Schweissmaschine mit einer oder mehreren bewegten Elektroden Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schweissma- schine mit einer oder mehreren bewegten Elektroden.
Es sind Schweissmaschinen, insbesondere auch solche mit drahtförmigen Elektroden, beispielsweise aus der schweizerischen Patentschrift Nr.370175 bekannt. Bei Schweissmaschinen zum Erstellen von Schweissnähten ist es nachteilig, dass der Schweissbeginn einen nicht statio nären Anfahrzustand darstellt, währenddem der Schweissdruck auf das zu schweissende Gut, die Vor schubgeschwindigkeit des Schweissgutes und die Schweissstromstärke keine konstanten Werte aufwei sen.
Diese Grössen sind daher aufeinander derart abzu stimmen, dass nicht der Anfang der Schweissnaht entwe der zu wenig geschweisst wird oder verbrennt und festigkeits- oder abdichtungsmässig nicht genügt. Es wurde schon mit komplizierten Steuerungen versucht, diese drei voneinander abhängigen Grössen im Anfahrzu stand aufeinander abzustimmen. Die dafür aufgewende ten Mittel sind jedoch sehr gross und derartige Steuerun gen störanfällig.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung einer einfachen und sicheren Lösung. In diesem Sinne kennzeichnet sich die erfindungsgemässe Schweissma- schine durch eine Starthilfe-Vorrichtung zum Beschleuni gen des Schweissgutes, welche Vorrichtung diesem Schweissgut eine der Geschwindigkeit der bewegten Elek trode oder Elektroden nach Betrag und Richtung ent sprechende gleiche Geschwindigkeit vor dem Einlauf des Schweissgutes in die Schweissstelle vermittelt.
Ein Ausführungsbeispiel des. Erfindungsgegenstandes wird anschliessend anhand von Figuren erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Aus schnittes einer Schweissmaschine mit drahtförmigen Elektroden, welche zwei Schweisselektrodenträgerrollen teilweise umschlingen, Fig. 2 eine Ansicht einer Starthilfevorrichtung, in Pfeilrichtung gemäss Fig. 1 betrachtet.
In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer automatischen Schweissmaschine dargestellt, deren Funktionsweise in der schweizerischen Patentschrift Nr. 370 175 eingehend beschrieben ist. Diese Schweissmaschine 1 ist mit einem unteren festen Arm 3 und einem oberen schwenkbaren Arm 5 ausgerüstet. Der obere Arm 5 trägt eine obere Elektrodenträgerrolle 7, der untere feste Arm 3 eine untere Elektrodenträgerrolle 9. Längs dem unteren Arm 3 angebrachte Schienen 13 dienen der Aufnahme eines auf diesen Schienen 13 verschiebbaren Wagens 11, wel cher mit einem Blechhalter 15, z.B. in Form einer S- Schiene, versehen ist.
Ein am Maschinengestell und am Wagen 11 befestigtes Rückzugband 17 dient dazu, den ausgefahrenen Wagen 11 in seine Ausgangslage zurück zuziehen (Fig. 1). Dieses Band 17 setzt der Bewegung des Wagens 11 in Richtung gegen die Rollen 7 und 9 zu einen gewissen Widerstand entgegen. Am Wagen 11 ist ferner eine Anschlagschiene 19 befestigt, welche in der Ausgangslage des Wagens 11 an einem Puffer 21 anliegt. Dieser Puffer 21 sitzt auf einer Stange 23, die in einem Rohr 25 mittels einer Schraube 27 festgeklemmt ist.
Die Auszugslänge der Stange 23 und damit die Lage des Puffers 21 können eingestellt werden, so dass entspre chend dem Schweissgut auch die Endlage des Wagens 11 bezüglich der die Elektrodenträgerrollen 7 und 8 um schlingenden, drahtförmigen Elektroden einstellbar ist.
Am Rohr 25 ist ein Träger mit einem Steuernocken 29 befestigt, welcher in seiner Ausgangslage einen End- schalter 31 betätigt, der die ganze Schweissanlage schal tungsmässig in einer zum Schweissen bereiten Lage hält. Die vordere Führung des Rohres 25 erfolgt über einen Halter 26, an welchem ein Federblatt 28 befestigt ist, das seinerseits über einen Halter 30 mit dem Maschinenge stell 2 verbunden ist. Diese vordere Führung des Rohres 25 kann natürlich auch über Rollen erfolgen, was indessen eine aufwendigere Lösung darstellt.
Am Maschinengestell 2 sitzt ferner ein vorderer und ein hinterer Anschlag 33 bzw. 36, welchem eine An schlagplatte 35 einer Steuerstange 37, die über diese Platte 35 mit dem Rohr 25 verbunden ist, gegenüber liegt.
Das Ende 39 der Steuerstange 37 ist abgesetzt und im Querschnitt ungefähr dreieckförmig, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht. Die Schweissmaschine ist mit einer unteren Drahtan triebswalze 41 versehen, deren axiale Breite so gross ist, dass sie einerseits in einer entsprechenden Nut 42 einen untern Elektrodendraht 53 aufnehmen kann und anderer seits daneben eine Fläche aufweist, auf welcher die obere Fläche der Steuerstange 37 zum Anliegen gebracht werden kann. Unter der Steuerstange 37 befindet sich eine Anhebewalze 43, welche in einer Gabel 45 sitzt, die über eine Stange mit einem Steuerkolben 47 in einem hydraulischen Zylinder 49 verschiebbar gelagert wird.
Der Zylinder 49 ist z.B. an eine pneumatische Versorger leitung 51 angeschlossen, wobei dieses pneumatische System und damit die Bewegung des Kolbens 47 mit der Bewegung der Schweissrollen 7 und 9 in anschliessend erläuterter Weise synchronisiert ist.
Eine obere Drahtantriebswalze 57 bewegt einen obe ren Schweisselektrodendraht 55, wie dies ausführlich in der genannten schweizerischen Patentschrift dargelegt wird.
Soll mit der Schweissmaschine ein oberes Blech 59 und ein unteres Blech 61 miteinander verschweisst wer den, so geschieht dies wie folgt: Die Schweissmaschine sei in ihrer Ausgangslage (Fig. 1). In dieser Lage befinden sich die den Berührungs punkt der um die Elektrodenträgerrollen 7 und 9 ge schlungenen, drahtförmigen Elektroden nächstliegenden Teile der Bleche 59 und 61 in vorbestimmtem Abstand D von den Rollen. Der Wagen 11 liegt mit seiner Anschlag schiene 19 am Puffer 21 auf, welcher seinerseits über das Rohr 25 und die Anschlagplatte 35 am Puffer 36 anliegt.
In dieser Ausgangslage berührt die Steuerstange 37 die Drahtantriebswalze 41 nicht, sondern liegt nur auf der Steuerwalze 43 auf (Fig. 2). Durch Betätigung des Kom mandoschalters wird der obere. schwenkbare Arm 5 derart abgesenkt, dass sich die beiden Rollen 7 und 9 berühren.
An der Schweissmaschine bewegt sich vorläufig nichts. Nach Erreichen des Schweissdruckes wird der Drahtvorschub und der Strom eingeschaltet. Die Draht antriebswalzen 41 und 57 und mit ihnen die Schweiss- elektrodendrähte 53 und 55, welche die beiden Schweiss- elektrodenträgerrollen 7 und 9 teilweise umschlingen und diese antreiben können, setzen sich in Bewegung.
Wenn das pneumatische System die beiden Rollen 7 und 9 in ihre Schweisslage bringt, wird auch Druckluft durch die Versorgerleitung 51 in den Zylinder 49 gepresst und drückt den Steuerkolben 47 mit der Gabel 45 und der Steuerwalze 43 sowie der daraufliegenden Steuerstan ge 37 nach oben gegen die Peripherie der Drahtantriebs walze 41. Unter der Wirkung der drehenden Walze 41 wird daher die auch auf der Steuerwalze 43 aufliegende Steuerstange 37 in Richtung auf die Schweisselektroden- trägerrollen 7 und 9 hin beschleunigt. Der Puffer 21 stösst dazu über die Anschlagschiene 19 den Wagen 11 mit den beiden zu verschweissenden Blechen 59 und 61 vor sich.
Sobald das Rohr 25 am Puffer 33 anstösst, trennt sich der Wagen 11 infolge seiner Bewegungsener gie vom Puffer 31 und läuft antriebslos gegen die Elektrodenträgerrollen 7 und 9. Hierauf gelangen die Bleche 59 und 61 zwischen die Drähte 53 und 55 auf den Rollen 7 und 9, welche die Bleche mitsamt dem sie tragenden Wagen 11 weiterbewegen, Dabei sind die Distanzen derart gewählt, dass der Wagen 11 mit den beiden Blechen 59 und 61 auf die gleiche Geschwindig keit gebracht wird wie die beiden Elektrodendrähte 53 und 55, so dass beim Einlaufen der Bleche 59 und 61 zwischen die beiden Drähte 53 und 55 auf den Rollen 7 und 9 zwischen den Blechen 59 und 61 und den Drähten 53 und 55 keine Relativgeschwindigkeit herrscht,
und daher von Anfang an die Schweissung mit fliegendem Start, d.h. mit konstanter Geschwindigkeit durchgeführt werden kann. Auf diese Weise wird somit gleich von Schweissbeginn an eine stationäre Durchlaufgeschwindig keit erreicht, so dass auch der Schweissstrom und der Schweissdruck vom Anfang bis zum Ende auf praktisch gleichem Wert gehalten werden können. Dadurch ent steht eine völlig gleichmässige, von vorne bis hinten gleich gute Schweissnaht.
Wenn bei dieser Vorwärtsbewegung die Anschlag platte 35 auf den vordern Anschlag 33 aufläuft, so bewegt sich der Wagen i l mit seiner Anschlagschiene 19 vom Puffer 21 weg, während das ganze Steuersystem mit der Steuerstange 37 und dem abgesetzten Ende 39 in der vordern Endlage verbleibt. Sobald das abgesetzte Ende 39 der Steuerstange 37 unter die Drahtantriebswalze 41 kommt, hört der Antrieb der Steuerstange durch die Antriebswalze 41 auf, da die Steuerwalze 43 sich nicht über ihre obere Endlage hinausverschiebt.
Daher stellt sich zwischen dem abgesetzten Ende 39 und der Fläche der Antriebswalze 41 ein Spalt ein, welcher verhütet, dass die Steuerstange 37 mit ihrer Anschlagplatte 35 dauernd gegen den vordern Anschlag 33 gepresst wird und die Steuerstange sowie die Antriebsfläche der Walze 41 sich umsonst abnützen.
Am Ende der Schweissung der beiden Bleche 59 und 61 wird der Blechhalter 15 geöffnet, so dass der Wagen 11 frei wird und unter dem Zug des Rückzugbandes 17 wieder in seine Ausgangsstellung zurückfährt, bis die Anschlagschiene 19 am Puffer 21 anliegt. Dann wird die Stange 25 wieder in die Ausgangslage zurückgestossen, da sich ja auch die Rolle 43 am Ende der Schweissung abgesenkt hat.
Um entsprechend der Länge der Bleche 59 und 61 den Abstand D von dem Berührungspunkt der beiden drahtförmigen Elektroden zwischen den Rollen 7 und 9 einstellen zu können, kann der Puffer 21 durch Auszie hen der Stange 23 aus dem Rohr<B>25</B> verstellt werden.
Durch Verwendung einer derartigen Starthilfe ist es möglich, insbesondere auch am Schweissbeginn erstklas sige Schweissnähte zu erhalten, welche über die ganze Länge homogen sind und keine spezielle Steuerung für den Anfahrstrom sowie die Anfahrdruckverhältnisse be nötigen. Die beschriebene Starthilfe-Vorrichtung ist im Aufbau und in der Herstellung äusserst einfach, synchro nisiert sich automatisch und ist nicht störanfällig.
Welding machine with one or more moving electrodes The present invention relates to a welding machine with one or more moving electrodes.
There are welding machines, in particular those with wire-shaped electrodes, for example from Swiss Patent No. 370175. In welding machines for creating weld seams, it is disadvantageous that the start of welding represents a non-stationary start-up state, while the welding pressure on the material to be welded, the feed speed of the welding material and the welding current strength do not have constant values.
These sizes are therefore to be coordinated with one another in such a way that the start of the weld seam is either not welded too little or burns and is insufficient in terms of strength or sealing. Attempts have already been made with complicated controls to coordinate these three interdependent variables in the starting position. However, the funds expended for this are very large and such controls are prone to failure.
The present invention aims to provide a simple and safe solution. In this sense, the welding machine according to the invention is characterized by a start-up device for accelerating the welding material, which device provides this welding material with a speed corresponding to the speed of the moving electrode or electrodes according to amount and direction before the welding material enters the welding point conveyed.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention will then be explained with reference to figures. It shows: FIG. 1 a schematic side view of a section of a welding machine with wire-shaped electrodes which partially loop around two welding electrode support rollers, FIG. 2 shows a view of a starting aid device, viewed in the direction of the arrow according to FIG.
1 shows a section from an automatic welding machine, the mode of operation of which is described in detail in Swiss Patent No. 370 175. This welding machine 1 is equipped with a lower fixed arm 3 and an upper pivotable arm 5. The upper arm 5 carries an upper electrode carrier roller 7, the lower fixed arm 3 a lower electrode carrier roller 9. Rails 13 attached along the lower arm 3 serve to accommodate a carriage 11 which can be moved on these rails 13 and which is equipped with a sheet metal holder 15, e.g. in the form of an S-rail.
A retraction belt 17 attached to the machine frame and to the carriage 11 is used to pull the extended carriage 11 back into its starting position (FIG. 1). This belt 17 opposes the movement of the carriage 11 towards the rollers 7 and 9 to a certain degree. A stop rail 19 is also attached to the carriage 11, which rail rests against a buffer 21 in the starting position of the carriage 11. This buffer 21 is seated on a rod 23 which is clamped in a tube 25 by means of a screw 27.
The extension length of the rod 23 and thus the position of the buffer 21 can be adjusted so that the end position of the carriage 11 with respect to the wire-shaped electrodes looping around the electrode support rollers 7 and 8 can be adjusted according to the weld metal.
A carrier with a control cam 29 is attached to the tube 25, which in its starting position actuates a limit switch 31 which keeps the entire welding system in a position ready for welding in terms of circuitry. The front guidance of the tube 25 takes place via a holder 26 to which a spring leaf 28 is attached, which in turn is connected via a holder 30 to the machine frame 2 alternately. This front guidance of the tube 25 can of course also take place via rollers, which, however, represents a more complex solution.
On the machine frame 2 also sits a front and a rear stop 33 and 36, which is a stop plate 35 on a control rod 37, which is connected to the tube 25 via this plate 35, opposite.
The end 39 of the control rod 37 is offset and approximately triangular in cross-section, as can be seen from FIG. The welding machine is provided with a lower Drahtan drive roller 41, the axial width of which is so large that it can receive a lower electrode wire 53 in a corresponding groove 42 and on the other hand has a surface on which the upper surface of the control rod 37 to rest can be brought. Under the control rod 37 there is a lifting roller 43, which is seated in a fork 45 which is mounted displaceably in a hydraulic cylinder 49 via a rod with a control piston 47.
The cylinder 49 is e.g. connected to a pneumatic supply line 51, this pneumatic system and thus the movement of the piston 47 being synchronized with the movement of the welding rollers 7 and 9 in the manner explained below.
An upper wire drive roller 57 moves an Obe Ren welding electrode wire 55, as set out in detail in the aforementioned Swiss patent.
If an upper sheet 59 and a lower sheet 61 are to be welded to one another with the welding machine, this is done as follows: The welding machine is in its starting position (FIG. 1). In this position are the point of contact of the looped around the electrode support rollers 7 and 9, wire-shaped electrodes closest parts of the metal sheets 59 and 61 at a predetermined distance D from the rollers. The carriage 11 rests with its stop rail 19 on the buffer 21, which in turn rests on the buffer 36 via the tube 25 and the stop plate 35.
In this starting position, the control rod 37 does not touch the wire drive roller 41, but only rests on the control roller 43 (FIG. 2). By pressing the command switch, the upper. pivotable arm 5 is lowered so that the two rollers 7 and 9 touch.
At the moment nothing is moving on the welding machine. When the welding pressure is reached, the wire feed and the current are switched on. The wire drive rollers 41 and 57, and with them the welding electrode wires 53 and 55, which can partially wrap around the two welding electrode carrier rollers 7 and 9 and drive them, start moving.
When the pneumatic system brings the two rollers 7 and 9 into their welding position, compressed air is also pressed through the supply line 51 into the cylinder 49 and pushes the control piston 47 with the fork 45 and the control roller 43 and the control rod 37 up against the Periphery of the wire drive roller 41. Under the action of the rotating roller 41, the control rod 37, which is also resting on the control roller 43, is therefore accelerated in the direction of the welding electrode carrier rollers 7 and 9. To this end, the buffer 21 pushes the carriage 11 with the two metal sheets 59 and 61 to be welded in front of it via the stop rail 19.
As soon as the tube 25 hits the buffer 33, the carriage 11 separates from the buffer 31 as a result of its movement energy and runs against the electrode support rollers 7 and 9 without a drive. The sheets 59 and 61 then pass between the wires 53 and 55 on the rollers 7 and 9 , which move the sheets along with the carriage 11 carrying them, the distances are selected such that the carriage 11 with the two sheets 59 and 61 is brought to the same speed as the two electrode wires 53 and 55, so that when the Sheets 59 and 61 between the two wires 53 and 55 on the rollers 7 and 9 between the sheets 59 and 61 and the wires 53 and 55 there is no relative speed,
and therefore the welding with a flying start from the start, i.e. can be performed at a constant speed. In this way, a steady throughput speed is achieved right from the start of welding, so that the welding current and welding pressure can be kept at practically the same value from start to finish. This creates a completely uniform weld seam that is equally good from front to back.
If during this forward movement the stop plate 35 runs up on the front stop 33, the carriage i l moves with its stop rail 19 away from the buffer 21, while the whole control system with the control rod 37 and the remote end 39 remains in the front end position. As soon as the remote end 39 of the control rod 37 comes under the wire drive roller 41, the drive of the control rod by the drive roller 41 stops, since the control roller 43 does not move beyond its upper end position.
Therefore, there is a gap between the offset end 39 and the surface of the drive roller 41, which prevents the control rod 37 with its stop plate 35 from being constantly pressed against the front stop 33 and the control rod and the drive surface of the roller 41 wear out in vain.
At the end of the welding of the two sheets 59 and 61, the sheet metal holder 15 is opened so that the carriage 11 is free and, under the pull of the retraction belt 17, moves back into its starting position until the stop rail 19 rests on the buffer 21. Then the rod 25 is pushed back into the starting position, since the roller 43 has also lowered at the end of the weld.
In order to be able to adjust the distance D from the contact point of the two wire-shaped electrodes between the rollers 7 and 9 according to the length of the metal sheets 59 and 61, the buffer 21 can be pulled out of the tube by pulling the rod 23 out adjusted.
By using such a starting aid, it is possible to obtain first-class welds, especially at the start of welding, which are homogeneous over the entire length and do not require any special control for the start-up current or the start-up pressure conditions. The start-up device described is extremely simple in structure and manufacture, synchro nized automatically and is not prone to failure.