AT234480B - Selbsttätige Lichtbogenschweißeinrichtung - Google Patents

Description

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  Selbsttätige Lichtbogenschweisseinrichtung 
Die Erfindung betrifft eine selbsttätige, parallel zur Schweissnaht bewegliche Lichtbogenschweiss- einrichtung mit abschmelzender Elektrode, vorzugsweise mit verdecktem Lichtbogen für regelmässig un-   terbrochene Schweissnähte,   bei welcher die Überbrückung der schweissnahtfreien Stellen des Bauteiles ohne
Unterbrechung des Schweissstromes und des Drahtvorschubes vorgenommen wird. 



   Es ist oftmals für Kraftübertragung   zweckmässig,   unterbrochene Schweissnähte vorzusehen. Dies gilt vor allem für Versteifungen im Schiffbau, bei denen weder Dichtheit noch dynamische oder hohe stati- sche Festigkeit verlangt werden. 



   Diese Schweissnähte werden im allgemeinen durch Lichtbogen-Handschweissung ausgeführt. Neuerdings wird auch mit halbautomatischer   Schweissung   mit verdecktem Lichtbogen gearbeitet, wobei die als "Schweissrüssel"bekannten, tragbar ausgeführten   Unterpulver-Handschweissgeräte   verwendet werden. Der Schweissrüssel wird dabei nach beendeter Schweissung bis zur nächsten Schweissstelle weitergerissen, ohne dass Schweissstrom, Drahtvorschub und Pulverzufluss unterbrochen werden. Diese Methode   führt zwar   zu Schmorstellen auf dem Grundmaterial bzw. zu Spritzverlusten, doch ist dieser Nachteil unerheblich und kann bei den für unterbrochene Schweissungen zugelassenen Bauteilen in Kauf genommen werden. Es ist auch bereits versucht worden, diesen Schweissvorgang zu mechanisieren.

   Zu diesem Zweck sind Programmsteuergeräte bekannt. Bei diesen Geräten wird nach Ablauf einer durch Potentiometer eingestellten Schweisszeit die Erregung der Schweissmaschine unterbrochen, der Drahtvorschub ausgeschaltet und der Zeitschalter für die Pausenzeit eingeschaltet, der nach Überbrücken der   schweissnahtfreien Strecke   wieder den Zeitschalter für die Schweisszeit betätigt. Dieser Vorgang ist beliebig oft wiederholbar. Die Programmsteuergeräte mit elektronischen Zeitschaltern arbeiten einwandfrei, sind jedoch ausserordentlich kompliziert und deshalb sehr teuer. Weiterhin ist die einstellbare Geschwindigkeit für den Vorschub des Schweissgerätes zwischen den einzelnen Schweissungen zu niedrig. Ausserdem ist ein sofortiges Weiterschweissen wie bei der halbautomatischen Unterpulverschweissung nicht möglich. 



   Ein anderes bekanntgewordenes Schweissgerät für unterbrochene Schweissnähte beruht auf dem Prinzip der Photozellensteuerung. Dabei müssen auf dem zu schweissenden Bauteil jeweils entsprechende Markierungen aufgebracht werden, die die lichtelektrischen Zellen steuern. Die Umsteuerung des Vorschubmotors wird hiebei ebenfalls elektronisch bewirkt. Dieser Ausführung haften jedoch die gleichen Nachteile an wie dem vorher beschriebenen Programmsteuergerät. 



   Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Einrichtung für das Schweissen von regelmässig unterbrochenen Schweissnähten, die die Nachteile der oben angeführten Schweissvorrichtungen, vor allem deren komplizierte Ausführungen und deren relativ niedrige Vorschubgeschwindigkeiten für das Überbrücken der schweissnahtfreien Stellen, vermeidet. 



   Erfindungsgemäss ist diese Aufgabe dadurch gelöst, dass für die Auslösung und Ausführung der Bewegung des Schweissgerätes zwischen den einzelnen Schweissnähten ein mechanischer Antrieb vorgesehen ist. 



   Vorzugsweise sind dafür ein das Schweissgerät in Schweissrichtung bewegender erster und ein den auf   dem Geräteträger angebrachten Schweisskopf   bewegender zweiter Antrieb vorgesehen, wobei letzterer den 

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 Schweisskopf entgegengesetzt zur Schweissrichtung bewegt und ist weiters ein durch die relativ zum Geräteträger rückläufige Bewegung des Schweisskopfes sich aufladender Kraftspeicher angeordnet, der nach beendeter Schweissung mechanisch ausgelöst und den Schweisskopf und das Mass der Rückstellung ruckartig in Schweissrichtung bewegt, worauf sich der Vorgang beliebig oft wiederholt. 



   Die Antriebsgeschwiudigkeiten für das Schweissgerät und den Schweisskopf können veränderbar sein, wodurch das Verhältnis der Länge der Schweissnaht zur Länge der Nahtunterbrechung einstellbar ist. Vorzugsweise ist das Schweissgerätmit doppelter und der Schweisskopf mit einfacher Schweissgeschwindigkeit bewegbar. Das erfindungsgemässe Gerät kann als Kraftspeicher eine Druckfeder aufweisen, die durch die relativ zum Geräteträger rückläufige Bewegung des Schweisskopfes gespannt wird. Für diese rückläufige Bewegung des Schweisskopfes ist dabei ein von einer Kettenführung bewegter Mitnehmer vorgesehen, der mit   der Führung des Schweisskopfes   starr verbunden istund der nach beendeter Schweissung aus der Kettenführung ausklinkt, wodurch die Entspannung der Druckfeder ermöglicht ist.

   Die Kettenführung besteht vorzugsweise aus zwei parallel geführten Ketten, die durch Kettenräderpaare angetrieben und in einem, entsprechend der Schweissnahtlänge bemessenen Abstand mit Bolzen verbunden sind, die zur Bewegung des Mitnehmers dienen. Die Schweisskopfführung ist vorteilhafterweise ein parallel zur Schweissrichtung frei verschiebbares Rohr, in dem die als Kraftspeicher dienende Druckfeder angeordnet und gegen einen Anschlag abgestützt ist. Der Anschlag ist mit einem am Gehäuse befestigten Stift verbunden, der zwei Langlöcher des Rohres durchsetzt und dadurch dieses gegen Drehung um seine Achse sichert. Der bei der   Ent-   spannung   der Druckfeder zurückgelegte Weg der Schweisskopfführung   kann durch am Ende des Rohres angeordnete Gewinderinge, die axial verstellbar sind und als Anschlag dienen, begrenzt sein. 



   Der Gegenstand der Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. 



   Es   zeigen : Fig. l   die Schweisseinrichtung im Längsschnitt und Fig. 2 eine Einzelheit der Fig.   l.   



   Die selbsttätige Lichtbogenschweisseinrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, das in nicht dargestellter Weise, mit bekannten Mitteln mit doppelter   Schweissgeschwindigkeit   in   der durch den P fe. il a angege-   benen Richtung bewegt wird. An diesem Gehäuse 1 ist ein ebenfalls nicht dargestellter Sekundärantrieb vorgesehen, der über ein Getriebe 2 das Kettenräderpaar 3 antreibt. Das   Kettenräderpaar. 3   bewegt gemeinsam mit einem   weiterenKettenräderpaar   4 zwei parallellaufende Treibketten 5 und 6, die, wie in Fig. 2 dargestellt, in Abständen durch Bolzen 7 verbunden sind. Der Abstand zwischen zwei Bolzen 7 entspricht dabei ungefähr der Länge des jeweils   schweissnahtfreier Schnittes   auf dem zu schweissenden Dauteil. An 
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 gesehen.

   Die Bewegungsrichtung der Treibketten 5 und 6 ist durch den Pfeil b in Fig. 1 angegeben. Das Gehäuse 1 ist mit Gleitlagern 8 ausgerüstet, in denen die rohrförmige Schweisskopfführung 9 gelagert ist. AmlinkenEnde der Schweisskopfführung 9 ist eine Halterung 10 für die Schweissdüse angebracht, während sich auf dem entgegengesetzten Ende zwei durch Drehung axial verschiebbare Gewinderinge 11 befinden. 



  Diese Gewinderinge 11 legen sich unter Zwischenlage von Gummipuffern 13 an einen am Gehäuse 1 be-   festigten Anschlag 12. wodurch die verschiebbarkeit   der in denLagern 8 des Gehäuses gleitenden Schweisskopfführung 9 einstellbar begrenzt ist. Mit der Schweisskopfführung 9 ist weiters ein Mitnehmer 14 starr verbunden. In der Schweisskopfführung 9 ist eine Feder 15 angeordnet, die bei der Halterung für die Schweissdüse an   einen Abschlussdeckel 19   und an ihrem andern Ende an einen Anschlagbolzen 16 anliegt. 



  Der Anschlag 16 ist durch einen Bolzen 17 mit dem Gehäuse 1 starr verbunden. Dieser Bolzen 17 gleitet in zwei Langlöchern 18 der Schweisskopfführung 9 und sichert diese gegen Drehung. Die Langlöcher 18 weisen mindestens die Länge einer Einzelschweissnaht auf. 



   Bei Beginn der Schweissung befindet sich die gesamte Anordnung in der in Fig. 1 dargestellten Lage. 



  Über einen gemeinsamen Schalter wird darauf die Vorschubeinrichtung für das gesamte Schweissgerät wie auch der   Sekundär antrieb   für den Kettenantrieb eingeschaltet. Das Gehäuse 1 wird dabei mit doppelter Schweissgeschwindigkeit in den durch den Pfeil a angegebenen Richtung bewegt. Der Sekundärantrieb, das Getriebe 2 und die Kettenräderpaare 3 und 4 sind so ausgelegt, dass über einen Bolzen 7 der Mitnehmer 14 und damit die   gesamteschweisskopfführung   9 einschliesslich der Halterung 10 für die   Schweiss düse   mit   einfacher Schweissgeschwindigkeit   entgegengesetzt zur Schweissrichtung bewegt wird.

   Aus der Differenz der   Geschwindigkeitsvektoren   ergibt sich somit, dass sich die   Schweiss düse   mit der gewünschten einfachen Schweissgeschwindigkeit in Schweissrichtung bewegt. Durch die gegenüber dem Gehäuse 1 erfolgenden Rückstellbewegung der Schweisskopfführung 9 wird nunmehr die als Kraftspeicher fungierende Druckfeder 15 gespannt. Erreicht dann der Mitnehmer 14 die gestrichelt gezeichnete Lage, so gibt der Bolzen 7 den Mitnehmer 14 frei. Durch die Druckkraft der Feder 15 wird darauf die Schweisskopfführung 9 ruckartig in   Schweissrichtung   bewegt. Diese Bewegung wird durch die Gewinderinge 11, die sich unter 

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Zwischenlage der Gummipuffer 13 an den Anschlag 12 des Gehäuses 1 anlegen, begrenzt. Somit ist die gesamte Anordnung wieder in der in Fig. 1 dargestellten Lage.

   Der Mitnehmer 14 wird darauf von dem nächsten Bolzen 7 erfasst und der gesamte Vorgang beginnt beliebig oft wiederholbar von vorn. Um das
Schweissgerät für verschieden lange Schweissnähte und Nahtunterbrechung verwenden zu können, können die Kettenräder verstellbar ausgeführt sein oder es können längere bzw. kürzere Treibketten vorgesehen sein. Weiters kann die Drehzahl des Antriebsmotors für das Getriebe 2 regelbar sein. 



   Durch Veränderung der beiden Antriebsgeschwindigkeiten kann ausserdem das Verhältnis der Länge der Einzelschweissnaht zur Länge der Nahtunterbrechung beeinflusst werden. Die Verwendung der Ketten als Sekundärantrieb bzw. der Druckfeder als Kraftspeicher ist nur eine vorteilhafte Lösung. Es können dafür auch andere geeignete Bauelemente eingesetzt werden. 



   Durch die erfindungsgemässe Schweisseinrichtung können regelmässig unterbrochene Schweissnähte wesentlich schneller hergestellt werden, als mit den bekannten selbsttätigen Vorrichtungen. Die Einrich- tung ist ausserdem noch billiger und weniger störanfällig und abgenützte Teile sind gegebenenfalls leicht zu ersetzen. Weiters ist der Platzbedarf der Einrichtung gering. 



   Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Gerätes ist, dass dieses für die meisten mechanischen
Schweissverfahren mit abschmelzender Elektrode einsatzfähig ist und jeder Schweissvorrichtung ohne be- deutenden Aufwand hinzugefügt werden kann. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Selbsttätige, parallel zur Schweissnaht bewegliche Lichtbogenschweisseinrichtung mit abschmel- zender Elektrode, vorzugsweise mit verdecktem Lichtbogen für regelmässig unterbrochene Schweissnähte, bei welcher die Überbrückung der schweissnahtfreien Stellen des Bauteiles ohne Unterbrechung des Schweiss- stromes und des Drahtvorschubes vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass für die Auslösung und
Ausführung der Bewegung des Schweissgerätes zwischen den einzelnen Schweissnähten ein mechanischer
Antrieb vorgesehen ist.

Claims (1)

1. 2. Lichtbogenschweisseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Schweissgerät in Schweissrichtung bewegender erster und ein den auf dem Geräteträger angebrachten Schweiss- kopf bewegender zweiter Antrieb vorgesehen sind, wobei letzterer den Schweisskopf entgegengesetzt zur Schweissrichtung bewegt und dass weiters ein durch die relativ zum Geräteträger rückläufige Bewegung des Schweisskopfes sich aufladender Kraftspeicher angeordnet ist, der nach beendeter Schweissung mechanisch ausgelöst wird und den Schweisskopf um das Mass der Rückstellung ruckartig in Schweissrichtung bewegt, worauf sich der Vorgang beliebig oft wiederholt.

   3. Lichtbogenschweisseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsgeschwindigkeiten für das Schweissgerät und den Schweisskopf veränderbar sind, wodurch das Verhältnis der Länge der Schweissnaht zur Länge der Nahtunterbrechung einstellbar ist.

   4. Lichtbogenschweisseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsgeschwindigkeit des Schweissgerätes gleich der doppelten und die Antriebsgeschwindigkeit des Schweisskopfes gleich der einfachen Schweissgeschwindigkeit gewahlt ist.

   5. Lichtbogenschweisseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftspeicher eine Druckfeder (15) vorgesehen ist, die durch die relativ zum Geräteträger rückläufige Bewegung des Schweisskopfes spannbar ist.

   6. Lichtbogenschweisseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die relativ zum Geräteträger rückläufige Bewegung des Schweisskopfes ein durch eine Kettenführung bewegter Mitnehmer (14) vorgesehen ist, der mit der Schweisskopfführung (9) starr verbunden ist und der nach beendeter Schweissung aus der Kettenführung ausklinktund dadurch die Entspannung derDruckfeder (15) ermöglicht.

   7. Lichtbogenschweisseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenführung aus zwei parallel geführten Ketten (5, 6) besteht, die durch Kettenräderpaare (3, 4) angetrieben und in einem, entsprechend der Schweissnahtlänge bemessenen Abstand durch Bolzen (7) verbunden sind, die zur Bewegung des Mitnehmers (14) dienen.

   8. Lichtbogenschweisseinrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein parallel zur Schweissrichtung verschiebbares Rohr (9), in dem die als Kraftspeicher dienende Druckfeder (15) gegen einen Anschlag (16) abgestützt ist.

   9. Lichtbogenschweisseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Anschlag (16) ein am Gehäuse (1) befestigter Stift (17) verbunden ist, der zwei Langlöcher (18) des Rohres (9) durchsetzt und dadurch dieses gegen Drehung um seine Achse sichert, <Desc/Clms Page number 4> 10. Lichtbogenschweisseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der bei der Entspannung der Druckfeder (15) zurückgelegte Weg der Schweisskopfführung (9) durch am Ende des Rohres angeordnete Gewinderinge (11), die axial verstellbar sind und als Anschlag dienen begrenzbar ist.