DE1928745B2 - Automatisches schweissverfahren und schweissgraet zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Description

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Fig. 1 eine perspektivische Ausführungsform auf die Kombinationsstange6-2 einwirkt. Somit be-

eines Schweißgeräts nach der Erfindung, einflussen zwei hin- und hergehende Bewegungs-

F i g. 2 einen Längsschnitt durch das Gerät nach komponenten unterschiedlicher Richtung die Kombi-

F i g. 1, nationsstange 6-2,

F i g, 3 eine perspektivische Ansicht einer Ein- 5 Im obengenannten Fall wird die Drehung des Stkn-

stellführung zur Einstellung einer Bewegungsgröße, rades 3 von der Welle 5 übet das Stirnrad 8 und ein

F i g. 4(A) ein Schaubild der Zusammensetzung Zwischenrad 12 auf das Stirnrad 13 übertragen. Zur

der Bewegungskomponenten für den Schweißkopf, Änderung des Diehzahlverhältnisses zwischen den

F i g. 4(B) ein weiteres Schaubild zur Erläuterung Drehwellen 5 und 14 sitzt dieses Zwischenrad 12 auf

der Zusammensetzung der Bewegungskomponenten io einem f Ibersetzungsschalthebel 10. Die Welle 5 trägt

nach einer abgewandelten Ausführungsform der Er- ein weiteres Stirnrad 7, das mit einem Zwischenrad 11

findung, kämmt. Dieses Zwischenrad 11 sitzt auf einem weiteren

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht einer Weiter- Übersetzungsschalthebel 9.

bildung des Schweißgeräts nach der Erfindung in Be- Die Baueinheit zur Kombination der beiden hintrieb, 15 und hergehenden Bewegungskomponenten unterschied-

F i g. 6 eine vergrößerte Einzelansicht zu Fig. 5, lieber Richtung für den Schweißkopf 19 arbeitet in

F i g. 7 eine schematische Gesamtansicht des Ge- folgender Weise: Die von :'.em Kurbelzapfen 5-1 an-

räts nach F i g. 5, getriebene Pleuelstange 6-1 )it mit dem jeweils anderen

Fig. 8 Schaubilder verschiedener Bewegungs- Ende an eine hin- und hergehende Schubstange 6 an-

muster und so gelenkt, die in einer Geradführung 27 läuft, welche

F i g. 9 Querschnitte durch die Schweißnaht bei auf der Rahmenplatte 24 befestigt ist. Andererseits ist

der Kehlnahtschweißung in Vertikalstellung für ver- die Schubstange 6 mit der Kombinationsstange 6-2

schiedene Bewegungsmuster. gekoppelt, die durch eine Gleitführung der Mitnehmer-

Bei dem Schweißgerät nach den F i g. 1 und 2 stange 18 reicht. Die von dem Kurbelzapfen 15-1 anwerden die verschiedenen Bewegungsmuster in einem 25 getriebene Lenkerplatte 16 sitzt mit ihrem Mittelteil Gehäuse 28 erzeugt, v/o eine Ausgangsdrehbewegung frei drehbar auf einer Welle 17, die in der Rahmenin zwei hin- und hergehende, verschieden ausgerichtete platte 24 eingespannt ist; das andere Ende der Lenker-Bewegungskomponenten zerlegt wird. Die Ausgangs- platte 16 trägt die auf einem Kreisbogenabschnitt hindrehbewegung wird von einem Motor 1 abgenommen. und hergehende Mitnehmerstange 18. Dadurch ν erden Auf der Welle dieses Motors 1 sitzt ein Stirnrad 2, 30 die hin- und hergehende Kreisbogen-Bewegungskomdas mit einem weiteren Stirnrad 3 auf der Welle 5 ponente der Mitnehmerstange 18 und die hin- und kämmt. Das Stirnrad 3 trägt eine Einstellführung 4 hergehende Bewegungskomponente der Pleuelstange für die hin- und hergehende Bewegungskomponente. 6-1 in der Kombinationsstange 6-2 überlagert. Am

Gemäß der Einzeldarstellung dei F i g. 3 ist auf Ende der Kombinationsstange 6-2 sitzt der Schweißdem Stirnrad 3 ein Rahmen 4-4 befestigt. Durch 35 kopf 19. Auf Grund der Überlagerung der beiden Drehen eines Stellknopfes 4-1 läßt sich mit Hilfe einer Bewegungskomponenten unterschiedlicher Richtung Stellspindel 4-2 ein Stellschlitten 4-3 gleitend innerhalb folgt die Spitze 21 des Schweißkopfes 19 einem gedes Rahmens 4-4 in Richtung eines Durchmessers des wünschten periodischen Bewegungsmuster. In der Stirnrades 3 verschieben, wie in F i g. 1 durch einen dargestellten Ausführungsform läuft ein Schweißdraht Doppelpfeil 25 angezeigt. Der Stellschlitten 4-3 trägt 40 22 von einer Vorratsspule 23 ab.
einen Kurbelzapfen 5-1, an den eine Pleuelstange 6-1 Die Arbeitsweise des Schweißgeräts nach der Erfinangelenkt ist. Mit dieser Einstellführung läßt sich dung läßt sich aus dem Schaubild der F i g. 4(A) jeder gewünschte Exzentrizitätsgrad des Kurbel- entnehmen. Danach wird der Kurbelzapfen 5-1 der Zapfens 5-1 gegenüber der Drehachse der Welle 5 Einstellführung 4 auf eine gewünschte Stellung A erzielen, indem der Stellschlitten entsprechend einge- 45 eingestellt und der Kurbelzapfen 15-1 der Einstellstellt wird. Damit ergibt sich bei Drehung des Stirn- führung 14 auf eine gewünschte Stellung B. Sodann rades 3 auf der Welle 5 eine periodische, hin- und her- wird ein gewünschter Winkel Θ zwischen den Richtungeliende Bewegung der Pleuelstange 6-1. gen a-a' und b-b' der Bewegungskomponenten der je-

Außerdem wird die Drehbewegung der Welle 5 weiligen Einstellführungen eingestellt. Dieser Winkel Θ über die Stirnräder 8, 12 und 13 auf eine weitere 50 wird durch Drehung der Stirnräder 3 und 13 fest-WeIIe 15 übertragen, die ebenfalls eine Einstellführung gelegt. Sodann wird der Schalthebel 9 oder 10 einge-14 in Form eines Kurbelantriebs trägt. Diese Einstell- rückt, damit die Getrieberäder miteinander kämmen führung 14 ist ebenso wie die Finstellführung4 auf- und damit man das gewünschte Drehzahlverhältnis gebaut; ein Kurbelzapfen 15-1 greift mit seinem eihält. In der Darstellung der F i g. 1 und 2 greifen Stirnende in ein Langloch einer Lenkerplatte 16 ein. 55 die Stirniäder8 und 12 ineinander ein, weil der Wenn sich die Welle 15 dreht, läuft der Kurbelzapfen Schalthebel 10 eingerückt ist.
15-1 um, womit auf die Lenkerplatte 16 eine hin- und Im Anschluß an diese Voreinstellung wird der hergehende Kreisbewegung um die feste Welle 17 Schweißkopf 19 auf die Schweißfuge ausgerichtet, und übertragen wird, wie dies durch den Doppelpfeil 26 der Motor wird eingeschaltet, so daß der Schweißangegeben ist. Diese Bewegungskonrponente wird 60 Vorgang beginnen kann. Die Drehbewegung des durch die in die Lenkerplatte 16 fest eingelassene Motors 1 wird über das Antriebsstirnrad 2 auf das Mitnehmet stange Ϊ8 auf eine Kombinationsstange 6-2 Stirnrad 3 übertragen, so daß sich die Einstellführung 4 übertragen. Die Drehbewegung des Stirnrades 2 wird auf der Welle 5 dreht. Damit läuft der Kurbelzapfen mit Hilfe des Kurbelzapfen 5-1 in eine hin- und her- 5-1 in der Stellung A um die Welle S um, so daß gehende Bewegung der Pleuelstange 6-1 in einer Rieh- 65 diese Kreisbewegung in eine periodische hin- und hertung und in eine hin- und hergehende Kreisbogen- gehende Bewegung der Pleuelstange 6-1 umgesetzt bewegung der Lehkerplatte 16 umgewandelt, welche wird, die an den Kurbelzapfen 5-1 angelenkt ist. Diese durch die Mitnehmerstange in einer anderen Richtung Bewegung wird in eine hin- und hergehende Bewegung

der Schubstange 6 in deren Längsrichtung, also in Richtung des Doppelpfeils 25 in Fig. 1, umgesetzt. Die Drehung des Stirnrades 3 wird weiterhin über das Stirnrad 8 und das Zwischenrad 12 auf das Stirnrad 13 übertragen. Dasselbe nimmt die Welle 15 mit, so daß die Einstellführung 14 gedreht wird. Da der Kurbelzapfen 15-1 in einer gewünschten Stellung auf der Einstellrührung 14 eingestellt ist, läuft der Kurbelzapfen 15-1 in dieser Stellung zusammen mit der Einstellführung 14 um die Welle 15 um. Das Stirnende des Kurbelzapfens 15-1 greift in das Langloch der Lenkerplatte 16 ein, so daß die Kreisbewegung des Kurbelzapfen 15-1 in eine hin- und hergehende Kreisbogenbewegung der Mitnehmerstange 18 entsprechend dem Doppelpfeil 18 in F i g. 1 umgesetzt wird. Damit bewegt sich die Mitnehmerstange 18 am anderen Ende der Lenkerplatte 16 um die feststehende Welle 17. Diese hin- und hergehende Kteisbogenbewegung det Mitnehmet stange 18 ei gibt eine hin- und hergehende Kteisbogenbewegung der Kombinationsstange 6-2 in Überlagerung zu der eingangs erläuterten hin- und hei gehenden Bewegung, so daß der Schweißkopf 19 am Ende der Kombinationsstange 6-2 auf einer kombinierten Bewegungsbahn geführt wird.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt somit darin, daß die Drehbewegung des Motors 1 in zwei hin- und hergehende Bewegungskomponenten unterschiedlicher Richtung umgewandelt wird, welche dann in der Kombinationsstange 6-2 einander überlagert und von dort auf den Schweißkopf 19 übertragen werden, so daß derselbe einem 8förmigen, Uförmigen oder elliptischen Bewegungsmuster folgt. Im Rahmen der Erfindung kann das automatische Schweißgerät jedes gewünschte komplizierte Bewegungsmuster ausführen.

Innerhalb des erfindungsgemäßen Gerätes erfolgt die Einstellung der Amplituden der hin- und hergehenden geradlinigen und kreisbogenfdrmigen Bewegungskomponenten durch Verstellung der Kurbelzapfen innerhalb der jeweiligen Einstellführung längs einer Durchmesserlinie des betreffenden Stirnrades. Außerdem sind zur Änderung des Bewegungsmusters Schalthebel und Zwischenräder vorhanden. Der gegenseitige Winkel zwischen den Verschiebungsrichtungen der Kurbelzapfen auf den Einstellführungen ist ebenfalls verstellbar.

Verschiedene erhältliche Bewegungsmuster für die Spitze 21 des Schweißkopfes 19 sind im folgenden erläutert:

1. Für ein DrehzahherhäUnis zwischen dem Stirnrads und dem Stirnrad 13 von 1:2 unter entsprechender Einstellung des Übersetzungsgetriebes und für einen Winkel Θ zwischen den Bewegungskomponenten a-a und b-b' der Kurbelzapfen gemäß F i g. 4(A) von 90' ergibt sich die Bewegung der Spitze 21 des Schweißkopfes 19 nach einem 8förmigen Bewegungsmuster gemäß der Darstellung ©" in Fig.~S.

2. Wenn der "winkel 0 auf den Wert 0^: unter Beibehaltung der übrigen Größen eingestellt wird, erhält man ein Bewegungsmuster in Form eines liesenden »U« aemäß der Darstellung © in Fig. 8.

3. Für einen Winkel Θ zwischen 0 und 90" ergibt sich ein Bewegungsmuster in Form einer deformierten »8« gemäß der Darstellung ® in F i g. 8.

4. Für ein Drehzahlverhältnis zwischen dem Stirnrad 3 und dem Stirnrad 13 mit dem Wert 1:1 für eine entsprechende Einstellung des Übersetzungsgetriebes und für einen Winkel W zwischen den Bewegungskomponenten a-a' und h-b' mit dem Wert 0" sowie einer gleichen Amplitudeneinstellung der Kurbelzapfen ergibt sich für die Spitze 21 des Schweißkopfes 19 eine kreisförmige Bewegungsbahn gemäß der Darstellung© in F i g. S.

5. Für eine ungleiche Amplitude der Bewegungskomponenten bei sonst gleichen Einstellgrößen

ίο erhält man eine Bewegungsbahn in Form einer Ellipse gemäß der Darstellung ® in F i g. 8.

6. Bei Einstellung des Winkels Θ auf einen Wen von 90' folgt die Spitze des Schweißkopfes einer schiefen, geraden Bewegungsbahn gemäß der

Darstellung (D in F i g. 8.

7. Für einen Winkel Θ zwischen 0 und 90° ist die Bewegungsbahn der Schweißkopf spitze eine geneigte Ellipse gemäß der Darstellung© in F i g. 8.

ao 8. Wenn der Kurbelzapfen 15-1 koaxial zu der Achse 15 eingestellt wird, ergibt sich eine Bewegungsbahn gemäß der Darstellung® in Fig. 8.

Die -dbengenanmen Bewegungsmuster sind Grund-

a5 formen, die erhältlich sind, wenn kein beweglicher Schweißschlitten benutzt wird. Wenn ein beweglicher Schweißschlitten 3-2 (F i g. 5) benutzt wird, ergibt sich für eine kreisförmige Bewegungsbahn der Spitze des Schweißkopfes gemäß der obigen Grundform © eine

Bewegungsbahn 20 nach Fig. 1.

Die zuvor beschriebene Ausführungsform der Erfindung liefert eine periodische Bewegung des Schweißkopfes durch Überlagerung einer hin- und hergehenden geradlinigen Bewegungskomponente und einer hin- und hergehenden kreisbogenförmigen Bewegungskomponente. Im Rahmen des Erfindungsgedankens ist jedoch auch eine Überlagerung von zwei hin- und hergehenden geradlinigen Bewegungskomponenten unterschiedlicher Ausrichtung möglich. Dieses ist sche- matisch in Fig. 4(B) für eine abgewandelte Ausführungsform der Überlagerung hin- und hergehender geradliniger Bewegungen erläutert, wo die Drehbewegung des Kurbelzapfens 53 mittels einer Pleuelstange 55-1 in eine hin- und hergehende geradlinige Bewegung einer Schubstange 55 umgewandelt wird, an der ein Übertragungsgelenk 55-2 sitzt. Diese Bewegungskomponente wird in senkrechter Ausrichtung zu der Bewegungskomponente der Schubstange 6 auf die Kombinations^cf *nge 6-2 übertragen und dort der anderen geradlinigen Bewegungskomponente überlagert. Die Schubstange 55 ist in einer Geradführung 56 geführt: zur Einstellung der Bewegungsamplitude ist ebenfalls eine Einstellführung 54 vorhanden. Das Stirnrad 52 ist über ein Wechselgetriebe mit dem Stirnrad 3 gekoppelt, im einzelnen unter Verwendung eines Kegelrades und von Drehwellen (dieser Übertragungsmechanismus ist nicht dargestellt).

Tn Fig. 4(BI sind die Schubstangen 6 und 55 senkrecht zueinander ausgerichtet: der Winkel Θ' zwischen den Einstellrichtungen a-a' und c-c der jeweiligen Verschiebungsbahnen der Kurbelzapfen entspricht dem Winkelt nach Fig. 4(A) für die erste Ausführungsform der Erfindung. Deshalb spielt der Winkel & die gleiche Rolle wie "der Winkel Θ.

Die Erfindung umfaßt eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten der beiden geradlinigen und oder kreisbogenförmigen. hin- und hergehenden Bewegungskomponenten unterschiedlicher Ausrichtung so-

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wie eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten für vorgenommen wird. Eine Einstellung der Auslenkung diese Bewegungskomponenten. der hin- und hergehenden Bewegung erfolgt von Hand Bei Anwendung der Erfindung kann man auch solche mit Hilfe der Einstellköpfe 4-1 und 14-1 der Einsteli-Schweißarbeiten wie eine Hochleistungsschweißung führungen 4 und 14 innerhalb des Gehäuses, durch durch Ausnutzung der periodischen Bewegung des S dessen Öffnung 66 die Bedienungsperson mit der Hand Schweibkopfes ausführen, beispielsweise eine Vertikal- eingreifen kann. Die Petiodendauer wird mit dem Kehlnahtschweißung mit 5 bis 20 mm Schenkellänge Knopf 61 eingestellt. Schalter 63 und 64 gehören jeder Schweißnaht, die nach herkömmliehen Verfahren weils zu dem Motor 1 bzw. 31 für den Bauteil 28 und nicht verwirklicht werden konnte. Dieses ist unter Ver- den Schlitten 32. Ein Schalter 65 dient zur Einschalwendung des Schweißgerätes nach der Erfindung ledig- to tung der Netzspannung, die über eine Leitung 67 lieh durch Änderung der Bewegungsmuster für die zugeführt wird. Eine Schiene 34 für den Schlitten 32 periodischen Bewegungskomponenten und durch An- ist an dem Werkstück 42 mit Hilfe eines Permanentderung der Bewegungsgeschwindigkeit möglich. Damit magneten 33 gehalten. Der dargestellte Schweißkopf 19 lassen sich sehr leicht Schweißnähte von gutem Aus- ist für eine halbautomatische Schweißung bestimmt sehen erhalten. Nach der herkömmlichen Technik 15 und besitzt eine Zuführungsleitung 4S für CO₂, einen konnten solche Schweißungen nur von Hand durch Schweißdraht 46 und eine Spritzschutzplatte. Der erfahrene Schweißer ausgeführt werden. Selbst in Schweißkop» erzeugt die Schweißnaht 43. Die Spritzeinem solchen Fall ist die erzielbare Schenkellänge der schutzplatte ist für den Gleitteil des Schweißkopfes Schweißnaht auf höchstens etwa 10 mm begrenzt; für erforderlich. F i g. 7 zeigt eine Schutzgasflasche 68 eine größere Schenkellänge als 10 mm hat man eine ao und einen Generatorteil 69 für den Schweißstrom. Mehrlagenschweißung angewandt. Eine solche Kehl- Die Spule 70 nimmt den Schweißdraht 46 auf, der nahtschweißtechnik läßt sich leicht ausführen, indem mittels eines Motors 71 zugeführt wird, man das Schweißgerät für die periodische Bewegung Die Ausrichteinrichtung für ein automatisches des Schweißkopfes mit einer Ausrichieinrichtung für Schweißgerät nach der Erfindung ist nicht nur füi die den Schweißkopf kombiniert. «5 Ausrichtung des Schweißkopfes brauchbar, sondern Ein solches Schweißgerät zur Vertikal-Kehlnaht- auch zur Unterdrückung von Schweißfehlern, wie schwoßung ist in F i g. 5 dargestellt, F i g. 6 zeigt einer Unterschneidung an den Kanten der Schweißeine Einzelheit und F i g. 7 eine schematische Gesamt- naht, was bei einer kreisförmigen Lichtbogenbewegung ansicht; dabei ist eine Schweißkopfausrichteinrichtung an der rechtwinkeligen Überschneidung der Schweißverwendet. 30 linie auftritt. Das erfindungsgemäße Gerät kann für Die Arbeitsweise ist folgende: Die periodische eine periodische Bewegung in einer Richtung ebenso Bewegung kann beispielsweise das Muster einer nahezu wie für eine zusammengesetzte periodische Bewegung liegenden »8« mit beiden Enden nach unten gewandt benutzt werden.

49 bilden. Dieses Bewegungsmuster ist durch Einstel- Die Ergebnisse der automatischen Kehlnaht- und lung des Schalthebels 9 in dem Schweißgerät 28 und 35 Stumpf sch weißung in Vertikalstellung unter Verwendurch Einstellung der Einstellführung festgelegt. Die dung eines Schweißgeräts nach der Erfindung in VerBewegung wird auf die Kombinationsstange 6-2 über- bindung mit einer halbautomatischen CO₂-Schmzgastragen und über die Verbindung 47 mit einem darin schweißung mit einem Schweißdraht von 1,2 mm eingeschlossenen Isolierstoff auf die Tragstange 35 für Durchmesser sind folgende:

den Schweißkopf. Ein Ende 36 der Tragstange 35 ist 40 F i g. 9 zeigt jeweils den Querschnitt durch die mit einem Gleitstück 57 verbunden, das in Richtung Schweißnähte, und in der Tabelle sind die jeweiligen des Doppelpfeils 48 auf einer Gleitstange 50 verschieb- Schweißbedingungen angegeben. Danach sind die bar ist. die an den Tragringen 39 für den Schweißkopf Bewegungsmuster A. B und D in Form einer nahezu befestigt ist. so daß dieses Ende 36 nahezu in einer liegenden »8« mit jeweils nach unten abgebogenen Ebene mit der Gleitstange frei drehbar ist. Der 45 Enden am besten für die Ausbildung einer gut aus-Schweißkopf 19 ist mit einem Tragarm 37 verbunden, sehenden Schweißnaht und einer Eindringung geeignet, der an dem Schweißgerät 28 derart befestigt ist, daß An diese Bewegungsmuster schließt sich in der Güte der Tragring 38 in nahezu gleichei Höhe frei drehbar ein Bewegungsmuster in Form eines nach unten ist. Dadurch folgt die Spitze des Schweißkopfes 29 offenen »U« und einer liegenden »8« an. Es hat sich einer periodischen Bewegung in einer solchen Weise. 50 jedoch gezeigt, daß die Bewegungsmuster mit einer im daß die periodische Bewegung der Kombinations- wesentlichen liegenden »8«. wo die beiden Enden gestänge 6-2 über die Tragstange 35, das Gleitstück 57, maß F i g. 9(C) nach oben ansteigen, die Bewegungsdie Gleitstange 50 und den Tragring auf den Schweiß- muster einer »U'-Form. eines Kreises, einer Ellipse, kopf 19 übertragen wild. Die Bewegung des Schweiß- einer einfachen harmonischen Bewegung u. dgl. kopfes ist wiederum aus der Kreisbewegung zusam- 55 Schweißnähte ergeben, wo sich das Schweißmetall in mengesetzt, die auf Grund der Anlenkung des Schweiß- der Mitte der Schweißnaht anhäufe, so daß man eine kopfes an den Tragarm 37 und den Ring 38 bedingt konvexe, sattelförmige Schweißnaht in Verbindung mil ist. wobei die Anlenkstelle als Stützpunkt für die kreis- einer Unterschneidung 51 und einem schlechten Einbogenförmige Bewegung dient. Durch Änderung der brand erhält. Infolgedessen sind diese Bewegungs-Länge des Tragarms 37 kann die Winkelausrichtung öo muster nicht für die automatische Kehlnahtschweißum des Schweißkopfes 19 geändert werden, damit man den in Vertikalstellung geeignet. Auch hinsichtlich dei Schweißkopf 19 auf das Zentrum eines jeden Fugen- Schweißung eines langen Schenkels gemäß Beispie! E \%inkels für beliebige Schweißungen ausrichten kann. und hinsichtlich der Stumpfschweißung in Vertikal wie Kehlnahtschweißung und Stumpfschweißung. stellung gemäß Beispiel E hängt das Ergebnis bis z\ Durch Einstellung der Drehzahl des Antriebsmotors 31 65 einem bestimmten Ausmaß von dem Schweißs^rom auf dem Schlitten 32 erfolgt die Schweißung, wenn der Schweißgeschwindigkeit und der Verbchiebunss sich der Schlitten in Pfeilrichtung 40 bewegt, wobei periode des Bewegungsmusters ab. Doch für dii eine periodische Bewegung des Schweißkopfes 41 Schweißung in Vertikalstellung sind die Bewegunas

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ίο

muster einer nahezu liegenden »8« mit beiden nach unten gerichteten Enden sowie eines umgekehrten »U« am besten gee-gnet, insbesondere solche Bewegungsmuster mit einer Höhe von 1 bis 10 mm und einer Periode von 0,1 bis 1,0 Hz. Wenn nämlich die Höhe größer als 10 mm ist, ergeben sich auch für ein Bewegungsmuster einer nahezu liegenden »8« mit beiden nach unten gewendeten Enden Wiederholungen in der Bewegung des Aufschmelzpunktes des Lichtbogens in der Metallschmelze gegenüber dem Grundwerkstoff und umgekehrt innerhalb einer kurzen Zeitdauer. Dadurch bedingen diese Bewegungsmuster nicht nur eine Verschlechterung der Stabilität des Lichtbogens, sondern erzeugen auch Fehler wie Schlackeneinschlüsse. Wenn die Höhe kleiner als 1 mm ist, ist die Bewegung nicht mehr eine einfache harmonische Bewegung, so daß man eine Unterschneidung und eine konvexe, sattelförmige Schweißnaht erhält. Außerdem ergibt sich ein Einbrennpunkt des Lichtbogen; nur in dem Oberflächenteil der Schweißnaht für di< Metallschmelze, so daß er nicht die Ecken des Schräg teils erreicht, was einen schlechten Einbrand ergibt

Tabelle

ίο

Muster	Periode Hz	Schweiß geschwindig keit cm/min	Stromstärke A	Spannung V
A B C D	0.4 0,4 0,4 0,2	8 8 8 5	max. 180 max. 180 max. 180 max 210	23 bis 2. 23 bis 2. 23 bis 2. 23 bis 2.
M	0,2 0.4	5 10	max. 210 max. 170	23 bis 2. 23 bis 2

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

I 928 745 1 2 schweißung und der Mebrlagenschweißung unter AnPatentansprüche: Wendung eines automatischen Lichtbogenschweißgeräts ist es bereits bekannt, daß die Anwendung einer

1. Automatisches Schweißverfahren mit inner- automatischen periodischen Bewegung des Schweißhalb einer Schweißfläche periodisch bewegtem 5 kopfes eine bessere Gestaltung der Schweißnähte Lichtbogen des Schweißkopfes, dadurch ge- liefert. Eine derartige periodische Bewegung ist jedcch kennzeichnet, daß zunächst eine Aus- auf einfache Bewegungsmustei, wie eine hin- und hergangsdrehbewegung in zwei in unterschiedlichen gehende Bewegung, einen Kreis oder ein Dreieck, be-Richtungen verlaufende hin- und hergehende schränkt.; herkömmliche Geräte sind nicht in der Lage, Bewegungen umgewandelt wird, daß die beiden io den Schweißkopf nach einem komplizierteren Bewehin- und hergehenden Bewegungen mittels einer gungsmuster zu führen, beispielsweise in Form einer Summierungsstange zu einer Bewegung in Form »8«, eines »li«, einer Ellipse od. dgl. Deshalb besteht eines bezogen auf die Vorschubbewegung in Naht- seit langem das Bedürfnis, mit einem einzigen Gerät längsrichtung umgekehrten »U« oder einer quer- eine periodische Schweißkopfbewegung in Form eines liegenden mit den Enden entgegen der Vorschub- 15 komplizierten Musters, »8«, »U«, Ellipse, sowie in richtung abgebogenen »8« kombiniert werden und Foim einer hin- und hergehenden, kreisförmigen oder daß jeweils die Vorschubrichtung des Schweiß- dieieckförmigen Bewegung zu erhalten.

kopfes während der genannten Kombinations- Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines

bewegung angehalten wird. Verfahrens und eines Geräts zur automatischen Licht-

2. Automatisches Schweißverfahren nach An- ao bogenschweißung, mit dem periodische Bewegungen Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der komplizierter Bewegungsform wie einet »8«, eines »U«, Vertikalschweißung das sich durch die Kombina- einer Ellipse od. dgl. ausgeführt weiden können, tion der Bewegungen des Lichtbogens ergebende damit man beim Kehlnahtschweißen, Stumpfschweißen Muster eine Höhe von 1 bis 10 mm hat und eine und Auftragschweißen leicht Schweißnähte besserer Bewegungsperiode von 0,1 bis 1,0 Hz angewandt 25 Gestaltung erhält.

wird unter gleichzeitigem Anhalten dei Aufwärts- Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch

bewegung. gelöst, daß zunächst eine Ausgangsdrehbewegung in

3. Schweißgerät zur Durchführung des Verfah- zwei in unterschiedlichen Richtungen verlaufende rens nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekenn- hin- und hergehende Bewegungen umgewandelt wird, zeichnet durch einen Bauteil (?S) zur Umwandlung 30 daß die beiden hin- und hergehenden Bewegungen einer Ausgangsdrehbewegung in zwei in unter- mittels einer Summierungsstange zu einer Bewegung schiedlichen Richtungen verlaufende, hin- und her- in Form eines bezogen auf die Vorschubbewegung in gehende Bewegungen, durch eine sich periodisch Nahtlängsrichtung umgekehrten »U« oder einer querbewegende Summierungsvorrichtung (6, 18) zur liegenden mit den Enden entgegen der Vorschub-Kombination der beiden hin- und hergehenden 35 iichtung abgebogenen »8« kombiniert werden und daß Bewegungen, durch eine Summierungsstange (6-2) jeweils die Vorschubrichtung des Schweißkopfes wäh- und durch einen an die Summierungsstange ange- rend der genannten Kombinationsbewegung angehallenkten Schweißkopf. ten wird.

4. Schweißgerät nach Anspruch 2, dadurch ge- In weiterer Ausbildung ist die Erfindung darauf gekennzeichnet, daß es innerhalb eines Gehäuses (28) 40 richtet, daß bei der Vertikalschweißung das sich durch je eine Stelleinrichtung (4, 14) zur Einstellung der die Kombination der Bewegungen des Lichtbogens Amplitude jeder hin- und hergehenden Bewegung, ergebende Muster eine Höhe von 1 bis 10 mm hat eine Stelleinrichtung zur Einstellung des von den und eine Bewegungsperiode von 0,1 bis 1,0 Hz ange-Kurbelarmen der jeweiligen Stelleinrichtungen wandt wird unter gleichzeitigem Anhalten der Auf-(4, 14) gebildeten Winkels und eine Schalteinrich- 45 wärtsbewegung.

tung (9,10) zur Änderung des Periodenverhältnisses Das Schweißgeiät zur Durchführung des erfindurvgs-

zwischen den beiden hin- und hergehenden Bewe- gemäßen Verfahrens kennzeichnet sich durch folgende

gungen enthält. Merkmale: einen Bauteil zur Umwandlung einer Aus-

5. Schweißgerät nach Anspruch 3, dadurch gs- gangsdrehbewegung in zwei in unterschiedlichen Richkennzeichnet. daß der Schweißkopf (19) und die 50 tungen verlaufende, hin- und hergehende Bewegungen, Kombinationsstange (6-2) frei drehbar und ver- durch eine sich periodisch bewegende Summierungsschiebbar miteinander gekoppelt sind und daß eine vorrichtung zur Kombination der beiden hin- und Abstützvorrichtung (37) vorgesehen ist, die die hergehenden Bewegungen, durch eine Summierungsfreie Drehbarkeit des Schweißkopfes nicht behin- stange und durch einen an die Summierungsstange dert, damit eine periodische Bewegung des Schweiß- 55 angelenkten Schweißkopf.

kopfes in jedet gewünschten Ausrichtung gegen- Dieses Gerät besitzt eine Getriebeeinrichtung und

über der jeweils zu schweißenden Platte und unter zwei Kurbelantriebe, womit der Schweißkopf perio einem jeweils gewünschten Winkel möglich ist. disch in Form einer »8«, eines »U«, einer Ellipse sowie

nach einem hin- und hergehenden oder kreisförmigen 60 Bewegungsmuster geführt werden kann.

Insbesondere eignet sich die Erfindung für die Hohl· kehlschweißung in Vertikallage, wo die Durchführung der Schweißung erleichtert wird, und wo man Schweißnähte guter Gestaltung und großer Schenkellänge er· Die Erfindung betrifft ein automatisches Schweiß- 65 hält.

verfahren mit periodisch bewegtem Lichtbogen sowie Die Erfindung wird im folgenden an Hand bevor

ein Schweißgerät zur Durchführung dieses Verfahrens. zugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme au Im Rahmen der Schnellschweißung, der Auftrags- die Zeichnungen erläutert; es stellt dar