DE102005024459A1

DE102005024459A1 - Schweißverfahren und Schweißvorrichtung

Info

Publication number: DE102005024459A1
Application number: DE200510024459
Authority: DE
Inventors: Ulrich Prof. Dr. Dilthey; Konrad Wilms
Original assignee: Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
Current assignee: Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2006-11-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schweißen mit einem Schweißdraht, wobei ein Schweißdraht, insbesondere von einer Schweißdraht-Vorratsrolle, einem Schweißbrenner zugeführt wird, wobei der Schweißdraht (3) vor dem Schweißvorgang, insbesondere vor dem Schweißbrenner (5), in seinem Querschnitt (Q1) umgeformt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Schweißvorrichtung, umfassend einen Schweißbrenner/Brennerkopf, dem ein zu verschweißender Schweißdraht zuführbar ist, wobei vor dem Schweißbrenner/Brennerkopf (5) eine Umformvorrichtung (8) angeordnet ist, durch die hindurch der Schweißdraht (3) förderbar und mit der der Querschnitt (Q1) des Schweißdrahtes (3) umformbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schweißen mit einem Schweißdraht, wobei ein Schweißdraht, insbesondere von einer Schweißdraht-Vorratsrolle, einem Schweißbrenner zugeführt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Schweißvorrichtung, umfassend einen Schweißbrenner/Brennerkopf, dem ein zu verschweißender Schweißdraht zuführbar ist.

Ein derartiges Verfahren bzw. auch derartige Schweißvorrichtung sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Beispielsweise beim Metallschutzgasschweißen (MSG-Schweißen) kann das genannte gattungsgemäße Verfahren zum Einsatz kommen. Es handelt sich hierbei im Wesentlichen um ein Elektroschweißverfahren, bei dem in einem gezündeten Lichtbogen, insbesondere unter Schutzgas, beispielsweise Argon oder ein anderes Inertgas bzw. ein die Oxidation verhinderndes Gas Metall von einem Schweißdraht, dessen Ende eine Elektrode bildet, auf ein Schweißgut übertragen wird, welches die andere Elektrode bildet.

Die eingesetzten Drahtdurchmesser der Schweißdrähte sind nach unten hin begrenzt, da zu geringe Durchmesser zu einer erhöhten Knickanfälligkeit und somit zu Problemen bei der Drahtförderung führen, insbesondere wenn dies in bekannter Weise maschinell durch entsprechende Drahtfördervorrichtungen durchgeführt wird. Somit kommen im Wesentlichen bekanntermaßen Durchmesser von etwa 0,8 mm bis 1,6 mm bei Stahl beim üblichen industriellen Schweißen zum Einsatz.

Insbesondere, sofern dünne Bleche zu verschweißen sind, ist man bestrebt, geringere Drahtdurchmesser als die zuvor angegebenen einzusetzen, so dass bei dünneren Blechen das zuvor genannte gattungsgemäße Verfahren nicht optimal zum Einsatz kommen kann und insoweit häufig auf die sogenannten Strahlschweißverfahren ausgewichen wird.

Diese Problematik ergibt sich insbesondere auch im Bereich des Fahrzeugbaus, wo zur Energieeinsparung in den letzten Jahren verstärkt Leichtbaustrukturen aus Aluminium zum Einsatz kommen. Für die Fertigung von Aluminiumkomponenten hat sich zwar das Metallschutzgasschweißen als wirtschaftliches Fügeverfahren bewährt, jedoch ist gerade auch hier das Schweißverfahren auf Drahtdurchmesser im Wesentlichen oberhalb von 1 mm beschränkt. Schweißdrähte mit Durchmessern von 1 mm bis 1,6 mm stellen einen bekannten und bewährten Kompromiss zwischen leichter Tropfenablösung und Fördersicherheit des Schweißdrahtes dar. Geringere Durchmesser führen bekanntermaßen zu einer Knickanfälligkeit bei der Drahtförderung, so dass gerade auch beim Schweißen von dünnen Aluminiumblechen, wie beispielsweise von nur 0,5 mm Stärke, auf andere Verfahren ausgewichen werden muss.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit zu stellen, mit denen ohne die vorgenannten Probleme auch geringere Drahtdurchmesser bzw. kleinere Drahtquerschnitte im Bereich des Elektroschweißens, insbesondere des Metallschutzgasschweißens, zum Einsatz kommen können, insbesondere um auch eine Verschweißung dünner Bleche, beispielsweise unterhalb von 1 mm Stärke mit einem derartigen Verfahren durchführen zu können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren der vorgenannten gattungsgemäßen Art, bei dem der Schweißdraht vor dem Schweißvorgang, d.h. zeitlich vor dem Schweißvorgang und insbesondere örtlich vor dem Schweißbrenner, in seinem Querschnitt umgeformt wird.

So kann das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere bei Vorrichtungen, in denen ein Schweißdraht beispielsweise von einem Vorrat, wie einer Vorratsrolle, einem Brenner zugeführt wird, zum Einsatz kommen. Hier, wie auch allgemein bei anderen Ausführungen von Schweißvorrichtungen, erweist sich das erfindungsgemäße Verfahren als besonders vorteilhaft, da die Problematik der Knickanfälligkeit eines dünnen Schweißdrahtes vermieden wird. So wird zunächst gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Schweißdraht üblicher Dimension, wie beispielsweise von 1 oder mehr Millimeter Durchmesser, bis zum Schweißbrenner gefördert und somit zeitlich erst kurz vor dem eigentlichen Schweißvorgang, und örtlich vor dem Schweißbrenner, in seinem Querschnitt umgeformt. Während der gesamten Förderstrecke vom Vorrat bis zum Schweißbrenner liegen demnach übliche und erfahrungsgemäß problemlos einsetzbare Querschnitte beim Schweißdraht vor, mit denen eine Knickanfälligkeit verhindert ist.

Aufgrund der stattfindenden Umformung kann jedoch beim eigentlichen Schweißvorgang in vorteilhafter Weise ein gegenüber dem ursprünglichen Schweißdraht geänderter Querschnitt des Schweißdrahtes eingesetzt werden. Hierbei kann grundsätzlich die Änderung des ursprünglichen Querschnittes zu dem neuen zu verschweißenden Querschnitt beliebiger Art sein, je nach Anforderung, die beim Schweißen zu erfüllen sind.

So wird in einer ersten bevorzugten Ausführung bei der Umformung erreicht, dass die Querschnittsfläche des Schweißdrahtes nach der Umformung gegenüber der Querschnittsfläche des ursprünglichen Drahtes geändert und insbesondere verkleinert wird, um somit zu gewährleisten, dass auch geringere Blechstärken als üblich mit dem vorgenannten Verfahren verarbeitet werden können.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung kann es auch alternativ oder kumulativ mit dem Vorhergenannten vorgesehen sein, die Querschnittsform des Schweißdrahtes zu ändern. Beispielsweise kann die Querschnittsform von rund zu im Wesentlichen rechteckig geändert werden, wobei insbesondere die Seitenverhältnisse des rechteckig geformten Querschnittes unterschiedlich sein können und bevorzugt sind.

In einem besonders bevorzugten Verfahren wird die Kombination beider Umformungsmöglichkeiten kombiniert, so dass bei der Umformung zum einem die Querschnittsfläche des ursprünglichen Drahtes verringert und gleichzeitig auch die Querschnittsform von rund zu im Wesentlichen rechteckig geändert wird.

Gerade die Umformung zu einem Schweißdraht mit im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt weist besondere Vorteile gegenüber runden Schweißdrahtquerschnitten auf, die üblicherweise beim Schweißen verwendet werden. Insbesondere können mit rechteckigen Querschnitten höhere Abschmelzleistungen, ein geringerer Energieeintrag und verbesserte Spaltüberbrückbarkeiten erreicht werden. Gerade die Steigerung der Abschmelzleistungen beim Metallschutzgasschweißen mit rechteckigem Querschnitt resultiert aus dem größeren Verhältnis von Umfang zu Querschnitt und einer höheren Stromdichte. Hierdurch benötigt man wesentlich weniger Energie zum Aufschmelzen des Schweißdrahtes als bei vergleichbaren runden Drahtquerschnitten.

Darüber hinaus ergeben sich Vorteile, wenn der rechteckige Schweißdrahtquerschnitt eine längsgestreckte Form aufweist, d.h. dass der Schweißdraht im Wesentlichen als Band ausgebildet ist, welches eine größere Breite als Dicke aufweist. So kann erreicht werden, dass in Abhängigkeit von der Stellung des Schweißdrahtes zur Schweißrichtung unterschiedliche Einbrandformen und Tiefen realisierbar sind.

Hinsichtlich der Materialwahl sowohl beim Schweißdraht als auch beim Schweißgut ist das erfindungsgemäße Verfahren in keiner Weise beschränkt, so dass die üblichen Materialien, die dem Fachmann beim Schweißen bekannt sind, zum Einsatz kommen können. Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren und eine erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch eingesetzt, um Aluminiumschweißdraht einzusetzen, insbesondere zum Schweißen von Aluminiumblechen mit einer Blechstärke kleiner gleich 1 mm, bevorzugt kleiner gleich 0,5 mm. Erst durch das erfindungsgemäße Verfahren wird dieser Parameterbereich beim Verschweißen von Aluminium erschlossen und war bis dahin nicht nutzbar.

Gemäß der Erfindung werden bereits gute Ergebnisse erreicht, sofern vor dem Schweißbrenner ein einziger Umformungsschritt durchgeführt wird. Als besonders bevorzugt wird es darüber hinaus angesehen, wenn die Umformung in wenigstens zwei Teilumformungen erfolgt, wodurch im Wesentlichen verhindert wird, dass bei einer einzigen Umformung vom Ausgangsquerschnitt zum gewünschten Endquerschnitt zerstörerisch wirkende Kaltumformungen stattfinden. Realisiert werden kann dies dadurch, dass in einer Vorrichtung zur Umformung mehrere Unterbereiche ausgebildet sind, in denen die Teilumformungen erfolgen können.

Es kann weiterhin im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, während der Umformung den umzuformenden Schweißdraht zu erwärmen, was beispielsweise durch eine vor oder in der Umformvorrichtung vorgesehene Erwärmungsvorrichtung realisiert sein kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung kann das erfindungsgemäße Verfahren in einfacher Weise mittels wenigstens einem Paar von Rollen/Walzen erfolgen, zwischen denen der Draht durchläuft. So kann eine derartige Vorrichtung zur Umformung derart ausgebildet sein, dass die jeweiligen Walzenflächen bzw. Rollenfläche aufeinander abrollen, wobei in zumindest einer Rolle bzw. Walze eines derartigen Paares eine Nut eingebracht sein kann, die im Wesentlichen jeden beliebigen Querschnitt und insbesondere erfindungsgemäß bevorzugt einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

So kann, wenn ein Schweißdraht mit ursprünglichem runden Querschnitt in eine derartige Nut geführt und durch das Walzenpaar gefördert wird, erreicht werden, dass eine Umformung derart stattfindet, dass der runde Querschnitt in einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt geändert wird, wobei gleichzeitig auch die Querschnittsfläche verringerbar ist.

Bevorzugt wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Realisierung von wenigstens zwei Teilumformungen wenigstens zwei Paare von Rollenwalzen hintereinander geschaltet, so dass ein Schweißdraht in einem ersten Paar von Rollen/Walzen eine erste Teilumformung und in einem darauffolgenden Paar von Rollen/Walzen eine zweite Teilumformung erfährt. Dies kann beliebig weiter fortgeführt werden, so dass auch mehr als zwei Teilumformungen realisierbar sind.

Gemäß der Erfindung kann es weiterhin vorgesehen sein, dass wenigstens eines der Rollen/Walzenpaare auch eine Förderung des Schweißdrahtes bewirkt. Es kann auch vorgesehen sein, dass in einem üblichen Drahtförderer die Umformung realisiert wird.

Bei einer Realisierung der Umformung mittels wenigstens zwei Paaren von Rollen/Walzen kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Rollen/Walzenpaare untereinander synchronisiert sind, insbesondere eine mechanische Antriebsverbindung aufweisen, die derart ausgestaltet sein kann, dass eine Bewegung eines Rollen-/Walzenpaares eine Bewegung eines anderen Rollen-/Walzenpaares bewirkt. Eine derartige Kopplung kann beispielsweise durch Zahnräder, Getriebebänder oder ähnliches erfolgen.

Da es vorkommen kann, dass bei den Umformungsschritten sich der Schweißdraht, gerade bei einer Verringerung seiner Querschnittsfläche, in der Länge streckt, kann es in einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung vorgesehen sein, dass sich unterschiedliche Rollen-/Walzenpaare mit verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten drehen, damit eine gleichmäßige Förderung des umgeformten Drahtes ermöglicht wird. Hierfür kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass entweder ein übersetzendes Getriebe zwischen den Rollen/Walzenpaaren angeordnet ist oder aber es kann beispielsweise auch dadurch realisiert sein, dass verschiedene Rollen/Walzenpaare unterschiedliche Durchmesser aufweisen.

Es soll ausdrücklich darauf hingewiesen werden, dass die vorgenannte Ausführung der Umformung eines Drahtes durch Rollen bzw. Walzen eine von vielen möglichen Umformungsarten darstellt. Der Fachmann wird hier jede mögliche Art der Umformung einsetzen, die zur Gestaltung eines Drahtes möglich ist. Ebenso ist es denkbar, insbesondere bei einer Veränderung der Querschnittsfläche bei gleich bleibender Querschnittsform, beispielsweise der runden Querschnittsform eines Schweißdrahtes, diese Umformung über ein Ziehverfahren durchzuführen, beispielsweise mittels eines Ziehsteines.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass beim Schweißen mit Aluminiumschweißdraht der elektrische Widerstand der freien Aluminiumdrahtlänge als Regel-/Steuergröße zur Abstandsverstellung des Schweißbrenners zum Schweißgut eingesetzt wird.

Ein derartiges Verfahren, welches in grundsätzlicher Weise im Stand der Technik unter dem Begriff der Lichtbogensensorik bekannt ist, war bislang nur bei der Verwendung von Stahlschweißdraht möglich, da Stahl einen ausreichend hohen Widerstand aufweist, um diesen während des Schweißens messtechnisch zu erfassen und auszuwerten. Demgegenüber hat Aluminium einen weitaus geringeren, im Wesentlichen etwa zehnmal geringeren Widerstand als Stahl, so dass Schweißstromänderungen, die aus der Widerstandsänderung des freien Drahtendes resultieren, bei Aluminiumschweißdrähten mit üblichen, im Stand der Technik bekannten Querschnitten, nicht auswertbar sind.

Da der elektrische Widerstand mit geringer werdendem Drahtquerschnitt zunimmt, erweist sich jedoch der Einsatz dieser Sensorik in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren als möglich, da durch die Querschnittsumformung unmittelbar vor dem Schweißbrenner derart geringe Schweißdrahtquerschnitte einstellbar sind, so dass die sich dann ergebenden Widerstände und damit einhergehenden Schweißstromstärken bzw. deren Änderungen beim Abbrand während des Schweißens messtechnisch auswertbar sind. Erst der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens gestattet es demnach diese Lichtbogensensorik auch bei dünnen Aluminiumdrähten, insbesondere mit einem Querschnitt, der den Querschnitt von runden Aluminiumdrähten mit etwa 1 mm unterschreitet, durchzuführen.

Wie vorgehend erwähnt, erweist es sich als ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass die Möglichkeit besteht, einen rechteckigen Querschnitt des Schweißdrahtes derart zu gestalten, dass der Schweißdraht eine größere Breite als Dicke aufweist, so dass sich ein längliches Bandprofil des Schweißdrahtes ergibt.

Es kann sodann der Schweißdraht mit seiner ausgezeichneten Längsrichtung je nach Anforderung quer oder längs zur Schweißrichtung ausgerichtet werden. Hierbei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn bei Stumpfstößen ein rechteckig verformter Schweißdraht in seiner ausgezeichneten Längsrichtung des Querschnittes quer zur Schweißrichtung ausgerichtet wird und wenn bei Überlappungsstößen ein rechteckig verformter Schweißdraht mit seiner ausgezeichneten Längsrichtung des Querschnitts längs zur Schweißrichtung ausgerichtet wird.

So wird insbesondere bei Stumpfstößen eine Verbesserung der Spaltüberbrückung erreicht, wohingegen bei Überlappstößen eine bessere Anbindung gewährleistet werden kann.

Eine erfindungsgemäße Schweißvorrichtung, die insbesondere zur Durchführung des vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz kommen kann, weist demnach einen Schweißbrenner bzw. Brennerkopf auf, vor dem örtlich, insbesondere unmittelbar vor diesem Schweißbrenner eine Umformvorrichtung angeordnet ist, durch die hindurch ein Schweißdraht förderbar ist und mit der der Querschnitt des Schweißdrahtes umformbar ist.

Wie zuvor beschrieben, kann die Umformvorrichtung entsprechend ausgebildet sein. Bezogen auf die Ausführung mit einem bzw. mehreren Rollen-/Walzenpaaren wird bevorzugt eine umlaufende Nut, insbesondere eine solche mit rechteckigem Querschnitt, derart ausgebildet, dass die Breite der Nut größere ist als die Breite des später verformten Schweißdrahtes.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass dem Schweißdraht bei der Umformung genügend Platz zur Verfügung gestellt wird, um sich einseitig, gegebenenfalls auch zweiseitig, in der Nut auszubreiten. Hierbei kann durch entsprechende Führung des Schweißdrahtes erreicht werden, dass sich eine scharfe, rechteckig ausgebildete Seitenkante am Schweißdraht nach der Umformung einstellt, die unmittelbar an einer Kante bzw. einer senkrechten Seitenwandung der Nut entlanggeführt wurde, wohingegen die gegenüberliegende Seitenwandung des umgeformten Schweißdrahtes eine etwa kreisförmig nach außen gewölbte Form aufnimmt, da in dieser Richtung das verpresste Material des Schweißdrahtes genügend Platz zur Ausdehnung gefunden hat.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgenden Figuren dargestellt. Es zeigen:
1 eine schematische Übersichtsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
2 die Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umformung eines Schweißdrahtes
3 eine Detaildarstellung eines Walzenpaares zur Umformung eines Schweißdrahtes
4 eine Darstellung zur Möglichkeit der Kontaktierung eines umgeformten Schweißdrahtes
5 unterschiedliche Möglichkeiten zur Ausrichtung des Schweißdrahtes nach einer Umformung gegenüber der gewünschten Schweißrichtung
Die 1 zeigt in einer schematischen Übersichtsdarstellung eine mögliche erfindungsgemäße Ausführung einer Schweißvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Erkennbar ist im linken Teil der 1 eine Drahtfördervorrichtung 1, welche eine Drahtspule 2 aufweist, auf der in der Form eines im Wesentlichen endlosen Schweißdrahtes ein Schweißdrahtvorrat gebildet ist, wobei ein Schweißdraht 3 von dieser Drahtspule mittels eines Drahtfördersystems 4 abgezogen und zu einem Schweißbrenner 5 gefördert wird. Hierbei erfolgt die Förderung im Wesentlichen durch ein sogenanntes Schlauchpaket 6, welches hier schematisch dargestellt ist und üblicherweise bei derartigen Vorrichtungen zum Einsatz kommt.
Zeitlich vor dem eigentlichen Schweißvorgang, der an der Spitze 7 des Schweißbrenners 5 stattfindet und örtlich vor dem Schweißbrenner 5 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine Umformvorrichtung 8 dargestellt, durch die der Schweißdraht 3 hindurchgeführt wird, um den Draht bei der hier bevorzugten Ausführung sowohl in seiner Querschnittsfläche als auch in seiner Querschnittsform umzuformen. Hierbei wird die Querschnittsfläche verkleinert und die Querschnittsform von der runden Form in eine eckige Form geändert.
Die Umformvorrichtung 8 ist, wie es in der 2 deutlicher dargestellt ist, aus zwei hintereinander geschalteten Walzenpaaren W1 und W2 gebildet. Hierbei wird erreicht, dass mit dem ersten Walzenpaar W1 eine erste Teilumformung durchgeführt wird und mit dem zweiten Walzenpaar W2 eine zweite Teilumformung. Beispielsweise kann es in einer Ausführung vorgesehen sein, dass eine Gesamtumformung von 39% durchgeführt wird, wobei eine erste Umformung von etwa 25% im ersten Walzenpaar W1 und eine weitere Umformung von 14% im zweiten Walzenpaar W2 durchgeführt wird.
Hierbei kann insbesondere das zweite Walzenpaar W2, welches nur einen geringeren Teil der Verformung durchführt, für eine störsichere Förderung des Schweißdrahtes zur Schweißbrennerspitze Sorge tragen. Die beiden Walzenpaare W1 und W2 können wie zuvor beschrieben miteinander synchronisiert sein, um eine einwandfreie Förderung zu erreichen, wobei die Umfangsgeschwindigkeit beim zweiten Walzenpaar gegenüber der beim ersten Walzenpaar vergrößert ist.
Erkennbar ist weiterhin in der 2, dass ein Schweißdraht 3 mit einem runden Querschnitt Q1 in die Vorrichtung zur Umformung einläuft und mit einem ungeformten, im Wesentlichen länglichen rechteckigen Querschnitt Q2 die Vorrichtung zur Umformung verlässt. So kann neben der Verringerung der Querschnittsfläche auch die Änderung der Querschnittsform mit den zuvor genannten Vorteilen erreicht werden.
Nicht dargestellt ist in der 2 die Möglichkeit, den Schweißdraht 3 vor der Umformung zu erwärmen, um diese Umformung schonender zu gestalten.
Die 3 zeigt eine weitere Detaildarstellung eines der Walzenpaare W1 bzw. W2, wobei hier erkennbar ist, dass die beiden jeweiligen Walzen über Achsen A gelagert sind und die Mantelflächen der Walzen unmittelbar aufeinanderliegen. In der oberen Walze ist der Mantelfläche eine umlaufende Nut 9 angeordnet, deren Tiefe kleiner ist als der Durchmesser des ursprünglich runden zu verformenden Schweißdrahtes 3, so dass beim Durchlaufen durch dieses Walzenpaar der Schweißdraht 3 sowohl in seiner Querschnittsfläche als auch in seiner Querschnittsform umgeformt wird.
Die 4 zeigt eine Möglichkeit, den umgeformten Schweißdraht, der sodann eine bandförmige Elektrode bildet, im Schweißbrenner zu kontaktieren, wofür entsprechend ausgeformte, sogenannte Kontaktschuhe 10 vorgesehen sind, wobei durch die Paarung zweier gegenüberliegender Kontaktschuhe ein im Wesentlichen stabförmiges Element mit rundem Querschnitt gebildet wird, so dass die beiden Kontaktschuhe 10 über ein weiteres Spannelement 11 zusammengehalten werden können. Die jeweiligen Kontaktschuhe 10 weisen an ihrer Berührungsfläche eine entsprechende ausgeformte Aussparung auf, um die bandförmig ausgebildete Elektrode bzw. den bandförmig ausgebildeten Schweißdraht 3 aufzunehmen und hierbei zu kontaktieren.
Die 5 zeigt weiterhin zwei Möglichkeiten, den als Bandelektrode verformten Schweißdraht 3 unterschiedlich auszurichten, nämlich zum einen wie linksseitig in der 5 dargestellt ist, derart, dass die Längsrichtung des Schweißdrahtes in Schweißrichtung verläuft und wie rechtsseitig in der 5 dargestellt, dass die Längsrichtung des Schweißdrahtes 3 quer zur Schweißrichtung verläuft. Dies hat entsprechende Vorteile, je nachdem welche Art von Schweißung durchgeführt wird, beispielsweise bei Stumpfstößen oder Überlappungsstößen, wie vorangehend erwähnt.
Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren kann beispielsweise mit der zuvor konkret beschriebenen Ausführung oder auch bei anderen allgemeinen Ausführungen eine konstante Förderung eines umgeformten Drahtes zu dem Kontaktrohr eines Schweißbrenners erreicht werden, wobei Drahtvorschubgeschwindigkeiten bis zu 10 Meter pro Minute erreicht werden können. Hierbei kann insbesondere mit Verweis auf die 2 des obigen Ausführungsbeispiels beispielsweise ein runder Schweißdraht mit einem Durchmesser von 1 mm verformt werden in einen rechteckigen Schweißdraht mit einem Querschnitt von 0,4 × 1,2 mm². Selbstverständlich sind hier je nach Ausgestaltung der jeweiligen Walzenpaare beliebige Querschnittsformen möglich.

Claims

Verfahren zum Schweißen mit einem Schweißdraht, wobei ein Schweißdraht, insbesondere von einer Schweißdraht-Vorratsrolle, einem Schweißbrenner zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißdraht (3) vor dem Schweißvorgang, insbesondere vor dem Schweißbrenner (5), in seinem Querschnitt (Q1) umgeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Umformung die Querschnittsfläche und/oder die Querschnittsform des Schweißdrahtes (3) geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche verringert und die Querschnittform von rund zu im wesentlichen rechteckig geändert wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Aluminium-Schweißdraht zum Einsatz kommt, insbesondere zum Schweißen von Aluminium-Blechen mit einer Blechstärke kleiner gleich 1 mm, bevorzugt kleiner gleich 0,5 mm.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformung durch wenigstens zwei Teilumformungen erfolgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformung mittels wenigstens einem Paar Rollen/Walzen (W1, W2) erfolgt, zwischen denen der Draht durchläuft.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Rollen-/Walzenpaar (W2) eine Förderung des Schweißdrahtes (3) bewirkt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Rollen-/Walzenpaare (W1, W2) untereinander synchronisiert sind, insbesondere eine mechanische Antriebsverbindung aufweisen, derart, dass die Bewegung eines Rollen-/Walzenpaares (W1) eine Bewegung eines anderen Rollen-/Walzenpaares (W2) bewirkt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Rollen-/Walzenpaare (W1, W2) mit verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten rotieren, insbesondere wofür verschiedene Rollen-/Walzenpaare (W1, W2) unterschiedlichen Rollen-/Walzendurchmesser aufweisen.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schweißen mit Aluminium-Schweißdraht der elektrische Widerstand der freien Aluminiumdrahtlänge als Regel-/Steuergröße zur Abstandsverstellung des Schweißbrenners (5) zum Schweißgut eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schweißen von Stumpfstößen ein rechteckig verformter Schweißdraht (3) mit seiner ausgezeichneten Längsrichtung des Querschnitts (Q2) quer zur Schweißrichtung ausgerichtet wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schweißen von Überlappstößen ein rechteckig verformter Schweißdraht (3) mit seiner ausgezeichneten Längsrichtung des Querschnitts (Q2) längs zur Schweißrichtung ausgerichtet wird.
Schweißvorrichtung umfassend einen Schweißbrenner/Brennerkopf, dem ein zu verschweißender Schweißdraht zuführbar ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schweißbrenner/Brennerkopf (5) eine Umformvorrichtung (8) angeordnet ist, durch die hindurch der Schweißdraht (3) förderbar und mit der der Querschnitt (Q1) des Schweißdrahtes (3) umformbar ist.
Schweißvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformvorrichtung (8) wenigstens ein Paar Rollen/Walzen (W1, W2) aufweist mit denen der Schweißdraht (3) umformbar, insbesondere auch förderbar ist.
Schweißvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer Rolle/Walze eines Rollen-/Walzenpaares (W1, W2) eine umlaufende Nut (9), insbesondere mit eckigem Querschnitt angeordnet ist.
Schweißvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (9) breiter ausgebildet ist, als die Breite eines verformten Schweißdrahtes (3).