht, wobei alle diese Teile zeitweilig und wiederholt in sattem elektrischem Kontakt mit dem Kern der Elektrode stehen oder stehen können, also nicht mit der Elektrode mitverschweisst werden müssen. 



   Dadurch ergibt sich zwangläufig eine Verbesserung der Qualität der Schweissung gegenüber den bekannten Einrichtungen (z. B. Patent Nr. 142519), weil einerseits die allfällige Fehlstelle beim Verschweissen des gegenüber dem Kernquerschnitt immerhin grossen   Mitnehmerplättchens   vermieden wird und anderseits auch die Möglichkeit gegeben ist, mit kleinerer Stromstärke als zur Verschmelzung 

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 der Elektroden kleinen Querschnittes ermöglicht wird. 



   Das   Blankmachen   distanzierter Stellen der Elektrodenumhüllung kann entweder schon bei der Erzeugung der Elektroden oder vor der Einführung der Elektroden in den Automaten schlitz-oder ringförmig oder   während-des Schweissbetriebes durch eine   am Automaten aufgebaute   Fräsvorrichtung   erfolgen, die vom Antrieb des Vorschubmechanismus zwangläufig getrieben ist und in gleichen Intervallen an die Elektrode herangeführt wird. 



   Zur Verwendung   der- geschlitzten Stromzufuhr- und Mitnehmerplättchen   wird die Elektrode zweekmässig an zwei gegenüberliegenden Stellen des Umfanges angefräst, während bei anderweitiger Ausgestaltung der stromzuführenden Mitnehmer gegebenenfalls die einseitige Anfräsung der Elektrodenummantelung   genügt.'   
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 welche gleich ausgebildet sein kann, wie z. B. im Patente Nr. 142519. 



   Das Abziehen der geschlitzten   Plättchen   nach Passieren der Vorschubvorrichtung und Stromzuführungsbacken erfolgt durch Abstreif-oder Ausstossvorrichtungen, die mit einer Einrichtung zum Einschieben   der. Plättchen von'einem   Vorratsstapel aus gekuppelt sein können, u. zw. derart während des Elektrodenvorschubes, dass zumindest immer ein   Plättchen   die Stromzuführungsbacken berührt und in die Vorschubvorrichtung eingreift. Sowohl Stromzuführung als auch Elektrodenvorschub bleiben daher unterbrechungslos während des ganzen Schweissvorganges wie bei dem Hauptpatente. 



  Naturgemäss kann das geschlitzte   Mitnehmer-und Stromzuführungsplättehen   an Stelle oder ausser an den blank gemachten Schlitzen der Elektrode auch an stromleitenden   Kupplungsstücken   angreifen, welche die zwei Elektroden miteinander verbinden. In diesem Fall werden kurze Endstücke der ummantelten Elektroden durch Fräsen oder Schleifen blank gemacht und durch die Kupplungshülsen miteinander verbunden. Die Hülsen selbst weisen die Schlitze auf. 



   Werden federnde Mitnehmer als Stromzuführungsorgane verwendet, welche gegen blank gemachte Stellen der ummantelten Elektrode pressen und so einen innigen. Kontakt und eine sichere Mitnahme erzwingen, so werden zweckmässig Gegenrollen die Elektrode vor dem Verbiegen schützen oder es werden zwei endlose Bänder mit federnd angepressten Mitnehmern als Stromzuführungsorgane symmetrisch zur Elektrode benützt, deren Anpressdrücke sich gegenseitig aufheben. 



   Die Gewindespindel, welche erfindungsgemäss direkt, ohne Vermittlung von   Plättchen,   in die aufeinanderfolgend blankgemachten Stellen der Elektrode eingreift, um bei ihrer Drehung sowohl den Elektrodenvorschub als auch die Stromzuführung zu vermitteln, wird zweckmässig hohl und wasser-   gekühlt, aus gut   stromleitendem Metall, z. B. Kupferlegierungen ausgeführt. Wenn oberhalb der Stromzufuhrspindel eine Spindel mit gleicher Ganghöhe aus Werkzeugstahl mit gezahntem Spindelgang mitgedreht wird, kann man auf einfache Weise das Einfräsen der Schlitze in die Umhüllungsmasse in den richtigen Abständen erzielen. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele wiedergegeben. 



   In Fig. 1 und 2 besitzt die Elektrode 1 Ausnehmungen, in welche die geschlitzten   Plättchen   2 eingreifen, welche ihrerseits wieder sowohl mit. der den Vorschub übertragenden Gewindespindel 3 als auch mit   Stromzuführungsbacken   4 in Verbindung stehen. 



   In Fig. 3 ist die Kupplungshülse 5 zur Stromzuführung und   Vorschubübertragung   herangezogen, u. zw. wird es zweckmässig sein, neben dieser einen Stelle auch weitere Stellen gemäss Fig. 1 vorzusehen. Fig. 4 zeigt das Verschweissen endloser Elektroden 1 mit Hilfe dieser geschlitzten Plättchen 2, wobei gleiehzeitig die automatische und von der Umdrehung der Spindel 9 abgeleitete   Fräseinrichtung   sowie 
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 über ein Vorgelege die Gewindespindel 9. Gleichzeitig schiebt der Motor 8 über einen Kurbeltrieb den Fräsmotor 7 und damit die beiden Fräser 6 gegen die Elektrode bzw. entfernt ihn von ihr. Der Fräsmotor besorgt dadurch in beliebig wählbaren, vom Kurbeltrieb abhängigen Zeiträumen das Anfräsen der Elektrode. 



   In Fig. 5 ist eine Lösung für die gefedert angepressten Mitnehmer dargestellt, welche in gleichen Abständen an einem Band, einer Kette, einem Drahtseil od. dgl. befestigt sind. 



   Fig. 6 zeigt schliesslich, in welcher Weise eine   Gewindespindel   direkt zum Vorschub und zur Stromübertragung auf die blankgemachten Stellen der Elektrode 1 herangezogen werden kann. 



   Bei beiden Fig. 5 und 6 sind in der Zeichnung Gegenrollen 13 vorgesehen, um das Ausbiegen der Elektrode zu verhindern. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Schweissen mittels eines Schweisskopfes, dadurch gekennzeichnet, dass die den Strom dem Elektrodenkern zuführenden und gleichzeitig den Vorschub der Elektrode bewirkende Elemente unabhängig von der Länge der Elektrode an vorher blankgemachten, in beliebiger Entfernung voneinander befindlichen Stellen der ummantelten Elektrode zur Wirkung gebracht werden.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, darin bestehend, dass die zur Herstellung der blanken Stellen an der Elektrode dienenden Werkzeuge im Schweisskopf untergebracht sind. <Desc/Clms Page number 3>

   3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, ferner nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine von dem Antrieb des Vorschubmechanismus in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit derart gesteuerte Fräsvorriehtung, dass der Fräser an die Elektrode zwecks Blanklegung ihres Kernes abwechselnd herangesehoben und wieder zurückgezogen wird.

   4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Frässspindelachse parallel zur Achse der Elektrode angeordnet ist. EMI3.1 verwendeten Schweisskopf, dadurch gekennzeichnet, dass an einem endlosen, motorisch getriebenen und automatisch gesteuerten Bande federnd an die Elektrode angepresste Mitnehmer befestigt sind, deren Abstände denen der blanken Stellen der Elektrode entsprechen, wobei zweckmässig Gegenrollen die Elektrode vor dem Verbiegen schützen.

   6. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass geschlitzte Metallplättchen von Hand aus oder automatisch an die blankgemachten Stellen der umhüllten Elektrode angesetzt werden, wobei die Schlitzplättchen an Stromzuführungsbacken schleifen und in Mitnehmer eines Vorschubmechanismus, vorteilhaft einer Schraubenspindel eingreifen.

   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlitzten Metallplättehen nach Durchgang durch den ganzen Vorschubmechanismus selbstätig abgestreift oder ausgestossen werden, bevor die Elektrode an der Stelle, an welcher sich das geschlitzte Plättchen befunden hat, im Lichtbogen abschmilzt.

   8. Elektrodenvorschub- und Stromzuführungsvorrichtung für den gemäss dem Verfahren nach dem Anspruch 1 verwendeten Schweisskopf, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorteilhaft wassergekühlte Gewindespindel aus gut leitendem Material zur Stromzuführung und zum Vorschub verwendet wird, die beispielsweise mit einer Frässpindel von gleicher Ganghöhe gleichaehsig gekuppelt ist und direkt in die von der Frässpindel blankgemachten Stellen der Elektrodenummantelung eingreift.

   9. Ausführungsform des Verfahrens nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlitzten Plättchen mit Kupplungshülsen in Eingriff gebracht werden, die bei Verwendung von Stabelektroden zwei aufeinanderfolgende Elektrodenenden mechanisch und elektrisch kuppeln.

   10. Ausführungsform der Vorrichtungen nach den Ansprüchen 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräs-bzw. die Stromzuführungs und Vorschubspindel von gleicher Ganghöhe auswechselbar angeordnet sind.

   11. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hin und her gehende Bewegung der Fräseinrichtung im Verhältnis zur Vorsehubbewegung verstellbar ist.