DE19512094B4

DE19512094B4 - Device for arc welding by means of drawn arc ignition of tubular or similarly shaped hollow bodies

Info

Publication number: DE19512094B4
Application number: DE1995112094
Authority: DE
Inventors: Heinz Soyer Jun.; Willy Dr. Welz
Original assignee: Bolzenschweißtechnik Heinz Soyer GmbH; BOLZENSCHWEISTECHNIK HEINZ SOY
Current assignee: Bolzenschweißtechnik Heinz Soyer GmbH; BOLZENSCHWEISTECHNIK HEINZ SOY
Priority date: 1995-04-03
Filing date: 1995-04-03
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: DE19512094A1

Abstract

Vorrichtung zum Lichtbogenschweißen mittels Hubzündung von rohrförmigen oder ähnlich geformten Hohlkörpern auf Grundmaterial, insbesondere auf gelochtes oder ungelochtes Blechmaterial, welche Vorrichtung einen Bolzenhalter mit einer an seinem vorstehenden Ende ausgebildeten Spannvorrichtung zur Aufnahme der aufzuschweißenden Hohlkörper und eine Einrichtung zum zentrischen Zuführen von Schutzgas aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bolzenhalter (1,1') aus nicht-magnetischem Werkstoff koaxial zu dessen Längsachse (10) ein stabförmiger Permanentmagnet (4,4') untergebracht ist.Device for arc welding by means of spark ignition of tubular or similarly shaped hollow bodies on base material, in particular on perforated or non-perforated sheet material, which device has a stud holder with a tensioning device formed at its projecting end for receiving the hollow bodies to be welded on and a device for the central supply of protective gas that a rod-shaped permanent magnet (4,4 ') is accommodated in the bolt holder (1,1') made of non-magnetic material coaxial to its longitudinal axis (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lichtbogenschweißen mittels Hubzündung von rohrförmigen oder ähnlich geformten Hohlkörpern auf Grundmaterial, insbesondere auf gelochtes oder ungelochtes Blechmaterial nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for arc welding by means of drawn ignition of tubular or similar shaped hollow bodies on base material, especially on perforated or non-perforated sheet material according to the preamble of claim 1.

Sowohl in der nachveröffentlichten DE 195 08 380 A1 als auch in DE 44 00 957 C1 ist beschrieben, dass es beim Lichtbogenschweißen mittels Hubzündung von rohrförmigen oder ähnlich geformten Hohlkörpern ohne oder mit Innengewinde, wie beispielsweise Muttern, auf flächiges Material, wie beispielsweise auf gelochtes oder ungelochtes Material, mit herkömmlichen Bolzenschweißeinrichtungen notwendig ist, den Lichtbogen mit Hilfe eines äußeren Magnetfeldes durch eine radiale Magnetfeld-Komponente zum Umlaufen zu bringen. Solche Magnetfelder werden im allgemeinen mit Hilfe von Elektromagneten mit unterschiedlichen Pol-Konfigurationen und entsprechend angepassten Ansteuerungen erzeugt.Both in the post-published DE 195 08 380 A1 as well in DE 44 00 957 C1 describes that in arc welding by means of drawn-arc ignition of tubular or similarly shaped hollow bodies with or without an internal thread, such as nuts, on flat material, such as on perforated or non-perforated material, with conventional stud welding devices, it is necessary to pass the arc with the aid of an external magnetic field to make a radial magnetic field component circulate. Such magnetic fields are generally generated with the help of electromagnets with different pole configurations and appropriately adapted controls.

Ferner ist in DE 195 08 380 A1 ausgeführt, dass zum weitgehenden Unterbinden einer Oxydation einer Schweißung und zum Abhalten der Atmosphäre insbesondere beim Lichtbogenschweißen von rohrförmigen oder entsprechend geformten Hohlkörpern Schutzgase eingesetzt werden. Beim Aufschweißen solcher Hohlkörper, beispielsweise in Form von Muttern oder dergl., mit den herkömmlichen Bolzenschweißgeräten hat dies zur Folge, dass solche Schweißgeräte mit entsprechend umfangreichen Zubehörteilen und Ansteuereinrichtungen ausgerüstet sind bzw. ergänzt werden müssen.Furthermore, in DE 195 08 380 A1 stated that protective gases are used to largely prevent oxidation of a weld and to keep the atmosphere in particular when arc welding tubular or correspondingly shaped hollow bodies. When welding such hollow bodies, for example in the form of nuts or the like, with the conventional stud welding devices, this has the consequence that such welding devices are equipped or have to be supplemented with correspondingly extensive accessories and control devices.

In US 52 33 151 A ist u.a. eine Schweißvorrichtung beschrieben, die eine bewegbare Elektrode aufweist, in welcher ein zu verschweißendes Teil in Form eines Bolzens mittels eines in der Elektrode untergebrachten Permanentmagneten gehalten ist.In US 52 33 151 A describes, among other things, a welding device which has a movable electrode in which a part to be welded is held in the form of a bolt by means of a permanent magnet accommodated in the electrode.

In EP 0 167 150 A1 wird zum Aufschweißen eines Bolzens auf eine Metallplatte der Schweißvorgang mit Hilfe eines mittels eines ortsfesten oder abnehmbaren Permanent- oder Elektromagneten erzeugten Magnetfeldes durchgeführt.In EP 0 167 150 A1 For welding a bolt onto a metal plate, the welding process is carried out with the aid of a magnetic field generated by means of a permanent or removable permanent or electromagnet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, zur Durchführung der vorstehend geschilderten Schweißaufgabe eine besonders einfache und platzsparende Konstruktion einer Vorrichtung zum Lichtbogenschweißen mittels Hubzündung zu schaffen.The object of the invention is therefore to carry out the welding task described above is a particularly simple one and space-saving construction of a device for arc welding by means of Drawn Arc to accomplish.

Gemäß der Erfindung ist dies bei einer solchen Vorrichtung dadurch erreicht, dass in einem Bolzenhalter aus nichtmagnetischem Werkstoff koaxial zu dessen Längsachse ein stabförmiger Permanentmagnet untergebracht ist.According to the invention, this is at achieved such a device in that in a bolt holder made of non-magnetic material coaxial to its longitudinal axis a rod-shaped Permanent magnet is housed.

Hierbei hat sich die Anmelderin die Beobachtung zunutze gemacht, dass auch das Magnetfeld eines Stabmagneten beim Eintritt in ein ferromagnetisches Blechmaterial eine ausreichend starke, radiale Komponente aufweist, um einen unbedingt notwendigen, umlaufenden Lichtbogen zu erzeugen. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann somit ein Ablenken des Magnetfeldes direkt am sowie ausgehend vom Bolzenhalter erzeugt werden. Somit ist durch die Erfindung eine konstruktiv besonders einfache, ausgesprochen kostengünstige und darüber hinaus noch sehr platzsparende Lösung geschaffen.Here, the applicant has the Observation took advantage of the fact that the magnetic field of a bar magnet sufficient when entering a ferromagnetic sheet material strong, radial component to provide an absolutely necessary, circulating arc. The solution according to the invention can thus deflecting the magnetic field directly on and starting from Bolt holders are generated. Thus, by the invention structurally particularly simple, extremely inexpensive and about that very space-saving solution created.

Bei dieser Art Bolzenhalter, in dessen Inneren ein stabförmiger Permanentmagnet untergebracht ist, ist folglich eine zusätzliche Steuereinrichtung für eine Magnetspule nicht mehr erforderlich. Vielmehr kann dieser Bolzenhalter in jede herkömmliche Bolzenschweißeinrichtung eingesetzt werden, bei welcher mit Schutzgas geschweißt wird.In this type of stud holder, in its Inside a rod-shaped Permanent magnet is therefore an additional one Control device for a magnetic coil is no longer required. Rather, this stud holder can in any conventional Stud welding equipment are used in which welding is carried out with protective gas.

Um Schutzgas auch zentrisch zuzuführen, weist der Bolzenhalter an seinem im Schweißgerät gehalterten Ende ein entsprechend ausgebildetes Verlängerungs- oder Zwischenteil mit radial und axial verlaufenden Schutzgas-Zuführbohrungen auf; darüber hinaus ist der im Bolzenhalter untergebrachte, stabförmige Permanentmagnet mit einer zentrischen Bohrung versehen. Bei dieser vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann durch die zentrische Schutzgaszuführung mit dem Schutzgas eine zusätzliche Wirkung auf der Unterseite von gelochten Blechen erzeugt werden, wodurch das Schweißergebnis weiter verbessert wird.In order to also supply protective gas centrally, points the stud holder at its end held in the welding machine trained extension or intermediate part with radially and axially extending protective gas supply holes on; about that In addition, the rod-shaped permanent magnet housed in the stud holder provided with a central hole. In this advantageous A further development of the invention can be provided by the central protective gas supply an additional protective gas Effect on the underside of perforated sheets are generated which continues the welding result is improved.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention is explained below of preferred embodiments explained in detail with reference to the accompanying drawings. It demonstrate:

1 in einer schematischen Darstellung eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Bolzenhalters gemäß der Erfindung und 1 in a schematic representation, a sectional view of a preferred embodiment of a stud holder according to the invention and

2 ebenfalls in einer schematischen Darstellung eine weitere Ausführungsform eines Bolzenhalters mit zentrischer Gaszuführung. 2 also in a schematic representation a further embodiment of a stud holder with a central gas supply.

In 1 ist schematisch im Schnitt ein Bolzenhalter 1 aus nicht-magnetischem Material dargestellt. Der Bolzenhalter 1 weist an seinem in 1 oberen Ende, welches dem einer in Fig. 1 nicht dargestellten Schweißvorrichtung zugewandten Ende entspricht, zum Befestigen in der Schweißvorrichtung eine mit Innengewinde versehene Bohrung 14 auf. An dem gegenüberliegenden, im allgemeinen aus der Schweißvorrichtung vorstehenden Ende des Bolzenhalters 1 ist in diesen ein Hohlkörper 2 beispielsweise in Form einer konisch angefasten Schweißmutter eingesetzt. Unmittelbar über der in l in den Bolzenhalter 1 eingesetzten Schweißmutter 2 ist in dessen zentrischen Mittenbohrung 12 ein kreiszylinderförmiger Permanent-Stabmagnet 4 untergebracht.In 1 is a schematic of a bolt holder in section 1 shown from non-magnetic material. The stud holder 1 points to his in 1 upper end, which the one in Fig. 1 End not shown facing the welding device corresponds to an internally threaded bore for fastening in the welding device 14 on. At the opposite end of the stud holder, generally protruding from the welding device 1 is a hollow body in these 2 for example in the form of a conical chamfered weld nut. Immediately above that in l in the stud holder 1 used welding nut 2 is in its central center hole 12 a circular cylindrical permanent bar magnet 4 accommodated.

Beim Aufsetzen einer Vorrichtung zum Lichtbogenschweißen auf ungelochtes Blech wird dann durch das von dem stabförmigen Permanentmagneten 4 erzeugte Magnetfeld eine ausreichend starke, radiale Komponente erzeugt, die bewirkt, daß der Lichtbogen entlang des kreisringförmigen Randes beispielsweise der Schweißmutter 2 umläuft.When a device for arc welding is placed on non-perforated sheet metal, the rod-shaped permanent magnet 4 generated magnetic field produces a sufficiently strong, radial component that causes the arc along the annular edge, for example, the weld nut 2 circulates.

Beim Aufschweißen einer solchen Schweißmutter 2 auf gelochtes Blechmaterial 6 (siehe 2) reicht das von dem stabförmigen Permanentmagneten 4 erzeugte Magnetfeld bzw. die beim Aufsetzen der zu verschweißenden Mutter entstehende, radiale Komponente aus, daß der Lichtbogen nicht nur an dem kreisringförmigen Ende der Schweißmutter 2, sondern auch entlang der Innenkante eines Lochs im Blech umläuft.When welding on such a welding nut 2 on perforated sheet metal 6 (please refer 2 ) that ranges from the rod-shaped permanent magnet 4 generated magnetic field or the radial component that arises when the nut to be welded is placed on, that the arc is not only at the annular end of the weld nut 2 , but also runs around the inside edge of a hole in the sheet.

Die in 2 dargestellte vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung unterscheidet sich von der Ausführungsform der 1 dadurch, daß in einem stabförmigen Permanentmagneten 4' eine zentrische Mittenbohrung 40' vorgesehen ist. Ferner ist dem Bolzenhalter 1' ein Verlängerungs- oder Zwischenteil 5 zugeordnet, das für eine durch einen waagrechten Pfeil angedeutete, zentrale Gaszufuhr eine radial und damit senkrecht zur Bolzenhalter-Längsachse 10 verlaufende Bohrung 50 aufweist, in die eine konzentrisch zur Längsachse 10 verlaufende Bohrung 51 mündet; letztere fluchtet somit mit der Mittenbohrung 40' des im Bolzenhalter 1' untergebrachten Permanentmagneten 4'.In the 2 Advantageous development of the invention shown differs from the embodiment of the 1 in that in a rod-shaped permanent magnet 4 ' a central center hole 40 ' is provided. Furthermore, the stud holder 1' an extension or intermediate part 5 assigned that for a central gas supply indicated by a horizontal arrow a radial and thus perpendicular to the longitudinal axis of the stud holder 10 running hole 50 has, in which a concentric to the longitudinal axis 10 running hole 51 opens; the latter is thus aligned with the center hole 40 ' the in the stud holder 1' housed permanent magnets 4 ' ,

Ferner ist in 2 ein Stützrohr 7 schematisch angedeutet, das in 2 auf dem gelochten Blechmaterial 6 aufsitzt und schematisch angedeutete Schlitze 70 aufweist, über welche Luft entweichen kann, so dass auch dieser Bereich durch das zugeführte Schutzgas gespült wird.Furthermore, in 2 a support tube 7 schematically indicated that in 2 on the perforated sheet metal 6 sits and schematically indicated slots 70 has, through which air can escape, so that this area is also purged by the protective gas supplied.

Durch das zentrisch zugeführte Schutzgas sind somit auch auf der Unterseite des gelochten Blechs 6 eine entsprechende Schutzgas-Wirkung erreicht, wodurch insbesondere beim Aufschweißen von rohrförmigen Hohlkörpern, insbesondere in Form von Schweißmuttern 2 auf gelochtes Blechmaterial das Schweißergebnis noch weiter verbessert ist.Due to the centrally supplied shielding gas, the perforated sheet is also on the underside 6 a corresponding protective gas effect is achieved, as a result of which, in particular when welding tubular hollow bodies, in particular in the form of weld nuts 2 on perforated sheet material, the welding result is further improved.

Bei den in l und 2 dargestellten Ausführungsformen gemäß der Erfindung ist eine zusätzliche Steuereinrichtung entfallen, da es nicht mehr erforderlich ist, eine Magnetspule anzusteuern. Die Bolzenhalter 1 und 1' können somit in jede Vorrichtung zum Lichtbogenschweißen mittels Hubzündung eingesetzt werden, bei welcher zum Verbessern des Schweißergebnisses Schutzgas eingesetzt wird.In the l and 2 illustrated embodiments according to the invention, an additional control device is omitted, since it is no longer necessary to control a solenoid. The stud holder 1 and 1' can therefore be used in any device for arc welding by means of drawn arc ignition, in which protective gas is used to improve the welding result.

Claims

An apparatus for arc welding by lifting and striking of tubular or similarly shaped hollow bodies on a base material, in particular perforated or unperforated sheet material, said apparatus having a stud holder having an opening formed at its projecting end clamping device for receiving the aufzuschweißenden hollow body and means for central supply of protective gas, characterized in that that in the bolt holder ( 1,1 ' ) made of non-magnetic material coaxial to its longitudinal axis ( 10 ) a rod-shaped permanent magnet ( 4,4 ' ) is housed.

Device according to claim 1, characterized in that for the central supply of protective gas, the bolt holder ( 1' ) on its the clamping device ( 11 ' ) facing away from an appropriately designed extension or intermediate part ( 5 ) with radially and axially extending shielding gas supply holes ( 50 . 51 ) and in the stud holder ( 1' ) housed, rod-shaped permanent magnet ( 4 ' ) a central bore ( 40 ' ) having.