DE1615341C3

DE1615341C3 - Device for welding thin metal sheets, in particular for welding the metal strip formed into a tube

Info

Publication number: DE1615341C3
Application number: DE19671615341
Authority: DE
Inventors: Günther Dr.-Ing.; Roderburg Harald; Ziemek Gerhard Dr.-Ing.; 3000 Hannover Lehnert
Original assignee: Kabel- und Metall werke Gutehoffnungshütte AG, 3000 Hannover
Priority date: 1967-04-13
Filing date: 1967-04-13
Publication date: 1977-01-27

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweißen dünner unter einem feststehenden Schweißkopf durchlaufender Bleche, insbesondere zum Verschweißen der in Längsrichtung verlaufenden Kanten eines zu einem Rohr geformten Metallbandes unter Schutzgas, mit mehreren oberhalb des durchlaufenden Bleches in Durchlaufrichtung hintereinander angeordneten nicht abschmelzenden Elektroden, von denen jede einen gesonderten Lichtbogen führt und für sich einzeln vertikal verstellbar sowie in einem gesonderten Elektrodenhalter angeordnet ist, der mit den Elektrodenhaltern der übrigen Elektroden zu einem Paket zusammengefaßt ist.The invention relates to a device for welding thinner under a fixed welding head continuous sheets, in particular for welding the edges running in the longitudinal direction a metal strip formed into a tube under protective gas, with several above the one passing through Sheet metal arranged one behind the other in the direction of flow, non-consumable electrodes, each of which leads a separate arc and individually vertically adjustable as well as in a separate one Electrode holder is arranged with the electrode holders of the remaining electrodes to form a package is summarized.

Bei der Herstellung von Schweißnähten unter Schutzgaseinwirkung ist man zur Steigerung der Qualität der Schweißnaht und zur Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit in neuerer Zeit dazu übergegangen, die Energie des für den Schweißvorgang benötigten Lichtbogens auf mehrere Einzellichtbögen aufzuteilen. So ist beispielsweise eine Anordnung der eingangs genannten Art bekannt, bei der mehrere nicht abschmelzende Schweißelektroden als Einheit in einer einzigen Haltevorrichtung zusammengefaßt sind. Zur starren Befestigung der einzelnen Elektrode in der Haltevorrichtung dienen aus Kupfer hergestellte Elektrodenhalter, die durch Abstandshalter aus einem Isoliermaterial voneinander getrennt sind. Die Kühlung der Elektroden während des Schweißvorganges erfolgt bei dieser bekannten Anordnung durch einen gemeinsamen, alle Schweißelektroden umfassenden Kühlwasserumlauf. Außerdem sind in den einzelnen Elektrodenhaltern zusätzliche Kanäle vorgesehen, durch die das Schutzgas, beispielsweise Argon, von oben an der Schweißelektrode vorbei zur Schweißstelle geführt wird. Die Verwendung einer solchen bekannten Schweißanordnung zum Verschweißen dünner, unter einem feststehenden Schweißkopf durchlaufender Bleche, insbesondere zum Verschweißen der in Längsrichtung verlaufenden Kanten eines zu einem Rohr geformten Metallbandes führt jedoch zu Schwierigkeiten, weil die vertikale Verstellbarkeit der einzelnen Elektroden für die Erzielung eines befriedigenden Schweißergebnisses nicht ausreichend ist (US-PS 32 42 309).When producing weld seams under the action of inert gas, one is to increase the Quality of the weld seam and to increase the welding speed recently switched to the energy of the arc required for the welding process on several individual arcs to split up. For example, an arrangement of the type mentioned is known in which several are not consumable welding electrodes are combined as a unit in a single holding device. To the rigid fastening of the individual electrodes in the holding device are used for electrode holders made of copper, which are separated from one another by spacers made of an insulating material. The cooling the electrodes during the welding process takes place in this known arrangement by a common, cooling water circulation including all welding electrodes. There are also in the individual electrode holders Additional channels are provided through which the protective gas, for example argon, from above to the Welding electrode is passed over to the welding point. The use of such a well-known Welding arrangement for welding thin sheets that run under a fixed welding head, in particular for welding the longitudinal edges of a pipe to form a pipe shaped metal band leads to difficulties because the vertical adjustability of each Electrodes are not sufficient to achieve a satisfactory welding result (US-PS 32 42 309).

Der Erfindung lag von daher die Aufgabe zugrundeThe invention was therefore based on the object

ίο eine Vorrichtung zum Verschweißen dünner Bleche zu schaffen, die eine äußerst genaue Anpassung der Stellung der einzelnen Elektroden untereinander und gegenüber den zu verschweißenden Kanten des mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit durchlaufenden Bleches ermöglicht.ίο a device for welding thin sheets create that an extremely precise adjustment of the position of the individual electrodes with each other and compared to the edges to be welded at a relatively high speed Sheet metal allows.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung jeder der Elektrodenhalter an einem Schwenkhebel vertikal verstellbar angeordnet ist, jeder der Schwenkhebel durch Drehung um eine allen Schwenkhebeln gemeinsame Achse quer zur Schweißnaht verstellbar ist und die Achse in einer alle Elektrodenhalter umfassenden Halterung gelagert ist, die an einem quer zur Schweißnaht verschwenkbaren Bauteil vertikal verstellbar ist. Diese Verstellbarkeit der Elektroden, die auch während des Schweißvorganges vorgenommen werden kann, bedeutet eine äußerst genaue Anpassungsfähigkeit an die jeweiligen Schweißbedingungen, die beispielsweise durch die Verwendung unterschiedlichen Bandmaterials, wie Stahl, Kupfer oder Aluminium oder auch durch eine unterschiedliche Bandstärke bei gleichem Bandmaterial vorgegeben sind. So kann es beispielsweise zweckmäßig sein, während des Schweißvorganges den Abstand einer oder mehrerer Elektroden zur Schweißnaht zu ändern, sei es zum Ausgleich des Abbrandes an der Elektrodenspitze, sei es, um eine günstigere Verteilung der Schweißenergie zu erreichen.This object is achieved in a device of the type mentioned in that according to the Invention, each of the electrode holders is arranged vertically adjustable on a pivot lever, each the pivot lever by rotating about an axis common to all pivot levers transversely to the weld seam is adjustable and the axis is mounted in a holder that includes all electrode holders, which is vertically adjustable on a component that can be pivoted transversely to the weld seam. This adjustability of the Electrodes, which can also be made during the welding process, means extremely exact adaptability to the respective welding conditions, for example through the use different strip material, such as steel, copper or aluminum or a different one Band thickness are given for the same band material. For example, it can be useful while to change the distance of one or more electrodes to the weld seam during the welding process, be it to compensate for the burn-off at the electrode tip, be it for a more favorable distribution of the welding energy to reach.

Zur Erzielung einer einwandfreien Schweißnaht bei günstigen Schweißbedingungen ist es erforderlich, daß die Spitze der einzelnen Schweißelektroden nur einen verhältnismäßig geringen Querschnitt aufweist. Infolge der beim Schweißvorgang wirkenden hohen Temperaturen und unter dem Einfluß der Kraftwirkung des Lichtbogens kommt es daher immer wieder vor, daß sich die Elektrodenspitzen leicht verbiegen. Kleinste Abweichungen aus der definierten Lage können aber bereits zu Fehlern in der Schweißnaht führen. Durch die Wahl eines größeren Elektrodenquerschnittes läßt sich zwar die Gefahr eines Verbiegens der Elektrodenspitzen weitgehend beseitigen, der größere Querschnitt führt jedoch zu einem Wandern des Lichtbogenfußpunktes, so daß hierdurch der Schweißvorgang nachteilig beeinflußt wird. Die Verstellbarkeit der einzelnen Schweißelektroden quer zur Schweißnaht bedeutet daher eine wesentliche Verbesserung bei der Herstellung von Schweißnähten mit mehreren in Reihe hintereinander angeordneten Elektroden.In order to achieve a perfect weld seam under favorable welding conditions, it is necessary that the tip of the individual welding electrodes only has a relatively small cross section. As a result the high temperatures acting during the welding process and under the influence of the force of the Because of the arc, it happens again and again that the electrode tips bend easily. Smallest Deviations from the defined position can lead to defects in the weld seam. Through the Choice of a larger electrode cross-section can be although largely eliminating the risk of the electrode tips bending, the larger cross-section however, leads to a migration of the arc root, so that the welding process is adversely affected. The adjustability of the individual welding electrodes across the welding seam therefore means a significant improvement in the production of welds with several in series electrodes arranged one behind the other.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, zwischen den Schwenkhebeln Abstandshalter anzuordnen. Dadurch ist es möglich, in einfacher Weise den Abstand zwischen den einzelnen Elektroden zur Anpassung an die jeweiligen Schweißbedingungen zu verändern.An expedient embodiment of the invention consists in placing spacers between the pivot levers to arrange. This makes it possible to easily determine the distance between the individual electrodes to be changed to adapt to the respective welding conditions.

Die Erfindung sei an Hand des in der Fig. 1 im Schnitt und in der Fig.2 in einer Ansicht als Ausführungsbeispiel dargestellten Dreifach-Schweißkopfes für die Herstellung des aus einem um dieThe invention is based on the in Fig. 1 in section and in Fig.2 in a view as Embodiment shown triple welding head for the production of one to the

Kabelseele eines Nachrichtenkabels in Längsrichtung gebogenen Stahlbandes bestehenden Wellmantels nähererläutert. Cable core of a communication cable in the longitudinal direction bent steel band existing corrugated jacket explained in more detail.

Um die Kabelseele 1 eines vieladrigen Nachrichtenkabels wird in an sich bekannter Weise mittels besonderer Formungsorgane das Stahlband 2 in der in F i g. 1 dargestellten Weise herumgebogen und anschließend die so ummantelte Kabelseele der Schweißvorrichtung 3 zugeführt. Diese besteht — wie aus der in F i g. 2 dargestellten Seitenansicht hervorgeht — aus den drei hintereinander in Richtung der durchlaufenden Kabelseele angeordneten Elektroden 4, die von unten in das Spannzangenstück 7 eingeführt und durch die Verschraubung 6 gehalten werden. Das Spannzangenstück 7 wird in den Elektrodenhalter 5 aus einer hochwärmeleitfähigen Keramik eingekittet. Die Elektroden 4 sind von der Schutzabdeckung 8 umgeben, die bis dicht über die Kabelseele heruntergezogen ist. Seitlich an der Schutzabdeckung, die über die Dichtungsringe 9 nach oben abgedichtet ist, befindet sich der Anschluß 10 zur Schutzgaszuführung.To the cable core 1 of a multi-core communication cable is in a known manner means special shaping elements the steel strip 2 in the in F i g. 1 way shown bent around and then the cable core encased in this way is fed to the welding device 3. This consists - like the in F i g. 2 shows the side view shown - from the three in a row in the direction of the continuous Cable core arranged electrodes 4, which are inserted from below into the collet piece 7 and through the Screw connection 6 are held. The collet piece 7 is in the electrode holder 5 from a highly thermally conductive ceramic cemented in. The electrodes 4 are surrounded by the protective cover 8, the until it is pulled down just over the cable core. On the side of the protective cover over the Sealing rings 9 is sealed at the top, the connection 10 is for the inert gas supply.

Als Schutzgas wird beispielsweise Argon verwendet. Das aus Messing bestehende Spannzangenstück 7 ist elektrisch leitend mit den Anschlüssen 11 und 12 verbunden, die der Kühlwasserzu- und -abfuhr dienen. Der Kühlwasseranschluß 12 dient zur Zuführung des hochfrequenzen Stromes bei Beginn des Schweißvorganges zur selbsttätigen Zündung des Lichtbogens zwischen den Elektroden 4 und dem die Kabelseele 1 umschließenden Stahlband 2 und gleichzeitig zur Zuführung des Speisestromes für den Lichtbogen.Argon, for example, is used as the protective gas. The brass collet piece 7 is electrically connected to the connections 11 and 12, which are used to supply and discharge cooling water. The cooling water connection 12 is used to supply the high-frequency current at the start of the welding process for the automatic ignition of the arc between the electrodes 4 and the cable core 1 surrounding steel band 2 and at the same time for supplying the feed current for the arc.

Zur vertikalen und horizontalen Verstellung der einzelnen Elektroden 4 ist jeder Elektrodenhalter 5 in einem um den Drehpunkt 13 schwenkbaren Schwenkhebel 14 gelagert. Wird beispielsweise gefordert, daß zur Erhaltung günstiger Schweißbedingungen eine oder mehrere Elektroden nach links ausgelenkt werden sollen, dann wird die Schraube 15 der jeweiligen Elektrode so weit in das Gewinde des Haltebügels 16 hineingedreht, bis ihr kugelförmig ausgebildetes Ende entgegen dem Druck der Feder 17 das Ende des Schwenkhebels 14 soweit nach unten gedruckt hat, bis die gewünschte horizontale Auslenkung der Elektrode erreicht ist. Zur Verstellung der Elektroden 4 in vertikaler Richtung dienen die Schrauben 18, die über eine Gewindespindel 19 kraftschlüssig mit dem Elektrodenhalter 5 verbunden sind. Bei Betätigung der Schraube 18 in der einen oder anderen Richtung wirdFor vertical and horizontal adjustment of the individual electrodes 4, each electrode holder 5 is in mounted on a pivot lever 14 pivotable about the pivot point 13. If, for example, it is required that the Maintaining favorable welding conditions, one or more electrodes can be deflected to the left should, then the screw 15 of the respective electrode is so far into the thread of the retaining bracket 16 screwed in until its spherical end against the pressure of the spring 17 the end of the Pivot lever 14 has pressed down until the desired horizontal deflection of the electrode is reached. To adjust the electrodes 4 in the vertical direction, the screws 18 are used, the over a threaded spindle 19 are non-positively connected to the electrode holder 5. When pressing the Screw 18 in one direction or another is

ίο der Elektrodenhalter 5 innerhalb der durch den Schwenkhebel 14 gebildeten Führung nach oben oder unten bewegt. Diese Verstellbarkeit gewährleistet auch während des Schweißvorganges eine Anpassung an die jeweiligen Schweißverhältnisse.ίο the electrode holder 5 within the Swivel lever 14 formed guide moved up or down. This adjustability also ensures during the welding process an adjustment to the respective welding conditions.

Zur gemeinsamen Verstellung in vertikaler Richtung für alle drei Elektroden 4 ist der Haltebügel 16 mit den Schwenkhebeln 14 an dem Bauteil 20 befestigt, das bei Betätigung der Rändelschraube 21 vertikal verschoben wird. Gleichzeitig kann die gesamte Vorrichtung einschließlich der Schwenkhebel, Verstellungsschrauben u.dgl. quer zur Schweißdraht um einen gemeinsamen Drehpunkt 22 gekippt werden.For common adjustment in the vertical direction for all three electrodes 4, the bracket 16 is with the Pivoting levers 14 attached to the component 20, which is moved vertically when the knurled screw 21 is actuated will. At the same time, the entire device including the pivot lever, adjustment screws and the like can be tilted about a common pivot point 22 transversely to the welding wire.

Ein solches Kippen ist neben der Schweißeinstellung insbesondere auch dann von Vorteil, wenn die Elektroden gesäubert oder ausgewechselt werden müssen, da die Elektroden von unten in die Elektrodenhalter eingeführt werden. Durch das Einführen der Elektroden von unten können die Abstände zwischen den Elektroden möglichst klein gehalten, d. h. die einzelnen Elektrodenhalter können dicht an dicht angeordnet werden, so daß sich eine gedrungene, raumsparende Anordnung ergibt.In addition to the welding setting, such tilting is also particularly advantageous when the Electrodes have to be cleaned or replaced because the electrodes are inserted into the electrode holder from below to be introduced. By inserting the electrodes from below, the distances between the electrodes kept as small as possible, d. H. the individual electrode holders can be packed close together be arranged, so that there is a squat, space-saving arrangement.

Wie aus der F i g. 2 ersichtlich, besitzt die Schutzgasabdeckung 8 Sichtfenster 23, mit deren Hilfe eine ständige Kontrolle der jeweiligen Elektrodenstellung sowie der Elektrodenform, Abbrand, Verbiegung usw. möglich ist. Durch die Rändelschrauben 24 läßt sich die Schutzgasabdeckung an den Schwenkhebeln der einzelnen Elektroden festklemmen.As shown in FIG. 2 can be seen, has the protective gas cover 8 viewing window 23, with the help of a constant control of the respective electrode position as well as the electrode shape, burn-off, bending, etc. is possible. By means of the knurled screws 24, the protective gas cover can be attached to the pivot levers of the individual Clamp the electrodes.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for welding thinner continuous under a fixed welding head Sheets, in particular for welding the edges running in the longitudinal direction one to one Tube-shaped metal strip under protective gas, with several above the sheet metal in Direction of passage arranged one behind the other non-consumable electrodes, each of which leads a separate arc and individually vertically adjustable as well as in a separate one Electrode holder is arranged, which with the electrode holders of the other electrodes to one Package is summarized, characterized in that each of the electrode holder (5) to a pivot lever (14) is arranged vertically adjustable, each of the pivot lever through Rotation about an axis (13) common to all pivot levers is adjustable transversely to the weld seam and the axis is mounted in a holder (16) which encompasses all the electrode holders and which is attached to a component that can be pivoted transversely to the weld seam is vertically adjustable.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that spacers between the pivot levers are arranged.