DE1690673A1

DE1690673A1 - Halteschiene fuer geschmolzenes Schweissmetall und geschmolzene Schlacke beim Schweissen von Blechen

Info

Publication number: DE1690673A1
Application number: DE19681690673
Authority: DE
Inventors: Wilkes Raymond H
Original assignee: SOUDURE AUTOGENE ELECT
Current assignee: SOUDURE AUTOGENE ELECT
Priority date: 1967-02-21
Filing date: 1968-02-21
Publication date: 1971-06-16
Also published as: NL6802402A; BE710904A; US3437251A; SE347180B; GB1210695A; FR1555987A

Description

LA SQUDUEE ELECTRIQUE AUTOGENE, PROCEDES ARCOS, S.A..in Brüssel (Belgien)

Beschreibung zu Patentanmeldung

Halteschiene für geschmolzenes Schweißmetall und geschmolzene Schlacke beim Schweißen von Blechen -'

Die Erfindung betrifft eine Halteschiene für geschmolzenes Schweißmetall und geschmolzene Schlacke beim Schweißen von Blechen.

Einstückige Halteschienen aus Kupfer oder anderen Werkstoffen, werden bereits seit Jähren beim Schweißen von Blechen von einer einzigen Seite mit großem Einbrand angewendet. Dabei ist es«erwünscht, die Schweißung an der Seite, an welcher die Halteschiene angebracht ist, zu verstärken.

Mit der Einführung der automatischen Senkrechtschweißung von Blechen ergaben sich bei der Verwendung von einstückigen Halteschienen jedoch zahlreiche Schwierigkeiten. Die Hauptschwierigkelt besteht dabei darin, eine lange Schiene aus Kupfer oder anderem Werkstoff den Blechen anzupassen, wenn diese, z.B.

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infolge Schwierigkeiten bei ihrem Aufstellen auf der Baustelle nicht genau senkrecht stehen. Die gleiche Schwierigkeit ergibt sich, wenn die Bleche eine absichtliche oder zufällige Wölbung aufweisen. ■

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Halteschiene zu schaffen, mit welcher diese Schwierigkeiten überwunden werden und welche daher auch an gekrümmten Blechen, ζ-,B. im Behälterbau, anwendbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Halteschiene vor, welche sich dadurch kennzeichnet, daß sie in Segmente unterteilt ist, die gelenkig miteinander verbunden sind, und daß sie einen Träger für die Segmente aufweist, der ihr zur Anpassung an Fonnabweichungen der Bleche eine begrenzte Biegsamkeit verleiht und ihr ein dichtendes Halten der Metall- und Schlackenschmelze ermöglicht.

Gemäß einer Ausführungsform der Halteschiene ist vorgesehen, daß der Träger aus einer von Kettengliedern gebildeten Gliederkette besteht und daß je ein Segment mit einem Kettenglied verbunden ist.

Ein weiteres Merkmal der infrage stehenden Aüsführungsform besteht darin, daß die Kette aus einem Werkstoff, z.B. Stahl, besteht, dessen Wä-rmeausdehnungsfoeiwert relativ klein ist _f und daß die Segmente aus einem Werkstoff, z.B. Kupfer oder

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einer Kupferlegierung, wie Kupfer-Beryllium, mit relativ hohem Wärmeausdehnungsbeiwert bestehen. Vorzugsweise ist bei dieser Ausführungsform auch vorgesehen, daß die Segmente eine etwas geringere Länge als die Teilung der Gliederkette aufweisen, so daß die Gliederkette eine konkave Krümmung einzunehmen vermag.

Eine weitere Ausführungsform der Halteschiene sieht vor, daß die Segmente einander mit den Querrändern derjenigen Flächen berühren, die mit dem geschmolzenen Metall und der flüssigen Schlacke in Berührung stehen, und daß der Träger Mittel zum gegenseitigen, ein Schwenken um ihre Querränder ermöglichenden Festhalten der Segmente aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist ferner vorgesehen, daß die Segmente an ihren einander gegenüberliegenden Enden kreisförmige Nuten aufweisen und daß die Mittel zum gelenkigen Festhalten der Segmente rohrförmige Einsätze umfassen, die in diese Nuten eingreifen. Zum Eingriff mit den Segmenten sind dabei die rohrförmigen Einsätze lösbar an die Rückseite der Segmente überspannenden Traversen befestigt.

Eine weitere Ausführungsform der Halteschiene sieht vor, daß die Segmente zum Verschweißen von Blechen mit abgeschrägten Stoßfugen entsprechend geformte Nasen aufweisen, die in die abgeschrägten Stoßfugen einzugreifen vermögen.

Gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Halteschiene ist vorgesehen, daß sie Segmente Längsöffnungen aufweisen und daß

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der Träger von Kabeln gebildet ist, die sich durch die Längsöffnungen erstrecken, um die Segmente fluchtend zu halten "_; und ihnen eine begrenzte Biegsamkeit zu verleihen. Bei dieser Ausführungsform sind die Kabel vorzugsweise wesentlich länger als sämtliche vorhandenen Segmente, so daß die Kabel an einer beliebigen Stelle ihrer Länge umlegbar und die auf ihnen aufgereihten Segmente an dieser Stelle teilbar sind.

Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung der Halteschiene kann sich diese ohne weiteres den zu verschweißenden Blechen anpassen, und zwar auch dann, wenn sich die Bleche nicht genau = in senkrechter Stellung befinden und Wölbungen aufweisen. Ferner besteht bei der erfindungsgemäßen Halteschiene die Möglichkeit, deren Länge der herzustellenden Schweißverbindung entsprechend einzustellen. Auch kann die erfindungsgemäße Halteschiene in einfacherweise, beispielsweise mittels U-förmiger Magnetklammern; an den zu verschweißenden Blechen befestigt werden. Außerdem wirkt sich bei der=erfindungsgemäßen Halteschiene die beim Schweißen auftretende Erwärmung derselben vorteilhaft hinsichtlich der von ihr ausgeübten Haltewirkung aus.

Die in Segmente aufgeteilte Bauart der erfindungsgemäßen Halteschiene begünstigt ferner die Abstrahlung der von dem elektrischen Lichtbogen oder dem erhitzten Schweißmetall erzeugten .Wärme, da jedesmal nur eine geringe Wärmemenge von einem Segment zu dem folgenden Segment der Halteschiene geleitet wird.

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Außerdem bewirkt die Bauart der erfindungsgemäßen Halteschiene infolge der geringen Wärmeleitung zu den folgenden Segmenten eine sehr,gute Wärmeaufnahmefähigkeit der einzelnen Segmente, wenn das Schweißbad in den Bereich derselben gelangt, und verhindert dadurch auch deren Überhitzung.

Infolge der Unterteilung der erfindungsgemäßen Halteschiene in Segmente können diese auch einzeln in einfacher Weise während der Arbeit ausgewechselt werden, wenn sie beschädigt oder verschlissen sind.

Dadurch daß bei der Halteschiene gemäß der Erfindung die Segmente durch flexible Organe, wie Ketten oder Kabel, zusammengehalten werden, und die Halteschiefeene nicht einstückig ist, werden auch die lagerhaltung und der Versand erheblich vereinfacht.

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• ■.:■.■- 6 .-

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeisen, sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen derselben anhand der Zeichnung» In dieser zeigen;

Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht einer bevorzugten Ausfütirungsform einer in Segmente unterteilten Halteschiene,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2—2 in Pig. 1,

Pig. 3 eine Seitenansicht einer abgewandelten Aus fünft

■ rungsform einer in Segmente unterteilten Halten-

Schiene , die sich innerhalb gewisser Bewegungsgrenzen zu krümmen vermag,

Pig. 4 eine Endansicht eines Endes der Halteschiene nach Fig. 3»

Pig. 5 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht einer Verbindung von Segmenten und Kettengliedern gemäß den Figuren 3 und 4 mit der Darstellung eines Kettengliedes und eines Teiles von zwei Segmenten,

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht der Halteschiene nach den Figuren 3 bis 5 mit den Segmenten in Arbeitsstellung an einem konkaven Yerbindungsstoß,

Fig. 7 eine schematische Seitenanaiclit der Halteschiene nach den Figuren 3-5 mit den Segmenten in Arbeitsstellung an einem konvexen Yerbindungsstoß,

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Fig. " 8 eine schematische Seitenansicht eines senkrechten Abschnittes der in Segmente unterteilten Halteschiene gemäß den Figuren 1 und 2 und ihrer Befestigung an einem von zwei lotrechten Blechen gebildeten Verbindungsstoß,

Pig· 9 eine Seitenansicht ähnlich Pig. 8 mit einer Halteschiene, deren Segmente eine konkave Krümmung bilden,

Pig. 10 eine Seitenansicht ähnlich den Figuren 8 und 9 mit der Darstellung der Wirkung einer örtlichen Erwärmung auf die Halteschiene,

Pig. 11 eine Seitenansicht ähnlich Pig. 8 mit der Darstellung der Ausrichtung der Halteschiene durch die Bleche, die ein Anpressen ihrer Segmente gegen die Schweißstelle bewirkt,

Pig. 12 eine schematische Darstellung einer hypothetischen Verbindung von Bauelementen mit einer Wirkung analog zu derjenigen der Halteschiene gemäß Fig. 8 zur Berechnung der an der Schweißstelle auf die Bleche einwirkenden Druckkraft,

Fig. 13 eine teilweise Seitenansicht einer Fig. 1 ähnlichen Halteschiene mit nasenförmigen Segmenten,

Fig. H einen Schnitt nach der Linie 14-14- in Fig. 13 mit der Sarstellung eines Blechstoßes, an welchem die Halteschiene angeordnet ist,

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Fig.-15- eine teilweise Seitenansicht einer Halteschiene mit einer abgewandelten Ausführungsform der nasenförmigen Segmente,

Fig. 16 einen Schnitt nach der Linie 16-16 in Fig. 15

und . ₌ »

Fig. 17 eine Seitenansicht mit einer Darstellung der Längenregelung der Halteschiene gemäß den Figuren 15 und 16.

Bei dem Ausführungsbeispiel, welches die Figuren 1 und 2 zeigen, bestehen die Kupfersegmente· 25 aus im wesentlichen rechteckigen Blöcken, deren Stirnseiten ebenfalls rechteckig ausgebildet sind. Die Segmente 25 werden von einer Gliederkette 26 getragen, bei welcher es sich vorzugsweise um eine Gliederkette vom Typ "Standard¹' mit Gliedern von etwa 4»57 cm (1 pouce#»8O) handelt, deren Kettenglieder vom Typ K-I mit Befestigungslaschen 27 versehen und mittels gewindeschneidender Schrauben 28 aus gehärtetem Stahl an den Segmenten 25 befestigt sind. Aus Zweckmäßigkeitsgründen besteht die Kette aus Steggliedern 30 und Laschengliedern 31, wobei an jeder Gelenkstelle ein Kettenbolzen 32 vorgesehen ist, der an seinem einen Ende 33 einen kleinen Kopf besitzt, mitten durch eine Rolle 34 eines Stegkettengliedes 30 ragt und mittels eines Splintes 35, der sich duroh eine an seinem anderen Ende angeordnete Öffnung erstreckt, in seiner Stellung gesichert ist. ·

BAD ORIGINAL

Die liänge der Kupfers egmente 25 ist derart, daß sie der Kettenteilung entspricht. Vorzugsweise werden Kettenglieder verwendet, die beim Zusammensetzen oder Auseinanderbauen auf der Baustelle keinerlei Druck ausüben*

Alle Segmente 25 sind vorzugsweise an ihren Arbeitsflächen 36 eingefräst, um eine mittlere Hut 37 zu bilden, welche die Schweißraupe der Schweißnaht aufnimmt. Vielfach ist es vorteilhaft, eine etwa 12,7 mm breite, und etwa 2,48 mm tiefe Nut vorzusehen, die abgerundete Ecken mit einem Radius von etwa 0,156 mm aufweist.

Die 'Btandard^-G-liederketten besitzen eine ausreichende Seitenbiegsamkeit und Verdrehbarkelt, um eine gute Berührung der normalerweise schlecht ausgeführten linearen Stoßstellen der Bleche zu geben. Es ist feimer sehr wünschenswert, keine Segmente zu haben, die langer sind als die Kettenteilung, damit die Segmente gerade sein können, wenn sie flach auf ein Blech oder eine andere ebene Oberfläche gebracht werden. Für Stoßformen, die anormal gekrümmt sind, werden Ketten mit Spezialgliedem bevorzugt, die als ^llSide-Bow^ll-Ketten bekannt sind und ein größeres Spiel besitzen.

Für die Herstellung von Zylindern, Ringen, Kugeln oder anderen gekrümmten Flächen durch ■Schweißen wird eine andere Verbindung der Segmente bevorzugt, welche in den Figuren 3-7 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsforia sind die Segmente so gestaltet, daß sie mit ihrer Arbeitsfläche um deren wechselseitige Berüh-

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■ -.■ - ίο -

rungslinien zu schwenken vermögen. In diesem Falle ist die Durchbiegung der Halteschiene von innen nach außen und umgekehrt möglich, wobei, was noch wichtiger ist, eine enge Berührung zwischen den Segmenten aufrechterhalten und ein Pestkeilen derselben vermieden wird.

Bei der Ausführungsform gemäß EIg. 3-7 ist jedes Segment 25' an seinen beiden Enden mit einer kreisförmigen Mut.38 versehen, welche koaxial zu der Berührungslinie 40 der Arbeitsflächen der Segmente 25^f angeordnet ist und eine länge besitzt, die etwas geringer als diejenige eines Viertelkreises ist.

Ferner ragen bei dieser Ausführungsform rohrförmige Einsätze 41» die etwas weniger als den halben Umfang eines Kreises besitzen und genau eingestellt sind, in die kreisförmige Nut 38 zweier benachbarter Segmente 25' und verbinden jene auf diese Weise. Dabei sind die rohrförmigen Einsätze 41 durch eine !Traverse 42 miteinander verbunden, welche die Einsätze 41 mit ausreichendem Spiel verbindet. Zur Verbindung der Traverse 42 mit den Enden der Einsätze 41 dienen Schrauben 43.

Um den Segmenten 25' zu ermöglichen, daß sie sich mit Bezug auf eine gerade linie krümmen, sind die Berührungsflächen 44 der Segmente 25' so ausgebildet, daß der Winkel, den sie gegenüber ihrer Arbeitsfläche einnehmen, etwas kleiner als ein rechter Winkel ist. Vorzugsweise ist dieser Winkel an jeder Seite der

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Segmente 25» in der Größenordnung von etwa 5° weniger als 90°, um so eine ausreichende und gleichmäßige Schwenkung der Seg- ■ mente 25' zu gestatten. Gleichermaßen sind die Einsätze 41 so ausgebildet, daß ihre Endteile 45 bezüglich der Berührungslinie 40 einen Winkel von etwas weniger als 180°, und zwar vorzugsweise 170°, einschließen.

Wenn nun die Segmente 25' so eingestellt sind, daß sie sich dem Stoß der Bleche anpassen, kann man eine gerade starre Stange verwenden, um mittels dieser an den Rückseiten der Traversen 42 anzugreifen und einen gleichmäßig verteilten Druck auf die in Segmente 25' unterteilte Halteschiene auszuüben. Die starre Halteschiene kann dabei in ihrer richtigen Stellung durch Magnete, Winkelstücke oder dergleichen Befestigungsmittel festgehalten sein.

In Pig. 6 sind die Segmente 25' schematisch in einer äußeren Stellung an einem kreisrunden oder einem ähnlich gekrümmten Stoß dargestellt, der von innen geschweißt wird und z.B. an der Auskleidung eines Bergwerkschachtes vorliegt. Die Segmente 25' und Traversen 42, die gemeinsam eine Kette bilden, können an den Enden festgezogen werden, und die Segmente 25' üben dann einen gleichförmigen Druck gegen das zylinderförmig oder in anderer Weise gekrümmte Werkstück aus, gegen welches sie' anliegen.

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ffig. 7 zeigt den -umgekehrten Zustand, wobei die Segmente 25' so ausgerichtet sind, daß sie eine kreisförmige oder ähnlich gekrümmte Halteschiene bilden, die z.B. bei der Herstellung von Zylindern oder Ringen an der Innenseite der Werkstücke zur Anordnung gelangt. Da die Stoßflächen 44 der Segmente 25* hinsichtlich ihrer Arbeitsflächen einen Winkel von weniger als 90° aufweisen, gestattet die Halteschiene das Schweißen von Zylindern, Ringen u. dgl. mit einem entsprechend geringen Durchmesser.

Bei der Ausführungsform der Halteschiene gemäß den Pig. 3-7 kann diese an allen Segmenten 25' auseinandergenommen werden, indem deren Traversen 42 durch Lösen der Schrauben 43 von den rohrförmigen Einsätzen 41 getrennt werden. Auf diese Weise läßt sich eine biegsame, aus Segmenten 25' bestehende Halteschiene der gewünschten Länge herstellen.

Die beispielsweise in den Fig. 1 und 2 dargestellte Halteschiene besitzt die bemerkenswerte Eigenschaft, daß sie die Segmente 25, die das geschmolzene Metall und die geschmolzene Schlacke in ihrer Stellung halten, mit erhöhtem Druck in Berührung bringt, ohne besondere Andrüokmittel zu benötigen. Infolgedessen gewährleistet auch eine Halteschiene von etwa 1,20 m Länge an jedem Punkt ihrer Länge völlige Dichtheit, wenn sie nur mit den an ihren Enden befindlichen Kettengliedern gegen die zu schweißenden Bleche gehalten wird.

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Pig. 8 zeigt eine Reihe von Segmenten 25 und eine Gliederkette 26, an der diese befestigt sind. Die Gliederkette 26 ist von einer oberen Befestigungsklammer 46 und einer unteren Befestigungsklammer 47 umgeben und mittels dieser an der Verbindungsstelle γόη zu verschweißenden Blechen 48 angebracht, wobei die Befestigungsklammern 46, 47 durch geeignete Befestigungsmittel, z.B. Magnetkolben oder Schweißpunkte, festgelegt sind. Das obere und untere Ende der von der Gliederkette 26 und denSeg- M menten 25 gebildeten Halteschiene sind somit daran gehindert, sich von den Blechen zu entfernen, obgleich eine Längsbewegung derselben möglich wäre. In kaltem Zustand hängt die Halteschiene, ohne irgendeinen Druck gegen die Bleche 48 auszuüben, es sei denn an den oberen.und unteren Kettengliedern, lotrecht nach unten oder, wenn die Anordnung derselben nicht lotrecht ist, an ihren äußeren Kettengliedern. Dabei kann sogar eine gewisse Trennung zwischen den Blechen 48 und den mittleren Segmenten 25, z.B. an der in Fig. 9 mit 50 bezeichneten Stelle, vorhanden sein, wenn die Segmente 25 etwas kürzer als die Teilung der sie tragenden Kette 26 sind. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel waren die Segmente 25 um 0,152 mm kleiner und ließen an der Stelle 50 in der Mitte der Halteschiene etwa 25,4 mm freien Raum bei einer Haltesohienenlänge von etwa 1,20 m.

Wie bereits ausgeführt, bestehen bei der bevorzugten Ausfüh- rungsform der Halteschiene gemäß den Pig. 1 und 2 die Segmente

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25 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, während die Kette 26 aus Stahl oder einem ähnlichen Werkstoff bestellt. Die Wirkung von Wärme auf die Halteschiene ist anhand der 5ig. IO dargestellt. Die "beiden Enden dieser Halteschiene sind -von den Blechen entfernt genalten. Zur Erhitzung der Halteschiene dient "beispielsweise die Flamme 51 eines schematisch dargestellten Brenners 52, wenn auch in Wirklichkeit das Schweißen und damit die Erhitzung der Halteschiene durch einen elektrischen Lichtbogen oder einen elektrischen Heizstrom erfolgen. Die Erhitzung der Halteschiene und damit ihrer Segmente findet an einem Zwischenpunkt ihrer länge statt. Infolge der ungleichen Ausdehnung von Kupfer einerseits und Stahl andererseits formt sich dann die Halteschiene S-förmig, wie dies in Pig. 10 dargestellt ist, und zwar an der Erhitzungsstelle 53 konvex und im übrigen konkav. Der erhitzte Block befindet sich dann rechts der lotrechten Linie, die durch die beiden äußeren Blöcke geht, in einem Abstand, der von der Beschaffenheit der Halteschiene bezüglich der möglichen konkaven Krümmung, die sie im kalten Zustand einnehmen kann, abhängt.

Da die Ausdehnung der Stahlkette nur zwei Drittel derjenigen der Kupfer Segmente erreicht, entspricht die Wirkung der Erhitzung der Halteschiene derjenigen, die bei Bimetallstreifen, wie sie bei Thermostaten und elektrischen iEhermometern benutzt werden, auftritt.

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.■■.". MD ORiQiMAL

Es verstellt sich, jedoch, daß die freie Bewegung des mittleren Teiles der Halteschiene, die in Pig. 10 gezeigt ist, nicht eintreten kann, weil sie gegen die zu verschweißenden Blöcke 48 an der Schweißstelle 4-9 derselben anliegt. Infolgedessen üben, wie Fig. 11 zeigt, das am stärksten erhitzte Segment und die diesem "benachbarten Segmente auf die Bleche 48 einen Druck aus, der in der Zeichnung durch den Pfeil 55 angedeutet ist.

Haben die Segmente und die Kettenglieder eine Länge von 25,4 mm, wie dies bei Standard-Gliederketten der Fall ist, und beträgt die Temperatur 75O⁰F = 381°C» so ergeben sich folgende Längenänderungen:

bei den Kupfersegmenten 750 χ 9,1 x 10~⁶ = 0,00682" = 0,0173 mm

bei den Stahlketten- >

gliedern 750 χ 6,6 χ 10~^D - 0,00495" = 0,01268 mm

Der Unterschied beträgt demnach 0,00187" oder 0,00462 mm.

Dieser Dehnungsunterschied erzeugt eine Schwenkbewegung des einen gegenüber dem benachbarten Segment um einen Winkel a, dessen Sinus sich wie folgt berechnet:

Dementsprechend hat der Winkel a eine Größe von 0,1435°.

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Wie festgestellt wurde, sind beim Schweißen sechs aufeinanderfolgende Segmente der Schweißwärme ausgesetzt und nehmen nacheinander die Schweißwärme von der Schweißstelle auf. Infolgedessen schwenkt der obere kalte Teil der Halteschiene im Yerhältnis zu dem unteren Teil derselben um etwa 6 χ 0,1435 = 0.86°.

Diese Schwenkbewegung wird jedoch durch die Bleche behindert, und die Halteschiene muß bis zur geraden Ausrichtung an ihren Haltestellen durch eine mechanische Gegenbiegung, die über ihre ganz§ Länge -verteilt ist, zurückgedrückt werden, wie dies die Pig. 11 an den Stellen 56 zeigt.

Infolgedessen muß die Gesamtlängendehnung der erwärmten Segmente um etwa 6 χ 0,00187 = 0,0114" = 0,289 mm durch eine Gesamtlängendehnung der Stahlkettenglieder um 0,289 mm ausgeglichen werden, die sich gleichmäßig über die etwa 1,2,0 m der Halteschiene verteilt.

Man kann infolgedessen eine Analogie zwischen dieser Vorrichtung und vier Stahlstangen von 1/4 χ 1/8" = 6,35 x 3>175 mm mit einem Gesamtquerschnitt von 4 χ w = 0,125 Quadratzoll

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- 80,6 mm herleiten.

Die Längendehnung um 0,0114" = 0,289 mm für eine Stange von 48" = 1219 mm Länge dieser Art erfordert daher folgende Zugkraft? .

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f = f E oder 30 χ 10^β = 7100 psi P = 7100 χ 0,125 = 890 engl. Pfd. = 403 kg

In dieser Gieicliung bedeuten!

P = Zugkraft A = Flächeninhalt e = Längendehnung 1 = Länge

E = Elastizitäts-Modul für Stahl.

In Fig. 12 ist die Kette durch zwei Stäbe 57 dargestellt, die oben und unten an einem Segment 25 angreifen und durch ein Zugelement 58 miteinander verbunden sind. Die Druckkraft P auf den v/ärmsten Block beträgt dabei?

2 χ 890 χ ^Y- = 55,5 engl. Pfd. = 24,9 kg

In Wirklichkeit erreichen die Kettenglieder nicht eine so hohe Temperatur wie die Segmente, denn sie strahlen die Wärme nach außen über ihre großen und kleinen Flächen ab. Wenn man annimmt, daß die Kettenglieder an der Seite der Schweißstelle statt 75O⁰F - 381⁰O nur eine Temperatur von 375⁰I « 190,4⁰O besitzen, so beträgt die Differenz der Längendehnungs

Küpfersegmente 0,00682"

BAD

Stahlkö-fetenglieder JMSMLl

0,00455" s» 0,1105 mm und

10882S/0343' '. ;^:

= ¹⁵° ^en&- ^Pfd· =

Der Druck ist an anderen Stellen der Halteschiene der gleiche wie in der Mitte der Vorrichtung, die in Fig. 12 gezeigt ist, weil, wenn die äquivalenten Hebel ihre Länge ändern, der eine zunimmt und der andere abnimmt und die G-esamtwirkung des warmen Segmentes daher die gleiche bleibt.

Wenn beim Schweißen von Blechen die Schweißung von unten nach oben fortschreitet, steigt der Druckpunkt der Halteschiene in gleicher Weise und befindet sich daher jeweils in der Höhe des geschmolzenen Metalls, wo der Druck nötig ist, um die Dichtheit der Halteschiene zu sichern. Die anderen über und unter dem geschmolzenen Metall befindlichen Segmente werden nicht sehr fest gegen die Bleche gedrückt. Infolgedessen erhalten selbst Bleche mit konkaven Krümmungen an ihren Rückseiten einen guten Berührungsdruck in dem Augenblick und an der Stelle, wo dies für die Schweißung notwendig ist.

Eine Auslenkung von 25 »4 mm in der Mitte einer in kaltem Zustand befindlichen Halteschiene von 1,20 m wird als ausreichend angesehen, sie kann aber geringer sein, wenn man die Ausübung eines stärkeren Druokes durch die Halteschiene wünscht. Den geeigneten Grrad der konkaven Krümmung der Halteschiene IiE Kalfcaustand erhält man, indem man den Segmenten ein© β teas geringere Abmessung'als der' !ellung der Kette gibt, und zwar derart, daß

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aer Kette eine gewisse Durchbiegung gestattet wird,, wenn sich ihre Segmente gegenseitig berühren.

Die Lehre der Erfindung kann nicht nur beim Schweißen von Blechen von einer einzigen Seite oder mit einer einzigen Schweißnaht angewendet werden, sondern auch beim Vertikalschweißen mit zwei Schweißnähten, wobei die Bleche 48 an der Stelle 60 beidseitig abgeschrägt sind, um einen X-Stoß zu bilden, wie dies Pig. 14 zeigt. Es ist nämlich manchmal vorteilhaft, eine erste Schweißnaht von der halben Blechstärke herzustellen und dann die Sohweißung in einem weiteren Arbeitsgang durch Auftragen der zweiten Schweißnaht zu vollenden. In diesem Falle ist der enge Spalt 61 zwischen den Blechen 48 in der Blechmitte zeitweise zu schließen, um das geschmolzene Metall sowie das Schlackenbad der Schweiße festzuhalten und dadurch zu verhindern, daß sie in die Fuge der zweiten Schweißnaht geraten.

Zu diesem Zweck benutzt man die in den I¹Ig. 13 i*ncl 14 dargestellte abgewandelte Ausführungsform der Halteschiene nach den Fig. 1 und 2, bei der jeweils die Segmente 25 nasenartige !eile 62 besitzen, die sich der Form der Schweißfuge anpassen, • Allerdings kann es bei dieser Ausführungsform vorkommen, daß

das Torragen Jedes nasenförmigen Teiles 62 der Segmente 25 eine übermäßige Öffnung zwischen den Segmenten 25 bewirkt, wenn sich die Halteschiene Oberflächenunregelmäßigkeiten der Bleche 48 anpaßt, wodurch dann das geschmolzene Metall zwischen den getrennten Segmenten ausfließt. SAD

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Eine Maßnahme zur Überwindung dieser Schwierigkeit besteht darin, daß die Gliederkette 26 duroh flexible Kabel 63 und aus gehärtetem Stahl· ersetzt wird, die eich durch Längsöff- · nungen 65 und 66 von Segmenten 2£ erstrecken, welche nasenförmig ausgebildet sind und deren Seitenflächen 67 im wesent-.liehen mit der Eorm der Schweißfuge Übereinstimmen. In diesem Falle durchquert das Kabel 63 die Segmente 25 in einem Abstand von den Enden der Hase, der nicht größer ist als der Abstand zwischen der Arbeitsfläche der Segmente 25 und den Kettenbolzen 32. Das zweite Kabel 64 hinderb die Segmente 25^ daran, sich um das erste Kabel 63 zu drehen. Auf diese Weise werden die Enden der Nasen aller Segmente 25 fluchtend gehalten, während eine gewisse begrenzte Flexibilität der von den Segmenten 25 und Kabeln 63, 64 gebildeten Halteschiene in allen Richtungen gewährleistet ist. Der rückwärtige leil der Segmente 25 besitzt, schräge Berührungsflächen 68, um eine leichte Krümmung der Halteschiene zu gestatten, ohne die Berührungsstellen der Segmente 25 am vorderen Ende ihrer Nasen zu weit zu öffnen. Die Schwenkachse zweier benachbarter •z

Segmente 25 geht dabei vorzugsweise durch das Kabel 63.

Wenn die beiden Kabel 63» 64 wesentlich länger sind als die auf diesen aufgereihten Segmente 25 , wie dies Fig. 17 zeigt, kann die Einstellung der Länge der Halteschiene zur Anpassung an die herzustellende Schweißverbindung dadurch erfolgen, daß einfach die nicht benötigten Segmente 70 von den benötigten

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Segmenten 71 getrennt werden. Dabei kann man mit den nicht benötigten Segmenten 70 eine zweite Gruppe von Segmenten bilden, die hinter den benötigten Segmenten 71 aufgereiht werden. Gegebenenfalls werden die beiden Kabel 63, 64 an der Stelle 72 am oberen Scheitelpunkt der benötigten Segmente 71 einfach mit den nicht benötigten Segmenten 70 nach unten umgelegt. Durch die Umlenkung der Kabel 63, 64 am Seheitel 72 der benötigten Segmente 71 wird dabei auoh eine Trennung derselben während des Schweißvorganges verhindert.

Es versteht sich, daß, wenn die Segmente der Haltesohienen aus Metall bestehen sollen, es sehr erwünscht ist, daß dieses Metall ein guter Wärmeleiter, wie z.B. Kupfer oder eine Kupferlegierung, ist. Andererseits können die Segmente der Halteschienen aus feuerfestem Werkstoff, wie Magnesiumoxyd, Aluminiumoxyd, Siziliumdioxyd, Ohromoxyd oder feuerfestem Ziegel, bestehen, wobei dann geeignete Abwandlungen der Befestigungsmittel der Kette und evtl. auch noch weitere Teile der Haltesohienen vorzunehmen sind.

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Claims

Dipl.-lng. I Dc» Ub / ο

ruyi:T7 51 AACHEN,den 19. Februar 1968

Ln/VlCll Augustastraße U-16 · Telefon 34731

Patentanwalt

LA SOUDUBE ELEOiDRIQUE AUTOGEM, PROOEDES AROOS, S₀A₀ in BrUssel (Belgien)

Ansprüche

1. Halteschiene für geschmolzenes Schweißmetall und geschmolzene Schlacke beim Schweißen von Blechen, dadurch ge k e η η ζ e i c h η e t, daß die Halteschiene in Segmente (25, 25«, 25², 25³) unterteilt ist, die gelenkig miteinander verbunden sind, und daß sie einen träger (26} 41, 42; 63, 64) für die Segmente (25, 25^f, 25 , 25^) aufweist, der ihr zur Anpassung an Formabweichungen der Bleche (48) eine begrenzte Biegsamkeit verleiht und ihr ein dichtendes Halten der Metall- und Schlackenschmelze ermöglicht.

2. Halteschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einer von Kettengliedern (30, 31) gebildeten Gliederkette (26) besteht und daß je ein Segment (25) mit einem Kettenglied (30, 31) verbunden iet.

3ο Halteschiene naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (25·) einander mit den Querrändern (40) derjenigen Flächen berühren, die mit dem geschmolzenen Metall

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und der geschmolzenen Schlacke in Berührung stehen, und daß der träger Mittel (41» 42) zum gegenseitigen, ein Schwenken um ihre Querränder (40) ermöglichenden Festhalten der Segmente (25¹) aufweist.

4. Halteschiene nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (25') an ihren einander gegenüberliegenden Enden kreisförmige Hüten (38) aufweisen und daß die Mittel (41, 42)^: zum gelenkigen Festhalten der Segmente (25¹) rohrförmige Einsätze (41) umfassen, die in diese Nuten (38) eingreifen.

5. Halteschiene nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Einsätze (41) zum Eingriff mit den Segmenten (25') lösbar an die Rückseite der Segmente (25') Überspannenden Traversen (42) befestigt sind.

6. Halteschiene nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gliederkette (26) aus einem Werkstoff, z.B. Stahl, besteht, dessen Wärmeausdehnungsbelwert relativ klein ist, und daß die Segmente (25) aus einem Werkstoff, z.B. Kupfer oder einer Kupferlegierung, mit relativ hohem Wärmeausdeh-

• nungs"beiw«rt bestehen.

7. Halteschiene nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (25) eine etwas geringere Länge als die lei-

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lung der Gliederkette (26) aufweisen, so daß die Gliederkette (26) eine konkave Krümmung einzunehmen vermag.

8. Halteschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (25 , 25 ) zum Verschweißen von Blechen (48) mit abgeschrägten Stoßfugen (60) entsprechend geformte
Nasen (62) aufweisen, die in die abgeschrägten Stoßfugen
(60) einzugreifen vermögen.

9. Halteschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (67) Längsöffnungen (65, 66) aufweisen und
daß der Träger von Kabeln (63, 64) gebildet ist, die sich

. durch die Längsöffnungen (65, 66) erstrecken, um die Segmente fluchtend zu halten und ihnen eine begrenzte Biegsamkeit zu verleihen.

10. Halteschiene nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Kabel (65, 66) wesentlich länger als sämtliche vorhandenen Segmente (67) sind, so daß die Kabel (65, 66)
einer beliebigen Stelle ihrer Länge umlegbar und die auf
ihnen aufgereihten Segmente (67) an dieser Stelle teilbar sind.

ORIGINAL INSPECTED V 1 0 9 8 2 S / 0 3 L 3

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