CH203192A - Verfahren und Einrichtung zum Schweissen mittels eines Schweisskopfes. - Google Patents

Description

  Verfahren und Einrichtung zum Schweissen mittels eines Schweisskopfes.    Es - ist bekannt; den Schweissstrom den  starr und     stromleitend        gekuppelten    um  mantelten     Elektroden    an den     Kupplungsstel-          len.        zuzuführen,        und    zwar     entweder        durch          .Stifte,        welche        ,die        Elektroden    verbinden, oder  durch     Metallplättchen,

      die     zwischen    je     zwei          aufeinanderfolgende        Elektroden    eingespannt       werden.    Dabei wird der Vorschub der Elek  troden entweder durch ein endloses Band  oder durch eine Gewindespindel bewerkstel  ligt, in welche,die Stifte bezw. die Plättchen  eingreifen, woben der Antrieb dieser Vor  schubmechanismen in     Abhängigkeit    von der  Lichtbogenspannung automatisch  wird.

   Die     mechanische    und elektrische Kupp  lung der ummantelten' Elektroden     unter-          einander    kann auf     verschiedene        Arten    erfol  gen, wie z. B. durch Schraubverbindung, Zu  sammenstecken oder Zusammenschweissen.  



  Bei     Verwendung    hoher     ,Stromstärken    ent  steht     aber    bei der angegebenen     Art    der  Stromzuführung     ,ein        nennenswerter    und     sich       durch Erwärmung     der        Elektrode        unangenehm     auswirkender Energieverlust, da der Strom  in .der Elektrode von     :der        Kupplungsstelle        bis     zum Lichtboigen einen verhältnismssig langen  Weg     zurückzulegen    hat.  



  Ers ist ferner bekannt, die Verschweissung  in Ringen gelieferter Elektroden dadurch zu  ermöglichen, dass man im Schweisskopf die  Ummantelung ihrer ganzen Länge nach kon  tinuierlich achsial anfräst und dort :den  Schweissstrom dem Elektrodenkern mittels  ruhender Bürsten zuführt: Abgesehen von :der  unvermeidlichen starken Beschädigung der  bröckeligen Umhüllungsmasse und der     Ver-          staubung    aller Teile des .Schweisskopfes ist       .die        Verquickung    von     :

  Stromzuführung        und     Elektrodenvorschub nicht möglich und der  Bürstenverschleiss infolge der starken     Staub-          entwicklung        sehr        grorgl:

      Auch     ,geht    bei     dünne-          ren        Elektroden    durch diese Art     der        Strom-          zufülhrung    schon ein     nennenswerter        Teil    der       Umhüllungsmasse    verloren,     s,o,dass,    die Quoli-      tät der Schweissnaht dadurch verschlechtert  wird.  



  Weiters ist vorgeschlagen worden, die den       Vorschub    und die     Stromzuführung        bewirken-          den    Teile so auszuführen, dass sie die erfor  derlichen Unterbrechungen in der Umhüllung  selbst herstellen,     etwa    indem man sie als auf  endlosen     Ketten    oder auf einem Rad angeord  nete, scharfkantige :Scheiben bezw. rollen  förmige     Schneiden        ausbildet;    die sich in die  Umhüllungsmasse einpressen.

   Auch diese Lö  sung     ,genügt    der     Praxis    nicht.     Die    Schneiden  nützen sich wegen der harten, meist kristalli  nischen Umhüllungsmasse rasch ab und auch       wenn        die        Schneiden    noch neu sind,     werden          zwischen        diesen    und dem Elektrodenkern  Teilchen der     Umhüllungsmasse        verbleiben,     welche ,den Stromübergang zur Elektrode er  schweren.

   Die hohe :Stromdichte an den  Sahneiden     zusammen    mit dieser     Verschlechte-          rung    des     Kontaktes    durch     dazwischen-          tretende    Teile (der Umhüllungsmasse be  wirkt Überhitzung und eine rasche zusätz  liche Zerstörung der Schneiden, so dass mit  dieser Vorrichtung ein. dauernder Betrieb  nicht möglich ist.  



  Beim     Verfahren    nach der     Erfindung    wer  den,     alle        genannten    Nachteile     vermieden    und  gute Verschweissbarkeit von Elektroden be  liebiger Länge ermöglicht, indem die den  Strom     :

  dem        Elektrodenkern        zuführenden    und  gleichzeitig den Vorschub der Elektrode be  wirkenden     Elemente    an     blank    gemachten, in  gleichen Abständen     voneinander    angeordne  ten Stellen der     ummantelten    Elektrode zur       Einwirkung        .gebracht    werden. Der Abstand  der     Kontaktstellen        ist    dabei kleiner als, der       Länge    der     Elektroden        entspricht.     



  Die     Herstellung    ,der zur     Stromzuführung     dienenden, vorzugsweise     schlitz-    oder ring  förmigen     blaffen        ,Stellen        könnte    schon bei  der Erzeugung der Elektrode oder nachträg  lich     vor,dem        Einführen    in den     Schweisskopf     erfolgen. Dies brächte aber wesentliche Nach  teile mit sich.

   Abgesehen von der Notwen  digkeit     eines        zusätzlichen    Arbeitsganges,  führt dieses Verfahren leicht zum Ab-    bröckeln der spröden Elektrodenmasse an :den       Schlitzrändern    während     des        Transportes    und  .der Handhabung.

   Bei stabförmigen Elektro  den wird es infolge von     Ungenauigkeiten    in  .der Elektrodenlänge oder in der Herstellung  der     Verbindung        zwischen    den aufeinander  folgenden Elektroden im allgemeinen nicht  möglich     sein,    die zum guten     Eingriffe    der  Stromzuführungs- und Vorschubeinrichtung  erforderliche Gleichmässigkeit der Teilung zu  erhalten.  



  Bei der     Einrichtung        gemäss    der Erfin  dung zur     Durchführung    des     Verfahrens    sind  die genannten Nachteile dadurch     vermieden,     dass zur Herstellung der blanken Stellen an  der     Elektrode        dienende        Werkzeuge    im  Schweisskopf selbst untergebracht sind.

   Vor  zugsweise werden diese Teile dabei     zwecks     Herstellung der     blanken    Stellen in den ge  wünschten Abständen mechanisch mit der  Vorschubeinrichtung gekuppelt, die zugleich  die     Stromzuführung    zu den Elektroden Über  nimmt,     beteiligen    sich selbst     aber    nicht an  dieser Stromzuführung.

   Die die Stromzufüh  rung und zugleich die Vorschubbewegung       vermittelnden    Teile     beteiligen    sich     dabei          umgekehrt        nicht    an der     Herstellung    der  Schlitze und     sind    auch nicht an die     Kupp-          lungsstellen    der Elektroden     .gebunden:

  .    Diese  Teile     können        zeitweilig        und        allenfalls          wiederholt    in     sattem    elektrischen     Kontakt     mit dem Kern der     Elektrode    stehen und       müssen    also nicht mit     der    Elektrode     mitver-          schweisst    werden.

       Die        mechanische    Anord  nung     ist    dabei zweckmässig so     getroffen,        @dass     weder die     Stromzuführung        noch,der        Elektro-          denvorschub        während    des ganzen Schweiss  vorganges eine     Unterbrechung        erleidet.    Da  durch ergibt sieh     zwangsläufig    eine Verbes  serung der     Qualität    der     ,

  Schweissurig        gegen-          über        älteren    Ausführungen, weil einerseits  .die     allfällige        Fehlstelle    beim     Verschweissen     ,des gegenüber dem     Kernquerschnitt    immer  hin grossen     Kontraktplättchens        vermieden    wird  und.

   anderseits auch die Möglichkeit gegeben  ist, mit kleinerer Stromstärke, als, zur  Verschmelzung     der        Kontaktplättchen    nötig  wäre, zu     schweissen,    wodurch wiederum erst      ,die automatische Verechweissung der Elektro  den kleinen     Querschnittes        ermöglicht        wird.     



  Im folgenden werden verschiedene     Aus-          führungsmöglichkeiten    der Erfindung an  Hand der in     den        Figurendargestellten    Bei  spiele erläutert.  



  Wie in Fig. 1 und 2, ,gezeigt, können, zur  Übertragung von ,Strom. und Vorschubbewe  gung ,geschlitzte Metallplättchen 2 dienen.  Die Elektrode erhält hierbei Ausnehmungen,  in welche die     Plättehen.    2     eingreifen.        Diese     Mitnehmerplättchen schleifen zweckmässig  einerseits zwischen Stromzuführungsbacken  4, die     wassergekühlt    'sein können,     anderseits     greifen sie in eine Vorschubeinrichtung ein,  welche zweckmässigerweise entweder, wie ge  zeichnet, ein Spindelantrieb 3, oder ein end  loser Bandantrieb sein kann.  



  In. Fig. 3 ist :gezeigt, wie bei Verwen  dung     einer        Kupplungshülse    5 zur Verbin  dung zweier aufeinanderfolgender Elektro  den die .Schlitze für das Mitnehmerplättchen  2, wenn     es        (die        eingestellte    Teilung verlangt;

    durch     diese        Hülse    hindurch in die     Elektrode          eingefräst        werden:        können.    In diesem .

       Falle     werden     zweckmässig    kurze     Endstücke    der     um-          mnamteltem    Elektroden -durch Fräsen oder  Schleifen blankgemacht und ,durch die     Kupp-          lungshülslen        miteinander        verbunden.        Einige          ,dieser        Hülsen    weisen dann selbst auch die       Schlitze    auf.  



  Fig. 4 zeigt, wie eine von einer Rolle  Elektrode 1 mit den beschriebenen       geschlitzten        Plättchen        .2        versehen        wird.        Ein     Vorschubmotor 8 treibt über ein Vorgelege  die Gewindespindel 9 und zugleich einen  Kurbelbetrieb, der (den Fräsmotor 7 und da  mit ,die beiden! Fräser 6 periodisch in vom der  Vorschubgeschwindigkeit abhängigen       gegen    die     Elektrode        vorschiebt     und     wieder        zurückzieht.    So     werden    die  Schlitze unabhängig von z der Vorschubge  schwindigkeit in ;

  gleichem Abständen vonein  ander engefräst, woben diese Abstände durch  Veränderung des Übersetzungsverhältnisses       zwischen        Gewindespindel        und,        Kurbeltrieb     innerhalb einer Elektrodenlänge beliebig ver  ändert     werden:

          können.       Mit Rücksicht auf die Verwendung ge  schlitzter Stromzufuhr- und     Mitnehmerplütt-          chen    erfolgt die Anfräsung zwecklmässig an  zwei. gegenüberliegenden Stellen des Umfan  ges der Elektrode,     während    bei     anderweitiger     Ausgestaltung der stromzuführenden     Mit-          nehmer        gegebenenfalls        eine        neinseitige        An-          fräsung    der Elektrodenummantelung ,genügt.  



  Dass Abziehen ,der geschlitzten Plättchen  nach Passierender Vorschubvorrichtung und  Stromzuführungsbacken erfolgt zweckmässig  durch geeignete Abstreif- oder Ausstossvor  richtungen, die mit einer Einrichtung zum  Einschiebender Plättchen von einem Vorrats  stapel aus     gekuppelt    sein     können.        während     des Elektrodenvorschubes berührt immer zu  mindest ein Plättchen (die Stromzuführungs  backen und ,greift in die Vorschubvorrich  tung ein.. Sowohl ,Stromzufuhr, als auch  Elektrodenvorschub bleiben daher während  des ganzen Schweissvorganges ohne Unterbre  chung. Im.

   Fig. 4 ist eine Vorrichtung zum  Einschieben und     eine    zum     Abstreifen,        de          Plättchen.        unigedeutet.     



  In Fig. 5 isst eine -Ausführung der     Strom-          zuführungs,-    und, Vorschubvorrichtung -mit  gefederten Mitnehmern dargestellt, die auf  einem endlosen Bande, einer Kette, einem  Drahtseil oder dergl. in ;gleichen, jedoch  kleiner als die Elektrodenlänge zu bemessen  den Abständen befestigt sind'.

   Die zur     Her-          stedlung        der        blanken        ,Stellen        dienende        Ein-          richtung        ist        nicht        dargestellt.        Es    kann dies  wie in Fig. 4,eine Fräseinrichtung sein, ,die  etwa ähnlich betätigt wird, wie in dieser  Figur     :

  gezeigt.        Die        Mitnehmen        werden    gegen  die blankgemachten Stellen der ummantel  ten     Elektroden        gepresst,        wodurch    ein     sicherer          Kontakt    -und     eine        sichere        Mitnahme        .gewähr--          leistet    wird.

   Gegenrollen, 13 stützen zweck  mässig die Elektrode gegen, ,das Durchbiegen  durch dem Druck der federnden Mitnehmer,       während    das endlose     Band    durch.     -eine    An  zahl von: Rollen 114 (von denen nur eine ge  zeichnet ist)     gestützt        wird.    An     Stelle        .dieser          Anordnung        können        auch.    zwei     endlose        Bän-          der    oder dergl.

   mit federnd angepressten     Mit-          nehmern,        als        Stromzuführuugsorgane        benützt         werden, wobei     diese    Bänder     symmetrisch    zur       Elektrode        angeordnet    werden,     :derart,    dass  sich ihre Anpressdrücke :gegenseitig aufheben.  



  Fig. 6 zeigt schliesslich, in welcher Weise  eine     Gewindespindel    15     unmittelbar,    also  ohne     Vermittlung    von     Plättchen,    zum Vor  schub und zur Stromübertragung auf die  blankgemachten Stellen :der Elektrode 1     her-          angezogen    werden kann. Die     Gewindespindel          ist        zweckmässig    hohl und     wassergekühlt    und       kann        aus    .gut     stromleitendem    Metall, z. B.

    einer     Kupferlegierung,        ausgeführt    werden.  Oberhalb     diesem        Spindel    kann eine     zweite,     zweckmässig gleichachsige, aus (,gehärtetem .)  Werkzeugstahl bestehende und mit gezahn  tem Spindelgang, d. h.

   Schneiden versehene  Spindel von gleicher Ganghöhe mitgedreht  werden, die in     :einfacher        Weise    das Einfräsen  .der Schlitze in die Ummantelung des Elek  trodenkernes in gleichen, stets kleiner als :die  Elektrodenlänge zu bemessenden Abständen       besorgt.    Die     Stromzuführung    zur     Vorschub-          spindel    15 kann zweckmässig über die Lager  dieser Spindel erfolgen. Der Antrieb ist nicht  dargestellt und     erfolgt    z. B. von einem Motor  über ein Vorgelege.

   Es wird sich empfehlen,       ,die    erwähnte, zur     Herstellung    der Schlitze  dienende Gewindespindel auf das obere Ende  der     zum    Vorschub und zur Stromzuführung  dienenden Gewindespindel aufzuschieben,  gegen     Verschiebung    und     Verdrehung    zu  sichern und     gegebenenfalls    elektrisch von  dieser zu     isolieren.    Beide Spindeln können  auswechselbar angeordnet sein.

   Zur Stützung  der Elektrode lassen sich, wie in Fig. 5,  Geigenrollen 13     verwenden.    Zur     Kühlung    der       Spindel    15     kann.    ein in ihren hohlen     Innen     raum führendes Rohrsystem dienen, das den  Zu- und Abfluss des Kühlwassers: vermittelt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Schweissen mittels eines Schweisskopfes, dadurch gekennzeichnet, dass die den Strom dem Elektrodenkern zuführenden und gleichzeitig den Vor schub der Elektrode bewirkenden Ele mente an blankgemachten Stellen der ummantelten Elektrode, welche unterein- ander gleiche Abstände, die geringer sind als die Elektrodenlänge, besitzen, zur Einwirkung gebracht werden. II. Einrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der blanken Stellen an der Elektrode die nende Werkzeuge im Schweisskopf unter gebracht sind. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach dem Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass geschlitzte Metallplättchen an die blankgemachten Stellen der umhüllten Elektrode ange setzt werden, worauf die Schlitzplättchen an Stromzuführungsbacken schleifen und in Mitnehmer eines Vorschubmechanis mus eingreifen. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, bei welchem die eingestellte Teilung das An setzen des geschlitzten Metallplättchens an einer zur mechanischen und elektri schen Verbindung zweier aufeinanderfol gender Stabelektroden dienenden Kupp- lungshülse verlangt, dadurch gekenn zeichnet, dass die Metallplättchen mit durch diese Kupplungshülse hindurch in die Elektrode eingefräste Schlitze in Eingriff gebracht werden. 3.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die geschlitz ten Metallplättchen nach Durchgang durch den ganzen Vorschubmechanismus selbsttätig abgestreift werden. 4. Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die geschlitz ten Metallplättchen nach Durchgang durch den ganzen Vorschubmechanismus selbsttätig abgestreift werden. 5. Einrichtung nach Patentanspruch II, ge kennzeichnet durch eine von dem Antrieb des Vorschubmechanismus in Abhängig keit von der Vorschubgeschwindigkeit derart gesteuerte Fräsvorrichtung, dass der Fräser an die Elektrode zwecks Blanklegung ihres Kernes abwechselnd herangeschoben und wieder zurückge zogen wird. 6.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass eine Frässpin- delachse parallel zur Achse der Elek trode angeordnet ist. 7. Einrichtung nach Patentanspruch IL da durch gekennzeichnet, dass an einem end losen, motorisch ;getriebenen und: selbst- tätig gesteuerten Bande federnd an die Elektrode angepresste Mitnehmer be festigt sind, deren Abstände denen der blanken Stellen der Elektrode entspre chen. 8.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass eine wasser gekühlte Gewindespindel zur Stromzu führung und zum Vorschub verwendet _ ist, die mit einer Frässpindel von glei cher Ganghöhe gleichachsig gekuppelt ist und direkt in die von der Frässpindel blankgemachten Stellen der Elektroden ummantelung eingreift. 9. Einrichtung nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass die Spindeln auswechselbar angeordnet sind. <B>10.</B> Einrichtung nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass die hin- und hergehende Bewegung der Fräseinrich- tung im Verhältnis zur Vorschubbewe- güng verstellbar ist.