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Die Erfindung betrifft ein Gerät, das zum Elektro-Schlacke-Schweißen
mit vorzugsweise einem abschmelzenden Draht an Längsnähten gerader und gewölbter
Bleche von etwa 12 bis 16 mm Dicke einsetzbar ist und bei dem die kupfernen
Formschuhe, die beiderseits des Werkstückes als Badsicherung angeordnet sind; entsprechend
dem Ablauf des Schweißvorganges mit Schweißgeschwindigkeit von dem Gerät mitgeführt
werden; wobei Dickenunterschiede und Kantenversatz an den Rädern und den kupfernen
Formschuhen gleichzeitig und selbsttätig ausgeglichen werden.
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Es sind bereits Elektro-Schlacke-Schweißgeräte bekannt, die für den
gleichen Zweck und ungefähr auch für den gleichen Anwendungsbereich eingesetzt werden
können. Bei einem dieser Geräte handelt es sich um eine Konstruktion, bei der das
Drahtvorschubgerät von einem Hubgetriebe, das auf einem an dem Nahtauslauf des Werkstückes
aufgesetzten Konsol befestigt ist oder auf einer Säule angebracht ist, mittels Kettenzug
senkrecht entsprechend dem Ablauf des Schweißvorganges hochgezogen wird. Bei einem
anderen bekannten Gerät ist das Drahtvorschubgerät von dem Hub- bzw. Klettergerät
getrennt und mit letzterem nur durch ein Hohlkabel verbunden. Die Aufwärtsbewegung,
die mit Schweißgeschwindigkeit erfolgt, wird durch den halbautomatischen und teilweise
auch vollautomatischen Antrieb eines Rades, das auf der Außenfläche des Werkstückes
bzw. auf einer Schiene läuft und das infolge der durch einen hohen Anpreßdruck von
Gegenrollen bzw. Klemmrollen entstehenden Reibung transportiert, vorgenommen. Das
Antriebsrad und die Klemmrollen sind gegenüberliegend angeordnet und führen bzw.
transportieren das Gerät einseitig an der Nahtvorbereitung ebener Werkstückflächen.
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Weiterhin ist ein Gerät bekannt, das sich selbsttätig mit Hilfe von
zwei hintereinander angeordneten, mit einem Spurkranz versehenen Rädern entlang
der Schweißnaht bewegt. Die auf der anderen Seite des Werkstückes den Antriebsrädern
zugeordneten Laufräder dienen ebenfalls zur Führung des Gerätes in der Nahtfuge.
Diese vier Räder des Gerätes werden durch zwei durch die Nahtfuge greifende federnde
Spannbolzen an das Werkstück gepreßt. Der Anpreßdruck für Antriebs- und Laufräder
einerseits und für die Kupferschuhe andererseits muß durch Abstimmung der Federspannung
der beiden federnden Spannbolzen von Hand einreguliert werden. Das Gerät ist daher
nicht geeignet, von sich aus einen schlupffreien Antrieb und einen optimalen Anpreßdruck
der Kupferschuhe zu gewährleisten.
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Ein weiteres bekanntes Gerät besteht aus Zuführungseinrichtungen für
Zusatzwerkstoff und Schweißmittel, einem wärmeabsorbierenden Block zur Kühlung des
flüssigen Schmelzbades, einer Einrichtung zur Erzeugung des Anpreßdruckes mit magnetischen
Mitteln und aus einer profilierten Laufrolle zur Führung des Gerätes in dem Schweißspalt.
Das Gerät wird mittels eines Seiles entlang der Naht gezogen.
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Es gibt aber auch Elektro-Schlacke-Schweißgeräte, die für den senkrechten
Hub des Gerätes eine elektromagnetische Schreiteinrichtung verwenden. Die Führung
dieser Geräte erfolgt durch eine Leitschiene, die parallel zum Luftspalt der Nahtvorbereitung
angeordnet ist.
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Die bekannten Elektro-Schlacke-Schweißgeräte sind kompliziert und
teuer, da entweder ein Hubgetriebe mit Konsol oder eine Hubsäule oder eine elektromagnetische
Schreiteinrichtung für den Transport und die Führung des Gerätes benötigt wird.
Die Schweißdüse wird bei Geräten mit einseitiger Führung bei den nicht zu vermeidenden
Spaltunterschieden in der Nahtvorbereitung und infolge der unsymmetrischen Schwerpunktlage
aus der Mitte des Schweißbades herausgeführt, so daß mit einer zusätzlichen Korrektureinrichtung
diese Abweichung nachreguliert werden muß.
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Ist das Werkstück konvex gekrümmt, können die herkömmlichen Geräte
nicht eingesetzt werden. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein einfaches, leicht handliches Elektro-Schlacke-Schweißgerät zu entwickeln, mit
dem nicht nur ebene bzw. leicht gekrümmte, sondern auch Kugel- und Rundkörper ohne
Hilfseinrichtungen, wie Konsole, Hubsäule oder gezahnte Führungsschienen, schweißbar
sind und das in der Lage ist, Dickenunterschiede und Kantenversatz der Werkstücke
selbsttätig auszugleichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Elektro-Schlacke-Schweißgerät
mit einer Drahtzuführung durch ein Hohlkabel oder mittels eines aufgesetzten Drahtvorschubgerätes
und einem auf den Flaschenkanten der Nahtfuge der zu verbindenden Teile laufenden
kegelförmigen, verzahnten Führungsrad, das in die Schweißfuge gepreßt wird, dadurch
gelöst, daß das Führungsrad von Hand oder mechanisch antreibbar und durch die offene
Stoßfuge hindurch über ein elastisches Gelenkhebelsystem mit einem auf den gegenüberliegenden
Flankenkanten ebenfalls anliegenden kegelförmigen, glatten Rad verbunden ist. Gemäß
einer Weiterbildung weist das Gelenkhebelsystem einen verstellbaren elastischen
Druckbolzen auf, der sowohl das antreibbare Führungsrad und das glatte Rad als auch
kupferne Form-Schuhe an die zu verbindenden Teile anpreßt. Dabei werden Dickenunterschiede
und Kantenversatz an den Rädern und den kupfernen Formschuhen gleichzeitig und selbsttätig
ausgeglichen.
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Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels in den F i g.
1 und 2 der Zeichnung näher erläutert.
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Die Führung des dargestellten Elektro-Schlacke-Schweißgerätes erfolgt
durch zwei keilförmige Räder, von denen eines - das Antriebsrad 1 - in dem Spalt
der Nahtvorbereitung auf der Innenseite und das zweite - das Führungsrad 2 - ebenfalls
in dem Spalt, aber auf der Außenseite des Werkstückes läuft. Die beiden Räder sind
gegenüber angeordnet und werden durch ein Gelenkhebelsystem 3 gegen die beiden Kanten
der Nahtvorbereitung des Werkstückes gepreßt, so daß der nötige Haftdruck für das
Antriebsrad, das durch ein kleines vorgeschaltetes motorisch oder von Hand angetriebenes
Schneckengetriebe die Selbsthemmung ermöglicht, zum Halten und die benötigte Reibung
zum Transport des Gerätes erzielt wird. Dieser Anpreßdruck ist höher als derjenige
für die Kupferschuhe 5, weil die Hebelarme des Gelenksystems, an deren Enden Rollen
ang-.-bracht sind, verkürzt wurden. Durch den mit dem Gelenkhebelsystem erzeugten
Druck werden die beiden keilförmigen Räder gleichzeitig so gegen den Spalt gedrückt,
daß sich die Räder an den Kanten der Nahtflanken abstützen und durch die entstehende
gegenläufige Keilwirkung das Gerät bzw. die Düse auf die Mitte des beim Schweißen
zu füllenden Luft-
Spaltes zentrieren. Die Zentrierung erfolgt auch
bei Toleranzen im Luftspalt und bei Versatz der Nahtflanken. Damit die Räder 1 und
2 sich Unebenheiten und Blechdickenunterschieden anpassen können, sind sie außer
der keilförmigen Gestaltung über das Gelenkhebelsystem 3 elastisch zueinander geordnet.
Der elastische Bewegungsausgleich wird durch einen Druckbolzen 4 erreicht, der gleichzeitig
die der Badsicherung dienenden Kupferschuhe 5 andrückt. Der Druckbolzen ist verstellbar,
so daß die keilförmigen Räder und die Kupferschuhe 5 den verschiedenen Blechdicken
angepaßt werden können. An dem Gelenkhebelsystem 3 ist außerdem die Schweißdüse
befestigt, die durch Klemmbacken gehalten wird und sich somit vor dem Schweißen
auf den Luftspalt der Nahtvorbereitung einrichten läßt. Das Drahtvorschubgerät ist
von dem eigentlichen Elektro-Schlacke-Schweißgerät konstruktiv getrennt und nur
durch ein Hohlkabel verbunden, durch das der Schweißdraht der Schweißstelle und
der Schweißstrom der Schweißdüse zugeführt wird.
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Gegenüber bekannten Geräten werden bedeutend weniger Führungsrollen
und Klemmrollen benötigt. Eine Korrektureinrichtung zur Einregelung der Schweißdüse
auf Nahtmitte ist nicht erforderlich. Hemmungen durch das Auflaufen von Führungs-.
rädern auf die Nahtflanken, wie sie bei der einseitigen Führung auftreten können,
werden vermieden. Schließlich hat das Gerät den Vorteil, daß es sowohl an Werkstücke
mit konkaver als auch mit konvexer Wölbung angesetzt werden kann. Das Gerät weist
gegenüber den bisher bekannten Elektro-Schlacke-Schweißgeräten den Vorteil des einfachen
Aufbaues und der leichten Verwendbarkeit auf. Außerdem sind keinerlei Hilfseinrichtungen
für den Hub des Gerätes, wie Hubgetriebe, Konsole, Hubsäule, Zahnstangenführung
usw., erforderlich.