DE1565868C

DE1565868C - Device for arc build-up welding with pendulum electrodes

Info

Publication number: DE1565868C
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf; Pandorf Heinrich 4030 Ratingen Chutsch
Original assignee: Stahl- und Röhrenwerk Reisholz GmbH, 4000 Düsseldorf
Publication date: 1972-05-04

Description

1 565 8j681 565 8j68

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung werkstoff zuzuführeri, wie, sich aus der Differenz zwizum Lichtbogen-Auftragschweißen mit Pendelelek- sehen dem 'normäieii-Schweißräupehquerschnitt und troden mit im Bereich eines Umkehrpunktes verlang- dem bereits vorhandenen Flankenquerschnitt im Besamter Kaltdrahtzufuhr, die im wesentlichen aus einer reich der Überlappung ergibt, wurde durch die deutdie Pendelbewegung der Schweißköpfe sowie die Ge- 5 sehe Auslegeschrift 1 192 345 vorgeschlagen, beim schwindigkeit der Vorschubrollen für den Kaltdraht Lichtbogenpendelschweißen mit zwei Schweißeleküber einen Tastarm und einen Regelwiderstand steu- troden, d. h. mit einem Warm- und einem Kaltdraht, ernden Herzkurvenscheibe besteht. die Zuführungsgeschwindigkeit des Kaltdrahtes in derThe invention relates to a device material zuzuführeri, such as, from the difference between Arc build-up welding with pendulum elec- tric see the 'normäieii welding bead cross-section and Troden with the already existing flank cross-section in the inseminated in the area of a reversal point Cold wire feed, which essentially results from an area of the overlap, has been shown by the German Pendulum movement of the welding heads as well as the 5 see Auslegeschrift 1 192 345 proposed at speed of the feed rollers for cold wire arc pendulum welding with two welding electrodes control a probe arm and a rheostat, d. H. with one hot and one cold wire, the heart cam. the feed speed of the cold wire in the

Nach dem deutschen Gebrauchsmuster 1 868 777 Nähe des Umkehrpunktes zu vermindern. Die Verist es bekannt, zum Auftragen von Schweißgut auf io minderung des Kaltdrahtvorschubs bzw. der speziein metallisches Grundmaterial durch Abschmelzen.; fischen Menge an Zusatzwerkstoff führt bei ünvereiner Schweißelektrode eine Vorrichtung zu benutzen; ähdefter Pendelgeschwindigkeit und Leistung zu bei der zwei Schweißköpfen Kalt- bzw. Warmdraht einem erhöhten Wärmeangebot und zu einer Verüber je zwei angetriebene Vorschubrollen zugeführt ringerung' des Anwachsens der Auftragshöhe. Die und die Pendelbewegung von einer Herzkurven- 15 Verringerung der Kaltdrahtvorschubgeschwindigkeit Scheibe über einen an deren Peripherie anliegenden erfolgt bei dem bekannten Verfahren dadurch, daß Tastbolzen sowie ein an den Schweißköpfen angrei- die die Pendelbewegung der Elektroden steuernde fendes Hebelgestänge erzeugt wird.. Da die. Auftrag- Herzkurvenscheibe gleichzeitig über einen Tastbolzen schicht jedoch aus einer Vielzahl fugenlos nebenein- den Abgriff eines im Erregerkreis des Kaltdrahtvoranderliegender, etwa 40 bis 60 mm breiter einzelner 20 schubmotors liegenden Regelwiderstandes und damit Schweißraupen besteht, ergeben sich beim überlap- die Drehzahl des Kaltdrahtvorschubmotors ändert, penden Aneinanderschweißen zweier benachbarter Darüber hinaus wird, sobald die Elektroden die Stoß-Schweißraupen häufig Bindefehler an der Stoßstelle stelle zur benachbarten Schweißnaht erreicht haben, der beiden Raupen. Diese* Fehler resultieren daraus, von der Herzkurvenscheibe ein Tastschalter gedaß bei gleichbleibender spezifischer, d. h. auf die 25 schlossen und dadurch über eine Magnetspule die Flächen- bzw. Zeiteinheit bezogener abgeschmolzener eine zweier Kaltdrahtvprschubrollen abgehoben. Auf Metallmenge, im Bereich der Überlappung zweier be- diese Weise kann entsprechend der Peripherie der nachbarter Schweißraupen mehr Metall abgeschmol- Herzkurvenscheibe sowohl die Kaltdrahtvorschubgezen wird, als der Schweißraupenhöhe entspricht, so schwindigkeit während der gesamten Pendelbreite daß es zu einem stufenförmigen Anwachsen der Auf- 30 verändert als auch im Bereich der Überlappung auf tragshöhe in Schweißrichtung kommt. Ein weiterer Null reduziert werden.According to the German utility model 1 868 777 to be reduced near the turning point. The Verist it is known for the application of weld metal to reduce the cold wire feed or the speciein metallic base material by melting; fishing amount of filler material leads to ünvereiner Welding electrode using a device; more commuting speed and power with the two welding heads cold and hot wire an increased heat supply and to a verver two driven feed rollers are fed to the reduction 'of the increase in the order height. the and the pendulum motion from a heart curve reduction in cold wire feed rate In the known method, a disc over a resting on its periphery takes place in that Feeler pin and one on the welding heads that control the pendulum movement of the electrodes fendes lever linkage is generated .. Since the. Order cardiac cam at the same time via a feeler pin layer, however, from a large number of seamlessly adjacent tapping of one in the excitation circuit of the cold wire, about 40 to 60 mm wide individual 20 thrust motor lying rheostat and thus There are weld beads, if the overlap occurs, the speed of the cold wire feed motor changes, penden welding together two adjacent In addition, as soon as the electrodes hit the butt weld beads often have a defect in the joint to the adjacent weld seam, of the two caterpillars. These * errors result from a pushbutton switch on the heart cam with the same specific, d. H. closed on the 25 and thereby the Area or time unit related melted one of two cold wire feed rollers lifted off. on Amount of metal in the area of the overlap of two- this way can correspond to the periphery of the neighboring welding beads more metal melted-off cardiac cam disc and the cold wire feeder is, than corresponds to the weld bead height, so speed during the entire pendulum width that it changes to a stepped growth of the 30 as well as in the area of the overlap support height comes in the welding direction. Another zero to be reduced.

Fehler ist dadurch bedingt, daß im Zwickel zur be- Der Nachteil der bekannten Vorrichtung bestehtThe error is caused by the fact that there is a disadvantage in the gusset

reits erstarrten Nachbarschweißraupe die Einbrand- jedoch darin, daß durch die Kontur der Herzkurventiefe zumeist nicht ausreichend ist, da der Lichtbogen scheibe sowohl die Änderung der Kaltdrahtvorschubim Bereich der Überlappung plötzlich vom Gruhd- 35 geschwindigkeit über die Pendelbreite als auch der material auf die Flanke der Nachbarraupe über- Zeitpunkt des Abhebens der einen Vorschubrolle unspringt. veränderbar festgelegt sind. Insoweit ergibt sich, keineAlready the neighboring weld bead solidified the penetration, however, in that through the contour of the heart curve depth is mostly not sufficient, since the arc disc changes both the cold wire feed rate The area of the overlap suddenly from the basic speed over the pendulum width as well as the material on the flank of the neighboring caterpillar - time of lifting of one of the feed rollers does not jump. are set to be changeable. So far, there are none

Um das unerwünschte Anwachsen der Auftrags- Möglichkeit, die Änderung der Kaltdrahtvorschubhöhe sowie die Entstehung von Zwickelfehlern zu geschwindigkeit den jeweiligen Gegebenheiten anzuvermeiden, ist durch das vorerwähnte Gebrauchs- 40 passen. Vielmehr müßte für ein materialgerechtes muster bereits vorgeschlagen worden, die Kurven- Auftragsschweißen in Abhängigkeit von den jeweiligen scheibe mit von der herzförmigen Kurvenbahn ab- Einflußgrößen, wie beispielsweise Pendelfrequenz, weichenden Ausbauchungen bzw. Abflachungen zur Pendelbreite, Lichtbogenlänge, Schweißspannung und Änderung der Pendelgeschwindigkeit der Schweiß- -Stromstärke usw., jeweils eine neue Herzkurvenköpfe zu versehen. So wird beispielsweise durch eine 45 scheibe in die Vorrichtung eingebaut werden. Selbst im Bereich des Umkehrpunktes etwa kreisbogen- wenn man jedoch die für jeden Einzelfall erforderförmige, sich dann ausbauchende Kurvenbahn der liehe Anzahl an unterschiedlich konturierten Herz-Herzkurvenscheibe die Pendelgeschwindigkeit zu- kurvenscheibe^ stets zur Verfügung hätte, würde nächst verlangsamt und dann wieder gesteigert. Durch doch jede Möglichkeit zum Nachregulieren der Voreine kreisbogenförmige Ausbildung der Kurven- 50 Schubgeschwindigkeit und damit zur Berücksichtigung scheibe im Umkehrpunkt wird erreicht, daß die einer unvorhergesehenen Änderung einer der vielen Schweißköpfe im Bereich des Umkehrpunktes, d. h. Einflußgrößen fehlen.To avoid the undesired increase in the order possibility, the change in the cold wire feed height as well as avoiding the occurrence of gusset defects at speed depending on the circumstances, is fit through the aforementioned utility 40. Rather, it would have to be for a material-appropriate pattern has already been proposed, the curve build-up welding depending on the respective disk with influencing variables such as pendulum frequency, deviating bulges or flattened areas to the pendulum width, arc length, welding voltage and Change the pendulum speed of the welding current, etc., each time a new heart curve heads to provide. For example, a 45 disk will be built into the device. Self in the area of the reversal point about a circular arc - but if you have the required for each individual case, then bulging curved path of the borrowed number of differently contoured heart-heart cam the pendulum speed zu-kurvenscheibe ^ would always be available next slowed down and then increased again. With every possibility to readjust the pre-lines Circular arc-shaped design of the curve 50 thrust speed and thus for consideration disc at the turning point is achieved that the one unforeseen change one of the many Welding heads in the area of the reversal point, d. H. There are no influencing factors.

auf der Höhe des Zwickels bzw. der Flanke der Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be-at the level of the gusset or the flank of the object on which the invention is based

Nachbarschweißraupe länger verharren,; so daß in-: steht nun darin, eine: Vorrichtung der eingangs gediesem Bereich eine erhöhte Wärme- und Draht- 55 kennzeichneten Art zu schaffen, die die vorerwähnten menge zugeführt und der Mittelteil der Pendelbreite Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermeidet schneller durchfahren wird. und eine Änderung der Kaltdrahtvorschubgeschwin-Neighboring weld bead stay longer; so that in: is now in it, a: device of the at the beginning of this Area to create an increased heat and wire 55 marked type that the aforementioned quantity supplied and the middle part of the pendulum width avoids disadvantages of the known devices is driven through faster. and a change in the cold wire feed

Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht digkeit nach Zeit und Größe erlaubt. Erfindungsjedoch darin, daß infolge Verringerung der Pendel- gemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf geschwindigkeit im Bereich der Umkehrpunkte nicht 60 der Drehachse der Herzkurvenscheibe zwei gegeneinnur eine höhere Wärmemenge, sondern auch eine ander verstellbare parallele Schaltscheiben mit Segentsprechend erhöhte Menge Schweißwerkstoff züge- mentausschnitten angeordnet sind und im Erreger-, führt wird, so daß es infolge des dadurch bedingten kreis des Kaltdrahtvorschubmotors zwei parallelge-Werkstoffüberschusses zu einem verstärkten An- schaltete Regelwiderstände mit einem Wechselwachsen der Auftragshöhe kommt. 65 schalter in Reihe liegen, dessen Tastarm an derThe disadvantage of this known device is time and size allowed. Invention, however in that, as a result of reducing the pendulum, this object is achieved in that on speed in the area of the reversal points not only 60 of the axis of rotation of the heart cam disc two against each other a higher amount of heat, but also a different adjustable parallel switching disks with Seg increased amount of welding material are located in the traction and in the exciter, leads, so that there are two parallel-material surpluses due to the resulting circle of the cold wire feed motor there is an increased switched-on control resistors with an alternating increase in the level of application. 65 switches are in series, the probe arm on the

Um den vorerwähnten Fehler zu vermeiden und Schaltscheibenperipherie anliegt,
im Bereich der Stoßstelle bzw. der Flanke der be- Durch gegenseitiges Verstellen der SchaltscheibenIn order to avoid the above-mentioned error and the switching disk periphery is present,
in the area of the joint or the flank of the By mutual adjustment of the switching disks

reits erstarrten NachbarrauDe nur soviel Schweiß- ist es somit möglich, den Zeitpunkt im Verlaufe deralready solidified neighboring roughness only so much sweat- it is therefore possible to determine the point in time in the course of the

Pendelbewegung der Schweißköpfe, zu dem der Wechselschalter an Stelle des einen Regelwiderstandes den anderen Regelwiderstand in den Erregerkreis des Kaltdrahtvorschubmotors einschaltet, zu bestimmen. Dabei wird die jeweilige Schaltperiode durch die Länge des aus der Verstellung der beiden Schaltscheiben resultierenden Segmentausschnittes bestimmt und kann zwischen der Länge des größten Segmentausschnittes und Null stufenlos geregelt werden. Darüber hinaus kann über die Regelwiderstände für beide Phasen die Ankerspannung des Kaltdrahtvorschubmotors unabhängig geregelt werden.Pendulum movement of the welding heads to which the changeover switch is used instead of the one control resistor switches on the other rheostat in the excitation circuit of the cold wire feed motor. The respective switching period is determined by the length of the adjustment of the two switching disks The resulting segment section is determined and can be between the length of the largest Segment section and zero can be regulated continuously. In addition, the rheostats can be used the armature voltage of the cold wire feed motor can be regulated independently for both phases.

Vorzugsweise sind die Schaltscheiben mit konzentrischen Schlitzen und in diese eingreifenden Stellstiften versehen und die Regelwiderstände als die Gitterspannung eines Thyratrons steuernde Phasenbrücke geschaltet. Die Bogenwinkel der Schlitze entsprechen dabei den Segmentbögen der Schaltscheiben.The switching disks are preferably provided with concentric slots and adjusting pins that engage in them provided and the variable resistors as the grid voltage of a thyratron controlling phase bridge switched. The arc angles of the slots correspond to the segment arcs of the switching disks.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is illustrated below with reference to an embodiment of the illustrated in the drawing explained in more detail. In the drawing shows

F i g. 1 eine Phasenbrücke zusammen mit den erfindungsgemäßen Schaltscheiben undF i g. 1 a phase bridge together with the switching disks according to the invention and

F i g. 2 eine Seitenansicht der in F i g. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Schaltscheiben mit der zügehörigen Herzkurvenscheibe.F i g. FIG. 2 is a side view of the FIG. 1 illustrated switching disks according to the invention with the associated Heart cam.

Die in F i g. 1 dargestellte Phasenbrücke ist Bestandteil einer Vorrichtung zum Lichtbogen-Auftragschweißen mit Pendelelektroden, wobei die Pendelbewegung der Schweißköpfe in bekannter Weise durch eine Herzkurvenscheibe 3 gesteuert wird. Jedem Punkt der Peripherie der Herzkurvenscheibe 3 entspricht ein bestimmter Punkt der Pendelamplitude des Lichtbogens, so daß die volle Drehung der Herzkurvenscheibe 3 der Pendelbreite enspricht und die Pendelfrequenz durch die Drehzahl der Herzkurvenscheibe 3 bestimmt wird. Auf der Drehachse 4 der Herzkurvenscheibe 3 sitzen ein Distanzstück 5 sowie zwei einander berührende Schaltscheiben 6 und 7. Die Schaltscheiben 6 und 7 drehen sich synchron mit der Herzkurvenscheibe 3, sind aber gleichzeitig gegeneinander bzw. in bezug auf die fest auf der Drehachse 4 sitzende Herzkurvenscheibe 3 um jeweils 120° drehbar.The in F i g. 1 phase bridge shown is part of a device for arc build-up welding with pendulum electrodes, the pendulum movement of the welding heads in a known manner is controlled by a heart cam 3. Every point on the periphery of the heart cam 3 corresponds to a certain point of the pendulum amplitude of the arc, so that the full rotation of the heart cam 3 corresponds to the pendulum width and the pendulum frequency corresponds to the speed of the heart cam 3 is determined. On the axis of rotation 4 of the heart cam 3 sit a spacer 5 as well two contacting switching disks 6 and 7. The switching disks 6 and 7 rotate synchronously the heart cam 3, but are at the same time against each other or with respect to the fixed on the axis of rotation 4 seated heart cam 3 rotatable by 120 ° each.

Die Schaltscheiben 6,7 besitzen Segmentausschnitte 8 und 9, deren Flanken die Länge des resultierenden Segmentausschnittes bestimmen. Das heißt, der resultierende Segmentausschnitt liegt zwischen der in Drehrichtung ersten Flanke der einen Schaltscheibe und der in Drehrichtung zweiten Flanke der anderen Schaltscheibe.The switching disks 6,7 have segment cutouts 8 and 9, the flanks of which have the length of the resulting Determine segment section. This means that the resulting segment section lies between the first flank in the direction of rotation of one switching disk and the second flank in the direction of rotation other switching disk.

Auf der Schaltscheibenperipherie liegt die Gleitrolle 10 des Tastarms 11 eines Wechselschalters 12, dessen Schaltarm zwischen zwei Schaltstellungen bewegt werden kann. Der Wechselschalter 12 liegt in Reihe mit zwei Regelwiderständen 13 und 14, die zusammen mit einem Eingangstransformator 15 und einem Kondensator 16 eine Phasenbrücke zur Steuerung der Gitterspannung eines Thyratrons (nicht eingezeichnet) bilden.The sliding roller 10 of the feeler arm 11 of a changeover switch 12 lies on the periphery of the switching disk, whose switching arm can be moved between two switching positions. The changeover switch 12 is in Series with two variable resistors 13 and 14, which together with an input transformer 15 and a capacitor 16 a phase bridge to control the grid voltage of a thyratron (not shown) form.

Wie sich aus F i g. 1 ergibt, ist im Bereich des resultierenden Segmentausschnittes der Regelwiderstand 14 eingeschaltet, während der Regelwiderstand eingeschaltet wird, sobald die Gleitrolle des Tastarmes 11 (bei Drehung der Herzkurvenscheibe entgegen dem Uhrzeigersinn) über die Segmentflanke der hinteren Schaltscheibe 6 auf den großen Kreisumfang gelangt. Um die Größe des resultierenden Segmentausschnittes bzw. die beiden Schaltscheiben 6, 7 gegeneinander verstellen zu können, sind die Schaltscheiben 6, 7 mit konzentrischen Schlitzen 17, versehen, in die Stellstifte 19, 20 eingreifen. Durch Lösen der Stellstifte 19, 20 können die Schaltscheiben 6, 7 gegeneinander bzw. in bezug auf die Herzkurvenscheibe 3 verstellt werden. Die Lage der Segmentflanken bestimmt dabei die zeitliche Folge der beiden Schaltschritte des Wechselschalters 12, so daß die sich aus der unterschiedlichen Einstellung der beiden Regelwiderstände 13,14 ergebende Phase verringerten Kaltdrahtvorschubs durch die Lage der den resultierenden Segmentausschnitt begrenzenden Segmentflanken bestimmt wird.As can be seen from FIG. 1 results, is the rheostat in the area of the resulting segment section 14 switched on, while the rheostat is switched on as soon as the sliding roller of the probe arm 11 (when turning the heart cam counterclockwise) over the segment flank the rear switching disk 6 reaches the large circumference. To the size of the resulting Segment section or the two switching disks 6, 7 to be able to adjust against each other, are the Switching disks 6, 7 are provided with concentric slots 17, into which adjusting pins 19, 20 engage. Through Loosening the adjusting pins 19, 20, the switching disks 6, 7 against each other or with respect to the heart cam 3 can be adjusted. The position of the segment edges determines the time sequence of the two switching steps of the changeover switch 12, so that the different setting of the two variable resistors 13,14 resulting phase reduced cold wire feed by the position of the resulting segment section delimiting segment edges is determined.

Aus vorstehendem ergibt sich, daß mit der. erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur Beginn und Ende bzw. Dauer des verringerten Kaltdrahtvorschubs, sondern über die beiden Regelwiderstände 13,14 auch die jeweilige Vorschubgeschwindigkeit in den beiden Phasen stufenlos eingestellt werden können.From the above it follows that with the. according to the invention Device not only start and end or duration of the reduced cold wire feed, but also the respective feed rate via the two control resistors 13, 14 can be continuously adjusted in both phases.

Claims

Patent claims:

1. Device for arc-order welding with pendulum electrodes with in the area a reversal point of slowed down cold wire feed, consisting essentially of a die Pendulum movement of the welding heads and the speed of the feed rollers for the cold wire via a feeler arm and a control resistor controlling heart cam, thereby characterized in that on the axis of rotation (4) of the heart cam (3) two against each other adjustable parallel switching disks (6,7) with segment cutouts (8, 9) are arranged and two parallel-connected control resistors (13, 14) are in series with a changeover switch (12), the feeler arm (11) of which is on the periphery of the switching disk is applied.

2. Device according to claim 1, characterized by a between the heart cam (3) and the spacer (5) lying on the switching disks (6, 7).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the switching disks (6,7) provided with concentric slots (17,18) and adjusting pins (19,20) engaging in them are.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the control resistors (13,14) connected as the phase bridge controlling the grid voltage of a thyratron are.

1 sheet of drawings