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Gerät zum automatischen Lichtbogenschweissen von kreisförmigen Nähten kleinen
Durchmessers in einer Ebene
In Maschinenfabriken und auch in Reparaturwerkstätten ist es nötig, eine grosse Menge von zylinderförmigen Gegenständen kleinen Durchmessers anzuschweissen.
Da. es sich. um kreisförmige Schweissnähte handelt, ist die Benützung laufender Schweissautomaten ohne besondere Einrichtungen zum Drehen des geschweissten Gegenstandes nicht möglich. Dort, wo es die Grösse und Form des Gegenstandes, an welchem die zylinderförmigen Teile angeschweisst werden, zulässt, wird der Gegenstand in eine Einrichtung zum Drehen des geschweissten Gegenstandes eingespannt, welche denselben beim Schweissen dreht, wohingegen die Einrichtung zum Vorschub des Schweissdrahtes eine stationäre ist. Diese Anordnung kann nicht verwendet werden, wenn der anzuschweissende zylinderförmige Gegenstand klein und der Gegenstand, an welchem er angeschweisst werden soll, zu gross ist, wie dies z. B. beim Einschweissen von Kesselstehbolzen in Lokomotiv-Kastenkessel oder Kastenkessel für Zentralheizung od. dgl. der Fall ist.
In solchen Fällen kam bisher nur das Handschweissen vermittels elektrischen Lichthogens mit umhüllter Elektrode in Frage.
Automatische Vorrichtungen zum Lichtbogenschweissen von kreisförmigen Schweissnähten kleinen Durchmessers sind an sich bekannt. Bei-
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an der Stelle, wo er an die schon früher ausgebildete Schweissnaht anfährt, mit Hilfe einer speziellen Einrichtung ausserhalb dieser schon frei- her ausgebildeten Schweissnaht seitlich ausweicht, so dass die Beendigung der Schweissnaht, welche eine minderwertige Qualität aufweist, ausserhalb der eigentlichen Schweissnaht erfolgt. Die Einrichtung mum Ausweichen des Lichtbogens bedingt jedoch, dass die gesamte Vorrichtung sehr schwer wird und nicht mehr transportabel ausführbar ist.
Ferner kann diese bekannte Vorrichtung nur mit der unschmelzbaren Elektrode benützt werden bzw. muss eine separate Einrichtung zum Vorschub der schmelzbaren Elektrode vorgesehen sein.
Die Nachteile der bisherigen bekannten Enrich tungen oder die Notwendigkeit des Handscbwei ssens beseitigt die erfindungsgemässe Einrichtung
Das erfindungsgemässe Gerät schweisst automa tisch kreisförmige Schweissnähte kleinen Durch messers in horizontaler Ebene mittels elektrischen Lichtbogen unter Schweisspulver oder einer Schutz. atmosphäre mit inertem Gas (z. B. Kohlendio- xyd). Das Gerät schiebt den dünnen Schweiss- draht in die Schweissnaht vor und gleichzeitig umfährt es zentrisch den zu schweissenden Gegenstand.
Der Schweissdraht ist in grösserer Menge auf eine Spule gewickelt, so dass sein Vorrat f. ül eine grosse Menge von Schweissnähten ausreicht, Die Spule mit dem vorrätigen Draht ist direkt auf dem Gerät angeordnet und dreht sich mit seinem ganzen rotierenden Teil um die Achse der kreisförmigen Schweissnaht.
Die zwei Bewegungen des Schweissdrahtes (der Vorschub und die Rotation um die Achse der kreisförmigen Schweissnaht) werden hiebei von Idem einzigen Elektromotor abgeleitet, was durch eine geeignete konstruktive Anordnung die Herstellung eines leichten und leicht übertragbaren Gerätes zulässt. Dies ist mit Rücksicht auf die beispielsweise erwähnte Benützung (Lokomotivkessel, Kessel für Zentralheizung u. ä. ) besonders wichtig.
Durch Benützung dieser erfindungsgemässen Einrichtung im Vergleich mit dem Handschwei-
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(zir-ka um 50010), die sonst mühevolle Arbeit des Schweissens wird erleichtert und es können weniger qualifizierte Angestellte für diese Arbeit verwendet werden.
Das Wesen der Erfindung beruht darin, dass ein fest mit dem Geräterahmen verbundenes, nicht drehbares, mit einer Zentrierspitze gleichachsiges Rad mit Innenverzahnung vorgesehen ist und drehbar auf ihm ein gleichachsiges Schnekkenrad, auf welchem eine Vorratstrommel des Schweissdrahtes, dessen Durchmesser höchstens 3 mm beträgt, angeordnet ist, weiters ein schwenk- bares Mundstück für die Führung des Schweissdrahtes'in die Schweissnaht und für die Zuleitung
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des Schweissstromes in den Draht, sowie ein Vorschubmechanismus, welcher aus einer Vorschubrolle und einem Zahnradgetriebe besteht, dessen Antriebsritzel mit dem nicht drehbaren Rad mit Innenverzahnung kämmt und dass auf dem Rahmen des Gerätes ein Antriebsmotor fest angeordnet ist,
dessen Welle über ein Zahnradgetriebe mit der Welle einer in das Schneckenrad eingreifenden Schnecke verbunden ist.
Die Benützung des, blanken, dünnen Schweissdrahtes für das automatische Lichtbogenschwei- ssen von kreisförmigen Schweissnähten kleinen Durchmessers in Verbindung mit einer solchen konstruktiven Anordnung des Mechanismus für dessen Vorschub und Rotation, ermöglicht die Anwendung eines einzigen Elektromotors für beide Bewegungen des Drahtes und erlaubt in geeigne- tem Ausmasse eine stufenweise Änderung der Geschwindigkeit des Drahtvorschubes und dessen Rotation ohne Benützung auswechselbarer Getrieberäder.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, d. h. seiner ganzen Anordnung des Gerätes zum Anschweissen der Stehbolzen eines Durchmessers von 17 bis 32 mm mit Kehlnaht und einer Breite von 4 bis 5 mm schematisch veranschaulicht. Dieses Gerät kann auch für andere Schweissfälle benützt werden, wenn
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zen vorhanden sind.
In Fig. 1 ist die Draufsicht des Gerätes, in Fig.
2 der Aufriss teilweise im Axialschnitt schematisch tdargestellt.
Das ganze Gerät wird vom Elektromotor 1 angetrieben. Der Elektromotor treibt den Drehmechanismus des Mundstückes mit dem ganzen Vorschubmechanismus, dem Schweisspulverbehälter und der Spule mit aufgewickeltem Schweiss- draht an. Der Drehmechanismus besteht aus ei- nem Dreistufen-Getridbekasten 2 und einer Schnecke 3 mit Schneckenrad 4. Das nötige Obersetzungsverhältnis wird durch Verschieben des dreifachen Zahnrades 5 auf der Welle 6 in eines der drei Gegenräder 7, 8, 9 geschaltet. Die Übertragung mittels der Zahnräder 10 und 11 zwischen der Welle 12 und der Welle der Schnecke 3 ist konstant.
Das dreifache Zahnrad 5 wird mittels eines nicht veranschaulichten Schalthebels verschoben, welcher auf Idem Deckel des Getriebekastens angeordnet ist. Die Änderung des Obersetzungsver- hältnisses und somit auch der Drehzahl des Mundstückes 27 ist notwendig, damit die Einrichtung für einen verhältnismässig weiten Bereich von Durchmessern der eingeschweissten Stehbolzen verwendbar ist und um, zufolge des Erfordernisses der Erhaltung des gleichen Querschnittes der Schweissraupe, für) den ganzen Bereich der Durchmesser wenigstens annähernd die gleiche Umfangsgeschwindigkeit des Schweissdrahtendes beizubehalten.
Auf dem Schneckenrad 4 ist der Drahtvorschub-Mechanismus, der Schweisspulverbehälter und die Spule 13 mit dem Schweissdraht 28 befestigt.
Der Antrieb des Getriebes für den Vorschub des Schweissdrahtes wird von der Bewegung des Drehmechanismus dadurch abgeleitet, dass das auf dem Drehteil befestigte Ritzel 14 in das nicht drehbare Rad mit Innenverzahnung 15, welches unter dem drehbaren. Schneckenrad 4 befestigt ist, eingreift. Auf der Welle 16 des Ritzels 14 ist ein Zahnrad 17 verschiebbar befestigt, welches mittels eines Zwischenrades 18 in das Zahnrad 19 (oder 20 und 21), welches auf der Welle der Schnecke 22 befestigt ist, eingreift. Das Zwischenrad d 18 ist auf dem um die Welle 16 drehbaren Arm 26 befestigt.
Die Schnecke 22 greift in das Schneckenrad 23 ein, welches gemeinsam mit der Vorschubrolle 25 auf der Welle 24 befestigt ist.
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chanismus wird durch Verschieben der Zahnräder 17 und 18 auf der Welle 16 eingestellt, wobei das Zwischenrad 18 mit einem der Zahnräder 19, 20 oder 21 kämmt. Das Verschieben geschieht mit einem nicht veranschaulichten Schalthebel, welcher mit dem Arm 26 verbunden ist.
Die Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Vorschubmechanismus ist deshalb notwendig, damit es möglich ist, die gleiche Vorschubgeschwindigkeit des Schweissdrahtes im ganzen Bereich von Durchmessern der einzuschweissenden Stehbolzen einzuhalten, wenn sich auch gemäss den Durchmessern die Drehzahl des Mundstückes, von welcher der Antrieb des Vorschubmechanismus abgeleitet wird, auf beschriebene Weise ändert.
Der Schweissdraht 28 wird an die Vorschubrolle 25 durch eine Rolle 29 angedrückt. Das ganze Gerät zentriert man mittels einer Zentrierspitze 30 auf den geschweissten Gegenstand 31, welcher mit einer Zentrierkörnermarke versehen ist.
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